本文關(guān)鍵詞：時(shí)間序列的特征表示與聚類方法研究

  更多相關(guān)文章： 時(shí)間序列 時(shí)間序列特征表示 密度聚類 潛在模式分離

【摘要】：時(shí)間序列數(shù)據(jù)是一種常見的數(shù)據(jù)形式,在各個(gè)領(lǐng)域中都有著廣泛的應(yīng)用。因此,對(duì)挖掘時(shí)間序列內(nèi)含的信息與知識(shí)是數(shù)據(jù)挖掘的一個(gè)重要研究方向。而傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘方法通常針對(duì)的是靜態(tài)數(shù)據(jù),而時(shí)間序列數(shù)據(jù)通常是動(dòng)態(tài)的、數(shù)據(jù)量大的數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)挖掘方法并不能有效地挖掘其中的信息。如何更好地處理和挖掘時(shí)間序列數(shù)據(jù)具有十分重大的意義。時(shí)間序列的潛在模式挖掘是對(duì)沒有先驗(yàn)知識(shí)的時(shí)間序列發(fā)掘其內(nèi)在聯(lián)系。由于時(shí)間序列的數(shù)據(jù)量大,要挖掘其潛在模式,首先要通過(guò)時(shí)間序列特征表示對(duì)其進(jìn)行降維,然后在采用無(wú)監(jiān)督的聚類算法將內(nèi)在聯(lián)系緊密的時(shí)間序列聚合為一類,最終得到的聚類結(jié)果可認(rèn)為是其潛在模式。本文針對(duì)時(shí)間序列挖掘潛在模式困難的問(wèn)題,分析了通過(guò)時(shí)間序列特征表示和聚類方法實(shí)現(xiàn)潛在模式分離的可行性。并針對(duì)數(shù)值型時(shí)間序列分析了目前已有的適用于該類數(shù)據(jù)的時(shí)間序列特征表示方法及聚類算法。已有的時(shí)間序列特征表示法對(duì)時(shí)間序列進(jìn)行降維的同時(shí),其特征表示缺不能很好地保留原時(shí)間序列的特征,這會(huì)對(duì)后續(xù)的聚類分析造成影響。因此本文通過(guò)將離散傅里葉變換與分段思想相結(jié)合,提出分段離散傅里葉變換的時(shí)間序列特征表示法,有效對(duì)時(shí)間序列降維的同時(shí)能盡可能地保留其原序列的特征。在沒有任何關(guān)于數(shù)據(jù)的先驗(yàn)知識(shí)的情況下,聚類分析能解決大量數(shù)據(jù)的分類問(wèn)題,挖掘其內(nèi)在聯(lián)系。因此,可采用聚類方法挖掘其潛在模式。其中DENCLUE算法是一種優(yōu)秀的解決變密度任意形狀分布數(shù)據(jù)的聚類算法,具有很好的普適性。但是,由于DENCLUE算法存在人為設(shè)定的參數(shù)多,參數(shù)間相互制約使得參數(shù)設(shè)定調(diào)試?yán)щy,計(jì)算復(fù)雜度高等的問(wèn)題,使其應(yīng)用于時(shí)間序列模式分離的效率和性能不佳。為了改善這一問(wèn)題,使DENCLUE算法能更好地挖掘時(shí)間序列的潛在模式,引入聚類評(píng)估的簇內(nèi)點(diǎn)數(shù)估計(jì)方法,提出一種規(guī)避噪聲閾值設(shè)定的DENCLUE算法。該方法減少了人為設(shè)定參數(shù)的數(shù)量,降低計(jì)算復(fù)雜度,此外,其得到的簇的緊湊度更佳,能夠較好的識(shí)別數(shù)據(jù)中的噪聲點(diǎn),聚類結(jié)果更能反映真實(shí)數(shù)據(jù)分布情況,對(duì)于DENCLUE方法的適用性以及性能均得到有益的提升。本文將提出的分段離散傅里葉變換和規(guī)避噪聲閾值設(shè)定的DENCLUE算法應(yīng)用于某航天發(fā)射場(chǎng)的管道溫度監(jiān)測(cè)的間序列數(shù)據(jù),尋找其潛在模式。并通過(guò)基于動(dòng)態(tài)時(shí)間彎曲距離的輪廓系數(shù)驗(yàn)證發(fā)掘的模式是否滿足同一模式的時(shí)間序列有較高的相似度,不同模式的時(shí)間序列相似度較低,以此標(biāo)準(zhǔn)來(lái)判斷得到的潛在模式是否符合實(shí)際情況。
【關(guān)鍵詞】：時(shí)間序列 時(shí)間序列特征表示 密度聚類 潛在模式分離
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP311.13;O211.61
【目錄】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-9
• 1 緒論9-17
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-15
• 1.2.1 時(shí)間序列特征表示的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 時(shí)間序列聚類算法的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3 本論文主要內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排15-17
• 2 時(shí)間序列特征表示與時(shí)間序列聚類問(wèn)題分析17-23
• 2.1 時(shí)間序列模式發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題17-19
• 2.2 時(shí)間序列特征表示方法的問(wèn)題分析19-20
• 2.2.1 離散傅里葉變換19
• 2.2.2 分段線性近似19-20
• 2.2.3 分段聚合近似20
• 2.3 聚類問(wèn)題分析20-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 3 分段離散傅里葉變換的時(shí)間序列特征表示23-31
• 3.1 引言23
• 3.2 分段離散傅里葉變換23-27
• 3.2.1 基本理論23-24
• 3.2.2 三種時(shí)間序列特征表示法的存在的問(wèn)題24-25
• 3.2.3 分段離散傅里葉變換25-27
• 3.3 實(shí)驗(yàn)與分析27-30
• 3.4 本章小結(jié)30-31
• 4 基于時(shí)間序列聚類的模式分類方法31-43
• 4.1 引言31
• 4.2 DENCLUE算法分析31-34
• 4.2.1 基本理論31-32
• 4.2.2 DENCLUE算法用于時(shí)間序列潛在模式發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題32-34
• 4.3 規(guī)避噪聲閾值設(shè)定的DENCLUE算法34-38
• 4.4 實(shí)驗(yàn)與討論38-42
• 4.5 本章小結(jié)42-43
• 5 時(shí)間序列潛在模式分離應(yīng)用43-54
• 5.1 引言43
• 5.2 管道溫度時(shí)間序列的數(shù)據(jù)特性43-44
• 5.3 管道溫度時(shí)間序列特征表示44-47
• 5.4 通過(guò)聚類實(shí)現(xiàn)管道溫度時(shí)間序列數(shù)據(jù)潛在模式分離47-53
• 5.5 本章小結(jié)53-54
• 6 總結(jié)與展望54-56
• 6.1 研究工作總結(jié)54-55
• 6.2 未來(lái)研究工作展望55-56
• 致謝56-57
• 參考文獻(xiàn)57-62
• 附錄62
• A. 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文62
• B. 攻讀碩士學(xué)位期間參與的項(xiàng)目62

