基于优化和两阶段筛选的时间序列Shapelets提取研究

与基于全局特征的时间序列分类方法相比，基于shapelets的分类方法在可解释性和分类速度方面更具优势。针对现有的优化模型学习到的shapelets判别力不足以及shapelets候选数量太多等问题，提出了基于优化和两阶段筛选的时间序列shapelets提取算法。首先对时间序列取样，结合极值点和序列趋势对取样的时间序列进行分组，根据分组结果对稀疏组Lasso正则器的每项赋予权重，并在加权稀疏组Lasso的每一组中都使用融合罚正则项来保证解的相邻位置平坦变化，将多项稀疏正则项作为正则器与局部线性判别分析相结合来构建目标函数。然后，建立一个两阶段的筛选框架来度量组的稀疏性，从而快速地找到对分类起决定性作用的关键组。最后仅使用一组关键组来提取shapelets用于时间序列的分类，缩小了shapelets的规模。在28个时间序列数据集上进行了大量实验，实验结果表明，与现有的基于shapelets的提取方法相比，所提方法不仅能显著提高分类精度，具有较高的时间效率，而且能够在一定程度上缩小shapelets的规模。