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1、ISSN1000-9825,CODENRUXUEWE-mail:jos@iscas.ac.cnJournalofSoftware,Vol.21,No.9,September2010,pp.2161−2172http://www.jos.org.cndoi:10.3724/SP.J.1001.2010.03633Tel/Fax:+86-10-62562563©byInstituteofSoftware,theChineseAcademyofSciences.Allrightsreserved.∗基于小波的时间序列流伪周期检测方法1+122李晓光,宋宝燕,
2、于戈,王大玲1(辽宁大学信息学院,辽宁沈阳110036)2(东北大学信息科学与工程学院,辽宁沈阳110004)Wavelet-BasedPseudoPeriodDetectiononTimeSeriesStream1+122LIXiao-Guang,SONGBao-Yan,YUGe,WANGDa-Ling1(SchoolofInformation,LiaoningUniversity,Shenyang110036,China)2(CollegeofInformationScienceandEngineering,NortheasternUniversi
3、ty,Shenyang110004,China)+Correspondingauthor:E-mail:xgli@lnu.edu.cnLiXG,SongBY,YuG,WangDL.Wavelet-Basedpseudoperioddetectionontimeseriesstream.JournalofSoftware,2010,21(9):2161−2172.http://www.jos.org.cn/1000-9825/3633.htmAbstract:AperioddetectionmethodcalledMPD(memory-constrain
4、perioddetection)isproposednaivelyonatimeseriesstream,wheretheHaar-waveletsynopsisofseriesstreamisadopted,andanestimatedperiodbasedonpartialfragmentsisproposedtoimprovethedetectionefficiency,andthecubicsplineisusedtodetectperiodofarbitrarylength.Thetimeandspacecomplexityerrorboun
5、dofMPDarevalidatedthroughtheoreticalandexperimentalanalysis.Keywords:pseudoperiod;timeseriesstream;perioddetection摘要:提出一种有效的时间序列流伪周期检测方法MPD(memory-constrainperioddetection).它采用Haar小波技术构建时间序列流大纲,利用部分片段估计周期方法提高检测效率,采用基于三次插值的周期估计方法检测任意长度的周期.通过对MPD误差的理论分析和实验分析,验证了MPD的时间和空间复杂度以及检测误差的
6、有效性.关键词:伪周期;时间序列流;周期检测中图法分类号:TP311文献标识码:A与静态的时间序列相比较,时间序列流是一种动态的时间序列,流中的元素是按时间顺序的、快速变化的、海量的和潜在无限的.在现实生活中存在大量的具有周期特性的时间序列流,如在天气检测中的温度数据、ICU病人呼吸、脉搏、心电图实时监控数据、太阳黑子监控数据等等.时间序列流的周期检测既可以提供流数据的周期波动特性,也是流变化检测、异常分析等时间序列流分析技术的基础.由于各种干扰、噪音和其他复杂因素的影响,通常无法获得传统意义上的周期,即以周期间隔的数据间是相等的(如图1所示).伪周期
7、是非精确的周期,其定义是以伪周期间隔的数据片段最相似(如图2所示).一般来说,为了检测伪周期,至少需要保存两个周期以上的数据.对于长周期的时间序列流来说,保存全部数据进行检测是不可行的.如:太阳黑子监控中的黑子活动周期为11年,当数据采集间隔为秒级时数据量非常大;对于短周期时∗SupportedbytheNationalNaturalScienceFoundationofChinaunderGrantNos.60703068,60873068(国家自然科学基金)Received2008-09-05;Revised2009-02-13;Accepted2
8、009-04-102162JournalofSoftware软件学报Vol.21,No.9,S
