机群系统上并行计算时间序列的动态弯曲距离

时间序列的相似性度量是衡量两个序列相似性的依据.动态时间弯曲距离计算方法具有较强的健壮性且可以度量不同长度的时间序列间的相似性,但其十分耗时.采用波前式推进方法并行计算动态时间弯曲距离并以流水线并行方式传送局部子结果,提出一个在机群系统上实现的度量两个时间序列相似性的并行算法.PC机群系统上的实验结果表明,该并行算法高效,获得了良好的加速和可扩展性.     

基于曲率距离的时间序列相似性搜索方法

针对几种时间序列相似性度量方法存在的序列元素值依赖性,对序列信息挖掘不充分等问题,该文提出一种新的时间序列分段、近似表示和相似性度量方法。在对序列信息和规律充分挖掘的基础上,对时间序列进行分段并建立了各分段的精确拟合模型,用分段的拟合曲线在各时刻处曲率组成的曲率序列对原时间序列进行近似表示,给出了时间序列的曲率距离定义。最后,提出了基于曲率距离的时间序列相似性搜索算法。该方法充分挖掘了序列信息,对时间序列的主要形态特征进行了有效保留和识别,经实验验证了该方法的有效性、稳定性和准确性。     

一种基于Web资源相似性的序列模式聚类方法

在Web行为挖掘中,序列模式聚类是一个很重要的课题,其首要问题就是web序列模式间的相似性度量.以往的多数方法都仅仅针对序列本身进行度量,而忽略了系统中资源本身所存在的关联关系以及用户对资源访问的时间因素.针对该问题,提出了一种基于考虑资源相似性的web访问序列模式的相似度量方法,并且考虑了用户访问资源的时间因素.经过检验,证明能够有效真实地反映实际情况.     

针对时间序列多步预测的聚类隐马尔科夫模型

时间序列的预测在现今社会各个领域中有着广泛的应用.本文针对时间序列趋势预测中的多步预测问题,提出了基于聚类的隐马尔科夫模型,利用隐马尔科夫模型中的隐状态来表示产生时间序列数据时的系统内部状态,实现对多步时间序列的预测.针对时间序列聚类中的距离计算问题,提出结合时间序列时间性和相似性的聚类算法,并给出了迭代精化基于聚类的隐马尔科夫模型的方法.实验表明,本文提出的方法在时间序列多步预测中精度较高.     

基于形态的时间序列相似性度量研究

时间序列重新描述和相似性度量是时间序列数据挖掘的研究基础,对提高挖掘任务的效率和准确性至关重要。该文提出了一种新的基于形态的时间序列符号描述,并给出相应的距离公式,以度量时间序列的相似性。该方法直观简洁,对数据的平移、伸缩不敏感,能够反映序列趋势变化的程度、去除噪声的影响,满足时间多分辨率要求。仿真结果表明,该方法具有较好的聚类性能,可以在不同分辨率下有效度量时间序列的形态相似性。     

基于形状的时间序列相似性度量及模式发现算法

针对目前时间序列模式发现中使用的时间序列相似性度量易受尺度(scale)和平移的影响,不适应基于形状的时间序列模式发现,本文提出了一种重标和平移不变的时间序列相似性度量:Sh 度量,给出度量的性质及其证明。同时提出了基于Sh度量的时间序列形状模式发现算法,并对算法的有限次迭代终止性和时间复杂性进行了证明。论文最后通过对人工数据和太阳黑子数据的实验证明了本文提出的Sh度量及基于形状的时间序列模式发现算法的有效性。     

基于DTW的长期直觉模糊时间序列预测模型

针对现有直觉模糊时间序列模型中直觉模糊关系组和确定性转换规则过度依赖训练数据规模的问题,提出一种基于动态时间弯曲（DTW, dynamic time warping）距离的长期直觉模糊时间序列预测模型。通过直觉模糊C均值（IFCM, intuitionistic fuzzy C mean）聚类构建直觉模糊时间序列片段库,动态更新和维护规则库,减少系统复杂度。提出基于DTW距离的直觉模糊时间序列片段相似度计算方法,有效解决不等长时间序列片段匹配问题。通过对合成数据以及包含不同时间序列模式的气温数据的实验,与其他相关模型比较,说明该模型对于不同时间序列趋势变化模式中均具有较高的预测能力,克服传统模型提高模型只能满足单一模式时间序列预测,提高模型的泛化性能。     

一种改进的符号化时间序列聚类方法

符号化时间序列聚类是聚类研究中的热点之一,其中关键问题是时间序列符号化相似度问题.本文针对传统的基于欧式距离度量存在的缺陷,以LCS度量为基础,提出了ELCS相似性度量,克服了LCS度量需要依赖线性函数选取的不足.在两类数据集上进行的实验表明,同其他常用度量的比较,该度量有着更好的聚类效果.     

