• 제목/요약/키워드: Dynamic time warping algorithm

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개별 음향 정보를 이용한 화자 확인 알고리즘 성능향상 연구 (The Study for Advancing the Performance of Speaker Verification Algorithm Using Individual Voice Information)

  • 이재형;강선미
    • 음성과학
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    • 제9권4호
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    • pp.253-263
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    • 2002
  • In this paper, we propose new algorithm of speaker recognition which identifies the speaker using the information obtained by the intensive speech feature analysis such as pitch, intensity, duration, and formant, which are crucial parameters of individual voice, for candidates of high percentage of wrong recognition in the existing speaker recognition algorithm. For testing the power of discrimination of individual parameter, DTW (Dynamic Time Warping) is used. We newly set the range of threshold which affects the power of discrimination in speech verification such that the candidates in the new range of threshold are finally discriminated in the next stage of sound parameter analysis. In the speaker verification test by using voice DB which consists of secret words of 25 males and 25 females of 8 kHz 16 bit, the algorithm we propose shows about 1% of performance improvement to the existing algorithm.

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Low-rate TCP 공격 탐지를 위한 스케일링 기반 DTW 알고리즘의 성능 분석 (Performance Evaluation of Scaling based Dynamic Time Warping Algorithms for the Detection of Low-rate TCP Attacks)

  • 소원호;심상헌;유경민;김영천
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제44권3호
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    • pp.33-40
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    • 2007
  • 본 논문에서는 최근 새롭게 발견된 low-rate TCP (LRT) 공격과 이 공격을 감지하기 위한 DTW (Dynamic Time Warping) 알고리즘을 분석하고 공격 검출에 대한 성능 향상을 위한 스케일링 기반 DTW (Scaling based DTW; S-DTW) 알고리즘을 소개한다. Low-rate TCP 공격은 대용량 트래픽을 사용한 기존 서비스 거부 공격과는 다르게 공격 트래픽의 평균 트래픽 양이 적어서 기존 DoS 공격에 대한 감지 방식으로는 검출되지 않는다. 그러나 LRT 공격은 주기적이고 짧은 버스트 트래픽으로 TCP 연결의 최소 재전송 타임아웃 (Retransmission Timeout; RTO)에 대한 취약성을 공격하기 때문에 패턴 매칭으로 공격 감지가 가능하다. 기존 메커니즘에 의한 감지 기법은 공격 패턴의 입력 샘플 템플릿을 기준으로 입력 트래픽이 정상 트래픽인지 또는 공격 트래픽인지를 판별한다. 이 과정에서 입력 트래픽의 특성에 따라서 DTW 알고리즘은 정상 트래픽을 공격 트래픽으로 오판하는 문제점을 갖는다. 따라서 본 논문에서는 이러한 오판을 줄이기 위하여 기존 DTW 알고리즘의 전처리 과정인 자기상관 (auto-correlation) 처리를 분석하여 오판을 규명한다. 또한 스케일링 기반으로 자기상관 처리 결과를 수정하여 공격 트래픽과 정상 트래픽의 특성의 차이를 증가시킴으로써 DTW 알고리즘에 의한 공격 감지 능력을 향상시킨다 마지막으로 다양한 스케일링 방식과 표준편차에 의한 트래픽 분석 방법도 논의된다.

HummingBird: 향상된 스케일드앤워프트 매칭을 이용한 유사 음악 검색 시스템 (HummingBird: A Similar Music Retrieval System using Improved Scaled and Warped Matching)

  • 이혜환;심규석;박형민
    • 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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    • 제34권5호
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    • pp.409-419
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    • 2007
  • 허밍을 통한 유사 검색 질의가 주어질 때 효과적으로 음악 데이타베이스를 검색하는 시스템에 대한 연구는 다양한 방향으로 진행되어 왔다. 최근에는 음악 데이타베이스와 허밍 질의를 시계열 데이터로 변환하여 시계열 데이타의 유사 검색과 관련하여 제안되어 왔던 여러 가지 거리 척도(distance measure)나 인덱싱 기법등을 적용하여 효과적으로 질의를 처리하려는 시도가 계속 되고 있다. 허밍 질의의 특성을 고려하여 균일 스케일링(Uniform Scaling)과 동적 프로그래밍을 사용한 타임 워핑(Dynamic Time Warping)을 함께 고려한 스케일드 앤 워프트 매칭(Scaled and Warped Matching) 거리를 사용하여 효과적인 유사 검색을 하는 방법은 가장 최근 제시된 방법 중 하나이다. 본 논문에서는 허밍을 통한 유사 검색 시스템인 Humming BIRD(Humming Based sImilaR miDimusic retrieval system)를 제안하고 구현하였다. 슬라이딩 윈도우를 사용하여 음악의 임의의 부분에 대한 허밍 질의를 처리할 수 있도록 하였으며 더 효율적으로 검색하기 위해 이전의 균일 스케일링을 변형하여 중심을 일치시킨(center-aligned) 균일 스케일링을 제안하고 이와 타임 워핑을 결합한 형태의 스케일드 앤워프트 매칭을 제안하였다. 이 거리의 좀 더 타이트한 하한을 계산하는 하계 함수를 사용하여 탐색 공간(search space)을 효과적으로 줄여 더 빠르고 효과적인 유사 검색을 가능하도록 하였다. 마지막으로 실험을 통해 개선된 스케일드 앤 워프트 매칭이 이전에 비해 같은 검객 결과를 얻으면서도 효과적으로 검색함을 탐색 공간을 줄이는 가지치기 성능을 비교함으로써 보였다.

