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子轨迹聚类:寻找子曲线集合系统的集合覆盖。 (英语) Zbl 1507.68316号

小结:我们研究了Fréchet距离下的轨迹下聚类。给定一个或多个轨迹,任务是将轨迹拆分为几个部分,以便这些部分具有良好的聚类结构。我们通过一个新的集合覆盖公式来处理这个问题,我们认为它提供了问题的自然形式化,因为它在许多应用中都进行了研究。给定一条顶点为固定维、整数为(k,\ell\geq 1)且实值为(Delta>0)的多边形曲线(P),目标是找到最复杂的(k)中心曲线,以便(P)上的每个点都被一个到其中一条中心曲线((leq\Delta)具有较小Fréchet距离的子轨迹覆盖\). 在许多应用程序场景中,人们都希望找到由参数\(\ell\)控制的复杂度较小的集群。我们的主要结果是一个双标准近似算法:如果给定的参数(k)、(ell)和(Delta)存在一个解,那么我们的算法找到一组最复杂的(k’)中心曲线,其覆盖半径为(Delta’),在O(k’2’log(k’ell))和(Delta’leq 19’Delta)中为(k’。此外,在这些近似界内,我们可以最小化\(k),同时保持其他参数不变。如果\(\ell\)是一个独立于\(n\)的常数,则簇数\(k\)的近似因子为\(O(\log k)\),半径\(\Delta\)的近似因子为常数。在这种情况下,算法的预期运行时间为\(tilde{O}(km^2+mn)\),并使用\(O(n+m)\)中的空格,其中\(m=\lceil\frac{L}{Delta}\rceil)和\(L\)是曲线的总弧长\(P\)。

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68单位05 计算机图形;计算几何(数字和算法方面)
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