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基于Shapelets的多元时间序列分类方法
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作者 王威娜 李明莉 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第1期252-261,共10页
多元时间序列分类是众多领域的关键问题,但是当前多元时序分类研究面临着原始数据高维、精度不足、可解释性缺乏等问题,这使得模型性能提升受限,准确率难以满足实际需求。针对上述问题,提出基于Shapelets的多元时间序列分类方法。首先,... 多元时间序列分类是众多领域的关键问题,但是当前多元时序分类研究面临着原始数据高维、精度不足、可解释性缺乏等问题,这使得模型性能提升受限,准确率难以满足实际需求。针对上述问题,提出基于Shapelets的多元时间序列分类方法。首先,利用自适应邻居的无监督Shapelet学习将Shapelet变换与自适应权重结合,用于自动学习显著多元Shapelets;然后,将该方法与Shapelet相似性和类标约束项结合,增强模型可解释性和分类准确性;最后,提出模型的优化策略,用以获取最优的Shapelets,进一步提高模型的分类精度。与3种不同类型11个算法在11个公开数据集上进行比较,实验结果表明提出算法具有较高的分类精度。 展开更多
关键词 多元时间序列 多元时间序列分类 shapelets学习 优化策略
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基于改进shapelet转换的油井异常工况识别
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作者 王立达 李克文 +1 位作者 牛小楠 田继林 《计算机工程与设计》 北大核心 2025年第4期1079-1086,共8页
针对现有的油井异常工况识别通常是根据示功图数据直接给出判断结果,不具备可解释性,不利于生产人员判断处理等问题,提出一种基于shapelet转换的油井异常工况识别方法。根据示功图时间序列特点,通过计算示功图曲线的差值序列得到额外特... 针对现有的油井异常工况识别通常是根据示功图数据直接给出判断结果,不具备可解释性,不利于生产人员判断处理等问题,提出一种基于shapelet转换的油井异常工况识别方法。根据示功图时间序列特点,通过计算示功图曲线的差值序列得到额外特征,限制shapelet作用范围避免错误匹配,引入间隔shapelet捕捉长时特征三点针对性改进,提高shapelet转换算法在油井异常工况数据集的应用效果。实验结果表明,该方法在保证了较高分类准确率的同时,具备较好可解释性,可为异常工况识别与处置提供可靠建议。 展开更多
关键词 油井 示功图 异常检测 工况识别 时间序列分类 最大区分子序列 可解释性
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基于Shapelet转换的安徽省小麦赤霉病气象等级预报方法
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作者 徐祥 周鹿扬 +2 位作者 黄澈 张萌 徐建鹏 《中南农业科技》 2024年第8期114-120,共7页
为探讨小麦赤霉病预测预报方法,基于安徽省小麦赤霉病中高风险区域的寿县、庐江县、宣城市3个代表站1986—2020年小麦赤霉病病穗率及气象观测资料,采用Shapelet转换时间序列分类方法,通过分析不同气象要素各等级特征序列及信息增益,建... 为探讨小麦赤霉病预测预报方法,基于安徽省小麦赤霉病中高风险区域的寿县、庐江县、宣城市3个代表站1986—2020年小麦赤霉病病穗率及气象观测资料,采用Shapelet转换时间序列分类方法,通过分析不同气象要素各等级特征序列及信息增益,建立了基于Shapelet转换的气象等级预报模型,并使用随机森林、Bagging、AdaBoost三种分类器对模型进行预测检验。结果表明,赤霉病的重发生与连续降水、连续无日照高度相关,而轻发生与关键期内出现持续无降水或极少降水量相关,重发生的相对湿度特征序列中存在持续性总体上升趋势,气温信息增益普遍较低。3种分类器模型预测等级与实际等级相差基本在1个等级以内,预测模型对轻发生、偏重以上发生预测效果好,利用随机森林分类器回算预报等级与实际等级基本一致。建立的小麦赤霉病气象等级预报方法可用于农业气象业务服务。 展开更多
关键词 小麦赤霉病 气象等级 预报方法 shapelet转换 随机森林分类器 安徽省
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基于符号表示的可度量shapelets提取的时序分类研究 被引量:1
