Uma abordagem para classificação de séries temporais baseada em modelo autorregressivo e análise de recorrência

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2016
Autor(a) principal: Paula, Hudson Fujikawa de
Orientador(a): Ishii, Renato
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/2855
Resumo: Atualmente, os estudos sobre o problema da classificação de séries temporais tem se concentrado em elaborar abordagens em dois formatos: baseado em funções de distância entre itens do conjunto de dados, e baseado em um procedimento de dois estágios, onde as séries temporais são transformadas em vetores de características, permitindo o emprego de técnicas de classificação convencionais. Neste contexto, não tem sido notado na literatura estudos baseados na análise de propriedades intrínsecas do processo gerador da série temporal como, por exemplo, o determinismo. Neste trabalho de mestrado, _e proposta uma abordagem para o problema da classificação de séries temporais, projetada em dois estágios e baseada na análise de propriedades intrínsecas de determinismo e de estocasticidade. Primeiramente, cada série temporal _e processada pelo modelo autorregressivo (AR) e pelo Gráfico de Recorrências, para modelar as influências estocásticas e determinísticas, presentes nas séries temporais. Posteriormente, são extraídas características, a partir da nova representação, que compõem o novo espaço característico. Para a classificação em si, optou-se pelo SVM em seu formato convencional. Tomou-se como abordagem de referência da literatura, o classificador 1-NN com funções de distâncias Euclidiana, DTW e DTW otimizado por janela de busca. Os experimentos foram executados sobre os conjuntos de dados do repositório UCR. Os resultados finais mostram que o desempenho de classificação _e competitivo, ou superior, _a melhor configuração 1-NN em 19 de 41 conjuntos de dados. Não obstante, os resultados evidenciam, também, a necessidade de uma investigação mais aprofundada sobre as influências das propriedades intrínsecas, e outras técnicas da área de análise de séries temporais, quando aplicadas na tarefa de classificação
id UFMS_d86608f146a08c1c8a1bb6be184553a0
oai_identifier_str oai:repositorio.ufms.br:123456789/2855
network_acronym_str UFMS
network_name_str Repositório Institucional da UFMS
repository_id_str
spelling 2016-07-01T01:27:11Z2021-09-30T19:57:11Z2016https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/2855Atualmente, os estudos sobre o problema da classificação de séries temporais tem se concentrado em elaborar abordagens em dois formatos: baseado em funções de distância entre itens do conjunto de dados, e baseado em um procedimento de dois estágios, onde as séries temporais são transformadas em vetores de características, permitindo o emprego de técnicas de classificação convencionais. Neste contexto, não tem sido notado na literatura estudos baseados na análise de propriedades intrínsecas do processo gerador da série temporal como, por exemplo, o determinismo. Neste trabalho de mestrado, _e proposta uma abordagem para o problema da classificação de séries temporais, projetada em dois estágios e baseada na análise de propriedades intrínsecas de determinismo e de estocasticidade. Primeiramente, cada série temporal _e processada pelo modelo autorregressivo (AR) e pelo Gráfico de Recorrências, para modelar as influências estocásticas e determinísticas, presentes nas séries temporais. Posteriormente, são extraídas características, a partir da nova representação, que compõem o novo espaço característico. Para a classificação em si, optou-se pelo SVM em seu formato convencional. Tomou-se como abordagem de referência da literatura, o classificador 1-NN com funções de distâncias Euclidiana, DTW e DTW otimizado por janela de busca. Os experimentos foram executados sobre os conjuntos de dados do repositório UCR. Os resultados finais mostram que o desempenho de classificação _e competitivo, ou superior, _a melhor configuração 1-NN em 19 de 41 conjuntos de dados. Não obstante, os resultados evidenciam, também, a necessidade de uma investigação mais aprofundada sobre as influências das propriedades intrínsecas, e outras