基于歷史數(shù)據(jù)挖掘的異常目標(biāo)識別系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時間:2021-10-18 12:27
隨著海上交通流動性的增加,各種隱匿性海上安全問題日益增多,海事態(tài)勢感知成為一個主要議題。如今,雷達(dá)、高清攝像機(jī)以及船舶自動識別系統(tǒng)(AIS)等多種傳感器被廣泛用于監(jiān)控海洋環(huán)境。然而,這種廣泛使用的效用卻是有局限性的,主要緣于其用途只是原始探測數(shù)據(jù)的圖形化展示。如何基于傳感器原始數(shù)據(jù)分析海上目標(biāo)行為,理解異常事件,預(yù)警潛在海事風(fēng)險,是海事態(tài)勢感知系統(tǒng)功能開發(fā)的關(guān)鍵。目前雖然已經(jīng)有了對于海上目標(biāo)異常行為自動檢測的研究,但大多基于數(shù)據(jù)驅(qū)動方法,通過研究AIS軌跡,學(xué)習(xí)目標(biāo)正常運(yùn)動模型來識別異常軌跡。此類方法僅基于一種探測手段,當(dāng)出現(xiàn)AIS欺騙或靜默情況時無法應(yīng)用;僅研究目標(biāo)軌跡,很難對目標(biāo)行為進(jìn)行全局解釋;目標(biāo)常態(tài)模型學(xué)習(xí)和異常行為檢測都是離線執(zhí)行的,嚴(yán)重限制了在實(shí)時監(jiān)控應(yīng)用中的使用;在檢測過程中缺乏用戶參與以及使用復(fù)雜的檢測技術(shù),這些技術(shù)通常很難被操作員理解,并且分類結(jié)果難以在管理層面上進(jìn)行解釋。針對上述問題,本文以語義規(guī)則的形式對人類知識進(jìn)行建模,整合海上目標(biāo)的語義軌跡、語義屬性及語義事件信息,設(shè)計并實(shí)現(xiàn)了一套基于知識驅(qū)動方法的,綜合多種監(jiān)測手段、目標(biāo)多維度特征、多時間維度的基于歷史數(shù)據(jù)...
【文章來源】:北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
關(guān)系型數(shù)據(jù)庫表示實(shí)體間關(guān)系
?(2-3)??分離超平面將空間分為兩部分,一部分為正類,另一部分為負(fù)類,法向量指??向的一側(cè)為正類。如圖2-3所示,點(diǎn)A為樣本點(diǎn),類別為正,到分離超平面的距??離為r。一般來說,一個點(diǎn)距離分離超平面的遠(yuǎn)近可以表示分類預(yù)測的確信程度。??A?W??w*x+b=0?x?/?x?y??\之.??〇?°?乂??0?〇??o?o?\、??°?\??圖2-3線性支持向量模型的間隔示意圖??支持向量機(jī)算法的優(yōu)點(diǎn)在于可以產(chǎn)生嚴(yán)格的分類邊界,分類錯誤率較低[16]。??缺點(diǎn)是模型學(xué)習(xí)復(fù)雜度較高,對于大規(guī)模訓(xùn)練樣本難以實(shí)施。??2.3大數(shù)據(jù)處理框架簡介??大數(shù)據(jù)處理分為批式大數(shù)據(jù)處理和流式大數(shù)據(jù)處理。前者進(jìn)行的是復(fù)雜的批??量數(shù)據(jù)處理,通常需要花費(fèi)一定的時間,不能快速給出結(jié)果;后者進(jìn)行的是基于??實(shí)時數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)處理,對于實(shí)時性的要求較高。針對這兩種數(shù)據(jù)處理要求,出??現(xiàn)了大量的大數(shù)據(jù)編程框架,本小節(jié)選取MapReduce、Spark和Storm這三種典??型代表進(jìn)行介紹。??2.3.1?MapReduce?計算模型??MapReduce是Hadoop計算平臺中的一個并行計算模型,基于MapReduce寫??出來的應(yīng)用程序能夠運(yùn)行在由上千個商用機(jī)器組成的大型集群上
圖2-4?MapReduce處理流程??MapReduce采用分治、分解的思想來處理問題,其適用的場景為:大的任務(wù)??模塊可以被分解為許多子任務(wù),并且這些子任務(wù)相對獨(dú)立,將這些子任務(wù)并行處??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Spark的并行DBSCAN算法的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J]. 黃明吉,張倩. 計算機(jī)科學(xué). 2017(S2)
[2]數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的綜述[J]. 王雅軒,頊聰. 電子技術(shù)與軟件工程. 2015(08)
[3]基于AIS的海洋環(huán)境目標(biāo)監(jiān)測技術(shù)研究[J]. 孫輝,吳炳昭,嚴(yán)建華. 海洋測繪. 2014(03)
碩士論文
