时序数据分析:短时序分类问题

在短序列时序分类中,一个特殊情况就是每个批次的时序长度可能不同(例如化工过程不同生产周期长度略微不同)​。通常预处理策略包括(如图1所示)​:

1)在原始数据强行截取,通常采用掐头去尾的启发式策略。

2)通过特征提取,将其转化为等长的特征向量。

3)在聚类中,采用允许不同长度的时序相似度评价方法(例如DTW)进行聚类,后面利用聚类信息进行分析。
图1 单个时序变量聚类后形成分类特征量

短时序分析的另外一个问题就是降维,有变量间、记录间降维两种方式。

1)变量间可以做PCA(主成分分析)​(如图2所示)

图2 变量间的PCA形成分类特征向量

2)记录间可以做聚类(提取典型变化)​(如图3所示)
图3 记录间聚类形成分类特征量

短时序(例如示功图、一次机加工过程)分类问题,通常的思路是采用时序再表征、时序聚类或特征提取的方式,将原始的时序转化为特征向量,然后采用通用的分类算法进行建模,整体路线如图4所示。针对短时序,形状也可以被用来作为决策树算法的判据。例如,Shapelet能够表征某个类别的相位无关(Phase-Independent)的子序列,也就是说Shapelet出现在序列的什么位置不重要(重要的是有没有出现)​。在具体实现中,通常采用Shapelet Transformation生成特征向量,并将其作为经典的分类算法的输入。根据信息增益对给定的备选Shapelet进行排序。对于给定的k个Shapelet,将它们与每个样本的距离作为特征向量。
图4 时序特征提取过程

这样就可以用经典分析算法对特征向量进行后续处理,如图5所示。
图5 短序列聚类的过程示意图

相关推荐
搞科研的小刘选手11 小时前
【厦门大学主办】第六届计算机科学与管理科技国际学术会议(ICCSMT 2025)
人工智能·科技·计算机网络·计算机·云计算·学术会议
fanstuck11 小时前
深入解析 PyPTO Operator:以 DeepSeek‑V3.2‑Exp 模型为例的实战指南
人工智能·语言模型·aigc·gpu算力
萤丰信息11 小时前
智慧园区能源革命:从“耗电黑洞”到零碳样本的蜕变
java·大数据·人工智能·科技·安全·能源·智慧园区
世洋Blog11 小时前
更好的利用ChatGPT进行项目的开发
人工智能·unity·chatgpt
serve the people14 小时前
机器学习(ML)和人工智能(AI)技术在WAF安防中的应用
人工智能·机器学习
0***K89215 小时前
前端机器学习
人工智能·机器学习
陈天伟教授15 小时前
基于学习的人工智能(5)机器学习基本框架
人工智能·学习·机器学习
m0_6501082415 小时前
PaLM-E:具身智能的多模态语言模型新范式
论文阅读·人工智能·机器人·具身智能·多模态大语言模型·palm-e·大模型驱动
zandy101115 小时前
2025年11月AI IDE权深度测榜:深度分析不同场景的落地选型攻略
ide·人工智能·ai编程·ai代码·腾讯云ai代码助手
欢喜躲在眉梢里15 小时前
CANN 异构计算架构实操指南:从环境部署到 AI 任务加速全流程
运维·服务器·人工智能·ai·架构·计算