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Waved zero streaming: A time series compression framework with adaptive segmentation optimization

delete2026-03-03
delete0
PRE
AI
W
Weijie Wang
W
Wenhui Chen
H
Huihuang Zhao
Y
Yilin Zhang
M
Mugang Lin
DOI:10.1016/j.ipm.2026.104697delete
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摘要

摘要

En 中文
物联网设备产生的时间序列数据的激增,使得高效压缩机制对于大规模数据管理至关重要。然而,现有最先进的算法在面对动态数据波动时常常表现不佳,这归因于它们对刚性编码策略的依赖,而通用压缩器则会产生不可接受的延迟。为弥合这一差距,本文介绍了一种名为Wave Zero Streaming(WZS)的新型无损压缩框架,该框架专门针对非平稳数据流进行架构设计。WZS融合了三项关键创新:自适应分段以隔离局部波动强度、基于启发式遗传算法的优化器以动态微调压缩参数,以及一个流处理模块,可启用实时自适应算法选择。在43个不同数据集上的广泛实证评估表明,WZS在压缩率方面优于领先算法——包括Camel、Chimp和ACTF——实现了平均36.41%的压缩率提升(峰值:53.08%),在对最先进的Camel算法的特定改进方面尤为显著,提升了13.28%。此外,WZS在压缩率方面超越通用压缩方法15.07%,同时将计算延迟降低两个数量级,并在速度方面比可比的浮点流基线快16.45%。这些发现验证了WZS是一种可扩展、高性能的解决方案,能够有效平衡效率与速度,适用于资源受限的物联网和边缘计算环境。
Keyword:
Time-series compression
Adaptive segmentation
Streaming data
Lossless compression
IoT edge computing

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