[1]面向物聯(lián)網(wǎng)多維度數(shù)據(jù)的多級存儲系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉佩增.北京郵電大學(xué) 2018
[2]基于實(shí)時計算和離線挖掘的多手段數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉妍.北京郵電大學(xué) 2018
[3]基于并行計算技術(shù)的數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D]. 楊春暉.北京郵電大學(xué) 2017
[4]Hadoop架構(gòu)下數(shù)據(jù)挖掘與數(shù)據(jù)遷移系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D]. 呂明育.上海交通大學(xué) 2013
本文編號:3442799
【文章來源】:北京郵電大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
關(guān)系型數(shù)據(jù)庫表示實(shí)體間關(guān)系
?(2-3)??分離超平面將空間分為兩部分,一部分為正類,另一部分為負(fù)類,法向量指??向的一側(cè)為正類。如圖2-3所示,點(diǎn)A為樣本點(diǎn),類別為正,到分離超平面的距??離為r。一般來說,一個點(diǎn)距離分離超平面的遠(yuǎn)近可以表示分類預(yù)測的確信程度。??A?W??w*x+b=0?x?/?x?y??\之.??〇?°?乂??0?〇??o?o?\、??°?\??圖2-3線性支持向量模型的間隔示意圖??支持向量機(jī)算法的優(yōu)點(diǎn)在于可以產(chǎn)生嚴(yán)格的分類邊界,分類錯誤率較低[16]。??缺點(diǎn)是模型學(xué)習(xí)復(fù)雜度較高,對于大規(guī)模訓(xùn)練樣本難以實(shí)施。??2.3大數(shù)據(jù)處理框架簡介??大數(shù)據(jù)處理分為批式大數(shù)據(jù)處理和流式大數(shù)據(jù)處理。前者進(jìn)行的是復(fù)雜的批??量數(shù)據(jù)處理,通常需要花費(fèi)一定的時間,不能快速給出結(jié)果;后者進(jìn)行的是基于??實(shí)時數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)處理,對于實(shí)時性的要求較高。針對這兩種數(shù)據(jù)處理要求,出??現(xiàn)了大量的大數(shù)據(jù)編程框架,本小節(jié)選取MapReduce、Spark和Storm這三種典??型代表進(jìn)行介紹。??2.3.1?MapReduce?計算模型??MapReduce是Hadoop計算平臺中的一個并行計算模型,基于MapReduce寫??出來的應(yīng)用程序能夠運(yùn)行在由上千個商用機(jī)器組成的大型集群上
圖2-4?MapReduce處理流程??MapReduce采用分治、分解的思想來處理問題,其適用的場景為:大的任務(wù)??模塊可以被分解為許多子任務(wù),并且這些子任務(wù)相對獨(dú)立,將這些子任務(wù)并行處??
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于Spark的并行DBSCAN算法的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[J]. 黃明吉,張倩. 計算機(jī)科學(xué). 2017(S2)
[2]數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的綜述[J]. 王雅軒,頊聰. 電子技術(shù)與軟件工程. 2015(08)
[3]基于AIS的海洋環(huán)境目標(biāo)監(jiān)測技術(shù)研究[J]. 孫輝,吳炳昭,嚴(yán)建華. 海洋測繪. 2014(03)
碩士論文
[1]面向物聯(lián)網(wǎng)多維度數(shù)據(jù)的多級存儲系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉佩增.北京郵電大學(xué) 2018
[2]基于實(shí)時計算和離線挖掘的多手段數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D]. 劉妍.北京郵電大學(xué) 2018
[3]基于并行計算技術(shù)的數(shù)據(jù)融合系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D]. 楊春暉.北京郵電大學(xué) 2017
[4]Hadoop架構(gòu)下數(shù)據(jù)挖掘與數(shù)據(jù)遷移系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)[D]. 呂明育.上海交通大學(xué) 2013
本文編號:3442799
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