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作者 王礼勤 万源 罗颖 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2024年第8期106-116,共11页
在时序分类问题中,基于符号表示的shapelets提取方法具有良好的分类精度和分类效率,但对符号进行质量度量的过程,如计算TFIDF分数,耗时较长且计算量大,导致分类效率较低。此外,提取的shapelets候选数量仍然较多,判别力有待提高。针对这... 在时序分类问题中,基于符号表示的shapelets提取方法具有良好的分类精度和分类效率,但对符号进行质量度量的过程,如计算TFIDF分数,耗时较长且计算量大,导致分类效率较低。此外,提取的shapelets候选数量仍然较多,判别力有待提高。针对这些问题,本文提出了一种基于符号表示的可度量shapelets提取方法,该方法包含时间序列数据预处理、确定shapelets候选集和学习shapelets 3个阶段,可以快速得到高质量shapelets。在数据预处理阶段,将时间序列转化为符号聚合近似(SAX)表示以降低原始时间序列的维度。在确定shapelets候选集阶段,利用Bloom过滤器过滤重复的SAX词,并将过滤后的SAX词存储在哈希表中进行质量度量。随后,对SAX词的相似性进行判别,基于相似性和覆盖度等概念确定最终的shapelets候选集。在学习shapelets阶段,采用logistic回归模型学得真正的shapelets用于时序分类。在32个数据集上进行了大量实验,实验结果表明,所提方法的平均分类精度和平均分类效率均排名第二。与现有的基于shapelets的时序分类方法相比,该方法可以在保证精度的同时提高分类效率,并且具有良好的可解释性。 展开更多
关键词 时间序列分类 shapelet SAX表示 BLOOM过滤器 LOGISTIC回归
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基于u-shapelets聚类的刀具剩余寿命预测方法 被引量:1
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作者 王妍 胡小锋 刘颖超 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期1286-1295,共10页
针对不同刀具的性能衰退规律呈现出多种趋势,单一固定的全局模型难以对不同性能衰退规律的刀具进行准确剩余寿命预测的问题,提出一种基于u-shapelets聚类与长短时记忆网络(LSTM)模型相结合的刀具剩余寿命预测方法。首先,对刀具加工过程... 针对不同刀具的性能衰退规律呈现出多种趋势,单一固定的全局模型难以对不同性能衰退规律的刀具进行准确剩余寿命预测的问题,提出一种基于u-shapelets聚类与长短时记忆网络(LSTM)模型相结合的刀具剩余寿命预测方法。首先,对刀具加工过程监控信号提取u-shapelets集合,并计算各u-shapelet与时间序列的距离得到距离矩阵;其次,通过基于密度聚类方法对距离矩阵进行聚类,得到聚类结果;最后,根据聚类结果基于各类别数据分别训练长短时记忆网络模型进行刀具剩余寿命的预测。以轮槽铣刀加工过程监控数据进行验证,并与Kmeans聚类、谱聚类、层次聚类、DBSCAN聚类方法进行比较,验证了所提方法的有效性。 展开更多
关键词 过程监控数据 u-shapelets聚类 聚类算法 长短时记忆网络 刀具剩余寿命预测
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面向Shapelet空间的多变量时间序列密度聚类算法 被引量:4
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作者 盛锦超 杜明晶 +1 位作者 孙嘉睿 李宇蕊 《计算机科学与探索》 CSCD 北大核心 2024年第2期387-402,共16页