DTW를 이용한 패턴 기반 일중 price momentum 효과 분석 (Analysis of intraday price momentum effect based on patterns using dynamic time warping)

  • 이천주;안원빈;오경주
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제28권4호
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    • pp.819-829
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    • 2017
  • 가격의 추세가 형성되면 그 방향으로 진행하려는 price momentum 현상은 여러 국가의 거의 모든 주식, 채권 및 통화 시장에서 관찰되고 있다. KOSPI200선물을 대상으로 거래량 패턴과 일중 price momentum을 분석하였다. KOSPI200선물에서 장이 열릴 때와 닫힐 때 거래량이 집중되는 U자형 거래량 패턴이 관찰되었다. 9시 10분의 가격 수익률이 9시 시초가 대비 양 (+)이면 매수, 음 (-)이면 매도 진입하여 종가에 청산하는 전략의 유효성을 확인함으로써 일중 price momentum 현상이 존재함을 확인하였다. 또한, 9시부터 9시 10분까지 수익률이 점점 증가되는 J자형 가격 패턴 경우는 그렇지 않은 패턴 경우보다 price momentum 현상이 더 강함을 분석하였다. J자형 가격 패턴 여부를 판단하는 방법으로 DTW 분석 방식을 사용하였다. DTW 분석은 일중 가격 움직임을 예측하는데 유용함을 확인할 수 있었다.

Trajectory Distance Algorithm Based on Segment Transformation Distance

  • Wang, Longbao;Lv, Xin;An, Jicun
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제16권4호
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    • pp.1095-1109
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    • 2022
  • Along with the popularity of GPS system and smart cell phone, trajectories of pedestrians or vehicles are recorded at any time. The great amount of works had been carried out in order to discover traffic paradigms or other regular patterns buried in the huge trajectory dataset. The core of the mining algorithm is how to evaluate the similarity, that is, the "distance", between trajectories appropriately, then the mining results will be accordance to the reality. Euclidean distance is commonly used in the lots of existed algorithms to measure the similarity, however, the trend of trajectories is usually ignored during the measurement. In this paper, a novel segment transform distance (STD) algorithm is proposed, in which a rule system of line segment transformation is established. The similarity of two-line segments is quantified by the cost of line segment transformation. Further, an improvement of STD, named ST-DTW, is advanced with the use of the traditional method dynamic time warping algorithm (DTW), accelerating the speed of calculating STD. The experimental results show that the error rate of ST-DTW algorithm is 53.97%, which is lower than that of the LCSS algorithm. Besides, all the weights of factors could be adjusted dynamically, making the algorithm suitable for various kinds of applications.

Polo-Zero 모델을 이용한 한국어 단독 숫자음 인식 (Recognition of Korean Isolated Digits Using a Pole-Zero Model)

  • 김순협;박규태
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.356-365
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    • 1988
  • In this paper, we describe an isolated words recognition system for Korean isolated digits based on a voiced -unvoiced decision algorithm and a frequency domain analysis. The algorithm first performs a voiced-unvoiced decision procedure for the begtinning part of each uttered work using the normalized log energy and zero crossing rate as decision parameters. Based on this decision,. each word is assigned to one of two classes. In order to identify the uttered word within each class, a dynamic time warping algorithm is applied using formant frequencies as the basis for the distance measure. We exploit a pole-zero analysis to measure formant frequencies in each frame. We have observed that pole-zero analysis can provide more accurate estimation of formant frequencies than analysis based on poles only. Experimental recognition rates of 97.3% illustrating the performance of the recognition system was achieved.

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Himawari-8/AHI 기반 반사도 분광 라이브러리를 이용한 해양 구름 탐지 (Cloud Detection Using HIMAWARI-8/AHI Based Reflectance Spectral Library Over Ocean)

