KR101558929B1 - Apparatus and method for estimating information of time series signal - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시 형태에 따른 시계열 신호 정보량 추정 방법은, 입력부에서, 시계열 신호를 입력받는 과정과, 재샘플링부에서, 입력받은 시계열 신호를 재샘플링하는 과정과, 패턴 천이 테이블 작성부에서, 전체 샘플링 값에서 순차적으로 적어도 하나의 샘플링 값을 선택하여 패턴을 구성하고, 전체 샘플링 값들의 순서 변화를 기반으로 시계열 신호에 대한 패턴 천이 테이블을 작성하는 과정과, 정보량 결정부에서, 패턴 천이 테이블의 정보량을 계산하여 시계열 신호의 정보량으로 결정하는 과정을 포함하며, 패턴 천이 테이블 작성 과정은, 전체 샘플링 값에서 순차적으로 적어도 하나의 샘플링 값을 선택하여 패턴을 구성하고, 현재 선택된 패턴의 값과 이전까지 선택된 패턴들의 값을 비교하는 과정과, 현재 선택된 패턴 값이 전체 샘플링 값에서 순차적으로 가장 처음에 위치한 적어도 하나의 샘플링 값으로 구성된 패턴의 값인 경우, 현재 선택된 패턴 값에 새로운 패턴 인덱스를 부여한 후, 패턴 천이 테이블을 생성하여, 생성된 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄에 새로운 패턴 인덱스를 삽입하는 과정과, 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄 내 패턴 인덱스로 패턴 천이 테이블의 좌측 세로줄을 갱신하는 과정을 포함한다. A method for estimating a time series signal information amount according to an embodiment of the present invention includes the steps of: receiving a time series signal at an input unit; resampling the input time series signal at a resampling unit; Generating a pattern shift table for a time-series signal based on a change in order of all sampling values, selecting the at least one sampling value sequentially from the sampling values, and calculating an information amount of the pattern shift table And generating a pattern transition table by calculating at least one sampling value sequentially from the entire sampling values to form a pattern, and comparing the value of the currently selected pattern with the value of the previous selected pattern Comparing the values of the patterns, and comparing the values of the currently selected pattern values A new pattern index is assigned to the currently selected pattern value, and then a pattern shift table is generated, and a new pattern index is added to the upper horizontal line of the generated pattern shift table And updating the left vertical line of the pattern shift table with the upper horizontal row pattern index of the pattern shift table.
Description
본 출원은 시계열 신호 정보량 추정 장치 및 시계열 신호 정보량 추정 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a time series signal information amount estimating apparatus and a time series signal information amount estimating method.
시계열 신호(time series signal)란, 시간의 경과에 따라 그 값이 변화하는 신호를 의미하는 것으로서, 시계열 신호에 내재된 유용한 정보를 추출하여 규칙성 추출 및 미래 예측에 활용할 수 있다. 이와 같이, 시계열 신호에 내재된 유용한 정보를 추출하기 위해서는 시계열 신호에 대한 다양한 분석이 행해져야 한다. A time series signal means a signal whose value changes with the passage of time, and useful information inherent in the time series signal can be extracted and utilized for regularity extraction and future prediction. Thus, in order to extract useful information inherent in time-series signals, various analyzes of time-series signals must be performed.
종래 신호 분석 방법으로는 고속푸리에변환(FFT: Fast Fourier Transform) 등의 변환을 통한 주파수 분석 방법 등이 공개되어 있다. 하지만, 신호의 형태 자체가 중요한 시계열 신호의 분석에는 이와 같은 분석 방법의 적용이 불가능한 문제점이 있다.
Conventional signal analysis methods include frequency analysis methods such as Fast Fourier Transform (FFT) and the like. However, there is a problem that such an analysis method can not be applied to the analysis of a time series signal in which the form of the signal itself is important.
당해 기술분야에서는, 시계열 신호의 분석에 이용 가능한 시계열 신호의 정보량을 추정하기 위한 시계열 신호 정보량 추정 장치 및 시계열 신호 정보량 추정 방법이 요구되고 있다.