基于平均交互信息量的DNA序列相似性分析

序列相似性分析是生物信息学中一个重要问题,对于研究物种的进化起源有着重要的意义。序列相似性算法包括基于序列比对的方法及非比对方法两种。基于比对的方法对于序列整体的衡量略有欠缺;非比对算法中有DNA曲线化方法以及比较序列各自整体碱基分布间的信息量差异的方法,只是考虑了序列整体信息间的差异,但未考虑序列各个位点间的差异。因此,提出了一种基于信息熵的相似性度量模型,把序列比对与信息量差异结合起来,将两条比对后的序列间的平均交互信息量与其联合熵之比作为两条序列的相似性度量。使用该度量构建了11个物种的相似性矩阵,对各物种间的相似性进行了分析,结果在一定程度上与生物分类学相契合。通过距离矩阵所构建的进化树,也反映了各物种间的进化关系,表明该模型的设计具有合理性。     

基于样本熵的DNA序列相似性分析

针对传统方法在分析DNA序列相似性方面的不足,提出了一种基于样本熵的DNA序列相似性分析方法.以5种东亚钳蝎神经毒素的基因序列作为分析对象,首先通过DNA序列的图形表示把DNA序列转换为时间序列,然后运用样本熵算法计算出时间序列的样本熵值,将样本熵的互值大小作为分析序列之间相似性的依据,最后将样本熵方法与DTW(Dynamic Time Warping,动态时间弯曲)方法的实验结果进行比较.实验结果表明,样本熵分析方法能有效分析序列之间的相似性,与DTW分析方法相比较,显示出更强的相似性和区别度,可将其进一步应用于生物序列的分析.     

Improved distance measure for pattern recognition

The Euclidean distance has often been used to measure the similarity between patterns represented by multidimensional vectors. The Euclidean distance is expensive to implement in hardware, and alternatives have been sought. The letter proposes a new distance measure which is a weighted sum of the city block and square distances. This new distance is a more accurate predictor of the Euclidean distance than are either of its components.     

基于改进的Hopfield离散神经网络的模式识别

本文介绍基于改进的Ｈｏｐｆｉｅｌｄ离散神经网络（ＩＨＤＮ）的模式识别。当一个要求存贮在网络中的模式输入时，我们计算它与其它模式的类似测试，并把类似测试在网络综合中加以考虑。当输入任一矢量时，由于网络的联想能力，该矢量将进化到与它距离最近的一个存贮模式中。理论分析和实验仿真结果表明，ＩＨＤＮ比原Ｈｏｐｆｉｅｌｄ离散神经网络（ＨＤＮ）有更大的存贮容量和更强的联想能力。     

融合耦合距离区分度和强类别特征的短文本相似度计算方法

短文本相似度计算在社会网络、文本挖掘和自然语言处理等领域中起着至关重要的作用.针对短文本内容简短、特征稀疏等特点,以及传统的短文本相似度计算忽略类别信息等问题,提出一种融合耦合距离区分度和强类别特征的短文本相似度计算方法.一方面,在整个短文本语料库中利用两个共现词之间的距离计算词项共现距离相关度,并以此来对词项加权从而捕获词项间内联和外联关系,得到短文本的耦合距离区分度相似度;另一方面,基于少量带类别标签的监督数据提取每类中强类别区分能力的特征项作为强类别特征集合,并利用词项的上下文来对强类别特征语义消歧,然后基于文本间包含相同类别的强类别特征数量来衡量文本间的相似度.最后,本文结合耦合距离区分度和强类别特征来衡量短文本的相似度.经实验证明本文提出的方法能够提高短文本相似度计算的准确率.     

