一种基于重要点的时间序列分段算法

基于重要点的时间序列线性分段算法能在较好地保留时间序列的全局特征的基础上达到较好的拟合精度。但传统的基于重要点的时间序列分段算法需要指定误差阈值等参数进行分段,这些参数与原始数据相关,用户不方便设定,而且效率和拟合效果有待于进一步提高。为了解决这一问题,提出一种基于时间序列重要点的分段算法——PLR_TSIP,该方法首先综合考虑到了整体拟合误差的大小和序列长度,接着针对优先级较高的分段进行预分段处理以期找到最优的分段;最后在分段时考虑到了分段中最大值点和最小值点的同异向关系,可以一次进行多个重要点的划分。通过多个数据集的实验分析对比,与传统的分段算法相比,减小了拟合误差,取得了更好的拟合效果;与其他重要点分段算法相比,在提高拟合效果的同时,较大地提高了分段效率。     

基于变化点的时间序列近似表示

时间序列的近似表示能够提高时间序列数据挖掘的效率和可靠性。提出了一种基于变化点的时间序列近似表示,具有简单直观、近似质量高、适应能力强等优点。在来自不同领域的真实数据集上的实验表明:与时间序列的重要点分段表示和分段常量表示相比,基于变化点的时间序列近似表示在近似质量和适应能力上都具有明显的优势。     

基于重要点的时间序列固定分段数分段算法

基于重要点探测技术的时间序列线性分段算法能较好地保留序列的全局特征和拟合高精确度。传统的基于重要点时间序列分段算法,只能通过误差阈值来控制分段,该方法不能预计分段数量,不能适应后期要求分段数量一定的应用。提出一种基于序列重要点的时间序列固定分段数的分段算法—PLR_FPIP,该方法借用二叉树层次遍历的思路,重新调整原方法的分段次序,使用重要点组成的直线段近似描述时间序列,该方法能够在分段数量一定的情况下对时间序列分段。实验证明,该分段算法能在固定分段数的情况下反映时间序列的主体特征,算法简单快速,整体拟合误差小。     

基于KPCA和G-G聚类的多元时间序列模糊分段

针对传统的Gath-Geva(G-G)模糊分段方法需要人为设置参数,对高维时间序列分段效率低的问题,提出一种基于核主元分析(KPCA)和G-G聚类的多元时间序列模糊分段方法.首先,该算法利用KPCA方法对多元时间序列进行特征提取,去除冗余及无关变量的影响;然后,通过近邻传播算法(AP)得到分段数目的上界;最后,将时间信息考虑在内,基于所提出的MDBI有效值指标以及G-G模糊聚类在低维多元时间序列上实现多元时间序列的最佳模糊分段.实验结果表明,所提出算法可以快速有效地检测出时间序列的某种突然和渐近变化的趋势,在准确性和运行效率方面均得到了提升.     

基于云模型的时间序列分段聚合近似方法

针对时间序列数据的高维特性,提出一种基于云模型的时间序列分段聚合近似方法.利用云模型的熵评判分段聚合后各子序列的数据稳定性,选取稳定性最弱的子序列再分段聚合,最终得到云模型序列,同时给出了云模型序列的相似性度量.该方法对时间序列能够有效降维,并能够自适应地识别和描述其基本特征.实验结果表明,数据压缩较大时,所提出方法能够较好地保证近似的准确性,并提高时间序列数据挖掘的效率.     

基于局部均值分解和改进小波熵的时序SAX模型

符号聚合近似表示法是提取时间序列特征的重要方式。然而,传统的符号聚合近似表示法存在平均化分段数、同等对待划分区间,以及无法准确反映非平稳序列的突变信息等多项缺陷。鉴于此,通过引入局部均值分解和改进小波熵的分段算法,建立了一种新的时序SAX模型。该模型的基本原理是采用局部均值分解技术对原始序列进行去噪处理,利用滑动窗口阈值法获取分段数,并使用SAX表示法进行符号表示,利用KNN分类器实现分类性能测试。基于这一改进模型,进行了实证检验,实验结果表明,该模型能够有效提取序列的信息特征,具有较高的拟合度,达到了降维的目的,更重要的是,提高了KNN分类算法在SAX表示法中分类的准确率。     

CBR快速检索算法在时间序列预测中的应用

随着CBR应用的推广,涉及越来越多的时态信息需要处理.探讨了一种基于时间序列数据的时态CBR,提出了一种基于卷积的时态CBR快速检索算法.其思路是利用时序范例之间的时间约束关系,去除检索中求取相似度的冗余计算,并利用卷积的傅立叶变换性质,在频域求解相似度以减少计算时间复杂度.实验证明.在匹配较长的序列时,快速算法可以显著的提高时态CBR的检索效率.在CBR快速检索算法的基础上,以证券价格预测问题作为应用,借鉴流形学习理论中LLE算法的思想,设计了一种基于时态CBR的时间序列预测算法.实验证明,这种基于时态CBR的时间序列预测方法与前述CBR快速检索算法相配合,取得了较好的预测效果和预测效率.     