There is a need in the art for a time-series signal information amount estimating apparatus and a time-series signal information amount estimating method for estimating the amount of information of time-series signals available for analysis of time-series signals.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 제1 태양은, 시계열 신호 정보량 추정 방법을 제공한다. 상기 시계열 신호 정보량 추정 방법은, 입력부에서, 시계열 신호를 입력받는 과정과, 재샘플링부에서, 상기 입력받은 시계열 신호를 재샘플링하는 과정과, 패턴 천이 테이블 작성부에서, 전체 샘플링 값에서 순차적으로 적어도 하나의 샘플링 값을 선택하여 패턴을 구성하고, 전체 샘플링 값들의 순서 변화를 기반으로 시계열 신호에 대한 패턴 천이 테이블을 작성하는 과정과, 정보량 결정부에서, 상기 패턴 천이 테이블의 정보량을 계산하여 상기 시계열 신호의 정보량으로 결정하는 과정을 포함하며, 상기 패턴 천이 테이블 작성 과정은, 전체 샘플링 값에서 순차적으로 적어도 하나의 샘플링 값을 선택하여 패턴을 구성하고, 현재 선택된 패턴의 값과 이전까지 선택된 패턴들의 값을 비교하는 과정과, 현재 선택된 패턴 값이 전체 샘플링 값에서 순차적으로 가장 처음에 위치한 적어도 하나의 샘플링 값으로 구성된 패턴의 값인 경우, 현재 선택된 패턴 값에 새로운 패턴 인덱스를 부여한 후, 패턴 천이 테이블을 생성하여, 상기 생성된 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄에 상기 새로운 패턴 인덱스를 삽입하는 과정과, 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄 내 패턴 인덱스로 패턴 천이 테이블의 좌측 세로줄을 갱신하는 과정을 포함한다.
In order to solve the above problems, a first aspect of the present invention provides a time series signal information amount estimation method. The method includes the steps of: receiving a time series signal at an input unit; resampling the input time series signal at a resampling unit; and generating a pattern shift table information by sequentially Generating a pattern shift table for a time series signal based on a change in the sequence of all the sampling values by selecting one sampling value to calculate a pattern shift table; Wherein the step of generating the pattern transition table comprises the steps of selecting at least one sampling value sequentially from the entire sampling values to form a pattern and comparing the value of the currently selected pattern with the value of the previously selected patterns Comparing the currently selected pattern value with the total sampled value, A new pattern index is assigned to the currently selected pattern value, a pattern shift table is generated, and the new pattern index is added to the upper horizontal line of the generated pattern shift table, And a step of updating the left vertical line of the pattern shift table with the upper horizontal row pattern index of the pattern shift table.
본 발명의 제2 태양은, 시계열 신호 정보량 추정 장치를 제공한다. 상기 시계열 신호 정보량 추정 장치는, 시계열 신호를 입력받는 입력부, 상기 입력받은 시계열 신호를 재샘플링하는 재샘플링부, 전체 샘플링 값에서 순차적으로 적어도 하나의 샘플링 값을 선택하여 패턴을 구성하고, 전체 샘플링 값들의 순서 변화를 기반으로 시계열 신호에 대한 패턴 천이 테이블을 작성하는 패턴 천이 테이블 작성부, 상기 패턴 천이 테이블의 정보량을 계산하여 상기 시계열 신호의 정보량으로 결정하는 정보량 결정부를 포함하며, 상기 패턴 천이 테이블 작성부는, 전체 샘플링 값에서 순차적으로 적어도 하나의 샘플링 값을 선택하여 패턴을 구성하고, 현재 선택된 패턴의 값과 이전까지 선택된 패턴들의 값을 비교하고, 현재 선택된 패턴 값이 전체 샘플링 값에서 순차적으로 가장 처음에 위치한 적어도 하나의 샘플링 값으로 구성된 패턴의 값인 경우, 현재 선택된 패턴 값에 새로운 패턴 인덱스를 부여한 후, 패턴 천이 테이블을 생성하여, 상기 생성된 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄에 상기 새로운 패턴 인덱스를 삽입하고, 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄 내 패턴 인덱스로 패턴 천이 테이블의 좌측 세로줄을 갱신한다.
