基于增量动态时间弯曲的时间序列相似性度量方法

针对动态时间弯曲方法计算时间过长的问题,提出增量动态时间弯曲来度量较长时间序列之间的相似性。首先利用动态时间弯曲方法对历史时间序列数据进行相似性度量,得到相应的历史最优弯曲路径和路径中各元素的累积距离代价。其次,通过逆向弯曲度量方法完成当前序列数据 的相似性度量,结合历史数据信息找到与历史弯曲路径相交且度量时间序列距离为当前最小值的新路径,进而实现增量动态时间弯曲的相似性度量。该方法不仅具有良好的度量质量,还具有较高的时间效率。数值实验表明,对于大部分时间序列数据集,新方法的分类准确率和计算性能要优于经典动态时间弯曲。     

基于分层动态时间弯曲的序列相似性度量方法研究

为了更好地体现时间序列的形态特征,并探索更适合于较长时间序列之间相似性度量的方法,在动态时间弯曲算法的基础上进行改进,提出了基于分层动态时间弯曲的序列相似性度量方法。对时间序列进行多层次分段,并从分段中均匀抽取相对应的层次分段子序列,然后将层次分段子序列抽象为三维空间的点（反映了分段子序列的均值、长度和趋势）进行相似性度量,最后综合各个层次的相似性度量作为结果。实验表明,在参数设置合理的情况下,此方法能获得较高的序列相似性度量准确度和效率。     

一种多元台风时间序列的相似性度量方法

台风相似性度量方法的研究对防灾减灾、辅助决策等具有重要意义。目前,台风相似性的研究大多集中在台风路径的相似性度量上。首先,梳理影响台风相似性度量的多个要素,提出了基于多元时间序列的台风数据描述方法;其次,提出了台风时间序列完整性、一致性评估与修复方法;最后,针对台风时间序列的不等长问题,设计了一种基于主成分分析和动态时间弯曲距离的相似性度量方法。通过实验验证,该方法能够实现台风相似性的有效度量。     

时间序列序列模式的相似性研究

时间序列序列模式相似性的度量是从时间序列中获取时序关联规则的重要环节。一般情况下,距离度量法只能度量相同长度序列模式的相似性。借用动态时间弯曲距离的思想,这种基于非线性弯曲技术的算法可以获得很高的识别、匹配精度。在定义元模式相似性的基础上,定义了序列模式的动态时间弯曲距离,最后用两个不同时间序列进行仿真实验,可以得到不同长度的序列的相似度。     

基于分段极值DTW距离的时间序列相似性度量

在时间序列相似性的研究中,通常采用的欧氏距离及其变形无法对在时间轴上发生伸缩或弯曲的序列进行相似性度量,本文提出了一种基于分段极值DTW距离的时间序列相似性度量方法可以解决这一问题。在动态时间弯曲(DTW)距离的基础上,本文定义了序列的分段极值DTW距离,并阐述了其完整的算法实现。与传统的DTW距离相比,分段极值DTW距离在保证度量准确性的同时大大提高了相似性计算的效率。文中最后运用MATLAB作对比实验,并给出实验结果数据,验证了该度量方法的有效性与准确性。     

时间序列数据挖掘中的动态时间弯曲研究综述

动态时间弯曲是一种重要的相似性度量方法,对时间序列数据挖掘的性能起着至为关键的作用,对其进行全面和深入的探索具有十分重要的理论意义和实际应用价值.首先简述动态时间弯曲算法的基本步骤,并分析其优点和存在的不足;然后,从动态时间弯曲度量效率的改进研究、度量效果的提升措施以及其在各个行业的应用研究等进行相关综述;最后,给出动态时间弯曲的进一步研究方向.通过对动态时间弯曲方法相关综述及分析,能为相似性度量、聚类和分类等时间序列数据挖掘技术提供必要的文献资料和理论基础.     

基于多维分段和动态权重DTW的多元时间序列相似性度量方法

针对常用方法无法准确度量多元时间序列相似程度的问题,提出一种基于多维分段和动态权重动态时间弯曲距离的多元时间序列相似性度量方法.首先对多元时间序列进行多维分段拟合,选取拟合段的斜率、均值和时间跨度作为每一段的特征,在对多元时间序列降维的同时也保留了变量之间的相关性;然后提出一种动态权重动态时间弯曲距离度量方法计算多元时间序列特征矩阵之间的距离,避免了直接使用动态时间弯曲距离造成的畸形匹配问题.最终实验结果也验证了该方法在多种类型的数据集上都能取得较高的度量精度,表明了该方法的有效性.     

