基于粒计算的时间序列分析与建模方法研究.pdf

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1、乂主禮？大聋Ｄ化ＩＡＮＵＮＷＥＲＳＩＴＹＯＦＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ價工等恆巧交ＤＯＣＴＯ民ＡＬＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ錢Ｗ基于粒计算的时间序列分析与建模方法研究一束去、ｎ／控制理论与控制工程学斗卢作者姓名－佳梢县勤肺杨建华教授２０１５年９月答雜日期博壬学位论文基于粒计算的时间序列分析与建模方法研究ＴｉｍｅＳｅｒｉｅｓＡｎａｌｙｓｉｓａｎｄＭｏｄｅｌｉｎｇＭｅｔｉｉｏｄＲｅｓｅａｒｃｈＢａｓｅｄｏｎＧｒａｎｕｌａｒＣｏｍｐｕｔｉｎｇ作者姓名：卢伟学号：１０８０９

2、０１４指导教师：杨建华教授学科、专业：控制理论与控制工程答辩日期：２０１５年９月１６日夫連巧义乂碌ＤａｌｉａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ大连理工大学学位论文独创性声明：所呈交的学位论文作者郑重声明，是本人在导师的指导下进行研巧工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或一。集体己经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他用途使用过的成果与我同工作的同志对本研究所做的贡献均己在论文中做了明确的说明并表示了谢意。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题

3、目的奸间知长＇和Ｓｉｌ槪Ｉ右种：堯交手寺Ｉｗ／ｒ年＜；；气月７日作者签名碑日期大连理工大学学位论文版权使用授权书本人完全了解学校有关学位论文知识产权的规定，在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于大连理工大学，允许论文被查阅和借阅。学校有权保留论文并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版，可＾＾将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印、或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。名学位论文题目：養护杉麟＊台础句对全种嫂引矣奇交＇ＴＤｔｒ３月化者络名：ｒ日期；年日味７＾导师签名：年令月７曰答辩委员会

4、主席：［年９肖日大连理工大学博±学位论文摘要在当今大数据时代，个体样本数据不再是关注的焦点，而对数据的理解和认知要远比个体样本数据重要。传统的时间序列建模方法由于（１）其建模过程过分依赖于个体＂＂＂’’＾样本数据使得所构建的模型缺乏可解释性２所构建的模型是１义追求数值层面；（）＂＂的精确性为目标，然而在大数据环境下，模型的精确性不是绝对必要的；（３）所构建的模型的输出是单一的数值数据这在大数据环境下很难为用户所理解和认知因而，，，它已不能完全满足当今大数据时代背景下的时间序列分析和建模的实际应用需要。作为＂＂一当前计算智能领域新兴的、发

5、展最快的信息处理范式之具有揭示人类处理，粒计算它能够将具有不同理论基础的形式体系、复杂信息的粒化认知机理的能力（如集合论，一一一、、模糊集、粗糖集等）联系到起的表示，形成个统描述计算和处理信息粒的平台送有可能诞生新的计算智能理论与方法一。在这背景下，本文从模拟人类处理复杂，信息问题的粒化认知机理出发，借鉴模糊集理论思想和建模方法，紧紧围绕基于粒计算—的时间序列分析和建模的三个核也问题时间序列的合理信息粒化、基于信息粒化的时间序列分析与解释和基于信息粒化的时间序列建模开展了研究获得的主要研究成，，果包括：（１）针对在时间序列信息粒化过程中，传统的信

6、息粒化方法只能对时间窗口上的数据在单一信息粒度水平下进行信息粒化，这可能导致产生的信息粒无法捕获相应数据的一问题提出了时间序列的多粒度区间信息粒化方法本质特征送。所提出的粒化方法能，够在区间形式体系下，通过引入信息粒的合理性和特殊性概念，将时间序列在相应时间一个受变量窗口上信息粒的合理构造问题转换为ａＧ化叫约束的区间信息粒达界的优化问题而变量ａ则代表了对时间序列相应时间窗口上的数据进行信息粒化时所使用的，信息粒度水平。通过在不同的《取值下，对该优化问题进行求解，来诱导相应ａ信息粒度水平下的区间信息粒即可实现对时间序列同一时间窗口上所呈现数据的多粒度

7、信息，一粒化。使用提出的多粒度区间信息粒化方法粒化数据时将产生系列嵌套的区间信息，粒它们能够被看成一个整体即区间套信息粒它代表了时间序列相应时间窗口上所，，，呈现的数据在不同信息粒度水平下进行区间信息粒化的结果。一＂＂（２）针对时间序列的粒化分析与解释问题，提出了种粒特征空间中具有嵌套矩＂＂形几何结构的矩形套信息粒的聚类方法。该方法从几何角度揭示了在粒特征空间，一＂＂所形成的中，由时间序列的幅值和它的阶差分序列分别经过多粒度区间信息粒化＂＂矩形套信息粒的结构特征和