一种基于速度约束的多维时序数据修复方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于速度约束的多维时序数据修复方法及装置，所述方法包括计算多维时序数据的每个子序列内任意两个数据点间的速度，所述多维时序数据包含多个数据点，数据点间的速度表示两个数据点间的距离与时间差的比值；基于每个子序列内任意两个数据点间的速度，构建速度约束方程；根据所述速度约束方程，确定每个数据点的修复值。本发明专利技术提供的基于速度约束的多维时序数据修复方法及装置，通过计算子序列内任意两个数据点间的速度，并构建出基于任意两个数据点间的最大、最小速度的速度约束方程，根据速度约束方程，确定每个数据点的修复值，提高了修复效率和精确度。

A method and device for multidimensional time series data restoration based on speed constraint

The present invention provides a multi-dimensional time series data repair method and device based on speed constraints. The method includes calculating the speed between two data points within each sub sequence of multidimensional time series data. The multidimensional time series data contains multiple data points, and the velocity table between data points shows the distance and time difference between two data points. The velocity constraint equation is constructed based on the velocity between any two data points in each subsequence, and the restoration value of each data point is determined according to the velocity constraint equation. The method and device for multidimensional time series data restoration based on speed constraints are provided by calculating the speed between any two data points in the subsequence, and a velocity constraint equation based on the maximum and minimum velocity between any two data points is constructed, and the restoration value of each data point is determined according to the velocity constraint equation. High repair efficiency and accuracy.

【技术实现步骤摘要】
一种基于速度约束的多维时序数据修复方法及装置
本专利技术涉及数据处理
，尤其涉及一种基于速度约束的多维时序数据修复方法及装置。
技术介绍
多维时序数据在人们的日常生活中十分常见，如各类机械上的传感器产生的数据，GPS的数据等等均为多维时序数据。然而在多维时序数据的产生、传输、接收、利用的生命周期中，可能会因为种种原因出现多样的错误，带来数据质量问题。如由于传感器电量不足或受到意外扰动，则在多维时序数据产生过程中，就会出现错误。而在传输过程中，可能也会因为网络延迟，周围噪声影响等造成数据的缺失和错误。这些数据质量问题会使得针对这些时序数据的分析产生具有偏差的结论。因此，如何对多维时序数据进行修复就变得十分重要。现有技术中，利用基于平滑的方法，对多维时序数据进行修复，通过划分一定长度的时间窗格的方式，对时间窗格内的时序数据进行平滑处理。这类方法虽然效率高，但是修复的精确度却相对较低，并且由于方式比较简单，很多原本正确的数据也同样会被修改。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本专利技术的目的是提供一种基于速度约束的多维时序数据修复方法及装置，解决了现有技术中的修复方法的修复精确度低的技术问题。(二)技术方案为了解决上述技术问题，一方面，本专利技术提供一种基于速度约束的多维时序数据修复方法，包括：计算多维时序数据的每个子序列内任意两个数据点间的速度，所述数据点间的速度表示两个数据点间的距离与时间差的比值；基于每个子序列内任意两个数据点间的速度，构建速度约束方程；根据所述速度约束方程，确定每个数据点的修复值，所述修复值为修复后的数据点的数据值。进一步地，所述计算多维时序数据的每个子序列内任意两个数据点间的速度之前还包括：将所述多维时序数据分成n个子序列；每个子序列包含所述多维时序数据中的多个相邻的数据点，每个子序列的起始数据点分别对应所述多维时序数据中的一个数据点，每个子序列的长度均为预设值，其中，n为所述时序数据的长度。进一步地，所述两个数据点间的速度为：其中，vij为所述时序数据中第i个数据点pi和第j个数据点pj间的速度，Lij为所述时序数据中第i个数据点pi和第j个数据点pj间的距离，pi＝<ti,pi1,pi2,...,pil,...,pim>，pj＝<tj,pj1,pj2,...,pjl,...,pjm>，m为所述时序数据的维度数，pil为第i个数据点pi的第l维数据值，pjl为第j个数据点pj的第l维数据值，tj为第j个数据点pj的时间戳，ti为第i个数据点pi的时间戳，wk为所述时序数据的第k个子序列Wk的长度，进一步地，所述基于每个子序列内任意两个数据点间的速度，构建速度约束方程，具体包括：以每个子序列内任意两个数据点间的速度为参考值，获取预设最大速度和预设最小速度；根据所述预设最大速度和所述预设最小速度构建速度约束方程。进一步地，所述速度约束方程为：1≤k≤n，1≤i＜j≤n,tj-ti≤wk其中，vmax为所述预设最大速度，vmin为所述预设最小速度，psl为所述时序数据中第s个数据点ps的第l维数据值，ps＝<ts,ps1,ps2,...,psl,...,psm>，p'sl为所述时序数据中修复后的第s个数据点p's的第l维数据值，p's＝<ts,p's1,p's2,...,p'sl,...,p'sm>，pi为所述时序数据中第i个数据点，pi＝<ti,pi1,pi2,...,pil,...,pim>，pj为所述时序数据中第j个数据点，pj＝<tj,pj1,pj2,...,pjl,...,pjm>，Wk为所述时序数据的第k个子序列，n为所述时序数据的长度，m为所述时序数据的维度数，p′il为所述时序数据中修复后的第i个数据点p′i的第l维数据值，p′i＝<ti,p′i1,p′i2,...,p′il,...,p′im>，p'jl为所述时序数据中修复后的第j个数据点p'j的第l维数据值，p′j＝<tj,p'j1,p'j2,...,p'jl,...,p'jm>，tj为第j个数据点pj的时间戳，ti为第i个数据点pi的时间戳，wk为Wk的长度。进一步地，所述根据所述速度约束方程，确定每个数据点的修复值，具体包括：求所述速度约束方程的解，求出的解即为每个数据点的修复值。另一方面，本专利技术提供一种基于速度约束的多维时序数据修复装置，包括：计算模块，用于计算多维时序数据的每个子序列内任意两个数据点间的速度，所述数据点间的速度表示两个数据点间的距离与时间差的比值；构建模块，用于基于每个子序列内任意两个数据点间的速度，构建速度约束方程；修复模块，用于根据所述速度约束方程，确定每个数据点的修复值，所述修复值为修复后的数据点的数据值。再一方面，本专利技术提供一种用于多维时序数据修复的电子设备，包括：存储器和处理器，所述处理器和所述存储器通过总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行上述的方法。又一方面，本专利技术提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算机程序，所述计算机程序包括程序指令，当所述程序指令被计算机执行时，使所述计算机执行上述的方法。又一方面，本专利技术提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的方法。(三)有益效果本专利技术提供的基于速度约束的多维时序数据修复方法及装置，通过计算子序列内任意两个数据点间的速度，并构建出基于任意两个数据点间的最大、最小速度的速度约束方程，根据速度约束方程，确定每个数据点的修复值，提高了修复效率和精确度。附图说明图1为依照本专利技术实施例的基于速度约束的多维时序数据修复方法示意图；图2为依照本专利技术实施例的基于速度约束的多维时序数据修复装置示意图；图3为本专利技术实施例提供的用于多维时序数据修复的电子设备的结构示意图。具体实施方式为了使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例1：图1为依照本专利技术实施例的基于速度约束的多维时序数据修复方法示意图，如图1所示，本专利技术提供一种基于速度约束的多维时序数据修复方法，包括：步骤S10、计算多维时序数据的每个子序列内任意两个数据点间的速度，所述数据点间的速度表示两个数据点间的距离与时间差的比值；步骤S20、基于每个子序列内任意两个数据点间的速度，构建速度约束方程；步骤S30、根据所述速度约束方程，确定每个数据点的修复值，所述修复值为修复后的数据点的数据值。进一步地，所述计算多维时序数据的每个子序列内任意两个数据点间的速度之前还包括：将所述多维时序数据分成n个子序列；每个子序列包含所述多维时序数据中的多个相邻的数据点，每个子序列的起始数本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于速度约束的多维时序数据修复方法，其特征在于，包括：计算多维时序数据的每个子序列内任意两个数据点间的速度，所述数据点间的速度表示两个数据点间的距离与时间差的比值；基于每个子序列内任意两个数据点间的速度，构建速度约束方程；根据所述速度约束方程，确定每个数据点的修复值，所述修复值为修复后的数据点的数据值。