A second aspect of the present invention provides a time-series signal information amount estimating apparatus. The time-series signal information estimating apparatus includes an input unit for receiving a time-series signal, a resampling unit for resampling the input time-series signal, and a controller for sequentially selecting at least one sampling value from all sampling values to form a pattern, A pattern shift table generating unit for generating a pattern shift table for a time series signal based on a change in the order of the time series signals, and an information amount determining unit for calculating an information amount of the pattern shift table and determining the information amount as the information amount of the time series signal, Wherein the at least one sampling value is sequentially selected from the entire sampling values to form a pattern, and the value of the currently selected pattern is compared with the value of the previously selected patterns. If the currently selected pattern value is the first Lt; RTI ID = 0.0 > A new pattern index is assigned to the currently selected pattern value, a pattern shift table is generated, and the new pattern index is inserted into the upper horizontal row of the generated pattern shift table, The left vertical line of the pattern shift table is updated with the pattern index.
덧붙여 상기한 과제의 해결 수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것은 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시 형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
In addition, the solution of the above-mentioned problems does not list all the features of the present invention. The various features of the present invention and the advantages and effects thereof will be more fully understood by reference to the following specific embodiments.
시계열 신호의 분석에 이용 가능한 시계열 신호의 정보량을 추정하기 위한 시계열 신호 정보량 추정 장치 및 시계열 신호 정보량 추정 방법이 제공될 수 있다.
A time-series signal information amount estimating apparatus and a time-series signal information amount estimating method for estimating an information amount of a time-series signal available for analysis of a time-series signal can be provided.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 시계열 신호 정보량 추정 장치의 구성을 도시한 블록도,
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 시계열 신호 정보량 추정 장치에서 시계열 신호의 정보량을 추정하는 방법을 도시한 흐름도, 및
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 시계열 신호 정보량 추정 장치에서 패턴 천이 테이블의 작성 방법을 도시한 예시도.1 is a block diagram showing a configuration of a time-series signal information amount estimating apparatus according to an embodiment of the present invention;
2 is a flowchart showing a method of estimating the amount of time series signal information in a time-series signal information amount estimating apparatus according to an embodiment of the present invention, and Fig.
