多元時(shí)間序列相似性搜索算法研究.pdf

1、多元時(shí)間序列廣泛存在于現(xiàn)實(shí)世界中，如航天、金融、醫(yī)療、氣象等領(lǐng)域。由于用多個(gè)變量描述事物的狀態(tài)，多元時(shí)間序列更貼近現(xiàn)實(shí)而非理想狀態(tài)，因而對(duì)于多元時(shí)間序列數(shù)進(jìn)行據(jù)挖掘更有助于人們進(jìn)行決策，所以研究多元時(shí)間序列數(shù)據(jù)挖掘問(wèn)題具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義，越來(lái)越得到人們的重視。
　　 多元時(shí)間序列的數(shù)據(jù)挖掘任務(wù)包括分類、預(yù)測(cè)、聚類等，在它們之前，相似性問(wèn)題的研究是關(guān)鍵而重要的一步。時(shí)間序列相似性搜索是從時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)中發(fā)現(xiàn)與給定時(shí)間序列的模

2、式很相似的時(shí)間序列，它是時(shí)間序列數(shù)據(jù)挖掘的首要問(wèn)題，是解決時(shí)間序列其他挖掘任務(wù)的前提和基礎(chǔ)，因而成為當(dāng)前時(shí)序研究的熱點(diǎn)。
　　 模式表示是衡量多元時(shí)間序列相似程度的方法，因此也成為多元時(shí)間序列相似性搜索的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，在時(shí)間序列分析中占重要地位。迄今為止，人們對(duì)模式表示方法的研究大部分還是面向一元時(shí)間序列的，并且建立了較為全面、成體系的理論，與此形成鮮明對(duì)比的是，對(duì)多元時(shí)間序列模式表示的研究還很少且不夠成熟。
　　 通過(guò)

3、閱讀及研究大量國(guó)內(nèi)外時(shí)間序列數(shù)據(jù)挖掘及相似性搜索領(lǐng)域的文獻(xiàn)，本文系統(tǒng)的研究總結(jié)了當(dāng)前多元時(shí)間序列相似性搜索技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r，以技術(shù)發(fā)展框架為前提，對(duì)相似性搜索各個(gè)階段中典型的算法進(jìn)行了詳細(xì)的描述和分析，指出所存在的問(wèn)題，并在此基礎(chǔ)上提出了相應(yīng)的解決方法，主要研究工作包括:
　　 (1)多元時(shí)間序列數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)量龐大，一個(gè)重要問(wèn)題是如何快速的找到需要的信息。為應(yīng)對(duì)這個(gè)問(wèn)題，本文引入分層思想來(lái)安排整個(gè)相似性搜索算法的執(zhí)行過(guò)程。分層思想實(shí)

4、質(zhì)是逐步的、按照粒度不斷細(xì)化的方式來(lái)解決問(wèn)題的，這更加符合人類的思維方式，更加智能化和人性化。在對(duì)多元時(shí)間序列進(jìn)行相似性搜索的過(guò)程中，通過(guò)逐層篩選，縮小搜索的范圍，可以極大地減少計(jì)算量，提高算法執(zhí)行的效率。
　　 (2)研究各種從一元時(shí)間序列中提取出的重要點(diǎn)，分析其適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)和重定義，提取多元時(shí)間序列的特征點(diǎn)，并將這種特征點(diǎn)應(yīng)用于多元時(shí)間序列分割和模式表示，更大程度的保留原序列的趨勢(shì)信息，同時(shí)不忽略細(xì)節(jié)