之江实验室吴海飞获国家专利权
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龙图腾网获悉之江实验室申请的专利一种基于时间序列异常检测的无监督快速射电暴搜寻方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN119312249B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-05发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202411372191.4,技术领域涉及:G06F18/2433;该发明授权一种基于时间序列异常检测的无监督快速射电暴搜寻方法是由吴海飞;陈华曦;姜婷;潘凡星;蒋文斌;张湛设计研发完成,并于2024-09-29向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种基于时间序列异常检测的无监督快速射电暴搜寻方法在说明书摘要公布了:本发明公开了一种基于时间序列异常检测的无监督快速射电暴搜寻方法,该方法包括:对射电望远镜观测数据进行消色散处理获得信号强度时间序列;将信号强度时间序列嵌入到低维空间并构建图结构,基于图结构计算序列异常分以获得快速射电暴脉冲信号候选体;使用分桶计数方法对快速射电暴脉冲信号候选体进行筛选,确认快速射电暴脉冲信号的到达时间及其对应的色散值。本发明创新性地从时间序列异常检测的角度去解决快速射电暴的搜寻问题,具有鲁棒性强、误检率低的特点,极大地减少候选体的数量,提高搜寻效率;运用粗粒度网格消色散,大幅度减少计算资源的消耗;不依赖信号形状相关的先验知识,可以扩展用于检测更多未知的宇宙信号。
本发明授权一种基于时间序列异常检测的无监督快速射电暴搜寻方法在权利要求书中公布了:1.一种基于时间序列异常检测的无监督快速射电暴搜寻方法,其特征在于,包括以下步骤: 1对射电望远镜原始观测数据进行预处理,消除射频干扰和噪声影响,再采用自适应策略确定粗粒度网格消色散的N个色散值,在频率维度对经消色散处理的频谱数据进行归一化得到N个信号强度时间序列,对信号强度时间序列分别进行平均值池化和最大值池化处理以保留不同特征,生成2N个待检测的信号强度时间序列数据; 2对于步骤1得到的2N个信号强度时间序列数据,分别使用基于时间序列异常检测的方法进行搜索,寻找其中可能存在的异常,得到快速射电暴脉冲信号候选体;所述步骤2具体包括以下子步骤: 2.1构建子序列嵌入表示:首先使用长度为的滑动窗口将待检测的信号强度时间序列分割成多个连续的子序列,并对每个子序列应用局部卷积操作,得到其向量表征;然后使用主成分分析方法对子序列的向量表征所组成的矩阵进行降维,保留前三维主成分,得到降维后的矩阵;再旋转降维后的矩阵,以使降维后三维空间的一个单位向量与时间序列值变化方向向量对齐,则剩余两个单位向量旋转后对应的单位向量构成的二维空间包含与序列形状相关的特征; 2.2构建图结构:在步骤2.1构建的子序列嵌入表示的基础上,提取图的顶点和边,以构建图结构;其中,图顶点代表序列模式,边代表模式之间的转移关系,边权重代表模式之间转移的频繁程度; 2.3计算序列异常分:将中长度为的子序列映射为图中的路径,根据路径上顶点的度以及边的权重计算子序列对应的得分,并对其进行转换以获取子序列对应的异常分;其中, 2.4序列异常分增强:对于同一色散值、不同池化方式对应时间序列计算得到的异常分通过加权平均进行融合增强;对大于阈值的异常分进行非极大值抑制,保留固定窗口内的极大值,过滤非极大值,每个被保留的异常分代表一个序列异常,即为快速射电暴脉冲信号候选体,其对应的时间即为异常发生时间; 3使用分桶计数方法对步骤2得到的全部快速射电暴脉冲信号候选体进行筛选,并确认快速射电暴脉冲信号的到达时间及其对应的色散值。
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