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        基于多維分段和動(dòng)態(tài)權(quán)重DTW的多元時(shí)間序列相似性度量方法*

        2021-12-01 14:18:38魏國(guó)強(qiáng)周從華
        關(guān)鍵詞:相似性度量分段

        魏國(guó)強(qiáng) 周從華 張 婷

        (1.江蘇大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)與通信工程學(xué)院 鎮(zhèn)江 212013)(2.無錫市婦幼保健院 無錫214002)

        1 引言

        在我們的生活中,諸如金融、醫(yī)療和氣象等領(lǐng)域產(chǎn)生的具有一定時(shí)間先后性的數(shù)據(jù)可稱為時(shí)間序列數(shù)據(jù)[1]。隨著信息時(shí)代的到來,現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平不斷提高,各個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生的時(shí)間序列數(shù)據(jù)也不斷增加,如何從海量的時(shí)間序列數(shù)據(jù)中發(fā)掘出隱含的深層知識(shí)成為一個(gè)熱點(diǎn)問題。時(shí)間序列數(shù)據(jù)挖掘就是利用數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)從時(shí)間序列數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)潛在的有價(jià)值的信息和模式,它也已成為目前數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域中十個(gè)最具挑戰(zhàn)性的問題之一[2]。

        時(shí)間序列是指在一段時(shí)間內(nèi),以相同的時(shí)間間隔對(duì)某個(gè)潛在的過程觀測(cè)并采樣得到的一系列觀測(cè)值,根據(jù)同一時(shí)間采集的數(shù)據(jù)指標(biāo)個(gè)數(shù)不同可以將時(shí)間序列分為一元時(shí)間序列可多元時(shí)間序列。與一元時(shí)間序列相比,多元時(shí)間序列在現(xiàn)實(shí)生活中更為常見,例如,天氣數(shù)據(jù)可以用最高溫、最低溫、空氣濕度和降水量等變量來描述[3],醫(yī)學(xué)中患者的身體狀況也可以通過一系列生理指標(biāo)的變化反映出來。

        基本的時(shí)間序列數(shù)據(jù)挖掘方法包括聚類、分類和相似性搜索等,而這些方法首先都需要比較時(shí)間序列的相似性,即相似性度量。相似性度量也是時(shí)間序列數(shù)據(jù)挖掘的關(guān)鍵技術(shù)之一,其結(jié)果直接影響了時(shí)間序列數(shù)據(jù)挖掘的效果[4]。然而,目前的時(shí)間序列相似性度量方法大多面向一元時(shí)間序列,對(duì)多元時(shí)間序列的研究相對(duì)較少,還未形成一個(gè)系統(tǒng)的體系[5]。多元時(shí)間序列的多個(gè)變量之間存在某種相關(guān)性,共同影響了系統(tǒng)的狀態(tài)和發(fā)展趨勢(shì),因此并不能視為一元時(shí)間序列的簡(jiǎn)單疊加[4],目前的一元時(shí)間序列相似性度量方法也不能直接用于多元時(shí)間序列。因此,研究多元時(shí)間序列相似性度量具有重要的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

        多元時(shí)間序列由一系列時(shí)間點(diǎn)數(shù)據(jù)構(gòu)成,其時(shí)間跨度和時(shí)間間隔決定了序列的時(shí)間維度。若直接在維度高的原始數(shù)據(jù)上進(jìn)行相似性度量,不僅計(jì)算量大,運(yùn)行效率低,數(shù)據(jù)的噪聲和冗余也會(huì)對(duì)度量精度帶來較大影響。因此,參照普遍的機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)挖掘方法,首先需要對(duì)多元時(shí)間序列進(jìn)行特征提取,保留有價(jià)值的信息并降低數(shù)據(jù)維度。同時(shí),多元時(shí)間序列的復(fù)雜性也源自其多元性[6],其變量個(gè)數(shù)決定了序列的變量維度。由于變量之間存在相關(guān)性,在進(jìn)行模式表示時(shí)不僅要降低序列維度,還要考慮變量之間的相關(guān)性。

