JPH02244097A - Time series signal corresponding device - Google Patents

Time series signal corresponding device

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JPH02244097A
JPH02244097A JP1063525A JP6352589A JPH02244097A JP H02244097 A JPH02244097 A JP H02244097A JP 1063525 A JP1063525 A JP 1063525A JP 6352589 A JP6352589 A JP 6352589A JP H02244097 A JPH02244097 A JP H02244097A
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significant components
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慎一 佐藤
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Abstract

PURPOSE:To allow the exact correspondence of the significant components pertinent to the same cause by corresponding the significant components pertinent to the same cause by using a dictionary in which the information on the significant components relating to hypothetic causes are stored with respect to plural time series signals. CONSTITUTION:A characteristic quantity extracting means 20 detects the significant components of the respective time series signals inputted in input sections 11 to 1N, extracts characteristic quantities outputs to a similarity information calculating means 30, and outputs the information on the significant components respectively to a coupling weight information calculating means 30. The characteristic dictionary 40 outputs the hypothetic causes to generate the significant components in the respective time series signals and the information on the characteristics to a similarity information calculating means 30. The similarity information calculating means 30 calculates the similarity information of the corresponding combination taking out the significant components by one piece each from the respective time series signals by using the information stored in the characteristic dictionary 40 and the characteristic quantities. The coupling weight information calculating means 30 calculates the information on the coupling weights and determines the corresponding combination of the significant components pertinent to the same cause in the classifying means 50. The exact correspondence of the significant components pertinent to the same cause is executed in this way.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、複数の時系列信号における対応する成分を検
出する時系列信号対応付は装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a time-series signal mapping device for detecting corresponding components in a plurality of time-series signals.

〔従来の技術] アナログ信号、ディジタル信号を問わず、複数の時系列
信号の対応付けを行なうアルゴリズムとして、ダイナミ
ックプログラミングによる手法がある(安居院、中部共
著、[コンピュータ音声処理J、秋葉出版発行、198
6年1月、ppI68−170)。この手法は、入力系
列におけるデータの欠落や余分なデータの挿入やデータ
の誤りがあっても対応する部分(以下、対応する部分要
素を有意成分と呼ぶ〉を考慮して、最適な対応付けを行
なうとするものである。
[Prior art] As an algorithm for associating multiple time-series signals, regardless of whether they are analog signals or digital signals, there is a method based on dynamic programming (co-authored by Yasuin and Chubu, [Computer Speech Processing J, published by Akiba Publishing, 1988]
January 6, ppI68-170). This method takes into account the corresponding parts (hereinafter, the corresponding subelements are referred to as significant components) even if there is missing data, insertion of extra data, or data errors in the input series, and finds the optimal correspondence. This is what we intend to do.

[発明が解決しようとする課題] この手法によれば、上述した異常な事態が生じても有意
成分の対応付けを正確にできるが、その前提として有意
成分の順序は入れ換わっていないことがあり、有意成分
の順序が異なる複数の時系列信号を対応付けることがで
きない。
[Problem to be Solved by the Invention] According to this method, even if the above-mentioned abnormal situation occurs, it is possible to accurately associate the significant components, but the premise is that the order of the significant components is not changed. , it is not possible to associate multiple time-series signals with different orders of significant components.

例えば、独立にオンオフ動作する複数の光源からの光線
を受光する設置位置が異なる複数の受光部については、
各光源と各受光部との距離がまちまちであるので、ある
受光部が最初に受光した光源からの光線が他の受光部で
は2番目、3番目に受光されるようなことも生じる。す
なわち、各受光部から出力された時系列信号の有意成分
の順序が異なることがある。
For example, for multiple light receiving units installed at different locations that receive light from multiple light sources that turn on and off independently,
Since the distances between each light source and each light receiving section are different, the light beam from the light source that is first received by a certain light receiving section may be received second or third by another light receiving section. That is, the order of significant components of the time-series signals output from each light receiving section may be different.

このような有意成分の順序が異なる複数の時系列信号に
ついても、同一原因にかかる有意成分を対応付けするこ
とが求められる装置があるが、従来では、有意成分の順
序が異なる時系列信号を対応付ける装置は提案されてい
ない。
There are devices that are required to match the significant components related to the same cause even for multiple time-series signals with different orders of significant components, but in the past, it is necessary to match time-series signals with different orders of significant components. No equipment is proposed.

本発明は、以上の点を考慮してなされたものであり、同
一原因にかかる有意成分の順序が異なる複数の時系列信
号に対しても有意成分を正確に対応付けることができる
時系列信号対応付は装置を提供しようとするものである
The present invention has been made in consideration of the above points, and is a time-series signal mapping method that can accurately correlate significant components even for a plurality of time-series signals in which the order of significant components related to the same cause is different. is intended to provide a device.

[課題を解決するための手段] かかる課題を解決するため、本発明においては、複数の
有意成分を時間軸上で有する複数の時系列信号であって
、異なる時系列信号間で同一原因による有意成分の表れ
る順序が異なることがある複数の時系列信号について、
同一原因にかかる有意成分を対応付ける時系列信号対応
付は装置を、以下の各手段で構成した。
[Means for Solving the Problem] In order to solve the problem, the present invention provides a plurality of time-series signals having a plurality of significant components on the time axis, and different time-series signals have significant components due to the same cause. For multiple time-series signals whose components may appear in different orders,
The apparatus for associating significant components related to the same cause with time-series signals was constructed using the following means.

