• 제목/요약/키워드: DTW(Dynamic Time Warping)

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이동 평균 기반 동적 시간 와핑 기법을 이용한 시계열 키워드 데이터의 분류 성능 개선 방안 (Enhancing Classification Performance of Temporal Keyword Data by Using Moving Average-based Dynamic Time Warping Method)

  • 정도헌
    • 정보관리학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.83-105
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    • 2019
  • 본 연구는 시계열 특성을 갖는 데이터의 패턴 유사도 비교를 통해 유사 추세를 보이는 키워드를 자동 분류하기 위한 효과적인 방법을 제안하는 것을 목표로 한다. 이를 위해 대량의 웹 뉴스 기사를 수집하고 키워드를 추출한 후 120개 구간을 갖는 시계열 데이터를 생성하였다. 제안한 모델의 성능 평가를 위한 테스트 셋을 구축하기 위해, 440개의 주요 키워드를 8종의 추세 유형에 따라 수작업으로 범주를 부여하였다. 본 연구에서는 시계열 분석에 널리 활용되는 동적 시간 와핑(DTW) 기법을 기반으로, 추세의 경향성을 잘 보여주는 이동평균(MA) 기법을 DTW에 추가 적용한 응용 모델인 MA-DTW를 제안하였다, 자동 분류 성능 평가를 위해 k-최근접 이웃(kNN) 알고리즘을 적용한 결과, ED와 DTW가 각각 마이크로 평균 F1 기준 48.2%와 66.6%의 최고 점수를 보인 데 비해, 제안 모델은 최고 74.3%의 식별 성능을 보여주었다. 종합 성능 평가를 통해 측정된 모든 지표에서, 제안 모델이 기존의 ED와 DTW에 비해 우수한 성능을 보임을 확인하였다.

DYNAMIC TIME WARPING METHOD AND ITS APPLICATION

  • Youn Sang-Youn;Kim Woo Youl
    • 한국국방경영분석학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.105-129
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    • 1991
  • Dynamic Time Warping(in short DTW) is a kind of sequence comparison method. It is widely used in human speech recognition. The timing difference between two speech patterns to be compared is removed by warping the time axes of the speech pattern by minimising the time-normalised distance between them. In the process of finding the minimum time-normalised distance. the efficient method is dynamic programming problem. This paper describes the concept of dynamic time warping method, mathematical formulation and an application.

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유전자 알고리즘을 이용한 화자인식 시스템 성능 향상 (Performance Improvement of Speaker Recognition System Using Genetic Algorithm)

  • 문인섭;김종교
    • 한국음향학회지
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    • 제19권8호
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    • pp.63-67
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    • 2000
  • 본 논문에서는 화자인식의 성능향상을 위한 dynamic time warping (DTW) 기반의 문맥 제시형 화자인식에 대해 연구하였다. 화자인식에 있어 중요한 요소인 화자의 특성을 잘 반영할 수 있는 참조패턴을 생성하기 위해 유전자 알고리즘을 적용하였다. 또한, 문맥 종속형과 문맥 독립형 화자인식의 단점을 개선하기 위해 문맥 제시형 화자인식을 수행하였다. Clos set에서 화자식별과 open set에서 화자확인 실험을 하였으며 실험결과 기존 방법의 참조패턴을 이용하였을 경우보다 유전자 알고리즘에 의한 참조패턴이 인식률과 인식속도 면에서 우수함을 보였다.

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Comparing English and Korean speakers' word-final /rl/ clusters using dynamic time warping

  • Cho, Hyesun
    • 말소리와 음성과학
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    • 제14권1호
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    • pp.29-36
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    • 2022
  • The English word-final /rl/ cluster poses a particular problem for Korean learners of English because it is the sequence of two sounds, /r/ and /l/, which are not contrastive in Korean. This study compared the similarity distances between English and Korean speakers' /rl/ productions using the dynamic time warping (DTW) algorithm. The words with /rl/ (pearl, world) and without /rl/ (bird, word) were recorded by four English speakers and four Korean speakers, and compared pairwise. The F2-F1 trajectories, the acoustic correlate of velarized /l/, and F3 trajectories, the acoustic correlate of /r/, were examined. Formant analysis showed that English speakers lowered F2-F1 values toward the end of a word, unlike Korean speakers, suggesting the absence of /l/ in Korean speakers. In contrast, there was no significant difference in F3 values. Mixed-effects regression analyses of the DTW distances revealed that Korean speakers produced /r/ similarly to English speakers but failed to produce the velarized /l/ in /rl/ clusters.