        SVD方法[7]是一種基于主成分分析方法的多元時(shí)間序列模式表示方法,該方法將原始高維數(shù)據(jù)映射到低維空間,搜索出若干最能代表數(shù)據(jù)的k維正交向量,使原始數(shù)據(jù)被投影到較小的空間中。文獻(xiàn)[8]提出一種基于點(diǎn)分布特征的方法PD,通過三維空間描述多維時(shí)間序列,提取極大值、極小值等9個(gè)局部重要特征點(diǎn)對(duì)原始序列進(jìn)行模式表示。這兩種方法都是基于統(tǒng)計(jì)的模式表示方法,忽略了變量之間的相關(guān)性關(guān)系,同時(shí)都有一定的局限性,例如前者需要有足夠的樣本點(diǎn),后者對(duì)數(shù)據(jù)規(guī)模較小且樣本形狀差異大的數(shù)據(jù)才比較有效。文獻(xiàn)[9]提出一種趨勢(shì)距離TD,對(duì)多元時(shí)間序列進(jìn)行多維分段擬合后,選取擬合多項(xiàng)式的一次項(xiàng)系數(shù)和擬合段的時(shí)間跨度作為序列特征,并基于DTW距離進(jìn)行時(shí)間序列的相似性度量。在多數(shù)數(shù)據(jù)集上,該方法都能取得較高的度量精度,但在一些序列較短,形態(tài)變化不突出的數(shù)據(jù)集上,得不到理想的度量效果。

        在對(duì)多元時(shí)間序列進(jìn)行模式表示之后,需要設(shè)計(jì)相應(yīng)的距離度量函數(shù)衡量序列特征之間的相似程度。目前較常用的相似性度量方法有歐式距離[10]和動(dòng)態(tài)時(shí)間彎曲(DTW)[11]距離。歐式距離簡(jiǎn)潔明了,易于理解和計(jì)算,但僅能實(shí)現(xiàn)序列之前“一對(duì)一”的匹配方式,因此需要滿足序列長(zhǎng)度相等的前提條件。與歐式距離相比,DTW距離支持序列在時(shí)間軸上的伸縮與彎曲,允許兩條序列擁有不同的長(zhǎng)度,但可能存在畸形匹配。對(duì)此,文獻(xiàn)[12]提出一種自適應(yīng)窗口法,通過對(duì)數(shù)據(jù)的學(xué)習(xí),自適應(yīng)地限制最佳彎曲路徑的搜索范圍;文獻(xiàn)[13]提出加權(quán)動(dòng)態(tài)時(shí)間彎曲距離(WDTW),在求解時(shí)引入權(quán)重參數(shù),來控制彎曲路徑偏離對(duì)角線的程度。但以上兩種方法都在原始DTW的基礎(chǔ)上引入外在的參數(shù),如何設(shè)置這些參數(shù)成為另一個(gè)復(fù)雜的問題。

        針對(duì)現(xiàn)有的特征表示算法存在的問題,本文基于多維分段的序列分段方法,選取擬合線段的斜率、均值和時(shí)間跨度作為特征模式。針對(duì)動(dòng)態(tài)時(shí)間彎曲距離的畸形匹配問題,提出一種動(dòng)態(tài)權(quán)重動(dòng)態(tài)時(shí)間彎曲距離(Dynamic Weighted Dynamic Time Warp,DWDTW),在搜索最佳彎曲路徑的過程中,為每個(gè)擬合段動(dòng)態(tài)地賦予權(quán)重,擬合段的匹配次數(shù)越多,權(quán)重越小,通過限制擬合段匹配次數(shù)來解決畸形匹配問題。使用DWDTW距離度量提取到的多元時(shí)間序列特征矩陣之間的相似性,提出了一種基于多維分段和DWDTW的多元時(shí)間序列相似性度量方法(簡(jiǎn)稱MS-DWDTW),并通過實(shí)驗(yàn)證明了該方法的準(zhǔn)確性和適用性。

        2 多元時(shí)間序列模式表示和特征提取

        一條多元時(shí)間序列可以用X=(X1,X2,…XT)表示,而Xt=(x1(t),x2(t),…xm(t)),其m為變量個(gè)數(shù),T為時(shí)間點(diǎn)數(shù)量,xi(t)(1≤t≤T,1≤i≤m)表示第i個(gè)變量在第t個(gè)時(shí)間點(diǎn)的觀察值。