すなわち、有意成分についての特徴量を抽出する特徴量
抽出手段と、有意成分を各時系列信号に生じさせる仮定
した原因と、仮定した原因によって生じる各時系列信号
の有意成分の特性情報とを、複数の仮定原因について格
納している特性辞書とを備えた。また、分析時間幅内に
各時系列信号に含まれている複数の有意成分について、
各時系列信号から1個ずつの有意成分を取出した対応組
み合わせについて、その対応組み合わせの複数の有意成
分の類似情報を、特性辞書の格納情報及び特徴量抽出手
段によって抽出された特徴量を用いて得る類似情報算出
手段と、ある1組の対応組み合わせと他の1組の対応組
み合わせとを結び付けた場合の結合重み情報を得る結合
重み情報算出手段とを備えた。さらに、類似情報及び結
合重み情報に基づいて、同一原因にかかる有意成分の対
応組み合わせを決定する分類手段とを備えた。
That is, a feature extracting means for extracting a feature for a significant component, an assumed cause that causes a significant component to occur in each time-series signal, and characteristic information of the significant component of each time-series signal caused by the assumed cause, and a characteristic dictionary storing a plurality of hypothetical causes. In addition, regarding multiple significant components included in each time series signal within the analysis time width,
For corresponding combinations from which one significant component is extracted from each time-series signal, similarity information of multiple significant components of the corresponding combinations is obtained using information stored in the characteristic dictionary and feature quantities extracted by the feature quantity extraction means. and a connection weight information calculation means for obtaining connection weight information when a certain set of corresponding combinations and another set of corresponding combinations are connected. The apparatus further includes a classification means for determining corresponding combinations of significant components related to the same cause based on similarity information and connection weight information.

[作用] 特徴量抽出手段は、各時系列信号の有意成分を検出して
検出された有意成分についての特徴量を抽出し、抽出し
た特徴量を類似情報算出手段に出力し、有意成分である
ことを示す情報を結合重み情報算出手段に出力する。特
性辞書には、有意成分を各時系列信号に生じさせる仮定
した原因と、仮定した原因によって生じる各時系列信号
の有意成分の特性情報とを格納しており、これら格納情
報を類似情報算出手段に出力する。
[Operation] The feature extracting means detects the significant component of each time-series signal, extracts the feature for the detected significant component, outputs the extracted feature to the similar information calculating means, and detects the significant component. Information indicating this is output to the connection weight information calculation means. The characteristic dictionary stores assumed causes that cause significant components to occur in each time-series signal, and characteristic information of the significant components of each time-series signal that occur due to the assumed causes, and these stored information are used by the similar information calculation means. Output to.

類似情報算出手段は、分析時間幅内に各時系列信号に含
まれている複数の有意成分について、各時系列信号から
1個ずつの有意成分を取出した対応組み合わせについて
、その対応組み合わせの複数の有意成分の類似情報を、
特性辞書の格納情報及び特徴量抽出手段によって抽出さ
れた特徴量を用いて算出し、算出した類似情報を分類手
段に出力する。結合重み情報算出手段は、ある1組の対
応組み合わせと他の1組の対応組み合わせとを結び付け
た場合の結合重み情報を算出し、算出した結合重み情報
を分類手段に出力する。
The similar information calculation means calculates, for a plurality of significant components included in each time-series signal within the analysis time width, a plurality of corresponding combinations from which one significant component is extracted from each time-series signal. Similar information of significant components,
The similarity information is calculated using the information stored in the characteristic dictionary and the feature extracted by the feature extraction means, and the calculated similarity information is output to the classification means. The connection weight information calculation means calculates connection weight information when one set of corresponding combinations is connected with another set of corresponding combinations, and outputs the calculated connection weight information to the classification means.

分類手段は、類似情報及び結合重み情報に基づいて、同
一原因にかかる有意成分の対応組み合わせを決定する。
The classification means determines corresponding combinations of significant components related to the same cause based on the similarity information and the connection weight information.

[実施例] 以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら詳述する
[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

ここで、第1図はこの実施例の全体構成を示すブロック
図、第2図は入力時系列信号の有意成分の特徴量の説明
に供する信号波形図である。
Here, FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of this embodiment, and FIG. 2 is a signal waveform diagram for explaining the feature amount of the significant component of the input time-series signal.

実血但凶週滅 まず、実施例の構成について説明する。real blood war week death First, the configuration of the embodiment will be explained.

第1図において、複数の入力部11〜INはそれぞれ時
系列信号を入力するものであり、各時系列信号はそれぞ
れ同一原因による有意成分を含むものである。従って、
複数の原因がある場合には、各時系列信号は複数の有意
成分を含むものとなる。
In FIG. 1, a plurality of input units 11 to IN each input a time series signal, and each time series signal includes significant components caused by the same cause. Therefore,
If there are multiple causes, each time-series signal will include multiple significant components.

