[發(fā)明專利]一種基于MITree的多維時(shí)間序列在線模體發(fā)現(xiàn)方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111160315.9
• 申請日: 2021-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN113902003A
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王繼民;劉賽佳;朱旭
• 申請（專利權(quán)）人: 河海大學(xué)
• 主分類號(hào): G06K9/62
• 分類號(hào): G06K9/62
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種基于MITree的多維時(shí)間序列在線模體發(fā)現(xiàn)方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)首先對基本窗口內(nèi)的時(shí)間序列逐維提取單維時(shí)間序列中的K模體，得到單維模體實(shí)例；基于時(shí)間閾值，在所有的單維模體實(shí)例中劃分模體實(shí)例鄰居；

(2)利用劃分的模體實(shí)例鄰居構(gòu)造和更新MITree樹結(jié)構(gòu)；

(3)基于MITree樹中的信息在線發(fā)現(xiàn)最新的多維模體。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于MITree的多維時(shí)間序列在線模體發(fā)現(xiàn)方法，其特征在于，步驟(1)中，提取單維模體實(shí)例的具體方式為：

采用長度為m的滑動(dòng)窗口對時(shí)間序列生成子序列，計(jì)算子序列之間的相關(guān)系數(shù)，構(gòu)造相關(guān)系數(shù)矩陣，通過相關(guān)系數(shù)定義兩個(gè)子序列之間的相似度，相關(guān)系數(shù)越高表明兩個(gè)子序列越相似；

去除相關(guān)系數(shù)矩陣中不滿足相關(guān)系數(shù)閾值條件的子序列和平凡匹配的子序列，然后將相關(guān)系數(shù)由高到低此時(shí)得到所有子序列滿足條件的匹配序列集合；在每個(gè)維度上提取前k個(gè)K-模體，構(gòu)成K-Motif集合。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于MITree的多維時(shí)間序列在線模體發(fā)現(xiàn)方法，其特征在于，步驟(1)中，構(gòu)造模體實(shí)例鄰居的具體方式為：

使用三元組[dim,k,timestamp]描述所有的單維模體實(shí)例，其中dim表示該模體所屬的維度，k表示屬于dim維度中第k重要的模體，timestamp描述該模體實(shí)例在原始時(shí)間序列中的開始位置；

基于預(yù)先定義的時(shí)間閾值td，將滿足閾值條件的不同維度的單維模體實(shí)例置入相同的模體實(shí)例鄰居之中；對于兩個(gè)不同維度的模體實(shí)例[dim1,k1,timestamp1]和[dim2,k2,timestamp2]，如果滿足條件|timestamp1-timestamp2|＜td，則這兩個(gè)模體實(shí)例屬于鄰居，多個(gè)互為鄰居的模體實(shí)例構(gòu)成一個(gè)模體實(shí)例鄰居。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于MITree的多維時(shí)間序列在線模體發(fā)現(xiàn)方法，其特征在于，步驟(2)中，所述MITree樹結(jié)構(gòu)包括頭指針表headTable和模體實(shí)例樹結(jié)構(gòu)；所述頭指針表headTable存儲(chǔ)從各維度提取的所有K-Motifs信息，包括模體所在的維度dim、所屬模體K、頻率Frequency、時(shí)間列表timeList、是否更新Modify、更新次數(shù)Count、是否是新的K-Motif信息New。其中，所述頻率Frequency即模體實(shí)例個(gè)數(shù)，時(shí)間列表timeList即模體實(shí)例出現(xiàn)的位置。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于MITree的多維時(shí)間序列在線模體發(fā)現(xiàn)方法，其特征在于，步驟(2)中，構(gòu)造MITree樹結(jié)構(gòu)的具體方式為：

針對每個(gè)模體實(shí)例鄰居中的模體實(shí)例，按照各實(shí)例的所屬K-模體的頻率從高到低進(jìn)行排序；

基于模體實(shí)例構(gòu)造的模體實(shí)例鄰居，將所有的模體實(shí)例鄰居中的單維模體實(shí)例按照維度由低到高順序排列；將排序完畢的模體實(shí)例鄰居順序插入MITree結(jié)構(gòu)中，同一個(gè)模體實(shí)例鄰居中，排序在前的模體實(shí)例對應(yīng)樹路徑中的祖先節(jié)點(diǎn)，排序在后的項(xiàng)集對應(yīng)子孫節(jié)點(diǎn)；當(dāng)所有的模體實(shí)例鄰居插入完畢時(shí)，MITree結(jié)構(gòu)構(gòu)造完成。