多变量时间序列聚类问题已经成为时间序列分析任务中重要的研究课题,相较于单变量时间序列,多变量时间序列的研究复杂性更高,难度更大。尽管当前已经提出了许多针对多变量时间序列的聚类算法,但是这些算法在精度和解释性方面仍旧不足。... 多变量时间序列聚类问题已经成为时间序列分析任务中重要的研究课题,相较于单变量时间序列,多变量时间序列的研究复杂性更高,难度更大。尽管当前已经提出了许多针对多变量时间序列的聚类算法,但是这些算法在精度和解释性方面仍旧不足。其一,当前大部分工作并未考虑多变量时间序列的长度冗余性和变量相关性等问题,导致最终得到的相似性矩阵具有较大误差;其二,数据在聚类过程中普遍采用划分范式,当数值空间呈现复杂分布时该思想表现不佳,并且不具备对各个变量及空间的解释力。针对上述问题,提出了一种面向Shapelet(富有高信息量的连续子序列)空间的多变量时间序列自适应权重密度聚类算法(MDCS)。算法首先对各个变量进行Shapelet搜索,通过自适应策略获取到各自的Shapelet空间,接着对各个变量产生的数值分布进行组合加权,得到了更符合数据分布特征的相似度矩阵,最后利用改进密度计算和二次分配的共享最近邻密度峰值聚类算法对数据进行最终分配。在真实数据集上的实验结果证明,与目前先进的聚类算法相比,MDCS拥有更好的聚类结果,在标准化互信息和兰德系数指标上平均提高了0.344与0.09,兼顾了性能与可解释性。 展开更多
关键词 多变量时间序列 子序列 shapelet空间 密度峰值聚类 数据挖掘
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基于对抗策略类别特定的多样性时间序列shapelets提取
7
作者 罗颖 万源 王礼勤 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2024年第5期35-44,共10页
在时间序列分类任务中,通过提取时间序列的shapelets进行分类的方法因分类准确率高且具有良好的可解释性而受到广泛关注。针对现有方法学习到的shapelets是所有类共享,可以区分大多数类但不能准确地区分某一类和其他类,以及使用对抗策... 在时间序列分类任务中,通过提取时间序列的shapelets进行分类的方法因分类准确率高且具有良好的可解释性而受到广泛关注。针对现有方法学习到的shapelets是所有类共享,可以区分大多数类但不能准确地区分某一类和其他类,以及使用对抗策略的模型生成的shapelets存在多样性不足等问题,提出了一种基于对抗策略类别特定的多样性时间序列shapelets提取方法。该方法将类别信息嵌入时间序列,采用多生成器模块对抗地生成多个有差别的类别特定shapelets,再通过施加差异约束来提高shapelets的多样性,最后使用shapelet转换得到的特征对时间序列进行分类。在36个时间序列数据集上与5种基于shapelets的算法和11种先进的分类算法进行实验对比,实验结果表明,所提方法分别在36个数据集中的26个和20个数据集上取得了最优结果,且均取得了最高的平均秩,平均分类准确率相比其他方法最少提高了2.4%,最多提高了17.8%。消融性分析以及可视化分析验证了多样性和类别特定的思路在时间序列分类上的有效性。 展开更多
关键词 时间序列 shapelets 类别特定 多样性 对抗网络
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基于逻辑shapelets转换的时间序列分类算法 被引量:15
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作者 原继东 王志海 +1 位作者 韩萌 游洋 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第7期1448-1459,共12页
时间序列shapelets是序列之中最具有辨别性的子序列.解决时间序列分类问题的有效途径之一是通过shapelets转换技术,将其发现与分类器的构建相分离,其主要优点是优化了shapelets的选择过程并能够灵活应用不同的分类策略.但此方法也存在不... 时间序列shapelets是序列之中最具有辨别性的子序列.解决时间序列分类问题的有效途径之一是通过shapelets转换技术,将其发现与分类器的构建相分离,其主要优点是优化了shapelets的选择过程并能够灵活应用不同的分类策略.但此方法也存在不足,仅仅简单地应用这些shapelets而忽略它们之间的逻辑组合关系,有可能降低分类的效果;另外,离线式的发现shapelets的过程是相当耗时的.文中针对后一个问题,采用了一种基于智能缓存的计算重用技术,将发现shapelets的时间复杂度降低了一个数量级.在此基础上,作者提出了一种基于合取或析取的逻辑shapelets转换方法,并通过在多个经典的基准数据集上测试,表明了该方法能够在提升分类准确性的同时保持shapelets所具有的解释力. 展开更多
关键词 时间序列 分类 shapelets 逻辑shapelets
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基于Shapelet剪枝和覆盖的时间序列分类算法 被引量:17
9
作者 原继东 王志海 韩萌 《软件学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期2311-2325,共15页
