快速低成本语义分割- FLOSS(Fast Low-cost Online Semantic Segmentation)

Abstract:

Floss是一种快速低成本的在线语义分割算法,它具有如下几种特点:

  1. 领域无关性:大多数的现有时间序列分割技术都有特定的领域,而Floss是一种通用的算法,适用于各种类型的时间序列数据。
  2. 在线分割:Floss可以在数据流中进行实时分割,而不需要对整个数据进行离线处理。即对于实时采集到的时序数据也可以根据Floss算法进行子序列的分割。
  3. 高效性:Floss使用高效的矩阵剖面技术来识别时间序列中的重复模式和异常点,并使用聚类和动态规划算法来执行时间序列分割。

算法过程

  1. 获取待分割的时间序列。
  2. 通过Matrix Profile算法计算出该时间序列的矩阵轮廓(MP)和矩阵轮廓索引(MPI)
    矩阵轮廓索引中记录每一个子序列的最相似子序列(最近邻子序列)索引,即匹配过程中当前子序列弧指向的索引。由于是最相似匹配,那么具有最相似形状的子序列会匹配到一起,如下图所示:
    image-20230321155819318
  3. 对于整个时间序列中的匹配关系,Floss算法统计穿过每个索引位置上的弧数。弧会闯过至少一个索引,一条弧也可能会被统计到多个索引上,最后得到每个索引位置上穿过的弧数量集合,形成弧跨越数序列(CAC)。如下图所示:
    image-20230321160146626
  4. 对于获取到的弧跨越数序列,通过序列中的峰谷进行时间序列分割点的判断。