[发明专利]一种多度量时间序列相似分析方法

权利要求书

1.一种多度量时间序列相似性分析方法，适用于时间序列的k-近邻查询，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

根据分析需求选择多种单一相似度量作为基分类器；

对待查询时间序列按照所选择的单一相似度量的需要提取特征，建立索引；

利用各单一相似度量对待查序列进行相似性分析，得到查询序列的m-近邻时间序列；

对各单一相似度量下的m-近邻时间序列进行修剪，得到候选相似序列或子序列；

利用带优势权重的多分类器组合法对候选相似序列或子序列进行组合得到最终的k-近邻时间序列。

2.根据权利要求1所述的多度量时间序列相似性分析方法，其特征在于，作为基分类器的各单一相似度量是根据分析的需求从已有的相似度量中由用户选择；各单一相似度量都将待查序列分为第1相似序列、第2相似序列、…、第m相似序列以及不相似序列这样的m+1类。

3.根据权利要求1所述的多度量时间序列相似性分析方法，其特征在于，每个单一相似度量的分析步骤具体为：提取时间序列特征，建立时间序列索引，运用时间序列相似性搜索方法，结合相似度量，检索m-近邻时间序列，m取值略大于k。

4.根据权利要求1所述的多度量时间序列相似性分析方法，其特征在于，对各单一相似度量下的m-近邻序列进行修剪的步骤具体为：将各单一相似度量的m-近邻序列按照时间顺序排列，对各单一相似度量的相似序列之间交叉超过序列长度一半的序列进行修剪，修剪方法为，选择新的时间序列代替交叉的序列，新序列的起点为交叉序列的起点时间的均值；若某单一相似度量的m-近邻序列中未出现该新序列，则增加该序列作为相似序列，并利用相似度量重新计算与查询序列之间的相似距离；删除在所有的单一相似度量的m-近邻序列中出现次数少于度量数一半的相似序列。

5.根据权利要求1所述的多度量时间序列相似性分析方法，其特征在于，利用带优势权重的多分类器组合法对候选相似序列或子序列进行组合的具体步骤为：首先针对各单一相似度量，利用带优势权重的组合法计算其产生的相似序列或子序列中各序列的排序得分，累计每个候选相似序列或子序列的排序得分，得到各候选相似序列或子序列的相似得分，对所有候选相似序列或子序列按照相似得分从高到底进行排序，排名前k的候选相似序列或子序列为查询序列的k-近邻序列。

6.根据权利要求1所述的多度量时间序列相似性分析方法，其特征在于，带优势权重的多分类器组合法借鉴BORDA计数法并对其进行了改进，具体改进为：根据候选相似序列或子序列与查询序列的相似距离对相似序列或子序列的排序得分进行加权，使得排序前后的相似序列或子序列之间的排序得分能够反映其与查询序列之间的相似性差距程度，累计候选相似序列或子序列的排序得分，得到该序列的相似得分。

7.根据权利要求6所述的带优势权重的多分类器组合法，其特征在于：针对各单一相似度量，首先将该相似度量的候选相似序列或子序列按照相似距离从低到高排列（即相似程度高低排序），排在第一位的排序得分为m分，排在最后一位的排序得分为1分；排在第i位的排序得分为

r0=m-1ri=ri-1-(m-1)×ωi,i=1,2,···,m-1---(1)]]>

其中，ωi=Δdi/Σi=1m-1Δdi,(i=1,2,...,m-1)]]>

ω为相邻两个候选相似序列或子序列的优势权重。累计候选相似序列或子序列在各单一相似度量中的排序得分得到该候选相似序列或子序列的相似得分，相似得分的高低反映候选相似序列或子序列与查询序列之间的相似程度。