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《复旦大学》 2005年
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时间序列的相似性查询与异常检测

肖辉  
【摘要】:时间序列是按时间顺序排列的、随时间变化且相互关联的数据序列,在经济、金融、科学观测和工程等各个领域都广泛存在。如何有效地管理和利用这些历史时间序列,发现这些数据背后隐含的规律和知识,是人们广泛关注的问题。与传统时间序列分析提出假设然后进行验证的数据处理方法不同,时间序列数据挖掘适合发现型任务,能够从大量历史数据中挖掘出潜在的、未知的、有价值的知识,已经吸引了越来越多的关注。 目前,时间序列数据挖掘主要包括相似性查询、序列挖掘、分类、聚类以及异常检测。论文主要研究了相似性查询与异常检测,包括时间序列的模式表示、相似性度量、索引和查询、异常定义和检测,主要的研究内容和研究成果简单介绍如下: (1) 时间序列的模式表示 由于时间序列数据的海量和复杂数据特点,直接在时间序列上进行数据挖掘不但在储存和计算上要花费高昂代价而且可能会影响算法的准确性和可靠性。时间序列的模式表示是一种对时间序列进行抽象和概括的特征表示方法,是在更高层次上对时间序列的重新描述。论文首次将边缘算子引入时间序列研究,提出了基于时态边缘算子的分段线性表示方法(简称为TEO表示)。TEO表示简单直观,具有数据压缩和除噪能力。在不同领域的时间序列数据集上的实验表明:与其它几种分段线性表示相比,TEO表示与原始时间序列之间的拟合误差更小,具有很强的适应性,能够应用于不同的数据特征环境。 (2) 时间序列的相似性度量 欧几里德距离和动态时间弯曲距离是时间序列数据挖掘中主要采用的两种相似性度量。但是欧几里德距离不支持时间序列的线性漂移和时间弯曲,动态时间弯曲距离则因为平方阶的时间复杂度无法得到广泛的应用。论文在时间序列的模式表示基础上,提出了动态模式匹配距离(简称为DPM距离),DPM距离支持时间序列的时间弯曲,时间复杂度随着模式长度的增长而接近线性。在仿真数据集和人脸图像识别数据集上的实验表明:采用DPM距离的Knn方法在分类准确
【学位授予单位】:复旦大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TP311.11

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 詹艳艳;陈晓云;徐荣聪;;基于时间序列的模式表示挖掘频繁子模式[J];计算机工程与应用;2006年21期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 冮龙晖;城市道路交通状态判别及拥挤扩散范围估计方法研究[D];吉林大学;2007年
2 汤俊;基于可疑金融交易识别的离群模式挖掘研究[D];武汉理工大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 吴德;水文时间序列相似模式挖掘的研究与应用[D];河海大学;2007年
2 何伟华;时空离群点检测研究[D];江苏大学;2007年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张根耀,李竹林,赵宗涛;遮挡情况下运动目标的跟踪[J];安徽大学学报(自然科学版);2003年03期
2 张楠,金伟其,苏秉华,刘扬阳;高分辨力红外热图像重建算法的进展及研究[J];兵工学报;2005年02期
3 李艳梅,吴湘济;数字图像处理技术与纺织测试分析自动化[J];北京纺织;2005年02期
4 贾同,陈文娟,裘初,石民勇;多梯度复杂图像的分割[J];北京广播学院学报(自然科学版);2003年01期
5 贾同,石民勇;Flash文件格式剖析[J];北京广播学院学报(自然科学版);2004年01期
6 吕四化,史萍,王惠明;小波变换模极大值法在图像边缘检测中的应用[J];北京广播学院学报(自然科学版);2005年01期
7 阚言亮;基于傅里叶变换的数字音频水印技术[J];北京广播学院学报(自然科学版);2005年01期
8 刘彦婷;徐海兰;杨磊;;车牌识别软件的改进算法[J];中国传媒大学学报(自然科学版);2005年04期