ここで、ある時系列信号における有意成分に対する原因
の順序と、他の時系列信号における有意成分に対する原
因の順序とは必ずしも一致せず、以下の各処理手段によ
って同一原因にかかる各時系列信号の有意成分を対応付
けて分類する。これら入力部11〜INによって入力さ
れた時系列信号は、特徴量抽出部20に与えられる。
Here, the order of causes for significant components in one time-series signal does not necessarily match the order of causes for significant components in other time-series signals, and each time-series signal related to the same cause is processed by the following processing means. Classify by associating significant components. The time-series signals inputted by these input units 11 to IN are provided to a feature extraction unit 20.

特徴量抽出部20は、各時系列信号についてそれぞれ、
時刻、パワー、周波数等の特@、量を抽出するものであ
り、抽出した特@量を係数演算部30に与えるものであ
る。
For each time series signal, the feature extraction unit 20
It extracts special quantities such as time, power, frequency, etc., and provides the extracted special quantities to the coefficient calculating section 30.

係数演算部30には、特性辞書40から特性情報が与え
られる。特性辞書40には、有意成分を生じさせるある
原因が発生したと仮定した場合に、各入力部11〜IN
からの時系列信号に表れる有意成分についての特性情報
が、複数の仮定原因について格納されており、これらが
係数演算部30に与えられる。係数演算部30は、特徴
量抽出部20から与えられた各有意成分についての特徴
量情報と、特性辞書40から与えられた特性情報とを用
いて、後述する分類部50が実行する各時系列信号の同
一原因に関する有意成分を対応付けるための演算に利用
する結合重み係数や対応固定値等を演算する。
The coefficient calculation unit 30 is given characteristic information from a characteristic dictionary 40 . In the characteristic dictionary 40, when it is assumed that a certain cause that causes a significant component occurs, each input section 11 to
Characteristic information about significant components appearing in time-series signals from is stored for a plurality of hypothetical causes, and is provided to the coefficient calculation unit 30. The coefficient calculation section 30 uses the feature amount information about each significant component given from the feature amount extraction section 20 and the characteristic information given from the characteristic dictionary 40 to calculate each time series executed by the classification section 50, which will be described later. A combination weighting coefficient, a corresponding fixed value, etc., which are used in a calculation for associating significant components related to the same cause of signals, are calculated.

分類部50は、与えられた結合重み係数や対応固定値等
を用いて後述するように繰り返し演算を実行して各時系
列信号における同一原因にかがる有意成分を分類するも
のである。
The classification unit 50 classifies significant components that are related to the same cause in each time-series signal by repeatedly performing calculations as described later using the given connection weighting coefficients, corresponding fixed values, and the like.

夾施田ム動作 以下、以上の構成を有するこの実施例の動作を説明する
。なお、説明を簡単化するため、入力部11〜INが2
個のものとする。
Operation of this embodiment The operation of this embodiment having the above configuration will be described below. In addition, in order to simplify the explanation, the input section 11 to IN is 2.
Individual.

各入力部11.12から入力された時系列信号はそれぞ
れ特徴量抽出部20に与えられ、特徴量抽出部20によ
ってそれぞれ有意成分についての特徴量が抽出される。
The time-series signals inputted from each of the input units 11 and 12 are respectively given to the feature amount extraction unit 20, and the feature amount extraction unit 20 extracts the feature amount for each significant component.

この特徴量の抽出を第2図について説明する。Extraction of this feature amount will be explained with reference to FIG.

特徴量抽出部20は、まず、第2図(A)に示す各入力
時系列信号から第2図(B)に示すバワ−変化を算出し
、この算出されたパワーが所定のしきい値THを越えて
いる区間t3〜1oを有意成分区間とする。そして、こ
の区間t、〜t8内でパワーが最大となる有意成分時刻
taと、この区間t、〜teの時間長TL (=t、−
t8)と、最大パワーの値P と、この区間t、〜t8
の入力時系列信号のフーリエ変換出力(周波数特性)X
(ω)とを特徴量として抽出する。このようにして抽出
された特徴量情報が係数演算部30に与えられる。
The feature extraction unit 20 first calculates the power change shown in FIG. 2(B) from each input time series signal shown in FIG. 2(A), and the calculated power is set to a predetermined threshold value TH. The interval t3 to 1o that exceeds the above is defined as a significant component interval. Then, the significant component time ta at which the power is maximum within this interval t, ~t8, and the time length TL (=t, -
t8), the maximum power value P, and this interval t, ~t8
Fourier transform output (frequency characteristics) of the input time series signal
(ω) is extracted as a feature quantity. The feature amount information extracted in this way is given to the coefficient calculating section 30.

特性辞書40からも特性情報が係数演算部30に与えら
れる。
Characteristic information is also given to the coefficient calculating section 30 from the characteristic dictionary 40 .

係数演算部30に与えられる特性辞書40に格納されて
いる特性情報は、複数の時刻特性関数り、(11,12
)及び複数のパワー特性関数Gr(pl、P2)である
The characteristic information stored in the characteristic dictionary 40 given to the coefficient calculation unit 30 includes a plurality of time characteristic functions (11, 12
) and a plurality of power characteristic functions Gr(pl, P2).