时间序列shapelets是时间序列中能够最大限度地表示一个类别的子序列.解决时间序列分类问题的有效途径之一是通过shapelets转换技术,将shapelets的发现与分类器的构建相分离,其主要优点是优化了shapelets的选择过程,并能够灵活应用不同... 时间序列shapelets是时间序列中能够最大限度地表示一个类别的子序列.解决时间序列分类问题的有效途径之一是通过shapelets转换技术,将shapelets的发现与分类器的构建相分离,其主要优点是优化了shapelets的选择过程,并能够灵活应用不同的分类策略.但该方法也存在不足:一是在shapelets转换时,用于产生最好分类结果的shapelets数量是很难确定的;二是被选择的shapelets之间往往存在着较大的相似性.针对这两个问题,首先提出了一种简单有效的shapelet剪枝技术,用于过滤掉相似的shapelets;其次,提出了一种基于shapelets覆盖的方法来确定用于数据转换的shapelets的数量.通过在多个数据集上的测试实验,表明了所提出的算法具有更高的分类准确率. 展开更多
关键词 时间序列分类 shapelet剪枝 shapelet覆盖
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一种基于Shapelets的懒惰式时间序列分类算法 被引量:11
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作者 王志海 张伟 +1 位作者 原继东 刘海洋 《计算机学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第1期29-43,共15页
近些年,时间序列分类问题研究受到了越来越多的关注.基于shapelets的时间序列分类技术是一种有效的方法.然而,其在提取最优shapelet的过程中要建立包含大量冗余元素的候选shapelets集合,一般所获得的shapelets只在平均意义上具有某种鉴... 近些年,时间序列分类问题研究受到了越来越多的关注.基于shapelets的时间序列分类技术是一种有效的方法.然而,其在提取最优shapelet的过程中要建立包含大量冗余元素的候选shapelets集合,一般所获得的shapelets只在平均意义上具有某种鉴别性;与此同时,普通模型往往忽略了待分类实例所具有的局部特征.为此,我们提出了一种依据待分类实例显著局部特征的懒惰式分类模型.这种模型为每个待分类实例构建各自的数据驱动的懒惰式shapelets分类模型,从而逐步缩小了与其分类相关的时间序列搜索空间,使得所获得的shapelets能够直接反映待分类实例的显著局部特征.实验结果表明该文提出的模型具有较高的准确率和更强的可解释性. 展开更多
关键词 时间序列 懒惰式学习 分类 shapelets 可解释性
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基于改进型shapelets算法的动车组轴箱轴承故障诊断方法研究 被引量:11
11
作者 宋志坤 徐立成 +2 位作者 胡晓依 任海星 李强 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期66-74,共9页
现存的两种分别基于信号处理技术和大数据处理技术的滚动轴承故障诊断方法,存在着过度依赖信号处理、模型复杂、可解释性弱等特点。针对传统故障诊断技术的不足,本文将基于shapelets学习算法的时间序列分类方法引入故障诊断领域,通过动... 现存的两种分别基于信号处理技术和大数据处理技术的滚动轴承故障诊断方法,存在着过度依赖信号处理、模型复杂、可解释性弱等特点。针对传统故障诊断技术的不足,本文将基于shapelets学习算法的时间序列分类方法引入故障诊断领域,通过动车组轮对台架滚振实验建立了动车组轴箱轴承故障的非平衡数据集,并基于Dropout思想对诊断模型进行了改进。实验结果表明,该方法在保证故障诊断精确度的同时,保留了shapelets作为"最具代表性的时间序列子序列"的强可解释性。同时,基于Dropout的模型改进提升了模型的泛化性能,在轴承故障数据的训练集和测试集上都取得了100%的诊断精度,证明了基于shapelets的改进学习算法是一种可行的应用于动车组轴箱轴承故障诊断的方法。 展开更多
关键词 故障诊断 滚动轴承 shapelets 机器学习 动车组
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基于多样化top-k shapelets转换的时间序列分类方法 被引量:13
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作者 孙其法 闫秋艳 闫欣鸣 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2017年第2期335-340,共6页