técnicas da área de análise de séries temporais, quando aplicadas na tarefa de classificaçãoABSTRACT- Recently, the research on time series classication problem has focused on designing approaches based on distance functions (similarity measures) or two-step procedure. Within this context, we have found no study that considers the intrinsic properties of the time series generation process, namely, determinism and stochasticity, when discriminative modeling. This work presents an approach to the time series classication problem. This approach, which uses a two-step procedure, is based on inuences analysis of the determinism and stochasticity intrinsic properties. Firstly, each time series of the dataset is _tted by autoregressive model (AR) and plotted in recurrence plot in order to analyze the stochasticity and determinism inuences, respectively, embedded into the time series. Then, the feature extraction is performed by AR coeients extraction and Recurrence Quantication Analysis. The feature vectors are used as input to a standard SVM classi_er. In order to evaluate the e_ectiveness of the proposed approach, we compare the experimental results with results of the literature reference approaches, the 1-NN classi_er with Euclidean distance and Dynamic Time Warping functions. The experiments were performed with datasets of the UCR repository. The results show that the approach performance is similar to (or better than) the best con_guration 1-NN, in 19 of 41 datasets. Nevertheless, the achieved results reveal the need for further research on the inuences analysis of generating process intrinsic properties, as well as other time series analysis techniques, when employing them in the time series classi_cation task.porAnálise de Séries TemporaisClassificaçãoComputaçãoTime-Series AnalysisClassificationComputer ScienceUma abordagem para classificação de séries temporais baseada em modelo autorregressivo e análise de recorrênciainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisIshii, RenatoPaula, Hudson Fujikawa deinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMSinstname:Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS)instacron:UFMSTHUMBNAILHudson Fujikawa - Termo de Autorização.pdf.jpgHudson Fujikawa - Termo de Autorização.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1626https://repositorio.ufms.br/bitstream/123456789/2855/4/Hudson%20Fujikawa%20-%20Termo%20de%20Autoriza%c3%a7%c3%a3o.pdf.jpg3808974f44a4db216ee52509ace8c12dMD54ORIGINALHudson Fujikawa - Termo de Autorização.pdfHudson Fujikawa - Termo de Autorização.pdfapplication/pdf816968https://repositorio.ufms.br/bitstream/123456789/2855/1/Hudson%20Fujikawa%20-%20Termo%20de%20Autoriza%c3%a7%c3%a3o.pdf317fd5d506c2e23ea00d52450d52e532MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.ufms.br/bitstream/123456789/2855/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52TEXTHudson Fujikawa - Termo de Autorização.pdf.txtHudson Fujikawa - Termo de Autorização.pdf.txtExtracted texttext/plain1https://repositorio.ufms.br/bitstream/123456789/2855/3/Hudson%20Fujikawa%20-%20Termo%20de%20Autoriza%c3%a7%c3%a3o.pdf.txt68b329da9893e34099c7d8ad5cb9c940MD53123456789/28552021-09-30 15:57:11.258oai:repositorio.ufms.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufms.br/oai/requestri.prograd@ufms.bropendoar:21242021-09-30T19:57:11Repositório Institucional da UFMS - Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS)false
dc.title.pt_BR.fl_str_mv Uma abordagem para classificação de séries temporais baseada em modelo autorregressivo e análise de recorrência
title Uma abordagem para classificação de séries temporais baseada em modelo autorregressivo e análise de recorrência
spellingShingle Uma abordagem para classificação de séries temporais baseada em modelo autorregressivo e análise de recorrência
Paula, Hudson Fujikawa de
Análise de Séries Temporais
Classificação
Computação
Time-Series Analysis
Classification
Computer Science
title_short Uma abordagem para classificação de séries temporais baseada em modelo autorregressivo e análise de recorrência
title_full Uma abordagem para classificação de séries temporais baseada em modelo autorregressivo e análise de recorrência
