一种基于频繁模式的时间序列分类框架
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一种基于时间序列多模态的工业设备异常检测智能识别算法框架-回复什么是基于时间序列多模态的工业设备异常检测智能识别算法框架?工业设备异常检测智能识别算法框架是指通过收集和分析工业设备的时间序列数据,并结合多模态信息(包括图像、声音等),利用智能识别算法来检测工业设备异常状态的一种技术框架。
为什么需要基于时间序列多模态的工业设备异常检测智能识别算法框架?在工业生产过程中,工业设备的异常状态可能会对生产效率、产品质量、设备寿命等产生负面影响。
传统的异常检测方法通常只能利用单一数据源(如传感器数据)进行分析,无法全面准确地判断设备状态。
因此,引入多模态信息能够提供更加丰富和全面的数据特征,从而提高设备异常检测的准确性和鲁棒性。
基于时间序列多模态的工业设备异常检测智能识别算法框架的基本原理是什么?该算法框架首先需要收集和预处理工业设备的时间序列数据,包括设备传感器数据和其他模态数据(如图像、声音等)。
然后,根据这些数据,可以构建一个综合的数据表示,将不同模态的数据特征进行融合。
接下来,采用智能识别算法对融合后的数据进行训练和建模,以实现对工业设备的异常状态进行检测和识别。
最后,通过监控和分析算法的输出结果,能够及时发现并处理工业设备的异常情况。
具体的基于时间序列多模态的工业设备异常检测智能识别算法框架有哪些关键步骤?1. 数据采集与预处理:收集工业设备的时间序列数据,包括传感器数据和其他模态数据。
对数据进行预处理,如去除噪声、填充缺失值等。
2. 数据融合与特征提取:将不同模态的数据特征进行融合,构建综合的数据表示。
利用特征提取方法,从数据中提取有用的特征表示。
3. 异常检测模型训练与建模:选择适当的机器学习或深度学习算法,利用已标记的正常状态数据进行模型训练和建模。
常用的算法包括支持向量机、随机森林、卷积神经网络等。
4. 异常检测与识别:使用训练好的模型对新的数据进行异常检测和识别。
根据模型的输出结果,判断设备是否处于异常状态。
基于分布式架构的时间序列局部相似检测算法林炀;江育娥;林劼【期刊名称】《计算机应用》【年(卷),期】2016(036)012【摘要】基于动态时间规整算法思想的CrossMatch算法可以用来解决序列间的部分相似问题,但是由于算法时间空间复杂度过高,需要消耗大量的计算资源,因此无法应用于长序列之间的计算.针对以上问题,提出了一个基于分布式平台上的时间序列局部相似性检测算法.将CrossMatch算法实现在了分布式框架上,解决了计算资源不足的问题.首先需要对序列进行切分,分别放置在不同的节点上;其次,各节点分别处理各自序列的相似部分;最后,通过对结果进行汇总并拼接,找出序列间的局部相似.实验结果表明,该算法在准确性上和CrossMatch相近,在时间上也有提升.改进后的分布式算法不仅解决了单机无法处理的长序列计算问题,而且可以通过增加并行计算节点数提高运行速度.【总页数】7页(P3285-3291)【作者】林炀;江育娥;林劼【作者单位】福建师范大学软件学院,福州350108;福建师范大学软件学院,福州350108;福建师范大学软件学院,福州350108【正文语种】中文【中图分类】TP301.6;TP311.1【相关文献】1.一种基于改进视觉注意模型和局部自相似性的目标自动检测算法研究 [J], 徐振辉;周世海;赵富全;杜恩祥2.基于分布式架构的海量文本快速相似度检测研究 [J], 晋晓琳;张树武;刘杰3.基于特征向量局部相似性的社区检测算法 [J], 杨旭华; 沈敏4.基于非局部自相似性的高光谱异常检测算法 [J], 汪洋; 刘志刚; 鞠荟荟; 王艺婷5.基于时间序列相似度的无线传感网故障检测算法 [J], 杨艳超;任秀丽因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
基于类频繁模式树的关联分类
高原;耿国华;周明全
【期刊名称】《小型微型计算机系统》
【年(卷),期】2008(29)10
【摘要】提出一种新的基于类频繁模式树的关联分类算法CFPC(Class FP-tree based Classifier).该方法基于FP-tree实现,无需生成庞大的候选项目集;依据记录的分类属性进行指导性划分,并使用类支持度进行记录项的分类剪枝,生成类模式树,避免了小数据类别集上的强关联模式遗漏;挖掘出的规则形成分类器,用于类标号未知的记录的区分.试验结果表明CFPC的正确性和有效性.