针对基于shapelets转换的时间序列分类方法中候选shapelets存在较大相似性的问题,提出一种基于多样化top-k shapelets转换的分类方法 Div Top KShapelet。该方法采用多样化top-k查询技术,去除相似shapelets,并筛选出最具代表性的k个shap... 针对基于shapelets转换的时间序列分类方法中候选shapelets存在较大相似性的问题,提出一种基于多样化top-k shapelets转换的分类方法 Div Top KShapelet。该方法采用多样化top-k查询技术,去除相似shapelets,并筛选出最具代表性的k个shapelets集合,最后以最优shapelets集合为特征对数据集进行转换,达到提高分类准确率及时间效率的目的。实验结果表明,Div Top KShapelet分类方法不仅比传统分类方法具有更高的准确率,而且与使用聚类筛选的方法(Cluster Shapelet)和shapelets覆盖的方法(Shapelet Selection)相比,分类准确率最多提高了48.43%和32.61%;同时在所有15个数据集上均有计算效率的提升,最少加速了1.09倍,最高可达到287.8倍。 展开更多
关键词 时间序列分类 shapelets 多样化top-k
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一种使用shapelets的增量式时间序列分类 被引量:1
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作者 丁剑 王树英 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2016年第5期257-260,293,共5页
根据时间序列数据维度高、实值有序、数据间存在自相关性等特点,对时间序列分类过程进行研究。研究了当前比较流行的时间序列分类方法;从图像处理的角度出发,提出了一种将图片信息转化为时间序列数据的ITTS方法。shapelets作为最能够表... 根据时间序列数据维度高、实值有序、数据间存在自相关性等特点,对时间序列分类过程进行研究。研究了当前比较流行的时间序列分类方法;从图像处理的角度出发,提出了一种将图片信息转化为时间序列数据的ITTS方法。shapelets作为最能够表示一条时间序列的子序列,随着时间的推移,这个特征序列可能会动态地发生变化。基于这样的思想,提出了一种基于动态发现shapelets的增量式时间序列分类算法IPST。该算法能够较好地动态发现当前最优的k个shapelets,从而提高时间序列分类的准确度。得到的shapelets集合还可以与多个传统的分类器结合,从而获得更佳的分类效果。 展开更多
关键词 时间序列 分类 shapelets 图像转化 增量式学习
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基于相似性连接的时间序列Shapelets提取 被引量:3
14
作者 张振国 王超 +1 位作者 温延龙 袁晓洁 《计算机研究与发展》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期594-610,共17页
在时间序列分类问题中,以Shapelets特征为基础的分类算法具有很高的分类准确率和良好的可解释性,因此,高辨别能力Shapelets的提取已成为时间序列研究领域重要的研究热点之一.对于Shapelets提取的研究已取得了很多优秀的成果,但仍存在一... 在时间序列分类问题中,以Shapelets特征为基础的分类算法具有很高的分类准确率和良好的可解释性,因此,高辨别能力Shapelets的提取已成为时间序列研究领域重要的研究热点之一.对于Shapelets提取的研究已取得了很多优秀的成果,但仍存在一些问题,主要是由于通过遍历所有子序列来获取Shapelets的方式非常耗时.尽管可以采取剪枝策略优化该过程,但往往会损失分类准确率.为此,提出一种基于相似性连接的Shapelets提取方法,该方法舍弃逐一判断子序列分类能力的策略,而是以子序列为单位,通过相似性连接的思想构建时序数据间的相似性向量.对于不同类别的时序数据,计算每一对时序数据间的差异向量,进而得到表示时序数据集中不同类别间差异的候选矩阵,然后根据候选矩阵的数值差异,快速筛选出具有高分类能力的Shapelets集合.在真实数据集上的大量实验表明:相比于现有的Shapelets提取方法,这种相似性连接方法所得到的Shapelets在分类任务中不仅具有很好的时间效率,而且能保证高分类准确率. 展开更多
关键词 时间序列 shapelets 相似性连接 差异向量 候选矩阵
