时序数据挖掘及可视化技术的研究与实践

时序数据挖掘及可视化技术的研究与实践

论文摘要

数据挖掘和可视化技术的成功结合能够将可视化技术渗透到数据挖掘的每一个步骤中去,使用户看到数据处理的全过程,改善系统挖掘的速度和深度,增加提取新知识的可能性。本文遵循跨行业数据挖掘标准流程的CRISP-DM过程模型,研究和实现了一个挖掘流程可视化的时间序列预测系统,并将该系统应用于轨道交通AFC运营管理数据的分析,实践证明本系统具有很好的商业应用价值。本文作者的主要研究工作如下:1)对数据挖掘、时间序列数据挖掘和数据挖掘可视化等相关技术进行了理论研究,着重研究了数据挖掘过程中的可视化技术及其实现。2)设计和实现了挖掘流程可视化时间序列预测系统的三层构架模式及其对应数据挖掘、处理逻辑的四级层次结构,为实现系统的高性能奠定了基础。3)研究了径向基函数神经网络RBFNN,分析了RBFNN用于时间序列预测的原理和可行性,设计和实现了基于时间序列的RBFNN预测模型,并通过Matlab进行了仿真实验。4)参照CRISP-DM过程模型展现了时间序列预测系统的使用步骤及效果,使用户可以参与到整个挖掘过程中,包括控制数据流向和调整挖掘步骤等,从而保证用户最终能够得到高可信度的预测结果。本文实验结果表明本文设计和实践的预测模型是正确和可行的。该预测系统操作界面灵活友好,能够对轨道交通AFC的业务数据做出可信预测,并支持辅助决策应用。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 目录
  • 1 绪论
  • 1.1 项目背景
  • 1.2 国内外研究现状
  • 1.3 研究内容与创新点
  • 1.4 论文的组织结构
  • 2 时间序列预测模型的系统构架
  • 2.1 三层构架模式设计
  • 2.2 系统层次结构
  • 2.3 本章小结
  • 3 关键技术
  • 3.1 数据挖掘技术
  • 3.2 时间序列数据挖掘
  • 3.3 数据挖掘可视化技术
  • 3.4 本章小结
  • 4 基于时间序列的径向基函数神经网络预测模型的设计
  • 4.1 RBF神经网络
  • 4.2 改进的RBF神经网络预测模型
  • 4.3 仿真实验验证
  • 4.4 本章小结
  • 5 挖掘流程可视化的时间序列预测系统的实现
  • 5.1 系统介绍
  • 5.2 开发平台与工具
  • 5.3 用户界面
  • 5.4 系统功能
  • 5.5 挖掘流程可视化的实现
  • 5.6 系统特色
  • 5.7 本章小结
  • 6 可视化时间序列预测系统的应用举例
  • 6.1 商业目标理解
  • 6.2 数据理解
  • 6.3 数据准备
  • 6.4 建立模型
  • 6.5 模型验证
  • 6.6 模型实施
  • 6.7 本章小结
  • 7 总结与展望
  • 7.1 总结
  • 7.2 展望
  • 参考文献
  • 攻读硕士学位期间发表的学术论文
  • 致谢
  • 相关论文文献

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