        對(duì)多元時(shí)間序列進(jìn)行模式表示,較為常用且直觀的方法是分段線性擬合(PLR),即在每個(gè)變量維度上將時(shí)間序列分段,并采用每一段的均值來表示該分段,構(gòu)成該多元時(shí)間序列在該變量維度上特征。最后將每個(gè)變量維度上獲得的特征依次排列構(gòu)成多元時(shí)間序列特征向量,即將多元問題轉(zhuǎn)化為一元問題[9]。然而,多元時(shí)間序列具有時(shí)間和變量?jī)蓚€(gè)維度,這種做法只考慮時(shí)間維度而忽視了變量維度。多元時(shí)間序列各個(gè)變量之間往往存在一定的聯(lián)系,某個(gè)時(shí)刻某個(gè)變量維度中出現(xiàn)的特征在其他相關(guān)的變量維度也會(huì)有所體現(xiàn)。

        多維分段是指在進(jìn)行分段擬合時(shí),在所有變量維度上同時(shí)進(jìn)行分段,在降維的同時(shí)也保留了變量之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。例如,在人體行走時(shí),左膝高度和右膝高度是兩個(gè)相關(guān)的變量,圖1(a)和圖1(b)分別是對(duì)一個(gè)連續(xù)的行走動(dòng)作進(jìn)行單維分段和多維分段后的結(jié)果[9]??梢钥闯觯捎跀?shù)據(jù)誤差的存在,多維分段的意義要遠(yuǎn)大于單維分段。

        文獻(xiàn)[9]使用多維分段的分段方式,采用每一段的趨勢(shì)和時(shí)間跨度來進(jìn)行特征表示。但是,基于趨勢(shì)和時(shí)間跨度的特征表示只關(guān)注分段上的趨勢(shì)信息,丟失了分段的值域信息,若兩條序列的趨勢(shì)基本相同但值信息差別很大,這種特征表示方法并不能體現(xiàn)出兩條序列之間的差異性?;诖?,本文將分段均值信息加入到分段特征中,將多元時(shí)間序列的趨勢(shì)和均值信息作為序列特征。

        在多維分段之后,在所有變量維度上,均選擇對(duì)應(yīng)擬合多項(xiàng)式的一次項(xiàng)系數(shù)k,分段均值a和分段時(shí)間跨度l作為分段特征。若具有m個(gè)維度的多元序列被分成S段時(shí),該序列可用如下m×S的矩陣表示:

        針對(duì)多元時(shí)間序列,考慮到變量之間的差異性,尤其是在量綱上變量之間的差異可能表現(xiàn)得特別突出,需要對(duì)提取到得特征矩陣做標(biāo)準(zhǔn)化處理,本文對(duì)三個(gè)特征分別做如式(2)~(4)所示的處理:

        標(biāo)準(zhǔn)化處理之后,得到的轉(zhuǎn)換后的特征矩陣如下所示。

        3 基于動(dòng)態(tài)權(quán)重的動(dòng)態(tài)時(shí)間彎曲距離

        度量多元時(shí)間序列之間的相似性,實(shí)質(zhì)上是比較提取到的特征矩陣之間的相似性。由于同一數(shù)據(jù)集下所有多元時(shí)間序列具有相同的變量個(gè)數(shù),所以特征矩陣的行數(shù)是相同的;但不同序列的分段可能不同,所以矩陣的列數(shù)一般差別不一,因此需要能用于不同列數(shù)的特征矩陣之間比較的距離度量方法。

        特征矩陣可以看作原始多元時(shí)間序列在多維分段之后的特征序列,矩陣的列數(shù)不同即序列的長(zhǎng)短不一。動(dòng)態(tài)時(shí)間彎曲距離(DTW)能通過對(duì)時(shí)間軸的彎曲解決兩個(gè)不同長(zhǎng)度序列之間相似性度量的問題,因此可以用于特征矩陣之間的比較。而原始的DTW在計(jì)算最佳路徑的同時(shí),可能會(huì)因?yàn)樽非罄塾?jì)距離最小化而將某一序列上的一個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)到另一序列上的多個(gè)點(diǎn)上,繼而帶來畸形匹配問題。

