基于DWT的相似性搜索算法

时间序列数据聚类在统计分析中具有重要意义。然而高维时间序列数据挖掘高度依赖的相似性搜索方法仍面临计算量大、准确率低等问题。为了提升高维时间序列数据挖掘任务的准确率和效率,提出一种基于波动特征的时间序列相似性搜索算法。该算法首先提出局部高频离散小波变换(LHFDWT)方法,通过合理的分解与重构来实现序列的降维;然后提出基于欧氏距离(ED)、波动幅度和秩相关系数从时间序列形态波动的相对偏差和趋势一致性角度计算相似度;最后提出一种相似性搜索算法和新的基于波动特征的时间序列聚类方法,并利用k-medoids聚类技术进行聚类分析。基于UCR标准时间序列数据集的实验结果表明,相对于动态时间规整(DTW)和最长公共子序列(LCSS)方法,所提新方法下的聚类准确率表现更优,置信度达到99%;在正确预测聚类数目和搜索效率方面具有更好的效果,且聚类结果具有更高的稳定性;1-NN分类准确率更高,说明其在确定更好的聚类中心方面效果更优,置信度至少为85%,证明了所提新方法的相似性搜索算法的优越性。