Αναγνώριση χρονοσειρών με τον αλγόριθμο δυναμικής χρονικής στρέβλωσης : - Ματζάκος Χωριανόπουλος, Ιωάννης (2016)
Στην παρούσα εργασία μελετάται η χρήση του αλγόριθμου Δυναμικής Χρονικής Στρέβλωσης (Dynamic Time Warping - DTW) για την μέτρηση της ομοιότητας και η εύρεση της βέλτιστης αντιστοίχισης μεταξύ δύο χρονοσειρών. Πιο συγκεκριμένα, μελετήθηκε και υλοποιήθηκε η σύγκριση μιας χρονοσειράς εισόδου με κάθε μία ενός συνόλου χρονοσειρών, χρησιμοποιώντας τα Mel Frequency Cepstral Coefficients (MFCCs) για την μετατροπή αρχείων ήχου σε χρονοσειρές, ακολουθίες αριθμητικών παραμέτρων. Το σύνολο των χρονοσειρών με τις οποίες συγκρίνεται η χρονοσειρά εισόδου προέρχονται από τραγούδια των οποίων οι κυματομορφές, το ηχητικό σήμα μετατράπηκε σε χρονοσειρές με τη βοήθεια των MFCCs. Στην συνέχεια ο DTW πραγματοποίησε τη διαδικασία σύγκρισης των χρονοσειρών ώστε να λάβει χώρα και η ανάλυση ομοιότητας. Έτσι, προέκυψαν κάποια αποτελέσματα από τα οποία βγήκαν συγκεκριμένα συμπεράσματα. Έχοντας, λοιπόν, ξεκινήσει μελετώντας κάποιες βασικές έννοιες της εξόρυξης γνώσης από δεδομένα, της επεξεργασίας σημάτων και πολλά από τα επιστημονικά άρθρα, που έχουν δημοσιευθεί τον τελευταίο καιρό, σχετικά με σύγκριση χρονοσειρών με τον dynamic time warping και τα mel frequency cepstral coefficients έχει γίνει αντιληπτή η χρησιμότητα αυτών των δύο τεχνολογιών σε διάφορα επιστημονικά πεδία. Έτσι, αποδείχθηκε ότι η άμβλυνση της απόστασης μεταξύ επιστημονικών πεδίων είναι μια ιδιότητα η οποία μπορεί να αποβεί πολύ χρήσιμη. Όσον αφορά τα χαρακτηριστικά των δύο αυτών αλγορίθμων αποδεικνύεται ότι στη συγκεκριμένη εφαρμογή τους έδωσαν όσο τον δυνατόν πιο βέλτιστα αποτελέσματα. Τα μεν mel frequency cepstral coefficients αποτελούν έναν αξιόπιστο τρόπο μετατροπής του ήχου σε χρονοσειρά, σε ακολουθίες αριθμών με συγκεκριμένες ιδιότητες οι οποίες αντιπροσωπεύουν ηχητικά δείγματα. Ενώ ο δε dynamic time warping, ανεξάρτητα από την ταχύτητα και τη συχνότητα των κυματομορφών, αποδίδει βέλτιστα αποτελέσματα σε πολύ μικρό χρόνο. Επιπλέον παρατηρήθηκε το μειονέκτημα των MFCCs, η επίδραση στην παρουσία θορύβου στο περιβάλλον μετάδοσης του ήχου. Παρ’ όλα αυτά δεν πραγματοποιήθηκε κάποια βελτίωση στις τεχνολογίες αυτές αντίθετα αποδεικνύονται τα προτερήματα και η χρησιμότητα τους.