Modern time series analysis requires the ability to handle datasets that are inherently high-dimensional; examples include applications in climatology, where measurements from numerous sensors must be taken into account, or inventory tracking of large shops, where the dimension is defined by the number of tracked items. The standard way to mitigate computational issues arising from the high dimensionality of the data is by applying some dimension reduction technique that preserves the structural properties of the ambient space. The dissimilarity between two time series is often measured by ``discrete'' notions of distance, e.g. the dynamic time warping or the discrete Fr\'echet distance. Since all these distance functions are computed directly on the points of a time series, they are sensitive to different sampling rates or gaps. The continuous Fr\'echet distance offers a popular alternative which aims to alleviate this by taking into account all points on the polygonal curve obtained by linearly interpolating between any two consecutive points in a sequence. We study the ability of random projections \`a la Johnson and Lindenstrauss to preserve the continuous Fr\'echet distance of polygonal curves by effectively reducing the dimension. In particular, we show that one can reduce the dimension to $O(\epsilon^{-2} \log N)$, where $N$ is the total number of input points while preserving the continuous Fr\'echet distance between any two determined polygonal curves within a factor of $1\pm \epsilon$. We conclude with applications on clustering.


翻译:现代时间序列分析需要具备处理本质高维数据集的能力;例如气候学中需考虑众多传感器的测量数据,或大型商店库存追踪中由被追踪商品数量定义的维度。缓解高维数据引发的计算问题的标准方法是采用能保持空间结构特性的降维技术。两个时间序列间的差异常通过"离散"距离概念度量,如动态时间规整或离散弗雷歇距离。由于这些距离函数直接基于时间序列点计算,因此对不同的采样率或数据缺失敏感。连续弗雷歇距离作为一种流行替代方案,通过考虑序列中连续两点间线性插值所得折线的所有点来缓解此问题。本文研究Johnson-Lindenstrauss型随机投影保持折线连续弗雷歇距离的能力,从而实现有效降维。特别地,我们证明可将维度降至$O(\epsilon^{-2}\log N)$($N$为输入总点数),同时将任意两条确定折线间的连续弗雷歇距离保持在$1\pm\epsilon$因子内。最后给出聚类应用实例。

0
下载
关闭预览

相关内容

让 iOS 8 和 OS X Yosemite 无缝切换的一个新特性。 > Apple products have always been designed to work together beautifully. But now they may really surprise you. With iOS 8 and OS X Yosemite, you’ll be able to do more wonderful things than ever before.

Source: Apple - iOS 8
专知会员服务
52+阅读 · 2020年12月14日
【干货书】机器学习速查手册,135页pdf
专知会员服务
129+阅读 · 2020年11月20日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
计算机 | EMNLP 2019等国际会议信息6条
Call4Papers
18+阅读 · 2019年4月26日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年4月4日
VIP会员
最新内容
《无人机脆弱性利用:网络空间力量的新域》
专知会员服务
2+阅读 · 今天4:08
美空军如何将人工智能从战场部署至后方机关
专知会员服务
11+阅读 · 7月31日
《史诗怒火行动:多域前瞻评估》49页报告
专知会员服务
7+阅读 · 7月31日
《英国防部:未来空战系统数字化战略》33页
专知会员服务
5+阅读 · 7月31日
《面向自主飞行网络的智能体人工智能架构》
专知会员服务
7+阅读 · 7月31日
“史诗怒火”行动:现代多域作战的重要节点
专知会员服务
8+阅读 · 7月30日
《下一代无线网络中的多无人机通信资源管理》
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
计算机 | EMNLP 2019等国际会议信息6条
Call4Papers
18+阅读 · 2019年4月26日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
【推荐】RNN/LSTM时序预测
机器学习研究会
25+阅读 · 2017年9月8日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员