本发明专利技术涉及一种基于多时序因子和序列因子支配的多时间序列查询方法，属于计算机数据处理技术领域。首先定义两个单时间序列之间的序列因子支配关系和两个多时间序列之间的多时序因子和序列因子的支配关系：然后计算多时间序列的数值和组成多时间序列的每个单时间序列的数值，最后根据各多时间序列的输出值和支配关系，输出查询结果。本发明专利技术方法可以在多时间序列上进行查询，而不必使用由多时间序列提取得到的特征值。所以直接对多时间序列进行查询的效果要好于对特征值查询。本方法直接使用原始数据，避免了提取特征值等过程带来的额外代价，并通过限制时间窗口、计算各多时间序列的最大、最小输出值来提高查询效率，大大加快了查询的速度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种，属于计算机数据处理
技术介绍
时间序列是现实生活中大量使用的一类数据，在自然界和人类社会中都有着极广泛的应用，如地震波采样等。时间序列可分为多时间序列和单时间序列。单时间序列仅仅从一个角度描述对象，而多时间序列则从多个角度描述对象本身，其数据信息会比单时间序列丰富得多。在有些领域中，虽然目前并没有使用，但是它们也适用这种方法，而且效果会更好。以土木业的地震最不利选波为例，目前的做法是对地震波的特征值进行Top-k查询，或直接人工观察选波。人工观察选波依赖于人的主观认识和选波经验，且仅适合于在少量地震波上选波；Top-k查询是在地震波特征值上进行查询，但特征值会受经验和模型所限制，因此查询结果会出现不少的误解和漏解。地震波谱(多时间序列)就没有这样的约束限制，所以对地震波谱进行查询，其查询效果(减少漏解、误解等)会好得多。因此最不利选波更适合使用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种，通过对多时间序列进行多时序因子和序列因子支配的比较，从而得到查询的结果。本专利技术提出的，包括以下步骤(1)定义两个单时间序列之间的序列因子支配关系设一个单时间序列中的每个值对应一个时戳，一个单时间序列TS为一个按时戳顺序排列的序列，即一个单时间序列TS= ，一个单时间序列中共有|TS| = η个时戳，并且ti < t2 < . . . < tn，用TS 表示TS在时戳t时的数值，设定一个序列因子 k，0<k< 1，对于两个单时间序列TS和TS’，若3Γ&Φ·，|T|彡k|w|，且满足条件⑴vter, TS彡TS，和(2)丑er，TS >TS，，则单时间序列ts在w上为序列因子支配单时间序列TS’，记作re>tra’，其中W为时间窗口，M^bG];(2)定义两个多时间序列之间的多时序因子和序列因子的支配关系设多时间序列MTS由m个单时间序列组成=MTS= ITS1, TS2,. . .，Kj，其中m彡1， 对于两个多时间序列MTS和MTS’，设定序列因子k和多时序因子k’，0 < k，k’彡1，以及时间窗口 w，若满足条件⑴|{/财Γ邓或 MTS.w = MTS，.w} I 彡 k，m，和(2) Bj 使得j] >tMTS ’，则多时间序列MTS在时间窗口 w上为多时序因子和序列因子支配多时间序列 MTS，，记作Mra>，Mra’，其中 MTS = MTS，| = m, MTS. w 和 MTS，.w 分别为多时间序列MTS和多时间序列MTS’中第i个单时间序列在时间窗口 w中的子序列，当 