[发明专利]一种时间序列相似度的计算方法

说明书

技术领域

本发明属于计算机信息技术处理技术领域，尤其涉及一种时间序列相似度的计算方法。

背景技术

时间序列大量存在于商业、金融、医药、天文气象、航空航天、电力能源等应用领域。时间序列数据分析过程中，如何判断时间序列数据的相似度是一个基础问题，广泛应用于时间序列的查询、模式匹配、分类和数据挖掘等工作中。

现有的基于距离的时间序列相似度计算方法主要分为两种，即基于欧几里德距离（或者类欧几里德距离）的方法和基于动态时间弯曲距离的方法。基于欧几里德距离的方法不具备形态识别能力，不能识别时间序列在不同分辨率下的模式变化。基于动态时间弯曲距离的方法根据最小代价的时间弯曲路径进行对齐匹配，能够支持时间序列的时间轴伸缩，但不满足距离三角不等式，特别是其计算时间复杂度为O(n²)（其中n表示时间序列的长度），计算量很大，在很多情况下无法实际应用。

针对目前时间序列相似度计算方法存在的计算精度不高、计算复杂等问题，本发明提供一种基于改进距离的时间序列相似度计算方法，可实现时间序列相似度的快速、准确判断。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种基于改进距离的时间序列相似度计算方法，用于解决现有时间序列相似度计算方法存在的不足。

为了实现上述目的，本发明提出的技术方案是，一种时间序列相似度的计算方法，其特征是所述方法包括：

步骤1：分别将两个待比较的时间序列S₁和S₂按照相同的方式划分为时间子序列S₁(i)和S₂(i)；其中，i＝1,2,...,n，n为时间子序列的数目；

步骤2：设定每个时间子序列S_j(i)的权重w_i；其中，j＝1,2，i＝1,2,...,n；

步骤3：计算对应的时间子序列之间的距离；

步骤4：根据对应的时间子序列之间的距离和时间子序列的权重，计算时间序列S₁和S₂的相似度。

所述将时间序列S₁/S₂划分为时间子序列S₁(i)/S₂(i)具体是：

采用等分时间序列的方式划分时间子序列，如果时间序列S₁/S₂的元素个数L₁/L₂是n的整数倍，则将时间序列S₁/S₂等分成n段，每一段为一个时间子序列，每个时间子序列的元素个数为

如果时间序列S₁/S₂的元素个数L₁/L₂不是n的整数倍，则将时间序列S₁/S₂分成n段，每一段为一个时间子序列，第1段至第n-1段的元素个数为[·]为取整运算，第n段的元素个数为或者，第2段至第n段的元素个数为[·]为取整运算，第1段的元素个数为L1-(n-1)[L1n]/L2-(n-1)[L2n].]]>

所述将时间序列S₁/S₂划分为时间子序列S₁(i)/S₂(i)具体是：