INFORMATION TECHNOLOGY FOR TRAJECTORY DATA MINING

Abstract

Вступ. Сучасні технічні досягнення дозволяють майже постійно відслідковувати та фіксувати рух об’єктів у просторі та часі. Виявлення цікавих закономірностей у цих даних, популярних маршрутів, звичок та аномалій у переміщенні
об'єктів, розуміння мобільної поведінки є актуальними завданнями у різних сферах застосування, таких як маркетинг, містобудування, транспорт, біологія, екологія тощо.
Проблематика. Для отримання корисної інформації з даних траєкторій руху об’єктів важливим є розробка й удосконалення математичних методів просторово-часового аналізу та реалізація їх у вигляді сучасного програмного забезпечення.
Мета. Розробка інформаційної технології інтелектуального аналізу траєкторій руху об’єктів.
Матеріали й методи. Інформаційна технологія містить три основні алгоритми: визначення ключових точок та послідовностей інтересу на основі щільнісної кластеризації траєкторій руху об’єктів дослідження; виявлення закономірностей пересування об’єкта на основі асоціативних правил та ієрархічного кластерного аналізу його траєкторій руху у часовому проміжку спостережень, міру подібності запропоновано обчислювати на основі методу DTW та модифікованої формули гаверсинусів; новий алгоритм пошуку сталих маршрутів та виявлення груп схожих об’єктів за
усіма досліджуваними траєкторіями у часі на основі ансамблевої кластеризації. Вибір параметрів кластеризації здійснюється за допомогою багатокритеріальної оцінки якості.
Результати. Створено сучасне програмне забезпечення, що реалізовує запропоновані алгоритми, забезпечує зручну взаємодію з користувачем й різноманітні засоби візуалізації. Розроблені алгоритми та програмне забезпечення детально протестовано на штучних траєкторіях рухомих об'єктів та застосовано до аналізу реальних відкритих баз даних.
Висновки. Експериментально підтверджено ефективність розробленої інформаційної технології, яку може бути
впроваджено на практиці для інтелектуального аналізу траєкторій у різних галузях.