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第
19
卷第
8
期
Vol.
19
No.8
控制与决策
2004
年
8
月
Aug. 2004
Control
and
Decision
文章偏号
I
1001-0920(2004)08-0915-05
一种时间序列相似匹配新
法
李秋丹,这忠先,孙瑞超
(大连理工大学电子与信息工程学院,辽宁大连
11602
4)
摘
.:为提高时间序列相似匹配的精度和效率,提出一种基于小波包变换的时间序列相似匹配算法.首先利用小
波包可对倍号进行精细分析的特点,对时间序列进行维数约俩,用变换后的低频系数和部分离频均值系数作为特征
向量表示原始序列
F
然后用多维索引结构
R
树存储这些特征向量,将欧几里德距离作为相似尺度,在此基础上实现
了范围查询和
k
近邻查询.对电力负荷时间序列数据的仿真实验结果表明了算法的有效性.
~.诩
s
时间序
1~
,相似匹配,小波包
中图分羹号
I
TP311
文献标识码
IA
A novel similar matching algorithm for time series data
LI
Qiu-dan.
CHI
Zhong-xian.
SUN
Rui-chao
(I
nstitute
of Electronics and Information Engineering, Dalian University of Technology,
Da
Ji
an 116024, China.
Correspondent
I
LI
Qiu-dan, E-mail:
liqiudan@student.dlut.edu.cn)
Abstract I In
order
to
improve
the
accuracy and efficiency
of
time series similar matching, a novel similar matching
algorithm is proposed.
It
reduces the dimensionality of time series data with wavelet packet transformation.
Then
,
multidimensional index
structure
such as R tree is built using
the
selected coefficients. Euclidean distance is used as
similarity measurement. Range query and
k nearest neighbor query algorithms are presented. Experimental results
on
electrical load time series data
show
the
effectiveness of
the
algorithm.
Key words: time series
, similar matching, wavelet packet
1
引言
时间序列是指按时间顺序取得的一系列观测
值,它是一类重要的复杂数据对象,广泛存在于社
会、经济、技术等领域.时间序列中包含很多有用的
信息,从中挖掘出有价值的知识具有重要意义.时间
序列相似匹配指从数据库中发现与给定时序序列相
似的序列,是当前时间序列数据挖捆领域中的重点
研究课题口
~41.
相似匹配的高效方法:首先通过来用维数约简
技术将高维的时间序列映射为低维特征空间上的特
征表示,达到降低维数的目的;然后在此特征空间上
进行相似搜索.为提高搜索效率和精度,维数约简技
收稿日期:
2003-09-04
,修回日期:
2003-11-27.
术应在一定约简维数下,尽可能多地抽取原序列中
的重要信息,使信息量损失较少.
小波变换具有时频局域化性质和多分辨分析的
特点,近来已被用于代替离散傅立叶变换进行时间
序列相似匹配
;Chan
等。
.2J
首次提出使用
Haar
小波
进行时间序列相似匹配
.Ivan
等
[3.4J
扩展了
Chan
等
所使用的小波,提出用更广泛的一类小波,即正交小
波和双正交小波实现相似匹配.然而,他们在使用小
波变换进行维数约简时,仅选取序列经小波变换后
低频空间的前几个系数作为特征向量,完全忽略了
细节信息.事实上,并不是所有的小波都能将信号
〈序列〉的能量集中在前几个系数上,某些高频空间
作者简介
g
李秋丹(1
976
一)
,女(满族)
,河北秦皇岛人,博士生,从事数据仓库和数据挖掘等研究,迟忠先(1
939
一),
男,山东牟平人,教授,博士生导师,从事数据仓库、数据挖掘和面向对象建模技术等研究.
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