【技术特征摘要】
1.一种基于速度约束的多维时序数据修复方法，其特征在于，包括：计算多维时序数据的每个子序列内任意两个数据点间的速度，所述数据点间的速度表示两个数据点间的距离与时间差的比值；基于每个子序列内任意两个数据点间的速度，构建速度约束方程；根据所述速度约束方程，确定每个数据点的修复值，所述修复值为修复后的数据点的数据值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述计算多维时序数据的每个子序列内任意两个数据点间的速度之前还包括：将所述多维时序数据分成n个子序列；每个子序列包含所述多维时序数据中的多个相邻的数据点，每个子序列的起始数据点分别对应所述多维时序数据中的一个数据点，每个子序列的长度均为预设值，其中，n为所述时序数据的长度。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述两个数据点间的速度为：其中，vij为所述时序数据中第i个数据点pi和第j个数据点pj间的速度，Lij为所述时序数据中第i个数据点pi和第j个数据点pj间的距离，pi＝<ti,pi1,pi2,...,pil,...,pim>，pj＝<tj,pj1,pj2,...,pjl,...,pjm>，m为所述时序数据的维度数，pil为第i个数据点pi的第l维数据值，pjl为第j个数据点pj的第l维数据值，tj为第j个数据点pj的时间戳，ti为第i个数据点pi的时间戳，wk为所述时序数据的第k个子序列Wk的长度，4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于每个子序列内任意两个数据点间的速度，构建速度约束方程，具体包括：以每个子序列内任意两个数据点间的速度为参考值，获取预设最大速度和预设最小速度；根据所述预设最大速度和所述预设最小速度构建速度约束方程。5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述速度约束方程为：1≤k≤n，1≤i＜j≤n,tj-ti≤wk其中，vmax为所述预设最大速度，vmin为所述预设最小速度，psl为所述时序数据中第s个数据点ps的第l维数据值，ps＝&am...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建民，宋韶旭，张奥千，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11