3 is an exemplary diagram showing a method of generating a pattern shift table in a time-series signal information amount estimating apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the embodiments of the present invention can be modified into various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. Further, the embodiments of the present invention are provided to more fully explain the present invention to those skilled in the art. The shape and size of elements in the drawings may be exaggerated for clarity.
이하, 본 발명의 실시 형태인 시계열 신호에 내재된 패턴을 정량화하여 시계열 신호의 정보량을 추정하기 위한 장치 및 방법에 대해 설명한다.
Hereinafter, an apparatus and method for estimating the amount of information of a time-series signal by quantifying a pattern inherent in a time-series signal according to an embodiment of the present invention will be described.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 시계열 신호 정보량 추정 장치의 구성을 도시한 블록도이다. 1 is a block diagram showing a configuration of a time-series signal information amount estimating apparatus according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 시계열 신호 정보량 추정 장치는, 입력부(100), A/D 컨버터(ANALOG/DIGITAL CONVERTER)(110), 저주파 통과 필터(120), 재샘플링부(130), 패턴 천이 테이블 작성부(140), 정보량 결정부(150), 식별번호 부여부(160)를 포함한다. As shown, the time-series signal information estimating apparatus includes an
상기 도 1을 참조하면, 상기 입력부(100)는, 시계열 신호를 입력받아 A/D 컨버터(110)로 제공한다.1, the
상기 A/D 컨버터(110)는, 상기 입력받은 시계열 신호를 기 결정된 주파수로 샘플링하여 디지털 신호로 변환하고, 상기 디지털 신호로 변환된 시계열 신호를 저주파 통과 필터(120)로 제공한다. The A /
상기 저주파 통과 필터(120)는, 상기 디지털 신호로 변환된 시계열 신호의 잡음을 제거하여 재샘플링부(130)로 제공한다. The low-
상기 재샘플링부(130)는, 상기 잡음 제거된 시계열 신호의 특성을 대표하는 최고 주파수를 사용자의 용도에 맞게 결정하고, 상기 결정된 최고 주파수를 기반으로 상기 잡음 제거된 시계열 신호를 재샘플링하여 다수 개(예를 들어, 약 10개 ~ 20개)의 샘플링 값을 획득한 후, 상기 획득된 전체 샘플링 값을 패턴 천이 테이블 작성부(140)로 제공한다. The
상기 패턴 천이 테이블 작성부(140)는, 전체 샘플링 값에서 순차적으로 적어도 하나(즉, 하나 또는 그 이상의 기 결정된 개수)의 샘플링 값을 선택하여 패턴을 구성하고, 전체 샘플링 값들의 순서 변화를 기반으로 시계열 신호에 대한 패턴 천이 테이블을 작성한 후, 상기 작성된 패턴 천이 테이블을 정보량 결정부(150)로 제공한다. The pattern shift
여기서, 상기 패턴 천이 테이블 작성부(140)의 패턴 천이 테이블 작성 방법에 대해 살펴보면 다음과 같다. Hereinafter, a method of generating a pattern transition table by the pattern transition
먼저, 상기 패턴 천이 테이블 작성부(140)는 전체 샘플링 값에서 순차적으로 적어도 하나의 샘플링 값을 선택하여 패턴을 구성하고, 현재 선택된 패턴의 값과 이전까지 선택된 패턴들의 값을 비교한다. First, the pattern transition
만약, 현재 선택된 패턴 값이 전체 샘플링 값에서 순차적으로 가장 처음에 위치한 적어도 하나의 샘플링 값으로 구성된 패턴의 값이라면, 상기 패턴 천이 테이블 작성부(140)는 현재 선택된 패턴 값에 새로운 패턴 인덱스를 부여하고, 상기 새로운 패턴 인덱스가 삽입될 수 있는 크기의 패턴 천이 테이블을 생성한 후, 상기 생성된 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄에 상기 새로운 패턴 인덱스를 삽입하고, 현재 선택된 패턴 값의 오차허용범위를 할당한다. 패턴 천이 테이블의 좌측 세로줄은, 다음 패턴이 구성될 때, 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄에 삽입된 패턴 인덱스로 갱신된다. 상기 패턴 천이 테이블 작성부(140)는 현재 선택된 패턴 값과 비교할 수 있는, 이전까지 선택된 패턴들의 값이 존재하지 않으므로, 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄 내 패턴 인덱스로 패턴 천이 테이블의 좌측 세로줄을 갱신한 후, 다음 패턴을 구성한다. If the currently selected pattern value is a value of a pattern consisting of at least one sampled value that is sequentially located at the beginning of the entire sampling value, the pattern shift
