时间序列度量的斜率偏离距离方法研究.pdf

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1、42009，45（22）ComputerEngineeringandApplications计算机工程与应用时间序列度量的斜率偏离距离方法研究梁建海1，张建业2，杨峰1，潘泉11，ZHANGJian-ye2，YANGFeng1，PANQuan1LIANGJian-hai1.西北工业大学自动化学院，西安7100722.空军工程大学，西安7100511.SchoolofAutomation，NorthwesternPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China2.AirForceEngineeringUniversity，Xi’

2、an710051，ChinaE-mail：konggongliang@163.comLIANGJian-hai，ZHANGJian-ye，YANGFeng，etal.Studyofdistance-measuringmethodintimeseriesbasedonslopedeparture.ComputerEngineeringandApplications，2009，45（22）：4-6.Abstract：Aimingatthemeasuringmethodofsimilaritysearchintimeseries，asimilaritymeasuri

3、ngmethodbasedonslopedepartureisproposedinthispaper.Todisposethetimeseriesdatawithhighdimension，multi-property，noiseanddefault，asimilaritymeasuringmethodisusedtocaculatetheslopedeparturebasedonPLRsolvingthelocalizationofslopedistancemeasurement.Infact，thephysicalconceptofthismethodpr

4、ovesmoreclearlyandnicely.Thematurityandthecontinuityofslopedepartureareproved.Theexampleshowsitsvalidity.Keywords：timeseries；slopedeparture；distancemeasuring摘要：针对数据挖掘领域中时间序列的相似性度量问题，提出一种斜率复合偏离距离方法。以大量噪声的高维多元时间序列数据为目标，提出了一种基于斜率偏离度的时间序列相似性度量方法。该方法主要是在分段线性的基础上，基于角度和斜率进行偏离度计算，解决普通斜率距离度量

5、的局限性，物理意义更为明确，实际度量更为准确。证明了斜率复合偏离的完备性和连续性，最后用仿真算例对算法的有效性进行了验证。关键词：时间序列；斜率偏离；距离度量DOI：10.3778/j.issn.1002-8331.2009.22.002文章编号：1002－8331（2009）22-0004-03文献标识码：A中图分类号：TP181引言性的基础上，对斜率进行复合偏离度计算，解决普通斜率距离距离度量研究是相似性搜索的主要方向[1]。Lp范数距离度量的局限性，物理意义更为明确，实际度量更为准确。最后用中，L距离在测量误差满足加性拉普拉斯分布时最优[2]，因此更仿真

6、算例对算法的有效性进行了验证。1适合于用于脉冲噪音环境下。L2距离在测量误差满足加性独立同高斯分布时最优[3]。Berndt和Clifford把在语音识别中广泛使2距离度量用的动态时间弯曲DTW距离引入时间序列的相似性查询研究2.1斜率距离中[4]。模式距离[5]是根据时间序列的变化趋势，在分段线性表示定义1设S′，S″表示两个等长的、在线性分段的基础上以的基础上，将序列分成若干个子集，每个子集代表一种模式。上斜率集表示的时间序列[9]：述距离受距离表示的非漏报性限制，高维数据的索引很难实现S′={（k1′，t2′），…，（k′i-1，ti′），…，（k′n-

7、1，tn′）}快速性[6]，性能随维数的增长高速下降[7]。S″={（k″，t″），…，（k″，t″），…，（k″，t″）}12i-1in-1nKeogh提出逐段线性分割法PLR[8]，模仿视觉将复杂的曲定义2由上述给出的S′，S″，令S′，S″的初始斜率距离线表示成几组直线段，对于高维数据的快速索引和查询非常有（InitialSlopeDistance，ISD）为：效，但在距离相同的情况下出现局部误差过大的问题。为了更nΣ（ti-ti-1）（k′i-1-k″i-1）好地描述和表现时间序列的整体和局部特征，提出了新的度量DISD（S′，S″）=i=2方法-斜率

8、偏离度量。tn提出了基于斜率偏离度量的