ここで、時刻特性関数Dr (tl 、t2 )は、有
意成分を生じさせるある原因rが発生したと仮定した場
合に、各入力部11.12からの時系列信号に表れる有
意成分についての理想的な有意成分時刻t1r、t2r
と、実際に得られた有意成分時刻t1、t2との誤差を
表す関数であり、実際の原因内容と仮定された原因内容
とが似ている場合はど0に近く、実際の原因内容と仮定
された原因内容とが異なるほど正の大きな値をとるもの
である。例えば、理想的な有意成分時刻t16、t2r
に関する理論式に対して実際に得られた有意成分時刻t
1、t2を最小二乗近似した場合の誤差を出力する関数
を適用することができる。パワー特性関数G、(Pl、
P、2 )も、最大パワーP1、P2に対する同様な関
数である。
Here, the time characteristic function Dr (tl, t2) is an ideal value for the significant component appearing in the time series signal from each input section 11.12, assuming that a certain cause r that causes the significant component has occurred. Significant component times t1r, t2r
It is a function that represents the error between the significant component times t1 and t2 that were actually obtained, and it is close to 0 when the actual cause content and the assumed cause content are similar; The larger the positive value is, the more the content of the cause differs. For example, ideal significant component times t16, t2r
Significant component time t actually obtained for the theoretical formula for
1, a function that outputs the error when t2 is approximated by least squares can be applied. Power characteristic function G, (Pl,
P,2) is also a similar function for the maximum powers P1, P2.

このような時刻特性関数り、(tl 、t2 >及びパ
ワー特性関数G、(Pl 、P2 )と、特徴量抽出部
20が抽出した特徴量情報とから各種の係数が算出され
るのであるが、これらの係数の意味及び算出方法を説明
する前に、これらの係数を利用して分類部50が実行す
る分類処理について説明する。
Various coefficients are calculated from such time characteristic functions (tl, t2 >, power characteristic functions G, (Pl, P2), and the feature information extracted by the feature extraction unit 20. Before explaining the meanings and calculation methods of these coefficients, the classification process performed by the classification unit 50 using these coefficients will be described.

複数の原因のそれぞれに対応した複数の有意成分を有す
る2個の時系列信号について、同一原因の有意成分を対
応付ける分類処理は、各時系列信号を一定の分析時間幅
毎に分割して実行される。
For two time-series signals having multiple significant components corresponding to multiple causes, classification processing that associates significant components of the same cause is performed by dividing each time-series signal into fixed analysis time widths. Ru.

今、ある分析時間幅内に各時系列信号に含まれる有意成
分の数をそれぞれml 、mlとし、これら有意成分数
m1 、mlの少ない数をmとすると、分類部50は、
最大m個の同一原因による有意成分の組を分類して決定
する処理を行なう。
Now, let the numbers of significant components included in each time-series signal within a certain analysis time width be ml and ml, respectively, and let the number of significant components m1 be m, and the number of small ml be m, then the classification unit 50 calculates the following:
A process of classifying and determining a maximum of m sets of significant components due to the same cause is performed.

分類部50による分類処理は、次式 %式%(1) の再帰式の繰返し演算(nはn回目の繰返し演算を示す
)によって実行される。
The classification process by the classification unit 50 is performed by the following recursive iterative calculation (n indicates the n-th iterative calculation).

ここで、x、pは1.2、・・・mlであり、y。Here, x, p are 1.2,...ml, and y.

qは1.2、・・・mlである。q is 1.2,...ml.

また、(1)式におけるVx、は第1の時系列信号の第
X番目の有意成分と、第2の時系列信号の第y番目の有
意成分とを対応付けた場合の対応状態値を示し、この対
応状態値V xyはこの実施例の場合O〜1の範囲の値
であって1に近い程、第1の時系列信号の第X番目の有
意成分と、第2の時系列信号の第y番目の有意成分とが
同一原因に関するものであることが高いことを示すもの
である。
Further, Vx in equation (1) indicates the corresponding state value when the X-th significant component of the first time-series signal and the y-th significant component of the second time-series signal are associated. , this corresponding state value V xy is a value in the range of O to 1 in this embodiment, and the closer it is to 1, the more the This indicates that it is highly likely that the y-th significant component is related to the same cause.

(1)式におけるW   は、第1の時系列信号Xy、
四 の第X番目の有意成分と第2の時系列信号の第y番目の
有意成分との対応状態値Vイと、第1の時系列信号の第
1番目の有意成分と第2の時系列信号の第9番目の有意
成分との対応状態値Vpqとの結合重み係数である。
W in equation (1) is the first time series signal Xy,
Correspondence state value Vi between the X-th significant component of the fourth signal and the y-th significant component of the second time-series signal, and the first significant component of the first time-series signal and the second time-series signal This is a weighting coefficient for the connection between the ninth significant component of the signal and the corresponding state value Vpq.