基于SAX方法的股票时间序列数据相似性度量方法研究

特定数据集上高效的相似性度量方法是目前时间序列数据挖掘领域研究的重点内容之一。针对经过SAX方法降维后的股票数据在相似性度量中缺乏趋势变化的动态信息这一问题,本文提出了一种融合了点距离与模式距离优点的新型相似性度量函数——复合距离函数,并通过实证分析验证了该距离函数在相似性度量中的有效性,为揭示股票数据间相互依赖的规律以及时间序列相似性问题的进一步研究提供了新思路。     

基于分段降维和路径修正DTW的时序特征分类器设计

针对传统的动态时间弯曲（DTW）度量方法易出现过度弯曲现象且计算复杂度高、算法效率低等问题,提出一种基于路径修正的动态时间弯曲（UDTW）度量方法。首先通过分段降维方法——分段局部最大值平滑法（PLM）有效提取序列特征信息,减少UDTW的计算代价;其次,考虑了时间序列形态特征的相似性要求,给过度弯曲路径设置动态惩罚系数,以此修正路径的弯曲程度;最后,在改进度量距离基础上,采用1-近邻分类算法对时序数据进行分类,以提高时间序列相似性度量的准确率和效率。实验结果表明,在15个UCR数据集上,UDTW度量方法与传统DTW度量方法相比具有更高的分类准确率,UDTW在其中3个数据集上能实现100%分类正确;与导数DTW（DDTW）度量方法相比,UDTW分类准确率最多提高了71.8%,而PLM-UDTW在不影响分类准确率的前提下执行时间减小了99%。     

多元时间序列相似性度量方法

现有的多元时间序列相似性度量方法 难以平衡度量准确性和计算效率之间的矛盾.针对该问题,首先,对多元时间序列进行多维分段拟合;然后,选取各分段上序列点的均值作为特征;最后,以特征序列作为输入,利用动态时间弯曲算法实现相似性度量.实验结果表明,所提出方法参数配置简单,能够在保证度量准确性的前提下有效降低计算复杂度.     

基于硬件时间戳的时间比较系统

为了满足不同情况下时钟同步对于时间比较的需求,研制了一套基于硬件时间戳的时间比较系统,对该系统的工作原理和设计方法进行了分析和研究,并在实际应用中测量统计了该系统的比较精度。结果表明:该系统可以实现时间比较并达到数十纳秒级的比较精度。基于硬件时间戳的比较技术可以广泛应用于对时检测和时间同步平滑调整,帮助提高时间同步的精度和平滑度。     

基于分段时间弯曲距离的时间序列挖掘

在时间序列库中的数据挖掘是个重要的课题，为了在挖掘的过程中比较序列的相似性，大量的研究都采用了欧氏距离度量或者其变形，但是欧氏距离及其变形对序列在时间轴上的偏移非常敏感．因此，采用了更鲁棒的动态时间弯曲距离，允许序列在时间轴上的弯曲，并且提出了一种新的序列分段方法，在此基础上定义了特征点分段时间弯曲距离．与经典时间弯曲距离相比，大大提高了效率，而且保证了近似的准确性．     

时滞控制及其应用

时滞控制研究的是如何有意识地、合理地在控制器中引入时滞来改善控制系统的性能, 主要由时滞滤波、时滞观测、时滞学习控制三个分支组成. 时滞滤波器利用时滞来滤除按指数衰减的正弦信号, 主要应用于抑制柔性机构的残留颤抖; 时滞观测器利用时滞来观测系统存在的不确定性以及受到的外部干扰, 从而实现系统的鲁棒控制; 时滞学习控制器利用时滞来学习任意周期的周期信号, 实现对任意周期信号的无差跟踪. 系统地提出了时滞控制的概念, 阐明了时滞控制的研究目的和主要研究内容, 综述了时滞控制的研究现状、应用实例, 并提出了一些值得深入研究的问题.     