基于SOM聚类的台风云型模式发现

Dvorak等人提出的基于卫星云图的云型和云系特征的热带气旋强度估计方法已被世界气象组织推荐给全球使用.本文尝试从历史数据中自动发现典型的云型模式,实现Dvorak模板图像的自动选取、匹配和识别.采用SOM对12000多幅红外云图进行聚类,采用提出的局部统计信息等特征,分析了某些距离作为相似性度量存在而只能发现球形簇的缺点;对不同的特征和相似性度量进行了对比试验,并分析了SOM拓扑误差和量化误差.从实验结果可以看出,局部熵特征有着最小的量化误差,但聚类准确度较低.原始图像作为输入特征时,有着较高的聚类准确度及拓扑保持度.局部统计信息特征比局部熵特征量化误差大,但有着更高的聚类准确度.这些结论为采用无监督聚类方法来发现云型模式并找到最佳的特征和较好的相似性度量以取得更好的结果提供了重要的参考,也有助于避免目前云图自动化分析研究中对特征和度量选取的随意性.     

Two-dimensional object alignment based on the robust orientedHausdorff similarity measure

This paper proposes an oriented Hausdorff similarity (OHS) measure for robust object alignment. The OHS measure is introduced by replacing the distance concept of conventional Hausdoff distance (HD) algorithms by the similarity concept of the Hough transform (HT). The proposed algorithm can be considered as the modified directed HT using the distance transform (DT). The orientation information at each pixel is also used to remove incorrect correspondences.     

Application of spherical wave expansions to reflector antennasusing truncated field data

The electromagnetic field radiated by paraboloidal and hyperboloidal reflector antennas excited by an azimuthally independent, linearly polarized source is considered. The electromagnetic field is sampled on a spherical surface in order to numerically generate a set of spherical wave mode coefficients which, in turn, are used to compute antenna patterns. Patterns are produced in the near- and far-field regions based on both full and partial, or truncated, near- and far-field data as a function of the antenna parameters and the truncation angle location. The similarity of the patterns obtained from truncated field data to the untruncated patterns is found to depend on the pattern level at the truncation point, the location of the truncation point, the antenna parameters, and the radial distance between the spherical surfaces on which the electromagnetic field is sampled and produced     

Weighted evidence combination method based on power-Pignistic probability distance

To deal with the shortcomings encountered when using the existing similarity/dissimilarity measures to quantify evidence conflict,a new dissimilarity measure called power-Pignistic probability distance was defined.Furthermore,a weighted evidence combination method was proposed based on power-Pignistic probability distance.The conflict degree between two pieces of evidence was quantified by the power-Pignistic probability distance.After that,a similarity measure matrix was constructed,based on which the credibility of evidence was obtained.Then the weighted average method was used to revise the evidence.Finally,the fusion was accomplished by using Dempster’s rule.The results of the numerical examples show the efficiency and rationality of the proposed method.     

纹理图像检索的不同相似性度量方法的比较研究

图像特征和相似性度量方法的选取是基于内容图像检索的一个关键环节。针对该问题，提出一种基于整数小波包分解的纹理特征检索方法。通过连接小波包分解后各尺度内和尺度闯不同频带的小波系数，提取标准方差和均值信息描述纹理。此外，对8种相似性度量方法进行了分析和比较。通过对纹理库的检索实验表明，与传统的距离测度相比，Canberra和Bray—Curtis距离测度能有效地提高图像的检索性能。     

基于主曲率增强距离变换的形状相似性度量方法

针对常规形状相似性度量方法在噪声干扰、部分信息遮挡和缺失情况下鲁棒性和准确性不足的问题,提出了一种基于主曲率增强距离变换的形状相似性度量方法.通过距离变换扩展形状轮廓的作用范围,提升相似性度量结果的鲁棒性;基于主曲率增强距离图,提升信息量丰富轮廓在变换图中的响应,提升度量结果的准确性.仿真对比实验验证了方法在噪声干扰以及部分轮廓遮挡或缺失情况下的鲁棒性和准确性,道路矢量与GPS信号和光学遥感图像的应用试验表明方法在实际应用中的有效性.与传统的形状相似性度量方法相比,基于主曲率增强距离变换的方法适用于非刚性目标形状相似性度量,而且鲁棒性和准确度较高.