MTS.w和MTS，. w的每个互相对应时戳的值相等时，MTS. w和MTS，.w相等；(3)计算多时间序列的数值和组成多时间序列的每个单时间序列的数值(3-1)从组成多时间序列的各单时间序列中分别提取多个最大的时戳数值，将多个最大时戳数值作为单调递增函数的输入，得到一个第一输出值，建立各单时间序列与该第一输出值之间的对应关系，一个第一输出值对应一个单时间序列，一个多时间序列同时对应多个第一输出值；将该多个第一输出值作为上述单调递增函数的输入，得到一个最大输出值，该最大输出值与该多时间序列相对应；(3-2)从组成多时间序列的各单时间序列中分别提取多个最小的时戳数值，将多个最小时戳数值作为单调递增函数的输入，得到一个第二输出值，建立各单时间序列与该第二输出值之间的对应关系，一个第二输出值对应一个单时间序列，一个多时间序列同时对应多个第二输出值；将该多个第二输出值作为上述单调递增函数的输入，得到一个最小输出值，该最小输出值与该多时间序列相对应；(3-3)重复步骤(3-1)和步骤(3-2)，得到多个多时间序列中每个多时间序列的最大输出值和最小输出值；(4)根据多时间序列的输出值，对每任意两个多时间序列的多时序因子和序列因子支配关系进行判断，若多时间序列MTS的最小输出值大于或等于多时间序列MTS’的最大输出值，则多时间序列MTS不被其他多时间序列MTS’所支配，并输出该多时间序列MTS ；若多时间序列MTS的最小输出值小于多时间序列MTS’的最大输出值，则根据两个多时间序列之间的多时序因子和序列因子的支配关系作进一步判断，若多时间序列MTS不被其他多时间序列MTS’所支配，则输出该多时间序列MTS，若多时间序列MTS被其他多时间序列MTS’ 所支配，则不输出多时间序列MTS。本专利技术提出的基于多时序因子和序列因子支配的多时间序列处理方法，其优点是1、本专利技术方法可以在多时间序列上进行查询，而不必使用由多时间序列提取得到的特征值。因为经过采样得到的原始数据往往是以多时间序列的形式存储。原始数据含有较全面的数据信息，而经过提取得到的特征值，往往会损失一些数据信息。例如在地震波中，由于人们现在还无法完全认识地震波，因此提取得到的特征值并不能完全地反映原始的地震波，即在特征提取过程中损失了部分数据信息。所以直接对多时间序列进行查询的效果要好于对特征值查询。2、本专利技术方法由于直接使用原始数据(多时间序列的形式)，避免了提取特征值等过程带来的额外代价，并通过限制时间窗口、计算各多时间序列的最大、最小输出值来提高查询效率，大大加快了查询的速度。具体实施例方式本专利技术方法假定数值之间的比较，以取较大者为优。本专利技术提出的基于多时序因子和序列因子支配的多时间序列处理方法，包括以下步骤(1)定义两个单时间序列之间的序列因子支配关系设一个单时间序列中的每个值对应一个时戳，一个单时间序列TS为一个按时戳顺序排列的序列，即一个单时间序列TS= ，一个单时间序列中共有|TS| = η个时戳，并且ti < t2 < . . . < tn，用TS 表示TS在时戳t时的数值，设定一个序列因子 k，0<k< 1，对于两个单时间序列TS和TS’，若3Γ&Φ·，|T|彡k|w|，且满足条件⑴vter, TS彡TS，和(2)丑er，TS >TS，，则单时间序列ts在w上为序列因子支配单时间序列TS’，记作re>tra’，其中W为单时间序列时间窗口，M^bG];(2)定义两个多时间序列之间的多时序因子和序列因子的支配关系设多时间序列MTS由m个单时间序列组成=MTS= ITS1, TS2,. . .，Kj，其中m彡1， 对于两个多时间序列MTS和MTS’，设定序列因子k和多时序因子k’，0 < k，k’彡1，以及每个单时间序列的时间窗口 w，若满足条件⑴|{/财Γ邓]> Mra’或MTS. w = MTS，, w} I彡k’m，和⑵审使得^^，则多时间序列MTS在单时间序列的时间窗口 w 上为多时序因子和序列因子支配多时间序列MTS，，记作Mra>t'ftMra’，其中IMTSI = |MTS， =m，MTS.w和MTS，. w分别为多时间序列MTS和多时间序列MTS，中第i个单时间序列在时间窗口 w中的子序列，当MTS, w和MTS，.w的每个互相对应时戳的值相等时， MTS.w 和 MTS，.w 相等；(3)计算多时间序列的数值和组成多时间序列的每个单时间序列的数值(3-1)从组成多时间序列的各单时间序列中分别提取多本文档来自技高网...
