基于自適應(yīng)代價(jià)動(dòng)態(tài)時(shí)間彎曲距離的時(shí)間序列相似性搜索.pdf

1、隨著新一輪的信息科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我們跨入了大數(shù)據(jù)時(shí)代，時(shí)間序列數(shù)據(jù)屬于大數(shù)據(jù)的一個(gè)方面，近年來，時(shí)間序列數(shù)據(jù)挖掘在學(xué)術(shù)界受到了越來越多的關(guān)注。
　　時(shí)間序列相似性搜索是時(shí)間序列數(shù)據(jù)挖掘的基礎(chǔ)，而動(dòng)態(tài)時(shí)間彎曲距離作為時(shí)間序列相似性的度量有著較好的魯棒性和廣泛的應(yīng)用性。我們應(yīng)用動(dòng)態(tài)規(guī)劃方法求解動(dòng)態(tài)時(shí)間彎曲距離，規(guī)劃的目標(biāo)為最小化累積距離。這種方法有兩個(gè)難以忽視的弊端：一個(gè)是，原始的動(dòng)態(tài)時(shí)間彎曲距離一味的為了獲取最小的累積距離，可能將一

2、條時(shí)間序列上的多個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)到另一條時(shí)間序列上的一個(gè)點(diǎn)，對(duì)原始的時(shí)間序列進(jìn)行了過度拉伸。另一個(gè)是，時(shí)間序列實(shí)際上是觀測(cè)值構(gòu)成的圖像，而原始的動(dòng)態(tài)時(shí)間彎曲距離只考慮全局的對(duì)應(yīng)結(jié)果，并不考慮局部形態(tài)問題。以上兩種情況都可能帶來對(duì)時(shí)間序列之間相似性刻畫的不準(zhǔn)確性。
　　為了克服第一個(gè)弊端，各種原始動(dòng)態(tài)時(shí)間彎曲距離的變體被提出，如搜索窗口限制法、斜率限制法等。但這些變體要么對(duì)最佳彎曲路徑的搜索范圍限制不夠合理，要么帶來了更多需要確定的新參數(shù)，

3、而本文提出的自適應(yīng)代價(jià)動(dòng)態(tài)時(shí)間彎曲距離不僅可以在尋找路徑的過程中通過改變當(dāng)前步的代價(jià)倍率來控制時(shí)間序列的扭曲程度，還只帶來了一個(gè)新參數(shù)，并且新參數(shù)對(duì)所測(cè)試的17個(gè)UCR上的數(shù)據(jù)集取定一個(gè)常數(shù)值時(shí)，就能取得較好的基于自適應(yīng)代價(jià)動(dòng)態(tài)時(shí)間彎曲距離的1NN分類正確率。
　　從第二個(gè)弊端出發(fā)，有學(xué)者提出了差分下的動(dòng)態(tài)時(shí)間彎曲算法，對(duì)原始的時(shí)間序列進(jìn)行差分，以差分來刻畫時(shí)間序列的局部形態(tài)。但這種刻畫的準(zhǔn)確性遠(yuǎn)不及形狀上下文描述子，Z.Zhan