【总页数】3页(P1900-1902)
【作者】高原;耿国华;周明全
【作者单位】西北大学,信息科学与技术学院,陕西,西安,710068;西北大学,信息科学与技术学院,陕西,西安,710068;北京师范大学,信息科学与技术学院,北京,100875【正文语种】中文
【中图分类】TP311
【相关文献】
1.基于频繁模式树的最大频繁模式挖掘算法 [J], 缪裕青
2.基于层次频繁模式树的关联分类规则数据挖掘算法 [J], 杜永生
3.基于频繁模式谱聚类的课程关联分类模型和学生成绩预测算法研究 [J], 何楚;宋健;卓桐
4.基于频繁模式表的关联分类器构建算法研究 [J], 李秦;张馨东;童甲佳;李宇博
5.基于频繁模式树的关联分类规则挖掘算法 [J], 朱玉全;宋余庆;杨鹤标;陈健美因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
新零售行业销售数据分析指南第一章销售数据分析概述 (2)1.1 数据分析的重要性 (2)1.2 新零售行业特点 (2)1.3 销售数据分析的目的 (3)第二章数据收集与清洗 (3)2.1 数据收集方法 (3)2.2 数据清洗原则 (4)2.3 数据质量评估 (4)第三章销售指标体系构建 (5)3.1 销售指标分类 (5)3.2 指标体系设计 (5)3.3 指标权重分配 (5)第四章购物篮分析 (6)4.1 购物篮分析概念 (6)4.2 关联规则挖掘 (6)4.3 购物篮优化策略 (6)第五章客户细分与画像 (7)5.1 客户细分方法 (7)5.2 客户画像构建 (8)5.3 客户价值分析 (8)第六章销售趋势分析 (8)6.1 销售趋势指标 (8)6.2 时间序列分析 (9)6.3 预测模型构建 (9)第七章库存管理分析 (10)7.1 库存管理指标 (10)7.1.1 库存周转率 (10)7.1.2 存货周转天数 (10)7.1.3 库存结构比例 (10)7.2 库存优化策略 (10)7.2.1 供应链协同 (10)7.2.2 多渠道库存整合 (10)7.2.3 动态库存调整 (11)7.2.4 安全库存设置 (11)7.3 库存预警系统 (11)7.3.1 库存过剩预警 (11)7.3.2 库存短缺预警 (11)7.3.3 库存周转异常预警 (11)7.3.4 库存结构异常预警 (11)第八章价格策略分析 (11)8.1 价格策略类型 (11)8.2 价格敏感性分析 (12)8.3 价格优化策略 (12)第九章渠道分析 (13)9.1 渠道类型与特点 (13)9.1.1 定义与重要性 (13)9.1.2 直销渠道 (13)9.1.3 分销渠道 (13)9.1.4 电子商务渠道 (13)9.2 渠道销售数据分析 (13)9.2.1 数据来源与指标 (13)9.2.2 数据分析方法 (14)9.3 渠道优化策略 (14)9.3.1 渠道整合 (14)9.3.2 渠道拓展 (14)9.3.3 渠道优化 (14)9.3.4 渠道协同 (14)第十章数据可视化与报告撰写 (15)10.1 数据可视化工具 (15)10.1.1 常用工具概述 (15)10.1.2 工具选择标准 (15)10.1.3 工具使用技巧 (15)10.2 数据报告撰写原则 (15)10.2.1 报告结构设计 (15)10.2.2 报告内容编写 (15)10.2.3 报告排版与美观 (15)10.3 报告展示与沟通技巧 (15)10.3.1 报告展示技巧 (15)10.3.2 沟通技巧 (16)10.3.3 应对常见问题 (16)第一章销售数据分析概述1.1 数据分析的重要性在当今信息化时代,数据分析已成为企业决策的重要依据。
频繁序列模式挖掘算法PBWL算法1. 简介频繁序列模式挖掘是数据挖掘领域中的一项重要任务,它用于发现数据集中频繁出现的序列模式。
序列模式是指在一个时间序列数据集中,经常以特定顺序出现的事件或行为。
PBWL(Prefix-Based Window Level)算法是一种用于频繁序列模式挖掘的有效算法。
它通过将时间序列划分为窗口,并使用前缀树来存储和搜索频繁序列模式。
本文将详细介绍PBWL算法的原理、步骤和优势,并通过示例说明其应用和效果。
