地震前兆數(shù)據(jù)時(shí)序模式庫(kù)構(gòu)建及存儲(chǔ)檢索方法研究.pdf

1、為了更好地利用從海量地震前兆中挖掘發(fā)現(xiàn)的時(shí)序模式，本文針對(duì)地震前兆數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)挖掘所得時(shí)序模式的特點(diǎn)，對(duì)時(shí)序模式庫(kù)的構(gòu)建方法進(jìn)行深入研究，具體內(nèi)容包括時(shí)序模式的表示方法、時(shí)序模式庫(kù)的構(gòu)建、時(shí)序模式的存儲(chǔ)、索引與快速檢索方法，以及基于時(shí)序模式庫(kù)的地震前兆判定方法。 本文的主要工作是研究設(shè)計(jì)一個(gè)模式庫(kù)管理系統(tǒng)PBMS(Pattern Base Management Systems)。該系統(tǒng)主要由模式庫(kù)、模式庫(kù)管理系統(tǒng)和監(jiān)視器三個(gè)功能部

2、件組成。模式庫(kù)用于存儲(chǔ)挖掘得到的模式，模式庫(kù)管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)對(duì)模式庫(kù)進(jìn)行管理，通過(guò)此子系統(tǒng)可以對(duì)模式庫(kù)進(jìn)行各種操作和管理。監(jiān)視器提供自動(dòng)觸發(fā)機(jī)制，負(fù)責(zé)自動(dòng)檢測(cè)信息源中數(shù)據(jù)的變化并把這些變化上報(bào)給模式庫(kù)管理系統(tǒng)，由模式庫(kù)管理系統(tǒng)啟動(dòng)挖掘模塊重新進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘來(lái)實(shí)現(xiàn)模式的自動(dòng)更新。 在模式表示方面，本文選取合適的時(shí)間序列模式表示方法，能更好地支持基于模式的數(shù)據(jù)庫(kù)索引與查詢(xún)。由于時(shí)間序列表示方法的不同會(huì)嚴(yán)重地影響其距離度量對(duì)各種變形、扭曲的

3、敏感程度以及相似性搜索的性能，因此各種時(shí)間序列模式的表示方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，本文采用分段線(xiàn)形表示法把復(fù)雜的曲線(xiàn)分段表示為直線(xiàn)段，再采用PLR表示法表示時(shí)序模式，在此基礎(chǔ)上對(duì)時(shí)間序列建立索引。 在時(shí)間序列模式庫(kù)構(gòu)建的研究中，本文改進(jìn)現(xiàn)有的PANDA(PAtterns for Next-generation DAtabase systems)模型來(lái)構(gòu)建地震前兆時(shí)序模式庫(kù)，以便對(duì)地震前兆數(shù)據(jù)的增量式挖掘提供實(shí)時(shí)的模式匹配支持。接著，論文著

4、重分析了動(dòng)態(tài)R<'*>-樹(shù)的索引構(gòu)建算法、搜索算法、插入與刪除算法，提出并分析了聯(lián)合索引的概念與思想，以便達(dá)到更好地建立索引與快速準(zhǔn)確搜索的目的。 在模式查詢(xún)方法方面，論文針對(duì)地震歷史數(shù)據(jù)和地震前兆實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)的不同特點(diǎn)，對(duì)相應(yīng)的時(shí)序模式查詢(xún)算法進(jìn)行研究。根據(jù)不同類(lèi)型數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，提出了兩種針對(duì)不同長(zhǎng)度前兆時(shí)序模式的查詢(xún)算法，分別針對(duì)短序列查詢(xún)處理和長(zhǎng)序列查詢(xún)處理，較好地解決了查詢(xún)對(duì)象的數(shù)據(jù)分類(lèi)問(wèn)題。 根據(jù)已建立好的地震