        畸形匹配會(huì)因?yàn)闀r(shí)間序列被嚴(yán)重壓縮而丟失序列特征,對(duì)原始時(shí)間序列距離的度量也就變得不再準(zhǔn)確,若在得到多元時(shí)間序列序列特征矩陣(5)之后直接使用原始DTW進(jìn)行距離度量,也不可避免地會(huì)遇到畸形匹配的問題?;诖?,本文提出一種動(dòng)態(tài)權(quán)重動(dòng)態(tài)時(shí)間彎曲距離,該方法為每個(gè)序列點(diǎn)賦予權(quán)值,在動(dòng)態(tài)規(guī)劃求解最佳彎曲路徑的過程中,動(dòng)態(tài)地調(diào)整每個(gè)點(diǎn)的權(quán)值,一個(gè)序列點(diǎn)被匹配的次數(shù)越多,其權(quán)值也就越小,與其他點(diǎn)的匹配距離就越大,被再次匹配的可能性就越小。

        經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化處理得到的的特征矩陣(5),可以進(jìn)一步簡(jiǎn)化表示為X=[x1,x2,x3…xS],其中xi指多維分段后第i個(gè)分段區(qū)間包含的m個(gè)變量的特征值,可以將其當(dāng)作一條序列上的第i個(gè)序列點(diǎn)。兩條序列X和Y中的兩個(gè)序列點(diǎn)xi,yj之間的基礎(chǔ)DTW距離可以定義為

        它體現(xiàn)了X和Y在第i段擬合和第j段擬合上所有變量維度的累計(jì)差異。由于多元時(shí)間序列不同維度代表的實(shí)際意義不同,對(duì)累計(jì)差異的貢獻(xiàn)度也存在差異,因此需要為每個(gè)變量賦予一定的權(quán)重。在式(6)中,使用ωt表示第t個(gè)變量所分配的權(quán)重值,且ωt的值滿足式(7):分別表示兩個(gè)擬

        合段xi和yj在第t個(gè)變量上趨勢(shì)、均值和時(shí)間跨度上的差異性,ε、λ和γ則分別代表三者差異的權(quán)重值,同時(shí)有下式成立:

        在DWDTW距離中,第i個(gè)擬合段的權(quán)重定義如下:

        其中,t表示了擬合段在求解過程中被匹配的次數(shù),擬合段的初始權(quán)重為1,被匹配的次數(shù)越多,即t越大,擬合段的權(quán)重ωi(t)越小。為了防止權(quán)重衰減過快,引入權(quán)重衰減系數(shù)η,η越大,權(quán)重衰減越快,其取值在( 0 ,0.1)區(qū)間內(nèi),通常取0.05。同時(shí),考慮到當(dāng)兩條序列長(zhǎng)度不同,特別是長(zhǎng)度差異較為明顯時(shí),勢(shì)必會(huì)有短序列上一個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)長(zhǎng)序列上多個(gè)點(diǎn)的情況,此時(shí)不應(yīng)被判定為畸形匹配,對(duì)長(zhǎng)序列上的點(diǎn)應(yīng)給予較大的多次匹配寬容度。因此,引入序列的長(zhǎng)度比值k,其定義如下:

        S和S'分別代表特征表示之后兩條序列的長(zhǎng)度。當(dāng)兩條序列的長(zhǎng)度差異越明顯即k越小時(shí),權(quán)重ωi(t)的減小速率也越小,寬容度也越大。

        從式(9)可看出,擬合段的權(quán)重是在計(jì)算過程中自行確定且動(dòng)態(tài)縮小的,其值僅與兩個(gè)序列的長(zhǎng)度比和擬合段被匹配的次數(shù)有關(guān),無需人為設(shè)定。引入動(dòng)態(tài)權(quán)重信息后,兩條多元時(shí)間序列之間的DWDTW距離可以使用動(dòng)態(tài)規(guī)劃的方法計(jì)算:

        其中,DWDTW(i,j)表示第i個(gè)擬合段和第j個(gè)擬合段之間的DWDTW距離,DWDTW(1,1)=dbase(x1,y1)。ωi(t)表示了第i個(gè)擬合段當(dāng)前的權(quán)重,式(i)表示在計(jì)算經(jīng)過(i,j-1)→(i,j)的路徑的彎曲距離時(shí),擬合段i被重復(fù)使用,因此需要在原距離基礎(chǔ)上乘以,增大該路徑的距離,以限制算法對(duì)其的選擇;同時(shí),若最終算法依然選中該路徑,即式(11)選中式(i),需要調(diào)整第i段的權(quán)值,進(jìn)一步減小其權(quán)重。最終,DWDTW算法的描述如下。