만약, 현재 선택된 패턴 값이 전체 샘플링 값에서 순차적으로 가장 처음에 위치한 적어도 하나의 샘플링 값으로 구성된 패턴의 값이 아니면서 이전까지 선택된 패턴들의 값의 오차허용범위 내에 존재하지 않는다면, 상기 패턴 천이 테이블 작성부(140)는 현재 선택된 패턴 값에 새로운 패턴 인덱스를 부여하고, 상기 새로운 패턴 인덱스가 추가될 수 있도록 패턴 천이 테이블의 크기를 확장한 후, 상기 크기 확장된 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄에 상기 새로운 패턴 인덱스를 추가하고, 현재 선택된 패턴 값의 오차허용범위를 할당한다. 이때, 해당 패턴 값에 할당되는 오차허용범위가 다른 패턴 값의 오차허용범위와 중복되지 않도록 한다. 이에 따라, 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄에는 현재까지 선택된 패턴들의 값 각각에 대응하는 패턴 인덱스가 표시되고, 좌단 세로줄에는 이전까지 선택된 패턴들의 값 각각에 대응하는 패턴 인덱스가 표시된다. 이후, 상기 패턴 천이 테이블 작성부(140)는 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄에서 현재 선택된 패턴 값에 부여된 패턴 인덱스를 검색하고, 좌단 세로줄에서 바로 이전에 선택된 패턴 값에 대응하는 패턴 인덱스를 검색한 후, 현재 선택된 패턴 값에 부여된 패턴 인덱스와 바로 이전에 선택된 패턴 값에 대응하는 패턴 인덱스가 교접하는 셀을 검색하여, 검색된 셀에 '1'의 값을 설정한다. 여기서, 셀의 값은 해당 패턴 천이의 발생 횟수를 의미한다. 만약, 동일한 패턴 천이가 이미 발생하여 상기 검색된 셀에 값이 설정되어 있다면, 설정된 값을 '1' 큰 값으로 갱신한다. 이후, 상기 패턴 천이 테이블 작성부(140)는 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄 내 패턴 인덱스로 패턴 천이 테이블의 좌측 세로줄을 갱신한 후, 다음 패턴을 구성한다. If the currently selected pattern value is not within the tolerance range of the values of the previously selected patterns and is not the value of the pattern consisting of at least one sampled value sequentially located at the beginning from the entire sampling value, The
만약, 현재 선택된 패턴 값이 전체 샘플링 값에서 순차적으로 가장 처음에 위치한 적어도 하나의 샘플링 값으로 구성된 패턴의 값이 아니면서 이전까지 선택된 패턴들의 값 중 하나의 패턴 값의 오차허용범위 내에 존재한다면, 상기 패턴 천이 테이블 작성부(140)는 현재 선택된 패턴 값에 상기 하나의 패턴 값과 동일한 패턴 인덱스를 부여한다. 이 경우, 현재 선택된 패턴 값에 부여된 패턴 인덱스가 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄에 이미 존재하므로, 패턴 천이 테이블의 크기를 확장할 필요가 없다. 따라서, 상기 패턴 천이 테이블 작성부(140)는 패턴 천이 테이블의 크기 확장 없이, 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄에서 현재 선택된 패턴 값에 부여된 패턴 인덱스를 검색하고, 좌단 세로줄에서 바로 이전에 선택된 패턴 값에 대응하는 패턴 인덱스를 검색한 후, 현재 선택된 패턴 값에 부여된 패턴 인덱스와 바로 이전에 선택된 패턴 값에 대응하는 패턴 인덱스가 교접하는 셀을 검색하여, 검색된 셀에 '1'의 값을 설정한다. 만약, 동일한 패턴 천이가 이미 발생하여 상기 검색된 셀에 값이 설정되어 있다면, 설정된 값을 '1' 큰 값으로 갱신한다. 이후, 상기 패턴 천이 테이블 작성부(140)는 다음 패턴을 구성한다. If the currently selected pattern value is not within the tolerance range of one pattern value among the values of the previously selected patterns and is not a value of the pattern consisting of at least one sampled value that is sequentially located at the beginning from the entire sampling value, The pattern transition
이후, 전체 샘플링 값 내 모든 샘플링 값이 순차적으로 선택되어 패턴 구성 및 비교를 통해 패턴 천이 테이블 작성이 완료되면, 상기 패턴 천이 테이블 작성부(140)는, 상기 작성된 패턴 천이 테이블을 정보량 결정부(150)로 제공한다. Thereafter, when all the sampling values in the entire sampling value are sequentially selected and the pattern transition
상기 정보량 결정부(150)는, 상기 패턴 천이 테이블의 정보량을 계산하여 상기 시계열 신호의 정보량으로 결정하고, 상기 결정된 시계열 신호의 정보량을 식별번호 부여부(160)로 제공한다. The information
상기 식별번호 부여부(160)는, 상기 시계열 신호에 식별번호를 부여하고, 상기 시계열 신호의 정보량과 상기 식별번호를 연계하여 저장한다. 여기서, 상기 저장된 시계열 신호의 정보량과 식별번호는, 상기 시계열 신호의 분석에 이용된다.
The identification
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 시계열 신호 정보량 추정 장치에서 시계열 신호의 정보량을 추정하는 방법을 도시한 흐름도이다. 2 is a flowchart illustrating a method of estimating the amount of time series signal information in a time series signal information amount estimating apparatus according to an embodiment of the present invention.
