基于二维奇异值分解的多元时间序列相似匹配方法

多元时间序列(Multivariate Time Series,MTS)广泛应用于医学、经济、多媒体等领域。针对其相似模式匹配问题,该文提出一种基于2维奇异值分解(Two-Dimensional Singular Value Decomposition,2DSVD)的匹配方法。2DSVD是经典奇异值分解的扩展,能准确地描述MTS的本质特征。首先对MTS进行2DSVD分解;然后将MTS按行、列组成的协方差矩阵的主特征向量结合原MTS矩阵组成其模式表示矩阵,并借助Euclid范数来度量两个特征模式矩阵之间的相似程度,进而进行多元时间序列的模式匹配。最后通过与直接欧氏距离法、主成分分析、趋势距离、基于点分布特征4种相似匹配方法对3种不同数据规模的数据集进行对比实验,验证了所提方法刻画多种数据规模的多元时间序列特征的有效性和高效性。