9 陈大志,张广军;基于地标图像信息的惯导系统误差校正方法[J];北京航空航天大学学报;2003年01期
10 邱力为,宋子善,沈为群;无人直升机自主着舰的计算机视觉算法[J];北京航空航天大学学报;2003年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 苏宏伟;陈华;;单画幅欠采样图像复原中的插值作用[A];广西计算机学会2006年年会论文集[C];2006年
2 魏兵;李伟;夏明安;;视觉测量技术在滚针轴承自动化生产中的应用[A];湖北省机械工程学会机械设计与传动专业委员会第十五届学术年会论文集(二)[C];2007年
3 柳林霞;陈杰;陈文颉;;自动目标识别技术中的图像特征提取技术[A];第二十一届中国控制会议论文集[C];2002年
4 Xie Jinfei,Yan Weiyong Department of Electrical and Computer Engineering,Curlin University of Technology,Perth,WA 6845,Australia;A Qualitative Feature Extraction Method for Time Series Analysis[A];第25届中国控制会议论文集(下册)[C];2006年
5 孙朝明;李强;王增勇;;数字化射线检测图像中缺陷的分割与定量[A];2007四川省理化检验、无损检测学术交流年会论文集[C];2007年
6 孙朝明;;数字化射线检测图像中缺陷的分割与定量[A];2006年西南地区第九届NDT学术年会暨2006年全国射线检测新技术研讨会论文集[C];2006年
7 于晶;郭航;;矩函数在图像重构中的应用[A];2006“数学技术应用科学”[C];2006年
8 李金凤;华建设;;带钢缺陷图的几种边缘检测算法的比较[A];中国计量协会冶金分会2008年会论文集[C];2008年
9 张鹏;戴曙光;穆平安;;PDF417二维条码图像信息识别方法的研究[A];2007'仪表,自动化及先进集成技术大会论文集(二)[C];2007年
10 荆琪;齐琳琳;白洁;储登科;;多普勒雷达回波图的边缘检测和中值滤波技术[A];中国气象学会2007年年会天气预报预警和影响评估技术分会场论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张根耀;基于动态图像分析的巡航导弹跟踪软件与算法研究[D];西北大学;2003年
2 梅建新;基于支持向量机的高分辨率遥感影像的目标检测研究[D];武汉大学;2004年
3 袁渊;小波域盲水印检测算法研究[D];国防科学技术大学;2003年
4 祝恩;低质量指纹图像的特征提取与识别技术的研究[D];国防科学技术大学;2005年
5 吴昊;高光谱遥感图像数据分类技术研究[D];国防科学技术大学;2004年
6 秦小虎;城市交通紧急事件处理与安全系统模型及应用研究[D];重庆大学;2005年
7 张昊;高速视频中运动目标姿态自动判读方法的研究[D];天津大学;2005年
8 常发亮;彩色图像分割与复杂场景下视觉目标跟踪方法研究[D];山东大学;2005年
9 佟守愚;基于视频技术的交通违章检测与识别理论及方法研究[D];吉林大学;2006年
10 钟家强;基于多时相遥感图像的变化检测[D];国防科学技术大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘世世;虚拟分布式蜜罐技术在入侵检测中的应用[D];天津大学;2004年
2 李成方;偏移技术在探地雷达数据处理中的研究[D];成都理工大学;2002年
3 王梅;基于Agent的测井曲线预处理研究[D];大庆石油学院;2002年
4 王欣;基于方向图的重叠指纹图像分离算法研究[D];辽宁师范大学;2002年
5 闫伟永;火焰图像监测系统研究[D];华北电力(北京)大学;2002年
6 王发牛;基于偏微分方程的图像平滑技术及其应用研究[D];安徽大学;2002年
7 李映;图像处理技术在磨损表面图像分析中的应用研究[D];中国农业大学;2002年
8 宁旭;细胞分类识别技术的研究[D];重庆大学;2002年