不确定LTI- SISO系统的低通滤波降阶时滞观测器控制

提出一种低通滤波降价时滞观测器,避免了常规时滞观测器控制中由于时滞状态微分近似引起的控制信号颤振。参考模型的选取只与系统的相对阶次有关,而与系统阶次无关,从而简化了控制器的设计,降低了对系统可测性的要求。仿真结果表明,该时滞观测器控制系统可以很好地抑制系统的不确定性以及受到的外部干扰,是一种性能优良的鲁棒控制方法。     

不确定LTI-SISO系统的降阶时滞观测器控制

提出了降阶时滞观测器, 利用时滞来观测系统的不确定性和受到的外部干扰, 实现了不确定系统的鲁棒控制. 降阶时滞观测器控制系统中参考模型的阶数由系统的相对阶数决定, 而与系统阶数无关, 简化了控制器的设计, 有利于根据性能指标的要求获得合适的参考模型. 对于相对阶低于系统阶的一般对象, 通过引入低通滤波器也能实现降阶时滞滤波器控制. 大量的仿真结果表明, 降阶时滞观测器能够很好地抑制系统的不确定性和受到的外部干扰, 是一种性能优良的鲁棒控制方法.     

On the design of nonautonomous fixed‐time controllers with a predefined upper bound of the settling time

Recently, there has been a great deal of attention in a class of finite‐time stable dynamical systems, called fixed‐time stable, that exhibit uniform convergence with respect to its initial condition, that is, there exists an upper bound for the settling‐time (UBST) function, independent of the initial condition of the system. Of particular interest is the development of stabilizing controllers where the desired UBST can be selected a priori by the user since it allows the design of controllers to satisfy real‐time constraints. Unfortunately, existing methodologies for the design of controllers for fixed‐time stability exhibit the following drawbacks: on the one hand, in methods based on autonomous systems, either the UBST is unknown or its estimate is very conservative, leading to over‐engineered solutions; on the other hand, in methods based on time‐varying gains, the gain tends to infinity, which makes these methods unrealizable in practice. To bridge these gaps, we introduce a design methodology to stabilize a perturbed chain of integrators in a fixed‐time, with the desired UBST that can be set arbitrarily tight. Our approach consists of redesigning autonomous stabilizing controllers by adding time‐varying gains. However, unlike existing methods, we provide sufficient conditions such that the time‐varying gain remains bounded, making our approach realizable in practice.     

Time‐varying feedback for stabilization in prescribed finite time

This paper provides a time‐varying feedback alternative to control of finite‐time systems, which is referred to as “prescribed‐time control,” exhibiting several superior features: (i) such time‐varying gain–based prescribed‐time control is built upon regular state feedback rather than fractional‐power state feedback, thus resulting in smooth (C^m) control action everywhere during the entire operation of the system; (ii) the prescribed‐time control is characterized with uniformly prespecifiable convergence time that can be preassigned as needed within the physically allowable range, making it literally different from not only the traditional finite‐time control (where the finite settling time is determined by a system initial condition and a number of design parameters) but also the fixed‐time control (where the settling time is subject to certain constraints and thus can only be specified within the corresponding range); and (iii) the prescribed‐time control relies only on regular Lyapunov differential inequality instead of fractional Lyapunov differential inequality for stability analysis and thus avoids the difficulty in controller design and stability analysis encountered in the traditional finite‐time control for high‐order systems.     

面向连接的无线窄带信道传输协议

面向连接的无线窄带信道传输协议是适用于无线窄带广播信道上的链路层组网协议.从一个通信协议设计的角度详细阐述了面向连接的无线窄带信道传输协议帧结构的设计、初始化流程的设计、数据传输流程的设计以及时隙的动态管理机制的设计.从实际效果看:该协议采用了时分复用的传输方式、时隙的动态管理机制以及面向连接的服务等数据通信技术,解决了窄带广播信道数据通信效率低的难题;另外,该协议的设计基于TCP/IP的体系结构,为透明传输IP提供了可靠保障.     

基于PXI设备的自动测试系统实时性能分析

为了测试常用自动测试系统Windows和RTX的实时性能,选取最为典型的两项性能指标进行实验研究,分别采用硬件时钟计数法和交替获取释放信号量的方法,对中断响应时间和上下文切换时间进行了测试,测试过程中对自动测试系统施加渐变负荷,得出负荷严重影响实时性能的结论,同时对实验数据进行了计算和比较分析,得出Windows具有弱实时性响应时间在毫秒级,而RTX具有强实时性响应时间在微秒级的结论,并提出了两种自动测试系统的应用环境。     

分布式系统的时间同步算法研究及应用

实现分布式系统时间同步的方法有两种：一是将外部时间基准引入分布式系统的绝对时间同步,二是仅在分布式系统内部使用算法实现同步的相对时间同步。本文详细讨论了适用于局域网的各种时间同步算法,并对部分算法的应用结果进行了分析。