第1の時系列信号の第X番目の有意成分と第2の時系列
信号の第y番目の有意成分とを対応付けた場合、この対
応付けは、他の有意成分に対する対応付けにも影響を与
え、また、他の有意成分の対応付けにも影響され、これ
ら第1の時系列信号の第X番目の有意成分と第2の時系
列信号の第y番目の有意成分との対応付けだけを単に考
慮すれば良いものではなく、他の有意成分間の対応付け
をもある重みをもって考慮しなければならない。
When the X-th significant component of the first time-series signal is associated with the y-th significant component of the second time-series signal, this association also affects the association with other significant components. In addition, it is also influenced by the correspondence of other significant components, and only the correspondence between the X-th significant component of the first time-series signal and the y-th significant component of the second time-series signal is determined. It is not enough to simply consider this, but the correspondence between other significant components must also be considered with a certain weight.

そこで、(1)における積和演算ΣΣWX’/、I)Q
 ・V四のように、他の有意成分間の対応付けをある重
)みをもって、第1の時系列信号の第X番目の有意成分
と第2の時系列信号の第y番目の有意成分との対応状態
値Vxyに反映させるようにした。
Therefore, the product-sum operation ΣΣWX'/, I)Q in (1)
・As in V4, the correspondence between other significant components is given a certain weight, and the X-th significant component of the first time-series signal and the y-th significant component of the second time-series signal are This is reflected in the corresponding state value Vxy.

また、このように第1の時系列信号の第X番目の有意成
分と第2の時系列信号の第y番目の有意成分との対応状
態値■ に、有意成分の他の対応y 付けを反映させるとは言え、他の有意成分の情報を考慮
しない対応付けられたこれらの有意成分同士の情報も反
映させなければならない。(1)式におけるIx、は、
第1の時系列信号の第X番目の有意成分の情報と第2の
時系列信号の第y番目の有意成分の情報とから定まる対
応固有値である。
In addition, in this way, the correspondence state value ■ between the Xth significant component of the first time series signal and the yth significant component of the second time series signal reflects other correspondences y of the significant components. However, it is also necessary to reflect information on these correlated significant components without considering information on other significant components. Ix in formula (1) is
This is a corresponding eigenvalue determined from information on the X-th significant component of the first time-series signal and information on the y-th significant component of the second time-series signal.

さらに、(1)式における関数f (z)は、入力値に
対して出力値が飽和的な特性をもったしきい値開数であ
る。このしきい値開数f (z)としては、例えば、次
式 %式%(2) に示すシグモイド関数を適用することができる。
Furthermore, the function f (z) in equation (1) is a threshold numerical aperture that has a characteristic that the output value is saturated with respect to the input value. As this threshold numerical aperture f (z), for example, a sigmoid function shown in the following equation (2) can be applied.

なお、しは予め定めた定数である。Note that shi is a predetermined constant.

従って、分類部50が(1)式に示す再帰式を繰返し演
算しようとした場合には、結合重み係数WXV、 l)
Q及び対応固有値I、が必要となる。係数演算部30は
、これらの値を計算して分類部50に与える。
Therefore, when the classification unit 50 attempts to repeatedly calculate the recursive formula shown in equation (1), the connection weight coefficient WXV, l)
Q and the corresponding eigenvalue I, are required. The coefficient calculation unit 30 calculates these values and provides them to the classification unit 50.

結合重み係数W   は、次式 %式%) によって求められる。ここで、A、B、Cは予め定めら
れた定数、δijはiとjとが等しい場合に1、iとj
とが異なる場合に0をとるものである。
The connection weighting coefficient W is determined by the following formula. Here, A, B, and C are predetermined constants, δij is 1 when i and j are equal, and δij is 1 when i and j are equal.
The value is 0 if the values are different.

ただし、Xとpとが等しくyと9とが等しい場合、すな
わち、同一の対応状態値同士に対する結合重み係数WX
V、I)Qは0とする。
However, if X and p are equal and y and 9 are equal, that is, the connection weighting coefficient WX for the same corresponding state values
V, I) Q is 0.

この(3)式から明らかなように、結合重み係数には、
結合重み係数W   は−Cとなり、2個XV、 i)
Q の対応状態値V、、■9.の第1の時系列信号の有意成
分が同一で第2の時系列信号の有意成分が異)なる場合
(x=p、y≠q)には、結合重み係数W   は−A
−Cとなり、2個の対応状態値VXV、 1)Q 87、■pqの第2の時系列信号の有意成分が同一で第
1の時系列信号の有意成分が異なる場合(X≠p、y=
q)には、結合重み係数W   は−Bxy、 pq −Cとなり、2個の対応状態値V xy、VOQにかか
る有意成分の組み合わせによってこの結合重み係数W 
  の値を変えている。この(3)式は(1)XV、 
pQ 式の内容から定められたものであるが、結果として、一
方の時系列信号のある1個の有意成分を、他の時系列信
号の異なる有意成分に対応付けた2個の対応状態値の結
合重み係数は、他の結合重み係数とは異なる値となって
いる。
As is clear from equation (3), the connection weighting coefficient is
The connection weighting coefficient W becomes -C, 2 pieces XV, i)
Corresponding state value V of Q, ,■9. (x=p, y≠q), the connection weighting coefficient W is -A
-C, and the two corresponding state values V =
In q), the connection weighting coefficient W is -Bxy, pq -C, and this connection weighting coefficient W is
is changing the value of This formula (3) is (1)XV,
It is determined from the contents of the pQ formula, and as a result, the two corresponding state values that map one significant component of one time series signal to different significant components of the other time series signal. The connection weighting coefficient has a different value from other connection weighting coefficients.

