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多元时间序列流跨事务关联规则挖掘

多元时间序列流跨事务关联规则挖掘

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作者：孙雅琦哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

随着经济的发展,在金融,医药,地质,气象,电子商务,传感器网络等很多领域都会产生大量的时间序列数据。挖掘时间序列中隐藏的关联关系并且对于后续时间序列进行预测是一个重要的研究方向,对于生产生活具有十分重要的意义。由于时间序列... 详细信息

随着经济的发展,在金融,医药,地质,气象,电子商务,传感器网络等很多领域都会产生大量的时间序列数据。挖掘时间序列中隐藏的关联关系并且对于后续时间序列进行预测是一个重要的研究方向,对于生产生活具有十分重要的意义。由于时间序列流一般数据量比较大,数据随着时间变化,具有连续性等特点,所以难以采用传统的关联规则挖掘方法直接对时间序列进行有效挖掘。目前对于时间序列数据流关联规则挖掘已经有一定的研究成果。这些研究多针对单时间序列和事务内关联规则的挖掘。而且通常在已经模式化的时间序列上进行关联规则挖掘,对于多时间序列流的跨事务关联规则挖掘的深入研究比较少,且对于关联规则的研究通常忽略了顺序性,大多不能实现增量挖掘关联规则。本课题在时间序列预处理阶段采用ITEO(Improved TEO)的分段线性表示方法,对时间序列数据进行压缩表示。在时间序列聚类时提出IK-Means算法,增加聚类的类间间距,降低了随机选择初始聚类中心的不确定性。本课题采用3个参量(时间长度,数值截距占最低点比率,线段斜率)表示模式,进行归一化度量相似度。在关联规则挖掘过程,设计了基于多时间序列跨事务关联规则的十字链表表示(iamtl)方法。基于这种存储结构能够表示多条时间序列在固定的时间T内的关联,在时间序列关联规则中加入固定时间T限制,增强关联规则的顺序性。I-iamtl算法采用修正支持度和置信度,增量的挖掘关联规则,更加符合时间序列数据的特点。在算法挖掘出的关联规则的验证部分采用前后件窗口(PCW)的方法对于关联规则预测的准确性进行了验证。在实际热电厂的数据和股票数据集上通过将已有算法与本课题的iamtl和I-iamtl算法对比,显示了本课题所提算法的有效性。

关键词：多元时间序列跨事务关联规则预测 ITEO iamtl

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