MFCC와 DTW에 알고리즘을 기반으로 한 디지털 고립단어 인식 시스템 (Digital Isolated Word Recognition System based on MFCC and DTW Algorithm)

  • 장한;정길도
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.290-291
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    • 2008
  • The most popular speech feature used in speech recognition today is the Mel-Frequency Cepstral Coefficients (MFCC) algorithm, which could reflect the perception characteristics of the human ear more accurately than other parameters. This paper adopts MFCC and its first order difference, which could reflect the dynamic character of speech signal, as synthetical parametric representation. Furthermore, we quote Dynamic Time Warping (DTW) algorithm to search match paths in the pattern recognition process. We use the software "GoldWave" to record English digitals in the lab environments and the simulation results indicate the algorithm has higher recognition accuracy than others using LPCC, etc. as character parameters in the experiment for Digital Isolated Word Recognition (DIWR) system.

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DTW 거리를 지원하는 범위 서브시퀀스 매칭 (Range Subsequence Matching under Dynamic Time Warping)

  • 한욱신;이진수;문양세
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제14권6호
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    • pp.559-566
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    • 2008
  • 본 논문에서는 동적 타임 워핑(DTW) 거리를 사용하는 범위 서브시퀀스 질의 처리 방법을 제안한다. 본 논문에서는 제안하는 방법은 데이타 시퀀스를 디스조인트 윈도우로 분할하고, 질의 시퀀스를 슬라이딩 윈도우로 분할하는 방법을 사용하는 DualMatch의 범위 서브시퀀스 질의 처리 방법을 이용한다. DualMatch는 유클리디언 거리 하에서 동작하는 것으로 알려져 있다. 그러나, 유클리디언 거리는 견고하지 못한 유사 모델이기 때문에 DualMatch는 반드시 DTW 거리를 지원해야 한다. 본 논문에서는 제안하는 방법의 정확성을 입증하기 위해서 중요한 정리를 유도하고, 이에 근거한 알고리즘을 제안한다. 광범위한 실험을 통해 본 논문에서 제안하는 방법이 순차 스캔 알고리즘 보다 효율적으로 동작함을 보였다.

워핑 변환을 이용한 심전도 신호의 ST 분절 특징 값 강화 (Enhancement of ST-segment Features in ECG Signals by Warping Transformation)

  • 신승원;김경섭
    • 전기학회논문지
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    • 제59권6호
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    • pp.1143-1149
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    • 2010
  • In this study, we propose a novel method to detect and enhance the feature of ST-segment which offers the crucial information for the diagnosis of myocardial infarction and ischemia. With this aim, PQRST features of Electrocardiogram initially are detected and subsequently ST-segment are estimated. And Dynamic Time Warping(DTW) transformation is applied recursively to minimize the difference in time between ST-segments and calculate the minimum cumulative distance that decides the degree of similarity among ST-segments. As of the results, the inherent characteristic of ST-segment can be emphasized in terms of time parameter and thus the diagnostic features of a ST-segment can be revealed further.

DTW와 퓨전기법을 이용한 비유사도 기반 분류법의 최적화 (On Optimizing Dissimilarity-Based Classifications Using a DTW and Fusion Strategies)