title_fullStr Uma abordagem para classificação de séries temporais baseada em modelo autorregressivo e análise de recorrência
title_full_unstemmed Uma abordagem para classificação de séries temporais baseada em modelo autorregressivo e análise de recorrência
title_sort Uma abordagem para classificação de séries temporais baseada em modelo autorregressivo e análise de recorrência
author Paula, Hudson Fujikawa de
author_facet Paula, Hudson Fujikawa de
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Ishii, Renato
dc.contributor.author.fl_str_mv Paula, Hudson Fujikawa de
contributor_str_mv Ishii, Renato
dc.subject.por.fl_str_mv Análise de Séries Temporais
Classificação
Computação
Time-Series Analysis
Classification
Computer Science
topic Análise de Séries Temporais
Classificação
Computação
Time-Series Analysis
Classification
Computer Science
description Atualmente, os estudos sobre o problema da classificação de séries temporais tem se concentrado em elaborar abordagens em dois formatos: baseado em funções de distância entre itens do conjunto de dados, e baseado em um procedimento de dois estágios, onde as séries temporais são transformadas em vetores de características, permitindo o emprego de técnicas de classificação convencionais. Neste contexto, não tem sido notado na literatura estudos baseados na análise de propriedades intrínsecas do processo gerador da série temporal como, por exemplo, o determinismo. Neste trabalho de mestrado, _e proposta uma abordagem para o problema da classificação de séries temporais, projetada em dois estágios e baseada na análise de propriedades intrínsecas de determinismo e de estocasticidade. Primeiramente, cada série temporal _e processada pelo modelo autorregressivo (AR) e pelo Gráfico de Recorrências, para modelar as influências estocásticas e determinísticas, presentes nas séries temporais. Posteriormente, são extraídas características, a partir da nova representação, que compõem o novo espaço característico. Para a classificação em si, optou-se pelo SVM em seu formato convencional. Tomou-se como abordagem de referência da literatura, o classificador 1-NN com funções de distâncias Euclidiana, DTW e DTW otimizado por janela de busca. Os experimentos foram executados sobre os conjuntos de dados do repositório UCR. Os resultados finais mostram que o desempenho de classificação _e competitivo, ou superior, _a melhor configuração 1-NN em 19 de 41 conjuntos de dados. Não obstante, os resultados evidenciam, também, a necessidade de uma investigação mais aprofundada sobre as influências das propriedades intrínsecas, e outras técnicas da área de análise de séries temporais, quando aplicadas na tarefa de classificação
publishDate 2016
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2016-07-01T01:27:11Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2016
dc.date.available.fl_str_mv 2021-09-30T19:57:11Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/2855
url https://repositorio.ufms.br/handle/123456789/2855
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFMS
instname:Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS)
instacron:UFMS
instname_str Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS)
instacron_str UFMS
institution UFMS
reponame_str Repositório Institucional da UFMS
collection Repositório Institucional da UFMS
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufms.br/bitstream/123456789/2855/4/Hudson%20Fujikawa%20-%20Termo%20de%20Autoriza%c3%a7%c3%a3o.pdf.jpg
https://repositorio.ufms.br/bitstream/123456789/2855/1/Hudson%20Fujikawa%20-%20Termo%20de%20Autoriza%c3%a7%c3%a3o.pdf
https://repositorio.ufms.br/bitstream/123456789/2855/2/license.txt
https://repositorio.ufms.br/bitstream/123456789/2855/3/Hudson%20Fujikawa%20-%20Termo%20de%20Autoriza%c3%a7%c3%a3o.pdf.txt
bitstream.checksum.fl_str_mv 3808974f44a4db216ee52509ace8c12d
317fd5d506c2e23ea00d52450d52e532
8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33
68b329da9893e34099c7d8ad5cb9c940
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFMS - Universidade Federal de Mato Grosso do Sul (UFMS)
repository.mail.fl_str_mv ri.prograd@ufms.br
_version_ 1845881995399266304