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Multi‑shapelet:一种基于shapelet的多变量时间序列分类方法 被引量:4
15
作者 詹熙 黎维 潘志松 《数据采集与处理》 CSCD 北大核心 2023年第2期386-400,共15页
shapelet是时间序列中最具有辨识性的子序列,其一经提出就被来自各个领域的研究人员广泛研究,并在此过程中提出了许多有效的shapelet发现技术用于进行时间序列分类。然而,多变量时间序列的候选shapelet可能长度不同且变量来源不同,故很... shapelet是时间序列中最具有辨识性的子序列,其一经提出就被来自各个领域的研究人员广泛研究,并在此过程中提出了许多有效的shapelet发现技术用于进行时间序列分类。然而,多变量时间序列的候选shapelet可能长度不同且变量来源不同,故很难直接对其进行比较,这对基于shapelet多变量时间序列分类方法提出了独特的挑战。为了应对这一挑战,提出了一种基于无监督表示学习和shapelet的多变量时间序列分类方法Multi‑shapelet。Multi‑shapelet首先使用混合模型DC‑GNN(Dilated convolution neural network and graph neural network,DC‑GNN)作为编码器,将不同长度的候选shapelet嵌入统一的shapelet选择空间,以进行shapelet之间的比较;其次,提出了一种新的损失函数以无监督学习方式训练该编码器,使得DC‑GNN对shapelet编码得到相应的嵌入(Embedding)后,属于同类shapelet对应的嵌入之间的相对位置形成的拓扑与原空间中shapelet之间相对位置形成的拓扑之间的关系更接近于一种等比例的缩小,这对后续基于相似性的剪枝过程十分重要;最后,使用K‑means聚类和模拟退火算法进行shapelet剪枝和选择操作。在UEA的18个多变量时间序列数据集上的实验结果表明,Multi‑shapelet的整体精度相比于其他方法得到了显著提升。 展开更多
关键词 shapelet 无监督表示学习 K‑means聚类 模拟退火算法 shapelet剪枝
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基于shapelets学习的多元时间序列分类 被引量:3
16
作者 赵慧赟 潘志松 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2018年第5期180-184,219,共6页
多元时间序列广泛存在于日常生活中的各个领域,多元时间序列分类是从时间序列数据中获取信息的基本方法。目前,时间序列分类研究面临着相似性度量方法特殊、原始数据维度高等问题,现有的多元时间序列分类方法的分类性能仍有待提高。文... 多元时间序列广泛存在于日常生活中的各个领域,多元时间序列分类是从时间序列数据中获取信息的基本方法。目前,时间序列分类研究面临着相似性度量方法特殊、原始数据维度高等问题,现有的多元时间序列分类方法的分类性能仍有待提高。文中提出一种基于shapelets学习的多元时间序列分类方法。首先,提出了新的正则化最小二乘损失学习框架下的shapelets学习方法,在此基础上采用基于shapelets的一元时间序列分类方法对多元时间序列的每维一元数据进行分类,随后由各维上的分类结果投票决定多元时间序列的最终分类结果。实验证明,所提方法在多元时间序列分类问题中能够取得较高的分类精度。 展开更多
关键词 多元时间序列 分类 shapelets shapelets学习
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基于Shapelet的恶意代码检测方法
17
作者 李云春 鲁文涛 李巍 《信息网络安全》 CSCD 北大核心 2018年第3期70-77,共8页
针对基于传统恶意代码签名的恶意代码检测方法在检测恶意代码时难以应对变形、多态与其他恶意代码变异技术等问题,以及在检测过程中最坏情况下的时间复杂度过高的特点,文章基于恶意代码在沙箱中运行时使用的API调用序列,利用时间序列数... 针对基于传统恶意代码签名的恶意代码检测方法在检测恶意代码时难以应对变形、多态与其他恶意代码变异技术等问题,以及在检测过程中最坏情况下的时间复杂度过高的特点,文章基于恶意代码在沙箱中运行时使用的API调用序列,利用时间序列数据分类中的Shapelet思想构建可用于恶意代码分类的恶意代码分类树。实验结果表明该方法不仅能够应对恶意代码变异技术,还可以缩短恶意代码检测的时间。 展开更多
关键词 恶意代码检测 变形 时间复杂度 shapelet 分类树
