时间序列数据中相似子序列快速查询技术研究

发布时间：2021-09-17 20:37

　　从序列数据集中查找趋势相近的子序列是序列数据挖掘中一项关键技术,该技术在金融、医疗、气象、网络安全等领域均有重要应用。子序列查询一般以动态时间规整（Dynamic Time Warping,DTW）作为相似性度量算法,但是该相似性度量算法时间复杂度较高,因此查询长子序列时难以实现在线查询。时间序列表示方法通过降低序列的维度,可以有效减小查询的时间开销。因此,本文采用时间序列表示与相似性度量算法相结合的方法解决时间序列数据中相似子序列快速查询的问题。具体研究内容如下:（1）提出一种快速查询长子序列算法MONEX（Modify ONline EXploration of time series）。首先,对数据集中特定长度下的所有子序列进行分组,并对具有代表性的子序列进行标记;其次,在查询过程中,将查询序列切分成指定长度的若干短序列,并采用DTW算法确定与这些短序列相似的子序列候选集;最后,对候选集进行序列拼接,获取查询结果序列。在真实数据集上的大量实验表明,本文提出的MONEX算法在效率上较最先进的算法提升了近10倍。（2）子序列分组过程（即,时间序列表示过程）,采用欧氏距离（Euclid... 

【文章来源】：沈阳航空航天大学辽宁省

【文章页数】：55 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1时间序列特征表示方法分类

两个等长的时间序列1 2( , ,..., )nX x x x 和Y为：( ) ( )21EDni iiX,Y x y只需线性扫描就能完成计算过程，其算法求高效计算效率或者序列波动范围较小的，即使二者的变化趋势十分相似，所求出的时间序列之间的距离时，即使变化趋势况的原因是欧氏距离在进行距离度量计算离值进行简单的线性累加，而没有事先将此，使用欧氏距离度量相似性时对数据有影响。如图 2.1 所示，两个时间序列在整拉伸，其中竖线连接的点是欧氏距离计算

图 2.2 序列使用 DTW 距离匹配结果 中搜索到过多的无效路径，规整路径 W 需满规整路径必须是以1p (1,1)为起点，以 ( Tp ：给定规整路径元素 ( ,)tp a b ，其相邻元素 1，即规整路径中的相邻元素必须为矩阵中的对应的匹配点。：给定规整路径元素 ，其相元素即规整路径形成时只能向上搜寻结果。DTW 距离即 DTW(X,Y)，被定义为在所有可能)的权重。因此 X 和 Y 之间的 DTW 距离定义( )21DTW , ,tTi itX Y min w j欧氏距离或相关系数等方法，具有非常明显的

【参考文献】：
期刊论文
[1]金融数据时间序列相似性度量的应用研究[J]. 肖娜,郝泳涛.  电脑知识与技术. 2013(25)
[2]一种基于重要点的时间序列分割方法[J]. 廖俊,周中良,寇英信,罗寰.  计算机工程与应用. 2011(24)
[3]基于斜率偏离的时间序列相似性搜索方法研究[J]. 梁建海,张建业,杨峰,潘泉.  计算机应用研究. 2010(01)



本文编号：3399456