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时间序列数据挖掘及其可视化研究

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致谢

第一章绪论

1.1数据挖掘概述

1.1.1数据挖掘技术的产生

1.1.2数据挖掘的工作过程

1.1.3数据挖掘的分类

1.2可视化产生的背景

1.3可视化技术的特点、方法及关键技术

1.4可视化技术的工作过程

1.4.1数据获取

1.4.2数据理解与分类

1.4.3特征描述

1.4.4数据重建

1.4.5视觉化造型

1.4.6图像合成及动画处理

1.5可视化技术的应用

第二章时间序列数据挖掘及可视化

2.1时间序列的定义

2.2时间序列分析在理论上的进展

2.3时间序列数据挖掘的相关研究

2.3.1相似搜索

2.3.2模式挖掘

2.4时间序列数据的可视化

第三章支持向量回归技术

3.1最优化问题及其基本理论

3.1.1最优化问题

3.1.2最优性条件

3.2结构风险最小化原理

3.2.1函数集的VC维

3.2.2结构风险最小化原理

3.3求解回归问题的直观途径

3.3.1回归问题

3.3.2线性回归问题与硬ε-带超平面

3.3.3支持向量回归机

3.4回归估计与支持向量回归机

3.4.1回归问题

3.4.2 ε-支持向量回归机

3.5用于函数拟合的支持向量机

3.6核函数简介

第四章基于分类SVM的时间序列预测研究

4.1时间序列预测

4.2支持向量机用于预测问题

4.3基于分类SVM的回归算法(CSVR)

4.3.1概述

4.3.2 CSVR网络训练算法

4.3.3 CSVR回归算法

4.3.4算法中ε值和σ初始值的计算方法:

4.4基于CSVR的时间序列预测实验

4.4.1实验描述

4.4.2实验结果

4.4.3结果讨论

4.5基于CSVR的时间序列可视化

4.6结论

第五章总结与展望

5.1总结

5.2有待进一步研究的问题

参考文献

攻读硕士学位期间发表论文

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摘要

时间序列数据挖掘的方法广泛应用于气象、金融、医学、电力、水文、工业控制等诸多领域,具有重要的研究价值.传统时间序列挖掘技术采用的是统计学或者人工神经网络的方法.近年来,回归分析逐渐成为最常用的数理统计方法,该方法可以用来处理变量之间的关系,并用于解决预测、控制、优化等问题.回归算法可以被分为线性回归算法和非线性回归算法.非线性回归算法必须先验地提出一个由符号表达式组成的回归模型,其回归的过程就是确定表达式系数的过程. 本文主要工作和结论有: 1.介绍数据挖掘技术产生的背景和数据挖掘常用的方法.随后介绍可视化的技术和方法.预测的最终结果需要呈现给用户,因此用一种直观的方法将结果显示出来显得尤为重要.本章不仅介绍可视化的方法,还介绍发展可视化的重要意义及其应用. 2.介绍时间序列的概念和时间序列分析,接着讲述时间序列数据挖掘相关的研究现状. 3.详细阐述支持向量回归方法、已有常用支持向量回归算法和用于函数拟合的支持向量回归机. 4.介绍基于分类支持向量回归算法,并在此算法基础上设计出一个时间序列预测模型,提出一个简易但有效的模型初始参数计算方法;其次给出了模型的预测验证实验,实验结果显示此方法具有可行性,具有一定的实用价值;本章最后对实验的结果进行可视化,验证基于CSVR的时间序列可视化的可行性.

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