2. PBWL算法原理2.1 窗口划分PBWL算法首先将时间序列划分为多个窗口,每个窗口包含固定数量的事件或行为。
窗口大小可以根据实际需求进行调整。
2.2 前缀树构建接下来,PBWL算法使用前缀树(Prefix Tree)来存储和搜索频繁序列模式。
前缀树是一种多叉树结构,其中每个节点表示一个事件或行为,路径表示事件之间的顺序关系。
2.3 频繁序列模式挖掘PBWL算法通过遍历每个窗口,将窗口中的事件序列插入到前缀树中。
在插入过程中,PBWL算法会记录每个节点的计数信息,以便后续的频繁模式挖掘。
当所有窗口都被处理完毕后,PBWL算法从前缀树中提取频繁序列模式。
频繁序列模式是指在整个时间序列数据集中经常出现的序列。
3. PBWL算法步骤PBWL算法的主要步骤如下:1.将时间序列划分为多个窗口,确定窗口大小和滑动步长。
2.初始化前缀树,并设置根节点。
3.遍历每个窗口:–将窗口中的事件序列插入到前缀树中。
–更新前缀树节点的计数信息。
4.从前缀树中提取频繁序列模式:–使用深度优先搜索(DFS)遍历前缀树。
–对于每个节点,检查其计数是否满足最小支持度要求。
–对于满足要求的节点,将其作为频繁序列模式输出。
4. PBWL算法优势PBWL算法相对于其他频繁序列模式挖掘算法具有以下优势:•高效性:PBWL算法通过窗口划分和前缀树存储结构,减少了搜索的空间和时间复杂度,提高了算法的效率。
多元时间序列聚类模型是用于对多个时间序列进行聚类的算法。
在聚类过程中,需要考虑到时间序列的时序特性和序列间的相关性。
以下是几种常用的多元时间序列聚类模型:
基于距离的聚类模型:该模型通过计算时间序列间的距离或相似度来进行聚类。
常用的距离度量方法包括欧氏距离、皮尔逊相关系数等。
基于距离的聚类模型简单易行,但需要确定合适的距离度量方式和聚类数目。
基于密度的聚类模型:该模型通过在时间序列空间中定义密度,将密度相近的时间序列划分为同一类。
常用的密度算法包括DBSCAN、K-D树等。
基于密度的聚类模型能够发现任意形状的聚类,但计算复杂度较高。
基于层次的聚类模型:该模型通过将时间序列按照某种方式进行层次化分组,形成一棵聚类树。
常见的层次聚类算法包括BIRCH、CART 等。
基于层次的聚类模型易于理解和实现,但可能需要处理大量数据和选择合适的层次划分方式。
基于模型的聚类模型:该模型通过建立一个数学模型来描述时间序列的分布和结构,然后根据模型参数进行聚类。
常用的模型包括高斯混合模型、隐马尔可夫模型等。
基于模型的聚类模型能够发现时间序列的内在结构和模式,但需要选择合适的模型和参数。
以上是几种常见的多元时间序列聚类模型,它们各有优缺点,应
根据具体问题和数据特点选择合适的模型。
频繁模式树算法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述频繁模式树算法是一种用于挖掘大规模数据集中频繁项集的有效算法。
在数据挖掘领域,频繁项集指的是在给定数据集中频繁出现的物品集合。
通过找到频繁项集,我们可以了解到数据集中的常见模式和关联规则,这对于市场分析、产品推荐和用户行为分析等方面都具有重要的意义。
频繁模式树算法通过构建一棵频繁模式树来实现频繁项集的发现。
在频繁模式树中,每个节点表示一个项集,并记录了该项集在数据集中的支持度。
支持度即该项集在数据集中出现的频率,支持度高的项集被认为是频繁项集。
通过遍历频繁模式树,我们可以获得满足最小支持度要求的所有频繁项集。
频繁模式树算法具有以下几个特点:首先,频繁模式树算法能够高效地处理大规模的数据集。
相比于传统的Apriori算法,频繁模式树算法采用了一种更加紧凑的数据结构,减少了空间开销和计算时间。
其次,频繁模式树算法还具有天然的子模式剪枝功能。
通过构建频繁模式树,我们可以快速地识别出不满足最小支持度要求的项集,并将其剪枝,从而提高算法的效率。
最后,频繁模式树算法还可以用于发现关联规则。
关联规则是指两个或多个项集之间的关系,例如“购买牛奶->购买面包”。
通过频繁模式树算法,我们可以挖掘出频繁项集,然后根据频繁项集之间的关系来生成关联规则。
在本文中,我们将详细介绍频繁模式树算法的原理、步骤和应用。