基于数据拟合的城市轨道交通客流量时间序列模型优化分析

为确保行车调度、预防处理轨道交通突发事故,通过曲线拟合充分发掘客流量时间序列趋势性,基于客流量时间分布数据,以整体拟合与自动分段拟合两种分析方法,针对B市多个地铁站客流量,优化分析时间序列模型.优化结果表明,相比整体拟合方法,自动分段拟合可较好去除客流量时间序列趋势,有效提高时间序列预测精确度;自动分段拟合不需要人工,可避免人为失误,既保障了客流量时间序列预测精确性,又实现了自动智能优化,在很大程度上为行车调度与应急安全管控奠定了技术基础.     

基于符号化聚合近似的时间序列相似性复合度量方法

基于关键点的符号化聚合近似(SAX)改进算法(KP_SAX)在SAX的基础上利用关键点对时间序列进行点距离度量,能更有效地计算时间序列的相似性,但对时间序列的模式信息体现不足,仍不能合理地度量时间序列的相似性。针对SAX与KP_SAX存在的缺陷,提出了一种基于SAX的时间序列相似性复合度量方法。综合了点距离和模式距离两种度量,先利用关键点将分段累积近似(PAA)法平均分段进一步细分成各个子分段;再用一个包含此两种距离信息的三元组表示每个子分段;最后利用定义的复合距离度量公式计算时间序列间的相似性,计算结果能更有效地反映时间序列间的差异。实验结果显示,改进方法的时间效率比KP_SAX算法仅降低了0.96%,而在时间序列区分度性能上优于KP_SAX算法和SAX算法。     

基于多元时间序列的自适应贪婪高斯分段算法

现有多元时间序列分段算法中分段点的选择以及分段个数的确定往往需要分别独立完成,大大增加了算法的计算复杂度.为解决上述问题,提出一种基于多元时间序列的自适应贪婪高斯分段算法.该算法将多元时间序列各个分段所对应的数据解释为来自不同多元高斯分布的独立样本,进而将分段问题转化为协方差正则化的最大似然估计问题进行求解.为提高学习效率,采用贪婪搜寻方法使每个段的似然值最大化进而近似地找到最优分段点,并且在搜寻的过程中利用信息增益方法自适应地获取最优的分段个数,避免分段个数确定和分段点选择分别独立进行,从而减少计算的复杂度.基于多种领域的真实数据集实验结果表明,所提出方法的分段精度以及运行效率均优于传统方法,并且能够有效完成多元时间序列的异常检测任务.     

一种基于始末距离的时间序列符号聚合近似表示方法

时间序列数据的特征表示方法是时间序列数据挖掘任务的关键技术,符号聚合近似表示(SAX)是特征表示方法中比较常用的一种。针对SAX算法在各序列段表示符号一致时无法区分时间序列间的相似性这一缺陷,提出了一种基于始末距离的时间序列符号聚合近似表示方法(SAX_SM)。由于时间序列有很强的形态趋势,因此文中提出的方法选用起点和终点来表示各个序列段的形态特征,并使用各序列段的形态特征和表示符号来近似表示时间序列数据,以将其从高维空间映射到低维空间;然后,针对起点和终点构建始末距离来计算两序列段间的形态距离;最后, 结合 始末距离和符号距离定义一种新的距离度量方式,以更客观地度量时间序列间的相似性。理论分析表明,该距离度量满足下界定理。在20组UCR时间序列数据集上的实验表明,所提SAX_SM方法在13个数据集中获得了最高的分类准确率(包含并列最大的),而SAX只在6个数据集中获得了最高的分类准确率(包含并列最大的),因此SAX_SM具有比SAX更优的分类效果。     

基于形态特征的时间序列符号聚合近似方法

由于形态特征能够较为客观地反映时间序列的变化趋势,在时间序列数据降维过程中,形态特征的提取能够保留较为充分的数据信息,为提高后期的时序数据挖掘的效率提供可靠的保障。文中提出基于形态特征的时间序列符号聚合近似方法,综合考虑分段序列的均值和数据分布的形态特征,并且通过论域转化对它们实现符号转化。在相同的压缩比环境下,与传统符号化表示方法相比,该方法能更好地提供原始时间序列数据信息,进而提高时间序列数据挖掘的效率。     

