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    文件類型: .c
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    發布日期: 2021-06-08
  • 語言: 其他
  • 標簽: dtw??

資源簡介

在日常的生活中我們最經常使用的距離毫無疑問應該是歐式距離，但是對于一些特殊情況，歐氏距離存在著其很明顯的缺陷，比如說時間序列，舉個比較簡單的例子，序列A：1,1,1,10,2,3，序列B：1,1,1,2,10,3，如果用歐氏距離，也就是distance[i][j]=(b[j]-a[i])*(b[j]-a[i])來計算的話，總的距離和應該是128，應該說這個距離是非常大的，而實際上這個序列的圖像是十分相似的，這種情況下就有人開始考慮尋找新的時間序列距離的計算方法，然后提出了DTW算法，這種方法在語音識別，機器學習方便有著很重要的作用。 這個算法是基于動態規劃（DP）的思想，解決了發音長短不一的模板匹配問題，簡單來說，就是通過構建一個鄰接矩陣，尋找最短路徑和。 還以上面的2個序列作為例子，A中的10和B中的2對應以及A中的2和B中的10對應的時候，distance[3]以及distance[4]肯定是非常大的，這就直接導致了最后距離和的膨脹，這種時候，我們需要來調整下時間序列，如果我們讓A中的10和B中的10 對應 ，A中的1和B中的2對應，那么最后的距離和就將大大縮短，這種方式可以看做是一種時間扭曲，看到這里的時候，我相信應該會有人提出來，為什么不能使用A中的2與B中的2對應的問題，那樣的話距離和肯定是0了啊，距離應該是最小的吧，但這種情況是不允許的，因為A中的10是發生在2的前面，而B中的2則發生在10的前面，如果對應方式交叉的話會導致時間上的混亂，不符合因果關系。 接下來，以output[6][6](所有的記錄下標從1開始，開始的時候全部置0)記錄A，B之間的DTW距離，簡單的介紹一下具體的算法，這個算法其實就是一個簡單的DP，狀態轉移公式是output[i] [j]=Min(Min(output[i-1][j],output[i][j-1]),output[i-1][j-1])+distance[i] [j];最后得到的output[5][5]就是我們所需要的DTW距離.

資源截圖

代碼片段和文件信息 

#include?
#include?
#include?

#define?VERY_BIG??（1e30）

/*?dtw.c?*/
/*?VERSION?2.0?Andrew?Slater?20/8/1999?*/
/*?Latest?changes?3/2006?by?John?Coleman?*/

/*?DEscriptION?*/
/*?Compute?a?distance?matrix?on?2?multi-parameter?vectors?from?2?utterances
???and?perform?dynamic?time?warping?on?the?distance?matrix?*/

/*?INPUT:?*/
/*?Two?ASCII?parameter?files?of?the?format:

???filex:

???X1a???X1b?...?X1n
???X2a???X2b?...?X2n
???...

???filey:

???Y1a???Y1b?...?Y1n
???Y2a???Y2b?...?Y2n
???...

where?a?b?...?n?are?parameters?（e.g.?f0?tongue-tip?x?co-ordinate）
??????1?...?n?is?a?time?series
??????X?and?Y?are?2?utterances

Distance?is?calculated?as:

???Dist[x1][y1]?=?（X1a?-?Y1a）^2?+?（X1b?-?Y1b）^2?+?...?+?（X1n?-?Y1n）^2?etc.

*/

/*?OUTPUTS:?*/
/*?output?file:?best?alignment?of?the?2?parameter?files?*/
/*?glob:?sum?of?global?distances?useful?as?a?similarity?measure?*/

int?main（argc?argv）
int?argc;
char?*argv[];

{

double?**globdist;
double?**Dist;

double?top?mid?bot?cheapest?total;
unsigned?short?int?**move;
unsigned?short?int?**warp;
unsigned?short?int?**temp;

unsigned?int?I?X?Y?n?i?j?k;
unsigned?int?xsize?=?atoi（argv[4]）;
unsigned?int?ysize?=?atoi（argv[5]）;
unsigned?int?params?=?atoi（argv[6]）;

unsigned?int?debug;?/*?debug?flag?*/

float?**x?**y;?/*now?2?dimensional*/

FILE?*file1?*file2?*glob?*debug_file?*output_file;

if?（argc?<7?||?argc?>?8）
{fprintf（stderr“Usage:?dtw?infile1?infile2?outfile?xsize?ysize?params?[debug_file]\n“）;
?exit（1）;
}

?if?（argc?==?8）
???{
?????/*?open?debug?file?*/

?????if?（（debug_file?=?fopen（argv[7]“wb“））?==?NULL）
???????{fprintf（stderr“Cannot?open?debug?file\n“）;
???????exit（1）;
???????}

?????debug?=?1;
???}

?/*?open?x-parameter?file?*/

if?（（file1=fopen（argv[1]“rb“））==NULL）
{fprintf（stderr“File?%s?cannot?be?opened\n“argv[1]）;
exit（1）;
}

/*?open?y-parameter?file?*/

if?（（file2=fopen（argv[2]“rb“））==NULL）
{fprintf（stderr“File?%s?cannot?be?opened\n“argv[2]）;
exit（1）;
}

if?（debug==1）?fprintf（debug_file“xsize?%d?ysize?%d?params?%d\n“xsizeysizeparams）;

/*?allocate?memory?for?x?and?y?matrices?*/

if?（（x?=?malloc（xsize?*?sizeof（float?*）））?==?NULL）
?????fprintf（stderr“Memory?allocation?error?（x）\n“）;

for?（i=0;?i??????if?（（x[i]?=?malloc（params?*?sizeof（float）））?==?NULL）
?????fprintf（stderr“Memory?allocation?error?（x）\n“）;

if?（（y?=?malloc（ysize?*?sizeof（float?*）））?==?NULL）
?????fprintf（stderr“Memory?allocation?error?（y）\n“）;

for?（i=0;?i??????if?（（y[i]?=?malloc（params?*?sizeof（float）））?==?NULL）
?????fprintf（stderr“Memory?allocation?error?（y）\n“）;

?????/*?allocate?memory?for?Dist?*/

if?（（Dist?=?malloc（xsize?*?sizeof（double?*）））?==?NULL）
?????fprintf（stderr“Memory?allocation?error?（Dist）\n“）;

for?（i=0;?i?if?（（Dist[i]?=?malloc（ysize?*?sizeof（double）））?==?NULL）
?????fprintf（stderr“Memory?allocation?error?（Dist）\n“）;

?????/*?allocate?memory?for?globdist?*/

if?（（globdist?=?malloc（xsize?*?sizeof（double?*）））?==?NULL）
??

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