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面向时间序列有序分类的Shapelet抽取算法 被引量:4
18
作者 杨骏 敬思远 钟勇 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期887-896,共10页
当前面向时间序列有序分类的Shapelet抽取算法,首先计算Shapelet与时间序列之间的欧式距离及其类别标签之间的距离,然后根据两种距离的皮尔逊相关系数或斯皮尔曼相关系数来对Shapelet进行评价,效率较低。针对该问题,提出一种基于SAX表... 当前面向时间序列有序分类的Shapelet抽取算法,首先计算Shapelet与时间序列之间的欧式距离及其类别标签之间的距离,然后根据两种距离的皮尔逊相关系数或斯皮尔曼相关系数来对Shapelet进行评价,效率较低。针对该问题,提出一种基于SAX表示时间序列的Shapelet评价指标CD-Cover,该指标同时考虑Shapelet对时间序列数据集的覆盖集中度和覆盖优势度。其次,提出一种基于随机采样的Shapelet抽取算法,该算法采用布隆过滤器对候选Shapelet进行预剪枝,采用移除自相似策略对抽取结果进行后剪枝。在11个时间序列公开数据集上的实验结果表明,相比现有方法,该算法抽取的Shapelet具有更好的有序分类能力,且算法的计算效率也更高。 展开更多
关键词 特征评价 有序分类 shapelet 时间序列
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基于趋势特征表示的shapelet分类方法 被引量:5
19
作者 闫欣鸣 孟凡荣 闫秋艳 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2017年第8期2343-2348,2356,共7页
Shapelet是一种具有辨识性的时间序列子序列,通过识别局部特征达到对时间序列准确分类的目的。原始shapelet发现算法效率较低,大量工作关注于提高shapelet发现的效率。然而,对于带有趋势变化的时间序列,采用典型的时间序列表示方法进行s... Shapelet是一种具有辨识性的时间序列子序列,通过识别局部特征达到对时间序列准确分类的目的。原始shapelet发现算法效率较低,大量工作关注于提高shapelet发现的效率。然而,对于带有趋势变化的时间序列,采用典型的时间序列表示方法进行shapelet发现,容易造成序列中趋势信息的丢失。为了解决时间序列趋势信息丢失的问题,提出一种基于趋势特征的多样化top-k shapelet分类方法:首先采用趋势特征符号化方法对时间序列的趋势信息进行表示;然后针对序列的趋势特征符号获取shapelet候选集合;最后通过引入多样化top-k查询算法从候选集中选取k个最具代表性的shapelets。在时间序列的分类实验中,与传统分类算法相比,所提方法在11个数据集上的分类准确率均有提升;与Fast Shapelet算法相比,提升了运行效率,缩短了算法的运行时间,并在趋势信息明显的数据上效果显著。结果表明,所提方法能有效提高时间序列的分类准确率,提升算法运行效率。 展开更多
关键词 shapelet 趋势特征 符号化 多样化top-k查询 时间序列分类
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基于shapelet的时间序列分类研究 被引量:14
20
作者 闫汶和 李桂玲 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2019年第1期29-35,共7页
时间序列是随时间次序变化的高维实值数据,广泛存在于医学、金融、监控等领域。因为传统的分类算法在时间序列上的分类效果不佳且不具备可解释性,而shapelet为时间序列中最具辨别性的连续子序列,具有可解释性,所以基于shapelet的时间序... 时间序列是随时间次序变化的高维实值数据,广泛存在于医学、金融、监控等领域。因为传统的分类算法在时间序列上的分类效果不佳且不具备可解释性,而shapelet为时间序列中最具辨别性的连续子序列,具有可解释性,所以基于shapelet的时间序列分类已成为时间序列分类研究的热点之一。首先,通过归纳总结,将现有的时间序列shapelet发现算法分为空间搜索发现shapelet和目标函数优化学习shapelet两类,并介绍了shapelet的相关应用;然后,从分类的对象出发,重点阐述了基于shapelet的一元时间序列和多元时间序列的分类算法;最后,指出了基于shapelet的时间序列分类在未来的研究方向。 展开更多
关键词 时间序列 分类 特征提取 shapelet
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