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Master's Dissertation
DOI
10.11606/D.59.2019.tde-11122018-095106
Document
Author
Full name
Leandro Anghinoni
E-mail
Institute/School/College
Knowledge Area
Date of Defense
Published
Ribeirão Preto, 2018
Supervisor
Committee
Liang, Zhao (President)
Júnior, Tabajara Pimenta
Macau, Elbert Einstein Nehrer
Tinós, Renato
Title in Portuguese
Classificação e previsão de séries temporais através de redes complexas
Keywords in Portuguese
Aprendizado de máquina
Classificação de tendência
Detecção de comunidades
Previsão de tendência
Redes complexas
Séries temporais
Abstract in Portuguese
O estudo de séries temporais para a geração de conhecimento é uma área que vem crescendo em importância e complexidade ao longo da última década, à medida que a quantidade de dados armazenados cresce exponencialmente. Considerando este cenário, novas técnicas de mineração de dados têm sido constantemente desenvolvidas para lidar com esta situação. Neste trabalho é proposto o estudo de séries temporais baseado em suas características topológicas, observadas em uma rede complexa gerada com os dados da série temporal. Especificamente, o objetivo do modelo proposto é criar um algoritmo de detecção de tendências para séries temporais estocásticas baseado em detecção de comunidades e caminhadas nesta mesma rede. O modelo proposto apresenta algumas vantagens em relação à métodos tradicionais, como o número adaptativo de classes, com força mensurável, e uma melhor absorção de ruídos. Resultados experimentais em bases artificiais e reais mostram que o método proposto é capaz de classificar as séries temporais em padrões locais e globais, melhorando a previsibilidade das séries ao se utilizar métodos de aprendizado de máquina para a previsão das classes
Title in English
Time series trend classification and forecasting using complex network analysis
Keywords in English
Community detection
Complex networks
Machine learning
Time series
Trend classification
Trend forecasting
Abstract in English
Extracting knowledge from time series analysis has been growing in importance and complexity over the last decade as the amount of stored data has increased exponentially. Considering this scenario, new data mining techniques have continuously developed to deal with such a situation. In this work, we propose to study time series based on its topological characteristics, observed on a complex network generated from the time series data. Specifically, the aim of the proposed model is to create a trend detection algorithm for stochastic time series based on community detection and network metrics. The proposed model presents some advantages over traditional time series analysis, such as adaptive number of classes with measurable strength and better noise absorption. Experimental results on artificial and real datasets shows that the proposed method is able to classify the time series into local and global patterns, improving the predictability of the series when using machine-learning methods
 
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Publishing Date
2019-03-26
 
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