DTW:Dynamic Time Warping,动态时间规整

2023-10-07 03:30

本文主要是介绍DTW:Dynamic Time Warping,动态时间规整,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

       DTW 起源于语音识别领域,目的是衡量两个长度不同的序列相似性(similarity),并计算两个序列之间的最佳匹配

       对于 两个长度相同的序列,其相似性可以通过一种很直接的方式衡量 —— 依次计算两个序列中各个点之间的距离,最后进行加和。

        例1 :将两个序列中的点根据点在序列中的位置一一对应,即 A(1)与B(1),A(2)与B(2),... ,A(i)与B(i),... ,A(6)与B(6)相对应。

        Similarity(A, B) = |A(1)-B(1)|+|A(2)-B(2)|+ ... + |A(6)-B(6)|。

        例2 :允许一个序列的点 可以与 另一个序列的多个点 对应。比如下图中,A(1)与B(1),A(2)与B(1),A(3)与B(2),A(4)与B(2)A(5)与B(3)、A(5)与B(4),A(6)与B(5)、A(6)与B(6)相对应。

        Similarity(A, B) = |A(1)-B(1)| + |A(2)-B(1)| + |A(3)-B(2)| + |A(4)-B(2)| + |A(5)-B(3)| + |A(5)-B(4)| + |A(6)-B(5)| + |A(6)-B(6)|。

时间规整(Time Warping):允许 一个序列中某个点 与 另一个序列中的多个连续点 相对应。

距离矩阵法

        下图用一个矩阵 M,更直观地描述 A 和 B 两个序列之间的距离。横轴表示点在A中的位置,纵轴表示点在B中的位置,格点值 M(i, j) 为两个点之间的距离。

        灰色虚线为 例1 所述方法,根据位置相同原则对应序列中的元素,正好是矩阵的对角线。黄格红线为 例2 。

        DTW 的目标即为找到一条最短的路径。路径上的格点值之和为路径长度。DTW 的计算步骤为:① 计算两个序列中各点之间的距离矩阵 M ;② 寻找一条从矩阵的左上角到右下角的格点值之和最小的路径。

        距离矩阵 M 中,从左上角到右下角的路径,具有以下性质:

① 当前路径长度 = 上一步的路径长度 + 当前格点值

② 路径上的某个格点,它的上一个格点只可能是其 左、上、左上 的某个格点。

        综上所述,可以使用 递归算法 求解 最短路径长度。

代价矩阵法

        用一个矩阵 N 表示序列 A 和 B 的 cost(可以理解为两个序列之间的差异),矩阵的格点 N(i, j) 表示子序列 Ai 和 Bj 之间的cost。最小cost也可以通过递归算法求解,递推规则为:

         代价矩阵法的具体算法如上表所示。首先,分别对矩阵的第一行和第一列初始化;然后,从左到右、从上到下,计算矩阵中剩下的元素。整个矩阵都计算完毕后,矩阵的右下角格点值即为这两个序列之间的最小cost

 

这篇关于DTW:Dynamic Time Warping,动态时间规整的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/155762

相关文章

前端 CSS 动态设置样式::class、:style 等技巧(推荐)

《前端CSS动态设置样式::class、:style等技巧(推荐)》:本文主要介绍了Vue.js中动态绑定类名和内联样式的两种方法:对象语法和数组语法,通过对象语法,可以根据条件动态切换类名或样式;通过数组语法,可以同时绑定多个类名或样式,此外,还可以结合计算属性来生成复杂的类名或样式对象,详细内容请阅读本文,希望能对你有所帮助...

Nginx实现动态封禁IP的步骤指南

《Nginx实现动态封禁IP的步骤指南》在日常的生产环境中,网站可能会遭遇恶意请求、DDoS攻击或其他有害的访问行为,为了应对这些情况,动态封禁IP是一项十分重要的安全策略,本篇博客将介绍如何通过NG... 目录1、简述2、实现方式3、使用 fail2ban 动态封禁3.1 安装 fail2ban3.2 配

Vue3中的动态组件详解

《Vue3中的动态组件详解》本文介绍了Vue3中的动态组件,通过`component:is=动态组件名或组件对象/component`来实现根据条件动态渲染不同的组件,此外,还提到了使用`markRa... 目录vue3动态组件动态组件的基本使用第一种写法第二种写法性能优化解决方法总结Vue3动态组件动态

Android 悬浮窗开发示例((动态权限请求 | 前台服务和通知 | 悬浮窗创建 )

《Android悬浮窗开发示例((动态权限请求|前台服务和通知|悬浮窗创建)》本文介绍了Android悬浮窗的实现效果,包括动态权限请求、前台服务和通知的使用,悬浮窗权限需要动态申请并引导... 目录一、悬浮窗 动态权限请求1、动态请求权限2、悬浮窗权限说明3、检查动态权限4、申请动态权限5、权限设置完毕后

如何利用Java获取当天的开始和结束时间

《如何利用Java获取当天的开始和结束时间》:本文主要介绍如何使用Java8的LocalDate和LocalDateTime类获取指定日期的开始和结束时间,展示了如何通过这些类进行日期和时间的处... 目录前言1. Java日期时间API概述2. 获取当天的开始和结束时间代码解析运行结果3. 总结前言在J

修改若依框架Token的过期时间问题

《修改若依框架Token的过期时间问题》本文介绍了如何修改若依框架中Token的过期时间,通过修改`application.yml`文件中的配置来实现,默认单位为分钟,希望此经验对大家有所帮助,也欢迎... 目录修改若依框架Token的过期时间修改Token的过期时间关闭Token的过期时js间总结修改若依

Go Mongox轻松实现MongoDB的时间字段自动填充

《GoMongox轻松实现MongoDB的时间字段自动填充》这篇文章主要为大家详细介绍了Go语言如何使用mongox库,在插入和更新数据时自动填充时间字段,从而提升开发效率并减少重复代码,需要的可以... 目录前言时间字段填充规则Mongox 的安装使用 Mongox 进行插入操作使用 Mongox 进行更

Java使用POI-TL和JFreeChart动态生成Word报告

《Java使用POI-TL和JFreeChart动态生成Word报告》本文介绍了使用POI-TL和JFreeChart生成包含动态数据和图表的Word报告的方法,并分享了实际开发中的踩坑经验,通过代码... 目录前言一、需求背景二、方案分析三、 POI-TL + JFreeChart 实现3.1 Maven

Java导出Excel动态表头的示例详解

《Java导出Excel动态表头的示例详解》这篇文章主要为大家详细介绍了Java导出Excel动态表头的相关知识,文中的示例代码简洁易懂,具有一定的借鉴价值,有需要的小伙伴可以了解下... 目录前言一、效果展示二、代码实现1.固定头实体类2.动态头实现3.导出动态头前言本文只记录大致思路以及做法,代码不进

vue基于ElementUI动态设置表格高度的3种方法

《vue基于ElementUI动态设置表格高度的3种方法》ElementUI+vue动态设置表格高度的几种方法,抛砖引玉,还有其它方法动态设置表格高度,大家可以开动脑筋... 方法一、css + js的形式这个方法需要在表格外层设置一个div,原理是将表格的高度设置成外层div的高度,所以外层的div需要