圖嵌入結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)分析方法及應(yīng)用研究.pdf

1、測試、監(jiān)測數(shù)據(jù)的可視化呈現(xiàn)與分析，對于航空、航天器等復(fù)雜系統(tǒng)的自動(dòng)化測試、診斷和預(yù)測具有重要的價(jià)值，而高維、多元數(shù)據(jù)的可視化分析始終是該領(lǐng)域的挑戰(zhàn)問題之一，同時(shí)也是很多工業(yè)領(lǐng)域的共性問題。基于圖嵌入數(shù)據(jù)分析方法能夠?qū)?shù)據(jù)從高維空間映射到可視低維空間，并保持?jǐn)?shù)據(jù)空間分布、類別特征、相似性等本質(zhì)特征。本文綜合分析和總結(jié)現(xiàn)有圖嵌入數(shù)據(jù)分析方法的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，借鑒局部保持映射算法對數(shù)據(jù)進(jìn)行空間特征映射具備良好的局部結(jié)構(gòu)保持能力，開展圖嵌入結(jié)構(gòu)

2、化數(shù)據(jù)分析方法及應(yīng)用研究。
　　首先，針對局部保持映射僅考慮數(shù)據(jù)局部結(jié)構(gòu)而對數(shù)據(jù)全局結(jié)構(gòu)保持不足的問題，采用聚類K-means算法對數(shù)據(jù)全局結(jié)構(gòu)進(jìn)行度量，同簇?cái)?shù)據(jù)之間建立連接關(guān)系，構(gòu)造嵌入圖，提出基于相似性度量的無監(jiān)督圖嵌入結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)分析算法。通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證算法在對數(shù)據(jù)進(jìn)行空間特征映射時(shí)，對數(shù)據(jù)全局空間幾何結(jié)構(gòu)的保持性能及其在數(shù)據(jù)可視化分析中的應(yīng)用潛力。
　　其次，針對無監(jiān)督的局部保持映射算法，對數(shù)據(jù)類別標(biāo)簽信息利用不足、

3、計(jì)算權(quán)重矩陣時(shí)參數(shù)選擇困難等問題，利用數(shù)據(jù)的類別標(biāo)簽信息并度量全局?jǐn)?shù)據(jù)點(diǎn)之間的相關(guān)性實(shí)現(xiàn)嵌入圖構(gòu)造，改進(jìn)局部保持映射，提出基于相關(guān)性度量的監(jiān)督圖嵌入結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)分析算法。通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其在對數(shù)據(jù)進(jìn)行空間特征映射時(shí)，對數(shù)據(jù)類別結(jié)構(gòu)的保持性能。
　　再次，針對局部保持映射對數(shù)據(jù)空間局部幾何結(jié)構(gòu)保持能力較強(qiáng)、而對數(shù)據(jù)類別結(jié)構(gòu)保持能力不足，基于相關(guān)性度量的監(jiān)督圖嵌入結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)分析算法對數(shù)據(jù)類別結(jié)構(gòu)保持能力強(qiáng)、而對數(shù)據(jù)空間幾何結(jié)構(gòu)保持能力不

4、足的問題，充分度量數(shù)據(jù)的局部結(jié)構(gòu)、利用類別標(biāo)簽構(gòu)造嵌入圖，通過融合兩類算法的優(yōu)點(diǎn)而提出局部結(jié)構(gòu)保持的全局監(jiān)督圖嵌入結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)分析算法。通過仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證該算法在對數(shù)據(jù)進(jìn)行空間特征映射時(shí)，對數(shù)據(jù)空間幾何結(jié)構(gòu)以及類別結(jié)構(gòu)的保持性能。
　　最后，將本文提出的算法應(yīng)用于衛(wèi)星遙測數(shù)據(jù)的可視化呈現(xiàn)與分析。降低衛(wèi)星遙測數(shù)據(jù)時(shí)間維度，可視化呈現(xiàn)各監(jiān)測參量之間的結(jié)構(gòu)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星在軌運(yùn)行狀態(tài)的可視化呈現(xiàn)、未知模式可視化挖掘以及幅值異?？梢暬瘷z測。實(shí)際