模式识别与人工智能
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模式识别与人工智能  2009, Vol. 22 Issue (5): 803-808    DOI:
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基于EMD与K-means算法的时间序列聚类*
刘慧婷1,倪志伟2
1.安徽大学 计算机科学与技术学院 合肥 230039
2.合肥工业大学 计算机网络系统研究所 合肥 230009
Clustering Method of Time Series Based on EMD and K-means Algorithm
LIU Hui-Ting1, NI Zhi-Wei2
1.School of Computer Science and Technology, Anhui University, Hefei 230039
2.Institute of Computer Network System, Hefei University of Technology, Hefei 230009

全文: PDF (819 KB)   HTML (1 KB) 
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摘要 有效实现时间序列聚类的重要前提是序列的维数得到约简,序列中包含的噪声能够被滤除.文中提出一种能够对时间序列进行有效预处理的方法.该方法先通过经验模态分解实现时间序列趋势的提取,再利用自底向上算法对趋势序列进行分段,最后转换成由{-1,0,1}构成的齐序列.为了证明该方法既能实现降维,也可实现数据序列中噪声的滤除,文中利用K-means算法对经过上述方法预处理后的序列进行聚类.实验结果表明,与直接对原序列进行聚类相比,对预处理后的数据序列进行聚类,空间复杂度较低、准确性较高.
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作者相关文章
刘慧婷
倪志伟
关键词 时间序列分段序列降维经验模态分解K-means算法    
Abstract:Dimension reduction of time series and noise in sequences filtering are important prerequisites for effective realization of time series clustering. A method is proposed to preprocess time series effectively. Firstly, the trend of a time sequence is got by using empirical mode decomposition method. Then, the trend series are divided into several segments by bottom-up algorithm. Finally, the piecewise series are translated into uniform sequences, and each of them is composed of -1, 0 and 1. To prove that the proposed method can achieve dimensionality reduction and filter out the noise from the data sequence, K-means algorithm is utilized to finish clustering of pretreated time series. Experimental results show clustering of pretreated data sequences is better than that of the original series.
Key wordsTime Series    Piecewise Series    Dimension Reduction    Empirical Mode Decomposition    K-means Algorithm   
收稿日期: 2008-10-10     
ZTFLH: TP391  
基金资助:国家863计划资助项目(No.2007AA04Z116)、国家自然科学基金项目(No.70871033)和安徽高校省级自然科学研究项目(KJ2007B303ZC)资助
作者简介: 刘慧婷,女,1978年生,博士,副教授,主要研究方向为算法分析与设计、机器学习.E-mail: wangph168@yahoo.com.cn.倪志伟,男,1963年生,教授,博士生导师,主要研究方向为机器学习、数据挖掘和智能决策支持系统.
引用本文:   
刘慧婷,倪志伟. 基于EMD与K-means算法的时间序列聚类*[J]. 模式识别与人工智能, 2009, 22(5): 803-808. LIU Hui-Ting, NI Zhi-Wei. Clustering Method of Time Series Based on EMD and K-means Algorithm. , 2009, 22(5): 803-808.
链接本文:  
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