        4 實(shí)驗(yàn)

        4.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境

        軟件環(huán)境:Python3.6.0+Windows10操作系統(tǒng)

        硬件環(huán)境:處理器Intel Core i5-3337U,內(nèi)存8Gb,硬盤容量500Gb。

        4.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

        實(shí)驗(yàn)使用的多元時(shí)間序列數(shù)據(jù)來自UCI數(shù)據(jù)集。其中,ASL[14]數(shù)據(jù)集記錄了來自5名手語采集者共95個(gè)語意的手語信號(hào)信息,每條序列包含22個(gè)連續(xù)變量,每個(gè)語意有27條序列。本文選擇了前10種 語 意(alive,all,answer,boy,building,buy,change(mind),cold,come,computer)共270個(gè)序列,序列長(zhǎng)度不等且在47~95之間。REF[15]數(shù)據(jù)集是監(jiān)控機(jī)械故障得到的數(shù)據(jù)集,包含了5個(gè)子數(shù)據(jù)集,數(shù)據(jù)分為4類,每個(gè)序列包含6個(gè)變量,序列長(zhǎng)度為15,本文選擇了LP1數(shù)據(jù)子集共88條序列進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。EEG[16]是由腦電圖像數(shù)據(jù)構(gòu)成的數(shù)據(jù)集,實(shí)驗(yàn)選取了alcoholic和control兩類數(shù)據(jù),包含64個(gè)變量,序列長(zhǎng)度256。本文選取編號(hào)為a_co2a0000364和c_co2c0000337的兩人各10次測(cè)試作為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),共20個(gè)多元時(shí)間序列。JV(Japa?nese Vowel)[17]記錄了日語元音的發(fā)音過程,序列長(zhǎng)度在7~29之間,屬于多數(shù)算法表現(xiàn)都不理想的小規(guī)模的多元時(shí)間序列。

        4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

        在DTW距離度量中,數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的基礎(chǔ)距離對(duì)度量結(jié)果產(chǎn)生直接的影響。在式(6)中,基礎(chǔ)距離的計(jì)算結(jié)果同樣會(huì)受到ε,λ,γ三者組合的影響,并最終影響到序列直接的距離計(jì)算結(jié)果。因此,本文首先介紹基于ASL數(shù)據(jù)集使用KNN分類確定最優(yōu)參數(shù)的過程。文中選取K為10,即從測(cè)試集中尋找與測(cè)試序列的MS-DWDTW距離最小的10個(gè)序列,計(jì)算結(jié)果的查準(zhǔn)率,查準(zhǔn)率定義為

        針對(duì)每種組合,分別使用10條不同的輸入序列,并計(jì)算平均查準(zhǔn)率。為了不失一般性,這里為每個(gè)變量取相同的權(quán)重ωt,權(quán)重衰減速率η取值0.05。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1所示。注意,由于三者的和為1,表中γ的值并未直接給出。例如當(dāng)ε=0.0,λ=0.0時(shí),則有γ=1.0。

        從表1可知,當(dāng)ε=0.7,λ=0.2,γ=0.1時(shí),取得最大的平均查準(zhǔn)率0.94??梢宰⒁獾?,在擬合段斜率分配了較小權(quán)重即ε取值較低的情況下,隨著均值差異權(quán)重λ的增大,平均查準(zhǔn)率也在不斷增大,說明當(dāng)趨勢(shì)特征差異不大時(shí),序列的均值差異將主要影響度量結(jié)果。同時(shí)可以觀察到,表中第一列的數(shù)值均小于相應(yīng)行上的其他列,同樣表明距離度量過程中引入的均值差異能夠提高度量精度,說明了其不可或缺的重要性。