상기 도 2를 참조하면, 시계열 신호 정보량 추정 장치는 201단계에서 입력부를 통해, 시계열 신호를 입력받는다. Referring to FIG. 2, the time series signal information amount estimating apparatus receives a time series signal through an input unit in
이후, 상기 시계열 신호 정보량 추정 장치는 203단계에서 A/D 컨버터를 통해, 상기 입력받은 시계열 신호를 기 결정된 주파수로 샘플링하여 디지털 신호로 변환하고, 저주파 통과 필터를 통해, 상기 디지털 신호로 변환된 시계열 신호의 잡음을 제거한다. In
이후, 상기 시계열 신호 정보량 추정 장치는 205단계에서 재샘플링부를 통해, 상기 잡음 제거된 시계열 신호의 특성을 대표하는 최고 주파수를 사용자의 용도에 맞게 결정하고, 상기 결정된 최고 주파수를 기반으로 상기 잡음 제거된 시계열 신호를 재샘플링하여 다수 개(예를 들어, 약 10개 ~ 20개)의 샘플링 값을 획득한다. Thereafter, the time-series signal information estimating apparatus determines a highest frequency representing the characteristics of the noise-removed time-series signal according to the user's purpose through the resampling unit in
이후, 상기 시계열 신호 정보량 추정 장치는 207단계에서 패턴 천이 테이블 작성부를 통해, 상기 획득된 전체 샘플링 값에서 순차적으로 적어도 하나(즉, 하나 또는 그 이상의 기 결정된 개수)의 샘플링 값을 선택하여 패턴을 구성하고, 전체 샘플링 값들의 순서 변화를 기반으로 시계열 신호에 대한 패턴 천이 테이블을 작성한다. Then, the time-series signal information amount estimating apparatus sequentially selects at least one sampling value (that is, one or more predetermined number of sampling values) from the acquired total sampling values through a pattern transition table creating unit in
여기서, 상기 패턴 천이 테이블 작성 과정에 대해 살펴보면 다음과 같다. Here, the process of creating the pattern transition table will be described as follows.
먼저, 상기 시계열 신호 정보량 추정 장치는 전체 샘플링 값에서 순차적으로 적어도 하나의 샘플링 값을 선택하여 패턴을 구성하고, 현재 선택된 패턴의 값과 이전까지 선택된 패턴들의 값을 비교한다. First, the time-series signal information amount estimating apparatus sequentially selects at least one sampling value from all sampling values to compose a pattern, and compares a value of a currently selected pattern with a value of a previously selected pattern.
만약, 현재 선택된 패턴 값이 전체 샘플링 값에서 순차적으로 가장 처음에 위치한 적어도 하나의 샘플링 값으로 구성된 패턴의 값이라면, 상기 시계열 신호 정보량 추정 장치는 현재 선택된 패턴 값에 새로운 패턴 인덱스를 부여하고, 상기 새로운 패턴 인덱스가 삽입될 수 있는 크기의 패턴 천이 테이블을 생성한 후, 상기 생성된 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄에 상기 새로운 패턴 인덱스를 삽입하고, 현재 선택된 패턴 값의 오차허용범위를 할당한다. 패턴 천이 테이블의 좌측 세로줄은, 다음 패턴이 구성될 때, 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄에 삽입된 패턴 인덱스로 갱신된다. 상기 시계열 신호 정보량 추정 장치는 현재 선택된 패턴 값과 비교할 수 있는, 이전까지 선택된 패턴들의 값이 존재하지 않으므로, 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄 내 패턴 인덱스로 패턴 천이 테이블의 좌측 세로줄을 갱신한 후, 다음 패턴을 구성한다. If the currently selected pattern value is a value of a pattern consisting of at least one sampled value that is located at the beginning sequentially in the entire sampling value, the time-series signal information amount estimating apparatus gives a new pattern index to the currently selected pattern value, After generating a pattern shift table having a size such that the pattern index can be inserted, the new pattern index is inserted into the upper horizontal line of the generated pattern shift table, and an error tolerance range of the currently selected pattern value is allocated. The left vertical line of the pattern shift table is updated with the pattern index inserted in the upper horizontal line of the pattern shift table when the next pattern is formed. The time series signal information amount estimating apparatus updates the left vertical line of the pattern shift table with the upper horizontal row line pattern index of the pattern shift table because there is no value of the previously selected patterns that can be compared with the currently selected pattern value, .