また、対応する有意成分を分類するに用いる上述した対
応固有値■8.は、次式 %式%(4) に従って求められる。ここで、Dは予め定められた定数
、d、X、yは第1の時系列信号の第X番目の有意成分
と第2の時系列信号の第y番目の有意成分との非類似度
を示す値である。対応固定値工xVは、この(4)式に
示すように、分析期間幅内にある有意成分の個数mに対
応付けが影響される点、及び、対応1寸けようとする各
有意成分同士の類似度(非類似度)に対応付けが影響さ
れる点を考慮したものである。
In addition, the above-mentioned corresponding eigenvalues ■8 used for classifying the corresponding significant components. is obtained according to the following formula % formula % (4). Here, D is a predetermined constant, and d, X, and y represent the degree of dissimilarity between the Xth significant component of the first time series signal and the yth significant component of the second time series signal. This is the value shown. As shown in equation (4), the correspondence fixed value xV is affected by the number m of significant components within the analysis period width, and the correspondence between each significant component that is about to be reduced by one dimension. This takes into consideration the fact that the correspondence is influenced by the degree of similarity (dissimilarity) between the two.

この対応固定値I、を決定する要素である非類似度dX
yは、特性辞書40に格納されている仮定原因r(rは
1.2、・・・S)についての時刻特性関数り、(tl
 、t2 )及びパワー特性関数G。
The dissimilarity dX, which is the element that determines this fixed correspondence value I,
y is the time characteristic function for the hypothetical cause r (r is 1.2, . . . S) stored in the characteristic dictionary 40, and (tl
, t2) and the power characteristic function G.

(Pl、P2)と、特徴景抽出部20から与えられた第
1の時系列信号の第X番目の有意成分についての時刻t
ax、有意成分時間長TLX、最大パワー値P  周波
数特性Xx (ω)と、第2の時系mx゛ 列信号の第y番目の有意成分についての時刻ta7、有
意成分時間長T、、最大パワー値P01、周波数特性χ
V (ω)とを用いた、次式 %式%) に示ず演算によって求められる。ただし、この(5)式
におけるw1〜W5は、予め定められた定数である。
(Pl, P2) and the time t for the Xth significant component of the first time series signal given from the feature scene extraction unit 20
ax, significant component time length TLX, maximum power value P frequency characteristic Value P01, frequency characteristic χ
It is obtained by calculation using the following formula (%) using V (ω). However, w1 to W5 in this equation (5) are predetermined constants.

この(5)式における第1項は、第1の時系列信号の第
X番目の有意成分と第2の時系列信号の第y番目の有意
成分とを対応付けた場合に、仮定された最も近い内容の
原因に対する時刻及びパワーについての誤差量を示すも
のである。第2項は、第1の時系列信号の第X番目の有
意成分と第2の時系列信号の第y番目の有意成分との周
波数特性での相違を示すものである。第3項は、第1の
時系列信号の第X番目の有意成分と第2の時系列信号の
第y番目の有意成分との時間長での相違を示すものであ
る。
The first term in Equation (5) is the assumed maximum This shows the amount of error regarding time and power for causes with similar content. The second term indicates the difference in frequency characteristics between the X-th significant component of the first time-series signal and the y-th significant component of the second time-series signal. The third term indicates the difference in time length between the X-th significant component of the first time-series signal and the y-th significant component of the second time-series signal.

係数演算部30によって演算された結合重み係数W  
 及び対応固有値■8.が、上述したようxyl凹 に分類部50に与えられる。分類部50は、これらを用
いて上述しな(1)式の演算を繰返す。
The connection weight coefficient W calculated by the coefficient calculation unit 30
and corresponding eigenvalue ■8. is given to the classification unit 50 in an xyl concave manner as described above. The classification unit 50 uses these to repeat the calculation of equation (1), which is not described above.

ここで、第1回目の演算に用いる対応状態値の初期値V
、(1)は、0〜1の範囲の任意の値(ランダム値であ
っても良い)を用いる。また、(1)式に示ず再す1式
の繰返し演算は、固定の演算回数だけ実行しても良く、
また、対応状態値の変化音L7きい値より小さくなるま
で実行しても良く、さらに、対応すると分類された個数
が考えられる最大の対応個数mの所定割合となるまで実
行しても良い。
Here, the initial value V of the corresponding state value used for the first calculation
, (1) uses any value in the range of 0 to 1 (which may be a random value). In addition, the iterative calculation of the formula (1), which is not shown in formula (1), may be performed a fixed number of times,
Further, the process may be performed until the change sound L7 of the corresponding state value becomes smaller than the threshold value, and further, the process may be performed until the number classified as corresponding becomes a predetermined ratio of the maximum possible number of corresponding items m.