        下面基于MS-DWDTW方法在選取的不同特性的數(shù)據(jù)集上進(jìn)行相似性比較,以驗(yàn)證其準(zhǔn)確性。本文在選取的數(shù)據(jù)集上對(duì)比了基于MS-DWDTW與MS-DTW、DTW、PD、TD和SVD的KNN算法在進(jìn)行相似性查找時(shí)的查準(zhǔn)率。其中,DTW方法直接使用原始數(shù)據(jù)和動(dòng)態(tài)時(shí)間彎曲距離進(jìn)行相似性度量,MS-DTW表示對(duì)原始數(shù)據(jù)采用本文的方法進(jìn)行特征提取之后,使用原始DTW計(jì)算特征矩陣之間的距離。為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更具比較性和說服力,本文利用得到表1的實(shí)驗(yàn)方法在每個(gè)數(shù)據(jù)集上確定表現(xiàn)最好的參數(shù)組合,參數(shù)選擇結(jié)果見表6。每種方法分別取與測(cè)試數(shù)據(jù)集中數(shù)據(jù)距離最小的1、5、10條序列,計(jì)算最終的平均查準(zhǔn)率,實(shí)驗(yàn)結(jié)果見表2~表5。

        表1 ASL數(shù)據(jù)集不同的ε,λ,γ選擇下的平均查準(zhǔn)率

        表2 ASL數(shù)據(jù)集實(shí)驗(yàn)結(jié)果

        表5 JV數(shù)據(jù)集實(shí)驗(yàn)結(jié)果

        表6 不同數(shù)據(jù)集下ε,λ,γ選擇情況

        表3 EEG數(shù)據(jù)集實(shí)驗(yàn)結(jié)果

        由表2~表5可知,基于MS-DWDTW的KNN算法在四個(gè)數(shù)據(jù)集上均能取得較好的平均查準(zhǔn)率。在ASL和EEG數(shù)據(jù)集上,MS-DWDTW的平均查準(zhǔn)率均為最高,MS-DTW和TD也能取得不錯(cuò)的結(jié)果。但進(jìn)一步對(duì)比發(fā)現(xiàn),由于MS-DTW加入了均值信息作為序列特征,其結(jié)果要優(yōu)于TD方法。同時(shí),相比于MS-DTW,MS-DWDTW的平均查準(zhǔn)率得到一定程度的提高,由此可知,在這兩個(gè)數(shù)據(jù)集上基于DTW算法的相似性度量出現(xiàn)了畸形匹配的情況,且對(duì)度量精度產(chǎn)生了一定的影響,而引入動(dòng)態(tài)權(quán)重后有效改善了該問題。

        此外,在EFG和JV兩個(gè)數(shù)據(jù)集上,MSDWDTW也取得了較好的結(jié)果,但從表4和表5可以看出,MS-DWDTW與MS-DTW的結(jié)果相差不大,說明序列的畸形匹配并不嚴(yán)重。同時(shí),可以觀察到,TD算法在JV數(shù)據(jù)集上取得了較低的平均查準(zhǔn)率,原因在于JV數(shù)據(jù)集序列較短且趨勢(shì)變化不明顯,針對(duì)此類數(shù)據(jù)集,其已經(jīng)喪失有效性,而MS-DWDTW仍能通過增大均值權(quán)重減小趨勢(shì)權(quán)重的方法取得較為準(zhǔn)確的結(jié)果。

        表4 REF數(shù)據(jù)集實(shí)驗(yàn)結(jié)果

        5 結(jié)語

        本文提出的基于多維分段和動(dòng)態(tài)權(quán)重DTW的多元時(shí)間序列相似性度量方法,在各個(gè)變量維度上統(tǒng)一分段,保證了分段之后變量之間的相關(guān)性,選取分段后擬合線段的斜率、均值和時(shí)間跨度作為多元時(shí)間序列的特征表示,能比較準(zhǔn)確描述多元時(shí)間序列的趨勢(shì)和值特征。本文提出的DWDTW距離度量也能在不增加額外參數(shù)的情況下有效避免傳統(tǒng)DTW距離的畸形匹配問題,進(jìn)一步提高多元時(shí)間序列距離度量的準(zhǔn)確度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,MS-DWDTW能在多個(gè)數(shù)據(jù)集上取得較好的度量效果,同時(shí)能夠通過調(diào)整最優(yōu)參數(shù)來適應(yīng)多種類型的數(shù)據(jù)。但是,MS-DWDTW的參數(shù)較多,模型參數(shù)優(yōu)化較為復(fù)雜。接下來的工作主要是研究如何優(yōu)化模型參數(shù)選擇方法,并將MS-DWDTW方法用在多元時(shí)間序列數(shù)據(jù)挖掘任務(wù)如聚類、分類中去。

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