A new document representation using term frequency and vectorized graph connectionists with application to document retrieval

This paper presents a new document representation with vectorized multiple features including term frequency and term-connection-frequency. A document is represented by undirected and directed graph, respectively. Then terms and vectorized graph connectionists are extracted from the graphs by employing several feature extraction methods. This hybrid document feature representation more accurately reflects the underlying semantics that are difficult to achieve from the currently used term histograms, and it facilitates the matching of complex graph. In application level, we develop a document retrieval system based on self-organizing map (SOM) to speed up the retrieval process. We perform extensive experimental verification, and the results suggest that the proposed method is computationally efficient and accurate for document retrieval.     

基于细胞神经网络和网格特征的碑刻文字识别

碑刻作为文字的载体,具有极其重要的历史价值和艺术价值。但是,因为时间的久远,其拓本大量的噪声对碑刻文字的辨识产生一定的影响。针对这种情况,提出了一种新方法,首先利用细胞神经网络（CNN）技术,去除单个碑刻文字的噪声,然后用网格特征提取方法对其进行识别。本文在MATLAB平台上进行了实例模拟,取得了较好的效果。     

基于小波多尺度分析的彩色图像检索方法

多媒体技术的普及和Internet技术的实施导致了大量图像信息的出现，基于文本关键词的传统检索方法已不能适应图像信息检索的要求，这使得基于内容的图像检索技术逐渐成为目前的研究热点。基于内容检索技术中必不可少的关键步骤就是图像特征的提取，其中可提取的特征有颜色、纹理和形状等。但是，由于图像的每种特征只能抓住图像相似性的某一个方面，因此如何能更好地表示图像就成为基于内容图像检索中一个重要的研究方向。针对该问题，提出了一种基于图像颜色和纹理特征的图像检索方法，其中颜色特征采用HSV颜色空间的直方图，纹理特征采用图像小波多尺度表示方法中细节信息的方差统计量，这样就充分利用了颜色的丰富表现性和小波变换的多分辨性及其变换系数的统计特性。通过对不同类型图像使用不同特征组合进行图像检索查准率的对比实验结果表明，这种图像检索方法是行之有效的。     

东巴象形文字特征曲线简化算法研究

摘 要：东巴文作为一种原始的图画象形文字,在检索和识别方面的研究较多,且从不同 角度应用各类算法进行了实现,但是在文字特征提取和简化方面的研究却很少。由于字符特征 提取的精练性和完全性将直接影响识别算法的精度和复杂度,因此结合计算机视觉中形状简化 的相关研究成果,给出了适用于东巴象形文字特征曲线简化的改进算法。该算法以离散曲线演 化算法为基础,进一步给出了区域最大面积差的临界点选取法和二次简化算法,有效去除了东 巴字符特征曲线中的冗余点和潜在异常点。通过通用性和鲁棒性实验表明,该算法在保留原有 字符特征的基础上可以去除曲线中 87%以上的冗余点,实现了特征曲线的最简化,从而为东巴 文字的相似性度量奠定基础。     

基于多模态注意力机制的跨模态哈希网络

深度跨模态哈希算法（deep cross-modal Hash,DCMH）可以结合哈希算法存储成本低、检索速度快的优点,以及深度神经网络提取特征的强大能力,得到了越来越多的关注。它可以有效地将模态的特征和哈希表示学习集成到端到端框架中。然而在现有的DCMH方法的特征提取中,基于全局表示对齐的方法无法准确定位图像和文本中有语义意义的部分,导致在保证检索速度的同时无法保证检索的精确度。针对上述问题,提出了一种基于多模态注意力机制的跨模态哈希网络（HX_MAN）,将注意力机制引入到DCMH方法中来提取不同模态的关键信息。利用深度学习来提取图像和文本模态的全局上下文特征,并且设计了一种多模态交互门来将图像和文本模态进行细粒度的交互,引入多模态注意力机制来更精确地捕捉不同模态内的局部特征信息,将带有注意的特征输入哈希模块以获得二进制的哈希码;在实行检索时,将任一模态的数据输入训练模块中来获得哈希码,计算该哈希码与检索库中哈希码的汉明距离,最终根据汉明距离按顺序输出另一种模态的数据结果。实验结果表明：HX_MAN模型与当前现有的DCMH方法相比更具有良好的检索性能,在保证检索速度的同时,能够更准确地提炼出图像和文本模态的局部细粒度特征,提高了检索的精确度。