通过对算法进行深入的理解和探讨,我们可以更好地应用频繁模式树算法来挖掘数据集中的规律和模式,并为相关领域的研究和实践提供有力的支持。
1.2 文章结构本文将采用以下结构来展开对频繁模式树算法的介绍和讨论。
首先,在引言部分(1.1),我们将对频繁模式树算法进行概述,简要介绍它是什么以及为什么它在数据挖掘中是一个重要的算法。
同时,我们还将提到本文的结构和目的(1.2和1.3),以便读者能更好地理解文章的整体框架和目标。
接下来,在正文部分(2),我们将详细探讨频繁模式树算法的原理(2.1),从理论上解释其工作原理和背后的原理。
基于最大频繁序列模式树的个性化页面推荐
谭小球;姚敏;顾沈明
【期刊名称】《微电子学与计算机》
【年(卷),期】2006(23)9
【摘要】提出一种基于最大频繁序列模式的页面推荐技术,由于考虑了用户会话的页面访问顺序,比一些不考虑页面访问顺序的推荐技术有更高的准确率。
通过引入一树型结构,其上压缩存储了所有最大频繁序列,由于前缀相同的序列共享共同的树结点,从而大大节省了存储空间。
推荐引擎截取用户活动会话中最近被访问的页面子序列,与树的部分路径进行匹配,无需在整个模式库中搜索相同或相似的模式,加快模式匹配的速度,更好地满足页面推荐的实时要求。
实验证明,方法是有效的。
【总页数】4页(P108-111)
【关键词】最大频繁序列模式;个性化推荐;Web使用挖掘;页面关联规则
【作者】谭小球;姚敏;顾沈明
【作者单位】浙江海洋学院信息学院;浙江大学计算机学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP31
【相关文献】
1.基于序列模式的个性化Web页面推荐模型 [J], 易明
2.基于频繁模式树的最大频繁模式挖掘算法 [J], 缪裕青
3.改进的基于频繁模式树的最大频繁项集挖掘算法——FP-MFIA [J], 杨鹏坤;彭慧;
周晓锋;孙玉庆
4.基于改进频繁模式树的最大频繁项目集\r更新挖掘算法 [J], 赵群礼;郭玉堂;史君华
5.基于改进频繁模式树的最大频繁项目集更新挖掘算法 [J], 赵群礼;郭玉堂;史君华;因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
第32卷第2期电子与信息学报Vol.32No.2 2010年2月 Journal of Electronics & Information Technology Feb. 2010一种基于频繁模式的时间序列分类框架万里①③廖建新①②朱晓民①②倪萍①③①(北京邮电大学网络与交换技术国家重点实验室北京 100876)②(东信北邮信息技术有限公司北京 100191)③(卡耐基梅隆大学匹兹堡 15213)摘要:如何提取和选择时间序列的特征是时间序列分类领域两个重要的问题。
该文提出MNOE(Mining Non- Overlap Episode)算法计算时间序列中的非重叠频繁模式,并将其作为时间序列特征。
基于这些非重叠频繁模式,该文提出EGMAMC(Episode Generated Mixed memory Aggregation Markov Chain)模型描述时间序列。
根据似然比检验原理,从理论上推导出频繁模式在时间序列中出现的次数和EGMAMC模型是否能显著描述时间序列之间的关系;根据信息增益定义,选择能显著描述时间序列的频繁模式作为时间序列特征输入分类模型。
在UCI (University of California Irvine)公共数据集和实际智能楼宇数据集上的实验表明,选择频繁模式作为特征进行分类的准确率、召回率和F-Measure均优于不选择频繁模式作为特征的分类结果。
高效的计算和有效的选择非重叠频繁模式作为时间序列特征有助于提高时间序列分类模型的各项评价指标。