【技术保护点】
１．一种基于多时序因子和序列因子支配的多时间序列处理方法，其特征在于该方法包括以下步骤：（１）定义两个单时间序列之间的序列因子支配关系：设一个单时间序列中的每个值对应一个时戳，一个单时间序列ＴＳ为一个按时戳顺序排列的序列，即一个单时间序列ＴＳ＝［ｖ１，ｖ２，．．．，ｖｎ］，一个单时间序列中共有｜ＴＳ｜＝ｎ个时戳，并且ｔ１＜ｔ２＜．．．＜ｔｎ，用ＴＳ［ｔ］表示ＴＳ在时戳ｔ时的数值，设定一个序列因子ｋ，０＜ｋ≤１，对于两个单时间序列ＴＳ和ＴＳ’，若｜Ｔ｜≥ｋ｜ｗ｜，且满足条件（１）ＴＳ［ｔ］≥ＴＳ’［ｔ］和（２）ＴＳ［ｔ］＞ＴＳ’［ｔ］，则单时间序列ＴＳ在ｗ上为序列因子支配单时间序列ＴＳ’，记作其中ｗ为时间窗口，（２）定义两个多时间序列之间的多时序因子和序列因子的支配关系：设多时间序列ＭＴＳ由ｍ个单时间序列组成：ＭＴＳ＝｛ＴＳ１，ＴＳ２，．．．，ＴＳｍ｝，其中ｍ≥１，对于两个多时间序列ＭＴＳ和ＭＴＳ’，设定序列因子ｋ和多时序因子ｋ’，０＜ｋ，ｋ’≤１，以及每个单时间序列的时间窗口ｗ，若满足条件或ＭＴＳ［ｉ］．ｗ＝ＭＴＳ’［ｉ］．ｗ｝｜≥ｋ’ｍ，和（２）使得则多时间序列ＭＴＳ在时间窗口ｗ上为多时序因子和序列因子支配多时间序列ＭＴＳ’，记作其中｜ＭＴＳ｜＝｜ＭＴＳ’｜＝ｍ，ＭＴＳ［ｉ］．ｗ和ＭＴＳ’［ｉ］．ｗ分别为多时间序列ＭＴＳ和多时间序列ＭＴＳ’中第ｉ个单时间序列在时间窗口ｗ中的子序列，当ＭＴＳ［ｉ］．ｗ和ＭＴＳ’［ｉ］．ｗ的每个互相对应时戳的值相等时，ＭＴＳ［ｉ］．ｗ和ＭＴＳ’［ｉ］．ｗ相等；（３）计算多时间序列的数值和组成多时间序列的每个单时间序列的数值：（３－１）从组成多时间序列的各单时间序列中分别提取多个最大的时戳数值，将多个最大时戳数值作为单调递增函数的输入，得到一个第一输出值，建立各单时间序列与该第一输出值之间的对应关系，一个第一输出值对应一个单时间序列，一个多时间序列同时对应多个第一输出值；将该多个第一输出值作为上述单调递增函数的输入，得到一个最大输出值，该最大输出值与该多时间序列相对应；（３－２）从组成多时间序列的各单时间序列中分别提取多个最小的时戳数值，将多个最小时戳数值作为单调递增函数的输入，得到一个第二输出值，建立各单时间序列与该第二输出值之间的对应关系，一个第二输出值对应一个单时间序列，一个多时间序列同时对应多个第二输出值；将该多个第二输出值作为上述单调递增函数的输入，得到一个最小输出值，该最小输出值与该多时间序列相对应；（３－３）重复步骤（３－１）和步骤（３－２），得到多个多时间序列中每个多时间序列的最大输出值和最小输出值；（４）根据多时间序列的输出值，对每任意两个多时间序列的多时序因子和序列因子支配关系进行判断，若多时间序列ＭＴＳ的最小输出值大于或等于多时间序列ＭＴＳ’的最大输出值，则多时间序列ＭＴＳ不被其他多时间序列ＭＴＳ’所支配，并输出该多时间序列ＭＴＳ；若多时间序列ＭＴＳ的最小输出值小于多时间序列ＭＴＳ’的最大输出值，则根据两个多时间序列之间的多时序因子和序列因子的支配关系作进一步判断，若多时间序列ＭＴＳ不被其他多时间序列ＭＴＳ’所支配，则输出该多时间序列ＭＴＳ，若多时间序列ＭＴＳ被其他多时间序列ＭＴＳ’所支配，则不输出多时间序列ＭＴＳ。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：王朝坤，潘鹏，徐亚军，施炜，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11
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