9 段保国;炼钢厂数字图像监控系统的开发[D];重庆大学;2002年
10 杨丽萍;测井解释成果图数字化与再利用模式研究与实现[D];大庆石油学院;2003年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 董永贵,孙照焱,贾惠波;时间序列中异常值检测的负向选择算法[J];机械工程学报;2004年10期
2 喻伟,陈国青;基于时序数据的延迟关联规则的挖掘[J];计算机应用研究;2002年12期
3 李爱国,覃征;大规模时间序列数据库降维及相似搜索[J];计算机学报;2005年09期
4 李爱国,覃征;在线分割时间序列数据[J];软件学报;2004年11期
5 倪忠远,赵耿;PID—ATC的现状[J];工业仪表与自动化装置;1996年06期
6 舒怀林;PID神经元网络多变量控制系统分析[J];自动化学报;1999年01期
7 郑毅;胡暾;赵哲身;;基于神经网络的公路隧道通风控制[J];微计算机信息;2006年13期
8 孙巧燕,杜爱月,苏诗琳;基于模糊控制的公路隧道通风控制系统[J];长安大学学报(自然科学版);2003年04期
9 许宏科,揣锦华,张华,樊海玮;公路隧道交通流的数据挖掘[J];长安大学学报(自然科学版);2005年04期
10 杨志安,王光瑞,陈式刚;用等间距分格子法计算互信息函数确定延迟时间[J];计算物理;1995年04期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 韩直;;秦岭终南山特长公路隧道通风控制研究[A];中国公路学会2005年学术年会论文集(上)[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 吴明先;高速公路隧道集成化智能化监控技术与系统开发研究[D];长安大学;2004年
2 谢景新;非线性多步预测与优化方法及其在水文预报中的应用[D];大连理工大学;2006年
3 梁永全;基于内容的多媒体信息检索的研究[D];中国科学院研究生院(计算技术研究所);1999年
4 王晓丹;基于模糊聚类及神经网络的纹理分割方法研究[D];西北工业大学;2000年
5 胡茑庆;转子碰摩非线性行为与故障辨识的研究[D];国防科学技术大学;2001年
6 张保稳;时间序列数据挖掘研究[D];西北工业大学;2002年
7 周海燕;空间数据挖掘的研究[D];中国人民解放军信息工程大学;2003年
8 曾海泉;时间序列挖掘与相似性查找技术研究[D];复旦大学;2003年
9 杨风召;高维数据挖掘中若干关键问题的研究[D];复旦大学;2003年
10 王达;时间序列数据挖掘研究与应用[D];浙江大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马永杰;公路隧道纵向通风神经模糊控制系统应用研究[D];西南交通大学;2003年
2 孙巧燕;隧道通风和火灾报警系统研究[D];长安大学;2002年
3 吴德;水文时间序列相似模式挖掘的研究与应用[D];河海大学;2007年
4 陈雪平;公路隧道前馈式智能模糊通风控制系统的研究[D];广东工业大学;2008年
5 任桂山;城市公路隧道通风智能控制系统研究[D];武汉理工大学;2008年
6 张军;基于时间序列相似性的数据挖掘方法研究[D];东南大学;2006年
7 毛云建;多维时间序列数据挖掘的方法研究及应用[D];上海交通大学;2007年
8 朱德康;基于智能控制的隧道通风节能系统的研究[D];湖南大学;2007年
9 冯俊;基于特征提取与神经网络的心电图分类研究[D];四川师范大学;2005年
10 唐孝;支持向量机(SVM)及其在心电图(ECG)分类识别中的应用[D];四川师范大学;2007年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 于孝航;基于人体运动捕捉数据的高维时间序列模式挖掘算法的研究[D];大连理工大学;2007年
2 李健;城市中心区交叉口流量时变特征研究[D];同济大学;2008年
3 朱爱华;基于浮动车数据的路段旅行时间预测研究[D];北京交通大学;2008年
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