このような繰返し演算によって、同一原因にかかる有意
成分同士の対応状態値は1に近付き、異なる原因にかか
る有意成分同士の対応状態値はOに近付く。分類部50
は、繰返し演算の終了時点において、所定のしきい値以
上に1に近い値をとる対応状態値にかかる2個の有意成
分を対応するものとして出力する。
Through such repeated calculations, the correspondence status value between significant components related to the same cause approaches 1, and the correspondence status value between significant components related to different causes approaches O. Classification section 50
At the end of the iterative calculation, the two significant components associated with the corresponding state value having a value closer to 1 than a predetermined threshold are output as corresponding components.

従って、上述の実施例によれば、同一原因にかかる有意
成分が異なる順序で表れることがある複数の時系列信号
について、同一原因にかかる有意成分を正確に対応付け
て分類することができる。
Therefore, according to the above-described embodiment, it is possible to classify a plurality of time-series signals in which significant components related to the same cause may appear in different orders by accurately correlating the significant components related to the same cause.

かくするにつき、特性辞書40を利用しているので、辞
書内容を変えることにより、汎用性がある装置とするこ
とができる。また、特性辞書40を利用しているので、
一部の時系列信号に混入されたノイズ成分が他の時系列
信号の有意成分と誤って対応付けられることは非常に少
なくなる。
In this case, since the characteristic dictionary 40 is used, the device can be made versatile by changing the contents of the dictionary. Also, since the characteristic dictionary 40 is used,
It is extremely unlikely that noise components mixed into some time series signals will be erroneously associated with significant components of other time series signals.

なお、上述の実施例における動作の説明では、入力部が
2個のものを示したが、3個以上の入力部を有する場合
にも同様に適用することができる。
In addition, in the explanation of the operation in the above-mentioned embodiment, an example in which there are two input units is shown, but the same can be applied to a case in which there are three or more input units.

参考のために、3個の場合における結合重み係数Wxy
z、pqrの演算式を以下に示す。
For reference, the connection weight coefficient Wxy in three cases
The calculation formulas for z and pqr are shown below.

W     =−A1 ・δxp(1−δyq’δzr
)xyz、pqr A2 ・δ7.(1−δ8.・δ7.)−A3゛δl「
(1−δxp°δyq)A4          ・・
・(6)また、上述の実施例においては、類似度(非類
似度)を、′4.T意成分が生じた時刻、有意成分時間
長、最大パワー値、周波数特性の4要素全てを用いて演
算するものを示したが、少なくとも時刻情報を含んだ一
部の要素によって演算するようにしても良い。例えば、
時系列信号として、その有意成分が振幅が定まっている
矩形パルスであるものの場合には、最大パワー値や周波
数特性を考慮する必要はない。
W =-A1 ・δxp(1-δyq'δzr
) xyz, pqr A2 ・δ7. (1-δ8.・δ7.)-A3゛δl''
(1-δxp°δyq)A4...
(6) In the above embodiment, the degree of similarity (dissimilarity) is set to '4. Although we have shown calculations using all four elements: the time when the significant component occurs, the significant component time length, the maximum power value, and the frequency characteristics, it is also possible to calculate using at least some elements that include time information. Also good. for example,
In the case of a time-series signal whose significant component is a rectangular pulse with a fixed amplitude, there is no need to consider the maximum power value or frequency characteristics.

さらに、上述の実施例においては、しきい値関数として
シグモイド関数を適用したものを示したが、他の関数を
用いても良い。すなわち、入力が大きくなるに従って単
調増加する関数であって、入力がある値以上では大きな
値にほぼ飽和し、入力がある値以下では小さな値に飽和
する関数であれば良い。
Further, in the above-described embodiment, a sigmoid function is used as the threshold function, but other functions may be used. In other words, it may be a function that monotonically increases as the input increases, and saturates to a large value when the input is above a certain value, and saturates to a small value when the input is below a certain value.

[発明の効果] 以上のように、本発明によれば、複数の有意成分を時間
軸上で有する複数の時系列信号であって、異なる時系列
信号間で同一原因による有意成分の表れる順序が異なる
ことがある複数の時系列信号について、仮定原因に関す
る有意成分情報を格納している辞書を用いて同一原因に
かかる有意成分を対応付けるようにしなので、同一原因
にかかる有意成分を正確に対応付けることができる。
[Effects of the Invention] As described above, according to the present invention, among a plurality of time-series signals having a plurality of significant components on the time axis, the order in which the significant components due to the same cause appear between different time-series signals is For multiple time-series signals that may differ, significant components related to the same cause are matched using a dictionary that stores significant component information related to hypothesized causes, so it is not possible to accurately match significant components related to the same cause. can.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明による時系列信号対応付は装置の一実施
例の全体構成を示すブロック図、第2図は入力時系列信
号の有意成分の特@量の説明に供する信号波形図である
。 11〜1n・・・入力部、20・・・特徴量抽出部、3
0・・・係数演算部、40・・・特性辞書、50・・・
分類部。 11〜IN、入力部 特徴量の説明に供する信号波形図 第2図
FIG. 1 is a block diagram showing the overall configuration of an embodiment of the time-series signal mapping apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a signal waveform diagram for explaining the specific quantity of significant components of input time-series signals. . 11-1n...input section, 20...feature amount extraction section, 3
0... Coefficient calculation unit, 40... Characteristic dictionary, 50...
Classification department. 11~IN, signal waveform diagram Fig. 2 for explaining input section feature quantities