关键词:时间序列分类;频繁模式挖掘;智能楼宇中图分类号:TP393 文献标识码:A 文章编号:1009-5896(2010)02-0261-06 DOI: 10.3724/SP.J.1146.2009.00135A Frequent Pattern Based Time Series Classification FrameworkWan Li①③Liao Jian-xin①②Zhu Xiao-min①②Ni Ping①③①(State Key Laboratory of Networking and Switching Technology Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing100876, China)②(EBUPT Information Technology Co., Ltd, Beijing 100191, China)③(Carnegie Mellon University, Pittsburgh, US 15213, USA)Abstract:How to extract and select features from time series are two important topics in time series classification.In this paper, a MNOE (Mining Non-Overlap Episode) algorithm is presented to find non-overlap frequent patterns in time series and these non-overlap frequent patterns are considered as features of the time series. Based on these non-overlap episodes, an EGMAMC (Episode Generated Mixed memory Aggregation Markov Chain) model is presented to describe time series. According to the principle of likelihood ratio test, the connection between the support of episode and whether EGMAMC could describe the time series significantly is induced. Based on the definition of information gain, significant frequent patterns are selected as the features of time series for classification. The experiments on UCI (University of California Irvine) datasets and smart building datasets demonstrate that the classification model trained with selecting significant frequent patterns as features outperforms the one trained without selecting them on precision, recall and F-Measure. The time series classification models can be improved by efficiently extracting and effectively selecting non-overlap frequent patterns as features of time series.Key words:Time series classification; Frequent pattern mining; Smart building1引言给定一个数据样本集合,每个数据样本包括:2009-02-02收到,2009-09-03改回国家杰出青年科学基金(60525110),国家973 计划项目(2007CB307100,2007CB307103)和电子信息产业发展基金项目(基于3G的移动业务应用系统)资助课题通信作者:万里 wanly@ 一个输入时间序列{()|{1,2,,}}iX t t T=∈x"及其离散的分类标签sC,其中,()nt R∈x是一个n维向量,称作t时刻发生的事件,{1,2,,}sC S∈"。