  • 권채영;서민지;한경수
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제33권5_1호
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    • pp.599-605
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    • 2017
  • 위성 영상의 정확한 구름 판별 여부는 이를 활용하여 생산되는 다른 산출물들의 정확도에 민감한 영향을 미치므로 매우 중요하다. 특히 해양에서 구름에 오염된 화소는 해수면 온도(Sea Surface Temperature: SST), 해색(ocean color), 클로로필-a(chlorophyll-a) 등 다양한 해양 기반산출물의 주된 오차 요인으로써 해양에서의 정확한 구름 탐지는 필수적이며 이는 해양 순환을 이해하는데 기여한다. 그러나 현재 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS), Advanced Himawari Imager (AHI) 등 대부분 실시간 운영을 위한 알고리즘에서 사용되고 있는 고정 경계값 검사 방법은 태양-해양-센서의 상대적인 위치에 따라 변화하는 해양의 분광 특성을 고려하지 못하는 단점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 NOAA의 Himawari-8 구름 산출물을 이용하여 Himawari-8/AHI 반사도 채널에서의 태양 천정각(Solar Zenith Angle: SZA), 위성 천정각(Viewing Zenith Angle: VZA) 변화에 따른 청천 해양 표면 화소의 반사도를 수집하여 분광 라이브러리를 구축하였고 이를 이용하여 동적 경계값 방법인 Dynamic Time Warping (DTW)기법에 적용하여 구름탐지를 수행하였다. 본 연구의 구름탐지 결과를 Japan Meteorological Agency (JMA)의 구름 산출물과 정성적 비교한 결과 JMA 구름 산출물은 청천 화소를 불확실(unknown)으로 오탐지 및 과대탐지 하는 경향을 보였다. 이에 반해 본 연구에서는 태양 천정각이 고각인 지역에서 과대 탐지 및 오탐지되는 문제점을 개선하였다.

국내 연안 해역 선박 항적 군집화를 위한 항적 간 거리 척도 개발 연구 (Research on the Development of Distance Metrics for the Clustering of Vessel Trajectories in Korean Coastal Waters)

  • 이승주;이원희;민지홍;조득재;박현우
    • 한국항해항만학회지
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    • 제47권6호
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    • pp.367-375
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    • 2023
  • 본 연구에서는 국내 연안 해역 환경에서의 해상교통관제 서비스에 기여할 수 있는 항적 간 거리 척도를 개발하였다. 새로운 항적간 거리 척도는 전통적으로 위치 시계열 간의 유사도를 측정하는 데 활용되는 하우스도르프 거리(hausdorff distance)와 두 항적 간의 대지속력(Speed Over Ground, SOG)의 평균 간의 차이, 그리고 대지침로(Course Over Ground)의 분산 간의 차이를 가중합하여 설계되었다. 새로운 척도의 유효성을 검증하기 위하여 실제 AIS 항적 데이터와 병합 군집화 알고리즘을 활용한 기존 항적 간 거리 척도와의 비교 분석이 수행되었으며, 새로운 거리 척도를 활용한 항적 군집화 결과가 하우스도르프 거리(hausdorff distance), 그리고 다이내믹 타임 워핑 거리(Dynamic Time Warping distance) 등 기존 척도에 비해 항적 간 지리적 거리나 대지속도 및 대지침로 등 선박 거동 특성의 분포를 비슷하거나 그 이상의 수준으로 정교하게 반영하고 있음을 데이터 시각화로써 확인하였다. 정량적으로는 Davies-Bouldin 지표를 기준으로, 군집화 결과가 더욱 우수하거나 약간 낮은 수준을 기록한 한편, 거리 계산 효율성에서는 특히 우수함을 실증하였다.

유전자 알고리듬을 이용한 화자 적응적 음성인식 (Genetic Algorithm for Speaker Adaptation in Speech Recognition)

  • 임동철
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1998년도 학술발표대회 논문집 제17권 1호
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    • pp.107-110
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    • 1998
  • 본 논문은 DTW(Dynamic Time Warping)을 이용한 음성인식에서 표준패턴(reference patterns)으로 사용되는 벡터열을 GA(Genetic Algorithm)을 이용하여 보다 적응된 패턴의 벡터열로 생성하는 방법을 제시한다. 본 논문의 필요성은 다음과 같다. 음성인식의 주요한 엔진들 중에 하나로 DTW가 사용된다[1]. DTW는 표준패턴과 시험패턴(test patterns)간의 최적 경로(optimal path)를 찾아내어 가장 유사한 패턴을 찾아내는 방법을 말한다. 그러나 음성은 같은 발음에 대해서도 사람의 발성 길이와 목의 상태 등에 따라 다양한 패턴으로 나타나며 동일 화자의 같은 어휘도 시간과 환경에 따라 변한다. 따라서 이러한 음성의 동적 특성에 적응하는 방법이 필요하다. 본 논문은 이러한 문제에 대한 해결 방법으로 GA를 이용하여 보다 적합하고 적응적인 표준 패턴을 생성시켜 적응하는 방법을 개발하였다.

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다기능 전동휠체어의 음성인식 모듈에 관한 연구 (Voice Recognition Module for Multi-functional Electric Wheelchair)

  • 류홍석;김정훈;강성인;강재명;이상배
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(3)
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    • pp.83-86
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    • 2002
  • This paper intends to provide convenience to the disabled, losing the use of their limbs, through voice recognition technology. The voice recognition part of this system recognizes voice by DTW (Dynamic Time Warping) Which is most Widely used in Speaker dependent system. Specially, S/N rate was improved through Wiener filter in the pre-treatment phase while considering real environmental conditions; the result values of 12th order feature pattern per frame are extracted by DTW algorithm using LPC and Cepsturm in feature extraction process. Furthermore, miniaturization is pursued using TMS320C32, 71's the floating-point DSP, for the hardware part. Currently, 90% of hardware porting has been completed, but we can confirm that the recognition rate was 96% as a result of performing the DTW algorithm in PC.

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