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)複数の有意成分を時間軸上で有する複数の時系列
信号であって、異なる時系列信号間で同一原因による有
意成分の表れる順序が異なることがある複数の時系列信
号について、同一原因にかかる有意成分を対応付ける時
系列信号対応付け装置において、 有意成分についての特徴量を抽出する特徴量抽出手段と
、 有意成分を各時系列信号に生じさせる仮定した原因と、
仮定した原因によって生じる各時系列信号の有意成分の
特性情報とを、複数の仮定原因について格納している特
性辞書と、分析時間幅内に各時系列信号に含まれている
複数の有意成分について、各時系列信号から1個ずつの
有意成分を取出した対応組み合わせについて、その対応
組み合わせの複数の有意成分の類似情報を、上記特性辞
書の格納情報及び上記特徴量抽出手段によって抽出され
た特徴量を用いて得る類似情報算出手段と、 ある1組の対応組み合わせと他の1組の対応組み合わせ
とを結び付けた場合の結合重み情報を得る結合重み情報
算出手段と、 類似情報及び結合重み情報に基づいて、同一原因にかか
る有意成分の対応組み合わせを決定する分類手段とを備
えたことを特徴とする時系列信号対応付け装置。
(1) For multiple time-series signals that have multiple significant components on the time axis, the order in which the significant components appear due to the same cause may differ between different time-series signals. A time-series signal associating device for associating significant components with each other, comprising: a feature extracting means for extracting a feature for the significant component; a hypothetical cause for causing the significant component in each time-series signal;
A characteristic dictionary that stores characteristic information of significant components of each time-series signal caused by assumed causes for multiple hypothesized causes, and a characteristic dictionary that stores characteristic information of significant components of each time-series signal caused by assumed causes, and information about multiple significant components included in each time-series signal within the analysis time width. , for corresponding combinations from which one significant component is extracted from each time-series signal, similarity information of a plurality of significant components of the corresponding combinations is extracted from information stored in the characteristic dictionary and feature quantities extracted by the feature quantity extraction means. a means for calculating similarity information obtained using the following methods; a means for calculating connection weight information for obtaining connection weight information when one set of corresponding combinations is connected with another set of corresponding combinations; and a classification means for determining corresponding combinations of significant components related to the same cause.
(2)上記分類手段が、次式の再帰式 ▲数式、化学式、表等があります▼ (ここで、a及びbはc個の対応組み合わせの内の1個
を示し、nは繰返し演算回数を示し、V_a(n)は対
応組み合わせaについての繰返し演算回数nにおける対
応状態値であって対応組み合わせaの各有意成分が同一
原因にかかるものである場合に繰返し演算が進むにつれ
てある値に近付き、異なる原因にかかるものである場合
に他の値に近付くものを示し、W_a_、_bは対応組
み合わせa及びbの結合重み情報を示し、I_aは対応
組み合わせaの各有意成分の類似情報を示し、V_b(
n−1)は対応組み合わせbについての繰返し演算回数
n−1における対応状態値を示し、f() はしきい値関数であって飽和的入出力特性をもったであ
る) を繰返し演算して、繰返し演算の終了時点における対応
状態値V_a(n)に基づいて対応組み合わせaが同一
原因にかかる有意成分でなるものか否かを決定すること
を特徴とする請求項第1項に記載の時系列信号対応付け
装置。
(2) The above classification means is the recursive formula of the following formula ▲ There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. ▼ (Here, a and b indicate one out of c corresponding combinations, and n indicates the number of repeated operations. where V_a(n) is the corresponding state value at the number n of repeated operations for the corresponding combination a, and when each significant component of the corresponding combination a is related to the same cause, it approaches a certain value as the repeated operations progress, W_a_, _b indicate the combination weight information of the corresponding combinations a and b, I_a indicates the similarity information of each significant component of the corresponding combination a, and V_b (
n-1) indicates the corresponding state value at the number of iterative operations n-1 for the corresponding combination b, and f() is a threshold function with saturated input-output characteristics. , it is determined whether the corresponding combination a is a significant component related to the same cause based on the corresponding state value V_a(n) at the end of the iterative operation. Series signal matching device.
(3)上記特性辞書が、少なくとも、ある原因が生じて
から各時系列信号にその原因に対応した有意成分が生じ
るまでの時刻情報に関する特性情報を格納しており、上
記類似情報算出手段が、少なくともこの時刻情報に関す
る特性情報を用いて類似情報を算出するようにしたこと
を特徴とする請求項第1項に記載の時系列信号対応付け
装置。
(3) The characteristic dictionary stores at least characteristic information regarding time information from the occurrence of a certain cause until the occurrence of a significant component corresponding to the cause in each time-series signal, and the similar information calculation means 2. The time-series signal correlating device according to claim 1, wherein the similarity information is calculated using at least characteristic information regarding the time information.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0355670A (en) * 1989-07-24 1991-03-11 Oki Electric Ind Co Ltd Signal corresponding device

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