时间序列分类的目标是预测新给出的时间序列jX的类标签。
时间序列分类技术在通信[1]、生物信息[2]、自动控制[3]等领域已有广泛应用,但通常情况下时间序列的长度不相等,即使所有待分类时间序列长度相262 电 子 与 信 息 学 报 第32卷等,不同序列相同时刻的事件不一定可比,直接套用一般的分类算法,如SVM ,k -近邻搜索[4]等,效果不一定好。
因此,特征提取和选择是研究时间序列分类的重要课题。
本文主要研究如何从离散时间序列中提取并选择频繁模式(frequent pattern)作为分类特征(连续序列可用文献[5]提出的方法转换为离散序列)。
现有的基于频繁模式的分类算法[68]−大多利用频繁模式生成基于关联规则的分类模型,文献[6]利用信息增益建立了根据频繁模式支持度选择分类属性的框架。
这些方法存在两个问题:(1)没有考虑频繁模式在时间序列中的分布。
(2)没有系统的讨论如何根据频繁模式在时间序列中出现的次数(支持度)选择其作为分类属性。
本文主要贡献如下:提出一种基于非重叠频繁模式(Non-overlap Episode)的时间序列分类框架:(1)提出非重叠频繁模式挖掘算法,基于此种模式提出EGMAMC 模型(Episode Generated Mixed memory Aggregation Markov Chain);(2)根据似然比检验和信息增益原理,提出利用非重叠频繁模式支持度进行特征选择的理论框架。
(3)在公共数据集和私有数据集上的实验表明,基于非重叠频繁模式的时间序列分类方法的分类结果优于传统分类算法。
2 基于非重叠频繁模式的EGMAMC2.1 非重叠频繁模式挖掘算法文献[9]首次提出非重叠频繁模式的概念:某个频繁模式在时间序列中出现两次,一个实例中的事件不在另一个实例的两个事件之间出现。
非重叠频繁模式的支持度是非重叠实例在时间序列中出现的最大次数。
然而文献[9]并没给出直接计算非重叠频繁模式的方法,因此本文提出MNOE(Mining Non-Overlap Episode)算法直接计算非重叠频繁模式。
MNOE 算法如下:输入:(1)带时间戳的时间序列投影head,P < body >的集合12{,,,}n S P P P ="(2) 当前迭代频繁模式长度:l(3) 频繁模式中两个连续事件间允许的最大时间间隔:maxGap(4) 最小支持度:min Spt输出:非重叠频繁模式集合MNOE 是递归算法,具体步骤如图1所示1 将S 中的i P 按.head i P 中最后一个元素的时间戳进行升序排列。
2 for (S 中每个投影i P ){3 For .body i P 中每个元素e4 If (.time_stamp e 减去.head i P 中最后一个元素的时间戳大于 maxGap)5 结束循环6 If (e 是.body i P 中属于|e|事件类型且时间戳最小的元素且.head i P 中第一个元素的时间戳大于HashtableFE(|e|)对应集合中最后一个元素的时间戳)7 |e|的支持度增加1。
8 iP ′=projection(e ,iP )9 .add()i S P ′′10 For HashtableFE 中每个键值|e|11 if HashtableFE(|e|).size 大于min Spt12 调用函数 MNOE(S ′,1l +,max Gap ,min Spt )图1 MNOE 算法步骤|e |表示一个事件类型,>|e |,e =< time_stamp 表示|e |类型事件在时间序列中time_stamp 时刻出现的一个实例。
.head i P 表示当前迭代步骤所计算频繁模式的前缀,.head i P 表示该前缀的一个实例,.body i P 表示.head i P 中最后一个时刻事件以后到时间序列结束时刻的子时间序列。
算法每次迭代的第1步对12{,,,}n S P P P ="的排序保证所得非重叠频繁模式在时间序列中出现实例达到最大值。
HashtableF 是以|e|为键值的哈希表,HashtableFE (|e|)为存放现有前缀(.head i P )后紧跟事件|e|的实例的集合。