一種多數(shù)據(jù)流變化趨勢的同異反分析方法研究.pdf

1、隨著通信技術(shù)和傳感器技術(shù)的高速發(fā)展,在實時監(jiān)控和聯(lián)機分析等應(yīng)用領(lǐng)域產(chǎn)生了大量流數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)流挖掘技術(shù)的研究已成為當前國際數(shù)據(jù)庫研究領(lǐng)域的一個熱點。數(shù)據(jù)流快速、持續(xù)、無限量等特點,以及對數(shù)據(jù)流挖掘算法的單遍掃描、實時響應(yīng)等要求,對數(shù)據(jù)流挖掘技術(shù)的研究帶來了巨大挑戰(zhàn)。趨勢分析是數(shù)據(jù)流挖掘研究的重要內(nèi)容之一,其目的在于揭示數(shù)據(jù)流隨時間變化所呈現(xiàn)出的規(guī)律或趨勢,有效的趨勢挖掘可用于被監(jiān)控對象的狀態(tài)評估、早期預警以及決策支持等。
　　 現(xiàn)有

2、的數(shù)據(jù)流趨勢分析幾乎都是關(guān)于單條數(shù)據(jù)流的研究內(nèi)容,如趨勢描述、趨勢提取和趨勢預測等,而關(guān)于多數(shù)據(jù)流趨勢分析的研究內(nèi)容并不多見。據(jù)此,本課題引入集對分析思想,對多數(shù)據(jù)流的變化趨勢進行同異反分析,其實質(zhì)是變化趨勢的比較分析。
　　 本文對多數(shù)據(jù)流變化趨勢的同異反分析方法研究包括三個方面。首先,對峰值等概念作形式化描述,在此基礎(chǔ)上對峰值變化情況與原始數(shù)據(jù)變化情況的關(guān)系進行研究,進而以峰值數(shù)據(jù)作為同異反分析的基礎(chǔ)。其次,對集對分析中同、

3、異、反概念作出適合于數(shù)據(jù)流的具體定義,并根據(jù)同、異、反關(guān)系判斷數(shù)據(jù)流所屬的集對勢類型,用集對勢描述兩數(shù)據(jù)流變化趨勢之間1與1的關(guān)系,這是多數(shù)據(jù)流變化趨勢同異反分析方法的核心所在。最后,將具有相同集對勢的流構(gòu)成的集合定義為集對勢簇,并結(jié)合與集對勢簇相關(guān)的一系列概念,用于描述多數(shù)據(jù)流變化趨勢之間1與n的關(guān)系。
　　 為實現(xiàn)上述研究,適應(yīng)數(shù)據(jù)流快速處理的要求,本文提出四個算法。(1)在數(shù)據(jù)采集或預處理階段,提出用于從原始流中快速提取峰

4、值點序列的算法;(2)提出用于計算流對之間的集對勢的增量算法,該算法通過判斷基本窗口內(nèi)流之間的同異反關(guān)系實現(xiàn)集對勢的計算;(3)提出用于計算極大階強勢簇的算法,其基本思想是將極大階強勢簇的計算歸結(jié)為極大完全子圖的計算,該算法是對求解極大完全子圖的已有算法FMCSG的改進,改進后的算法適用于頂點較多的圖的求解,并提高了時空效率;(4)提出用于計算極大強勢頻繁簇的算法,其基本思想是將極大強勢頻繁簇的計算歸結(jié)為頂點不變的特殊圖集的公共子圖的計