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 施久玉,杜金觀;有限個(gè)狀態(tài)時(shí)間序列的某些結(jié)果[J];應(yīng)用數(shù)學(xué)學(xué)報(bào);1990年01期

2 馮希杰;長(zhǎng)江三峽及其鄰區(qū)斷裂活動(dòng)時(shí)間序列[J];華南地震;1991年02期

3 王霞,郭嗣琮,劉淑娟;時(shí)間序列模糊滑動(dòng)預(yù)測(cè)[J];遼寧工程技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1999年03期

4 溫品人;時(shí)間序列預(yù)測(cè)法的實(shí)際應(yīng)用分析[J];江蘇廣播電視大學(xué)學(xué)報(bào);2001年06期

5 許清海;混沌投資時(shí)間序列的嬗變[J];漳州師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2003年01期

6 程毛林;時(shí)間序列系統(tǒng)建模預(yù)測(cè)的一種新方法[J];數(shù)學(xué)的實(shí)踐與認(rèn)識(shí);2004年08期

7 高潔;長(zhǎng)記憶時(shí)間序列適應(yīng)性預(yù)測(cè)的應(yīng)用[J];江南大學(xué)學(xué)報(bào);2004年05期

8 高潔;孫立新;;長(zhǎng)記憶時(shí)間序列的適應(yīng)性預(yù)測(cè)誤差的譜密度[J];統(tǒng)計(jì)與決策;2006年13期

9 楊鐘瑾;;淺談時(shí)間序列的分析預(yù)測(cè)[J];中國(guó)科技信息;2006年14期

10 李健;孫廣中;許胤龍;;基于時(shí)間序列的預(yù)測(cè)模型應(yīng)用與異常檢測(cè)[J];計(jì)算機(jī)輔助工程;2006年02期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 周家斌;張海福;楊桂英;;多維多步時(shí)間序列預(yù)報(bào)方法及其應(yīng)用[A];中國(guó)現(xiàn)場(chǎng)統(tǒng)計(jì)研究會(huì)第九屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1999年

2 馬培蓓;紀(jì)軍;;基于時(shí)間序列的航空備件消耗預(yù)測(cè)[A];中國(guó)系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)決策科學(xué)專業(yè)委員會(huì)第六屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2005年

3 盧世坤;李夕海;牛超;陳蛟;;時(shí)間序列的非線性非平穩(wěn)特性研究綜述[A];國(guó)家安全地球物理叢書（八）——遙感地球物理與國(guó)家安全[C];2012年

4 李強(qiáng);;基于線性模型方法對(duì)時(shí)間序列中異常值的檢測(cè)及證券實(shí)證分析[A];加入WTO和中國(guó)科技與可持續(xù)發(fā)展——挑戰(zhàn)與機(jī)遇、責(zé)任和對(duì)策（上冊(cè)）[C];2002年

