基于时间序列的频繁模式挖掘研究与应用

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1、ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓｃＩＥＮＣｅＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹＯＦＣＨＩＮＡ硕±学位论文屬ＭＡＳＴＥＲＴＨＥＳＩＳｆＭ论文题目基于时间序列的频繁模式挖掘妍究与应用．学科专业计算机软件与理论学号２０１３２１０６０２２６作者姓名郑邦撰指导教师高辉教授分类号密级注1UDC学位论文基于时间序列的频繁模式挖掘研究与应用（题名和副题名）郑邦祺（作者姓名）指导教师高辉教授电子科技大学成都（姓名、职称、单位名称）申请学位级别硕士学

2、科专业计算机软件与理论提交论文日期2016.3.15论文答辩日期2016.5.18学位授予单位和日期电子科技大学2016年6月答辩委员会主席评阅人注1：注明《国际十进分类法UDC》的类号AResearchandApplicationofMiningFrequentPatternsBasedonTimeSeriesAMasterDissertationSubmittedtoUniversityofElectronicScienceandTechnologyofChinaMajor:ComputerSoftware

3、andTheoryAuthor:BangqiZhengAdvisor:Prof.HuiGaoSchool:SchoolofComputerScience&Engineering独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作。及取得的研究成果据我所知，除了文中持别加Ｗ标注和致谢的地方夕ｈ论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示

4、谢意。作者签名：择旗日期：２从年Ｊ月＾日命Ｉ论文使用授权本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、缩印或扫描，可Ｗ采用影印等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）作者签名；导师签名：＾巧气欄＿■日期：年月乂旧ｊ摘要摘要伴随着互联网的不断发展，越来越多的用户每

5、天在网络上进行着社交、网上购物、浏览新闻等不同类型的网络活动，同时网站后台记录了这些用户大量的交互信息、购买、点击、浏览等行为，产生了海量的结构化数据，半结构化数据，甚至非结构化数据。这也促进了大数据技术的蓬勃发展。其中，数据挖掘技术就是近年在对海量用户行为数据进行整合处理和深层次模式发现的实际需求下，产生的一项非常流行且重要的技术。频繁模式挖掘是数据挖掘技术的一个重要研究方向。本文基于传统的时间序列数据挖掘研究，以气象领域的时间序列数据分析为实际应用背景，对基于时间序列频繁模式挖掘中的时间序列符号化、基于时间

6、序列的频繁项集挖掘、基于时间序列的频繁序列挖掘和基于Hadoop平台的频繁模式挖掘等四个方面的问题进行了深入研究和分析，对于时间序列符号化技术和时间序列频繁项挖掘的关键算法提出了改进，并取得了一定成果。由于时间序列数据固有的结构特性，如高维性质、连续性以及现实观测设备引入的各种噪声使得一般的时间序列处理流程通常会先将时间序列转换成离散的、有序的字符串，再在转换后的字符序列上进行后续挖掘任务。本文在对气象数据时间序列的频繁模式挖掘中，为了更好的识别时间序列的局部趋势变化，对时间序列符号化的分段线性化步骤进行了改进

7、，提出了基于误差增量的符号化算法。其次，为了更好处理海量的时间序列数据，本文基于Hadoop的Map-Reduce模型实现了负载均衡的FP-growth算法的分布式计算程序。最后本文还实现了基于Python的时间序列数据挖掘系统，将本文提出的算法和解决方案集成起来，并提供了可视化的图形界面。关键词：时间序列，频繁模式，时间序列符号化，Map-ReduceIABSTRACTABSTRACTWiththecontinuousdevelopmentofinternetintheBigDataera,increasin

8、gnumberofusersareengaginginsocialactivities,onlineshoppingandinternetsurfingandsoon.Meanwhile,extensivedataaregeneratedinwebbackendtorecordusers'actionsincludingbrowsing,buyingandclicking.Thesed