极值点自适应加权的动态时间规整算法

作者：汤卫芬; 高翠芳^*

来源：计算机工程, 2023, 49(07): 150-160.

DOI：10.19678/j.issn.1000-3428.0065500

• 动态时间规整
• 相似性度量
• 局部极值
• 自适应代价权重
• 时间序列

针对现有动态时间规整(DTW)算法普遍计算量大、时间复杂度高的问题，提出极值点自适应加权的动态时间规整算法(EWDTW)。局部极值的波动可反映序列变化趋势和整体形状特征，在提取局部极值点后按其原有位置分布近似表示原始时间序列，降低原始序列维数。在计算极值序列最佳动态弯曲路径的过程中，基于极值点的相位差、大小、类型等特征量为每个点设置自适应代价权重。利用权重参数调整距离矩阵的加权结构以适应不同特征的数据，并在降低计算复杂度的同时有效改善序列的病态对齐现象。实验结果表明，相比于DTW及其衍生算法，EWDTW算法在15个UCR数据集上的运算效率提升了10倍以上，尤其是在长时间序列和极值点占比低的序列上表现突出，并且对于大部分不同类型的时间序列具有良好度量性能，分类准确率更高。

• 单位
  江南大学