OEEL高级应用——动态时间规整Dynamic Time Warping，DTW算法的应用
OEEL高级应用——动态时间规整Dynamic Time Warping，DTW算法的应用
此星光明
发布于 2024-04-25 19:01:51
发布于 2024-04-25 19:01:51
简介
动态时间规整（Dynamic Time Warping，DTW）是一种用于比较两个时间序列相似性的算法。它被广泛应用于语音识别、手写识别、运动识别等领域。DTW算法能够有效地处理变速和变形等时间序列的不规则性，因此在许多实际问题中表现出较好的性能。
DTW算法的基本思想是找到两个时间序列之间的最佳匹配路径，使得路径上的数据点具有最小的累计距离度量。在进行匹配时，DTW算法会对两个时间序列进行动态规整，以解决它们之间的时间偏移和形状差异。因此，DTW算法可以被看作是一种动态规划算法，用于寻找最佳的时间序列匹配路径。
在DTW算法中，时间序列被表示为一个二维矩阵，其中一维表示时间，另一维表示序列中的元素。假设两个时间序列分别为A和B，它们的长度分别为m和n。那么，DTW算法的目标是找到一条从矩阵(0, 0)到矩阵(m, n)的路径，该路径满足以下条件：
1. 路径上的点必须按照顺序连接，即从左上角到右下角； 2. 每个点只能向右、向下或向右下方移动； 3. 任意两个相邻点之间的距离度量要最小。
在计算路径时，可以使用不同的距离度量方法，如欧氏距离、曼哈顿距离等。具体选择哪种距离度量方法取决于要解决的具体问题。
为了计算路径上每个点的最小累计距离，DTW算法采用了递归的方法。假设d(i, j)表示路径上点(i, j)的最小累计距离，那么d(i, j)可以通过以下公式计算：
d(i, j) = d(i-1, j-1) + dist(A[i], B[j]) ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?(1) d(i, j) = min(d(i-1, j), d(i, j-1), d(i-1, j-1)) + dist
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原始发表：2024-04-23，如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除
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