5 戴麗金;何振峰;;基于云模型的時(shí)間序列相似性度量方法[A];第八屆中國(guó)不確定系統(tǒng)年會(huì)論文集[C];2010年

6 謝美萍;趙希人;莊秀龍;;多維非線性時(shí)間序列的投影尋蹤學(xué)習(xí)逼近[A];'99系統(tǒng)仿真技術(shù)及其應(yīng)用學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];1999年

7 張大斌;李紅燕;劉肖;張文生;;非線性時(shí)問(wèn)序列的小波-模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)集成預(yù)測(cè)方法[A];第十五屆中國(guó)管理科學(xué)學(xué)術(shù)年會(huì)論文集（下）[C];2013年

8 黃云貴;;基于時(shí)間序列的電網(wǎng)固定資產(chǎn)投資規(guī)模研究[A];2012年云南電力技術(shù)論壇論文集（文摘部分）[C];2012年

9 李松臣;張世英;;時(shí)間序列高階矩持續(xù)和協(xié)同持續(xù)性研究[A];21世紀(jì)數(shù)量經(jīng)濟(jì)學(xué)（第8卷）[C];2007年

10 陳赫;羅聲求;;歷史橫斷面數(shù)據(jù)的時(shí)間序列化[A];科學(xué)決策與系統(tǒng)工程——中國(guó)系統(tǒng)工程學(xué)會(huì)第六次年會(huì)論文集[C];1990年

中國(guó)重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 ;《時(shí)間序列與金融數(shù)據(jù)分析》[N];中國(guó)信息報(bào);2004年

2 何德旭 王朝陽(yáng);時(shí)間序列計(jì)量經(jīng)濟(jì)學(xué)：協(xié)整與有條件的異方差自回歸[N];中國(guó)社會(huì)科學(xué)院院報(bào);2003年

3 劉俏;讓數(shù)據(jù)坦白真相[N];21世紀(jì)經(jīng)濟(jì)報(bào)道;2003年

4 西南證券高級(jí)研究員 董先安邋德圣基金研究中心 郭奔宇;預(yù)計(jì)6月CPI同比上漲7.2%[N];證券時(shí)報(bào);2008年

5 東證期貨 王愛華　楊衛(wèi)東;兩年漲跌輪回 秋季普遍下跌[N];期貨日?qǐng)?bào);2009年

6 任勇邋鄭重;中國(guó)對(duì)世界鋼材價(jià)格的影響實(shí)證分析[N];現(xiàn)代物流報(bào);2007年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 張墨謙;遙感時(shí)間序列數(shù)據(jù)的特征挖掘：在生態(tài)學(xué)中的應(yīng)用[D];復(fù)旦大學(xué);2014年

2 張德成;滑坡預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

3 苗圣法;時(shí)間序列的模式檢測(cè)[D];蘭州大學(xué);2015年

4 翁同峰;時(shí)間序列與復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)之間等價(jià)性問(wèn)題及表征應(yīng)用研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

5 楊婷婷;用Argo浮標(biāo)結(jié)合衛(wèi)星觀測(cè)估算北太平洋經(jīng)向熱輸運(yùn)[D];中國(guó)科學(xué)院研究生院(海洋研究所);2015年

6 史文彬;時(shí)間序列的相關(guān)性及信息熵分析[D];北京交通大學(xué);2016年

7 原繼東;時(shí)間序列分類算法研究[D];北京交通大學(xué);2016年

8 盧偉;基于粒計(jì)算的時(shí)間序列分析與建模方法研究[D];大連理工大學(xué);2015年

9 王曉曄;時(shí)間序列數(shù)據(jù)挖掘中相似性和趨勢(shì)預(yù)測(cè)的研究[D];天津大學(xué);2003年

10 李桂玲;時(shí)間序列的分割及不一致發(fā)現(xiàn)研究[D];華中科技大學(xué);2012年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 陳健;基于多變量相空間重構(gòu)的投資組合策略研究[D];華南理工大學(xué);2015年

2 蘭鑫;時(shí)間序列的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換策略研究[D];西南大學(xué);2015年

3 米曉將;區(qū)域尺度下月均氣溫的時(shí)空演化格局研究[D];昆明理工大學(xué);2015年

4 張鳴敏;基于支持向量回歸的PM_(2.5)濃度預(yù)測(cè)研究[D];南京信息工程大學(xué);2015年

5 林健;基于改進(jìn)小世界回聲狀態(tài)網(wǎng)的時(shí)間序列預(yù)測(cè)[D];渤海大學(xué);2015年

6 曹智麗;日氣溫和干旱指數(shù)支持向量回歸預(yù)測(cè)方法[D];南京信息工程大學(xué);2015年

7 高雄飛;基于分形理論的土壤含水量時(shí)間序列特性分析[D];長(zhǎng)安大學(xué);2015年

8 姚茜;城市安全生產(chǎn)發(fā)展目標(biāo)研究[D];中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京);2015年

9 謝翠穎;蘇州社會(huì)消費(fèi)品零售總額簡(jiǎn)析[D];蘇州大學(xué);2015年

10 包仁義;基于時(shí)間序列的搜索引擎評(píng)估模型算法研究[D];東北師范大學(xué);2015年

，

本文編號(hào)：704981