  • 김상운;김승환
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제47권2호
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    • pp.21-28
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    • 2010
  • 본 논문에서는 동적시간교정법(dynamic time warping: DTW)과 다중퓨전기법(multiple fusion strategy: MFS)을 연속 적용하여 비유사도기반 분류법(dissimilarity-based classification: DBC)을 최적화시키는 방법의 실험결과를 보고한다. DBC란 샘플패턴을 분류하기 위하여 샘플의 특징 값을 이용하는 대신에 샘플들 사이의 비유사도를 측정하여 분류기를 설계하는 방법이다. DTW에서는 다음과 같이 두 단계로 나누어 비유사도를 측정한다. 먼저 상관계수를 이용하여 객체 샘플들을 대응시키기 위한 최적의 대응경로를 찾을 수 있도록 샘플들을 조정한다. 그리고 기존의 거리측정법으로 조정된 샘플들 사이의 비유사도를 측정한다. MFS에서는 분류기결합 뿐만 아니라 비유사도 행렬생성에서도 퓨전기법을 적용한다. 즉, DTW 기법으로 작성한 다수의 비유사도 행렬들을 결합하여 새로운 비유사도 행렬을 생성한 다음, 이 행렬공간에서 여러 개의 베이스 분류기를 학습하여 다시 결합한다. 본 논문에서 제안한 방법을 벤취마크 영상 데이터베이스를 대상으로 실험한 결과, 기존의 방법과 비교하여 분류성능을 향상시킬 수 있음을 확인하였다. 이와 같은 실험결과로 볼 때, 제안 방법을 멀티미디어 정보검색 등과 같은 다른 고차원 응용에도 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

유성/무성/묵음 정보론 이용한 동적 시간 정합 알고리즘 개선 (Improvement of Dynamic Time Warping Algorithm by Using Voice/Unvoiced/Silence Information)

  • 최민석;한현배;한민수
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1999년도 학술발표대회 논문집 제18권 1호
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    • pp.40-43
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    • 1999
  • 본 연구에서는 고립단어 인식시스템에 사용되고 있는 DTW(DynamicTimeWarping) 알고리즘의 계산량을 줄일 수 있는 방법을 제안한다. 일반적으로 고립단어 인식시 가장 인식률이 좋은 알고리즘은 DW라고 알려져 있으나, 인식대상어휘가 늘어나면 계산량이 비례해서 늘어나고 인식률이 저하되는 단점이 있으므로 일반적으로 200단어 이하의 어휘에만 사용되고 있다. 따라서 대상어휘를 감소시켜 계산량을 줄이기 위해 본 논문에서는 유성/무성/묵음 (V/U/S) 정보를 이용하여 코드워드를 구성하고 같은 코드워드에 해당되는 단어들을 추출해이들 만을 비교대상 어휘로 제한하므로서 DW 알고리즘을 적용할 대상 어휘수를 줄이는 방법을 사용하여 계산 속도를 향상시켰다 또한 입력 단어와 대상 단어와의 누적거리 계산 시 끝점 정보 뿐 만 아니라 유성/무성/묵음 경계 정보를 이용하여 piecewise DTW를 구현함으로서 탐색 영역을 축소함으로써 추가적인 계산량 감소가 가능하다. 따라서 상기 기법들을 이용하면 PC상에서도 DTW를 이용한 대어휘 고립단어 음성 인식기의 구현이 가능할 것이다.

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음성인식 기능을 탑재한 다기능 휠체어 시스템 설계 및 구현 (wheelchair system design on speech recognition function)

  • 김정훈;류홍석;강재명;강성인;김관형;이상배
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 춘계학술대회 및 임시총회
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    • pp.1-5
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    • 2002
  • 본 논문은 수족이 불편한 장애인의 편리성을 위해 휠체어에 음성인식 모듈을 개발하는데 목표로 하고 있다. 본 시스템의 주프로세서는 TMS320C32를 이용하였고, 전처리단계에서 잡음환경의 특성을 고려하여 Winer 필터를 적용해서 잡음을 제거하였고 특징추출과정에서는 LPC&Cepstrum을 이용하여 프레임당 12차의 특징패턴을 추출하였다. 그 후 인식부에서는 기존의 알고리즘 중 고립단어에서 흔히 사용하는 DTW(Dynamic Time Warping)과 오인식률 발생을 방지하기 위해 NN(Neural Network)를 결합한 Hybrid 형태로 구현하였다. 본 연구에서는 DTW와 Hybrid형태를 각각 실험한 결과 잡음환경에서 고립단어 인식률이 평균 96%이상 나타났다.

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