만약, 현재 선택된 패턴 값이 전체 샘플링 값에서 순차적으로 가장 처음에 위치한 적어도 하나의 샘플링 값으로 구성된 패턴의 값이 아니면서 이전까지 선택된 패턴들의 값의 오차허용범위 내에 존재하지 않는다면, 상기 시계열 신호 정보량 추정 장치는 현재 선택된 패턴 값에 새로운 패턴 인덱스를 부여하고, 상기 새로운 패턴 인덱스가 추가될 수 있도록 패턴 천이 테이블의 크기를 확장한 후, 상기 크기 확장된 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄에 상기 새로운 패턴 인덱스를 추가하고, 현재 선택된 패턴 값의 오차허용범위를 할당한다. 이때, 해당 패턴 값에 할당되는 오차허용범위가 다른 패턴 값의 오차허용범위와 중복되지 않도록 한다. 이에 따라, 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄에는 현재까지 선택된 패턴들의 값 각각에 대응하는 패턴 인덱스가 표시되고, 좌단 세로줄에는 이전까지 선택된 패턴들의 값 각각에 대응하는 패턴 인덱스가 표시된다. 이후, 상기 시계열 신호 정보량 추정 장치는 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄에서 현재 선택된 패턴 값에 부여된 패턴 인덱스를 검색하고, 좌단 세로줄에서 바로 이전에 선택된 패턴 값에 대응하는 패턴 인덱스를 검색한 후, 현재 선택된 패턴 값에 부여된 패턴 인덱스와 바로 이전에 선택된 패턴 값에 대응하는 패턴 인덱스가 교접하는 셀을 검색하여, 검색된 셀에 '1'의 값을 설정한다. 여기서, 셀의 값은 해당 패턴 천이의 발생 횟수를 의미한다. 만약, 동일한 패턴 천이가 이미 발생하여 상기 검색된 셀에 값이 설정되어 있다면, 설정된 값을 '1' 큰 값으로 갱신한다. 이후, 상기 시계열 신호 정보량 추정 장치는 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄 내 패턴 인덱스로 패턴 천이 테이블의 좌측 세로줄을 갱신한 후, 다음 패턴을 구성한다. If the currently selected pattern value is not within the tolerance range of the values of the previously selected patterns and is not a value of the pattern consisting of at least one sampled value that is sequentially located at the beginning of the entire sampling value, The apparatus adds a new pattern index to the currently selected pattern value, expands the size of the pattern shift table so that the new pattern index can be added, and adds the new pattern index to the upper horizontal row of the size- And allocates an error tolerance range of the currently selected pattern value. At this time, the error tolerance range allocated to the pattern value is not overlapped with the error tolerance range of the other pattern values. Accordingly, a pattern index corresponding to each of the values of the patterns selected so far is displayed on the upper horizontal line of the pattern shift table, and a pattern index corresponding to each of the values of the previously selected patterns is displayed on the left vertical line. Then, the time-series signal information amount estimating apparatus searches for a pattern index assigned to the currently selected pattern value in the upper horizontal line of the pattern shift table, searches for a pattern index corresponding to the pattern value selected immediately before in the left vertical line, A cell in which a pattern index assigned to a pattern value and a pattern index corresponding to a pattern value selected immediately before correspond to each other is searched and a value of '1' is set in the searched cell. Here, the value of the cell means the number of occurrences of the corresponding pattern transition. If the same pattern transition already occurs and a value is set in the searched cell, the set value is updated to a value of '1'. Then, the time-series signal information amount estimating apparatus updates the left vertical line of the pattern shift table with the upper horizontal row pattern index of the pattern shift table, and then forms the next pattern.
만약, 현재 선택된 패턴 값이 전체 샘플링 값에서 순차적으로 가장 처음에 위치한 적어도 하나의 샘플링 값으로 구성된 패턴의 값이 아니면서 이전까지 선택된 패턴들의 값 중 하나의 패턴 값의 오차허용범위 내에 존재한다면, 상기 시계열 신호 정보량 추정 장치는 현재 선택된 패턴 값에 상기 하나의 패턴 값과 동일한 패턴 인덱스를 부여한다. 이 경우, 현재 선택된 패턴 값에 부여된 패턴 인덱스가 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄에 이미 존재하므로, 패턴 천이 테이블의 크기를 확장할 필요가 없다. 따라서, 상기 시계열 신호 정보량 추정 장치는 패턴 천이 테이블의 크기 확장 없이, 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄에서 현재 선택된 패턴 값에 부여된 패턴 인덱스를 검색하고, 좌단 세로줄에서 바로 이전에 선택된 패턴 값에 대응하는 패턴 인덱스를 검색한 후, 현재 선택된 패턴 값에 부여된 패턴 인덱스와 바로 이전에 선택된 패턴 값에 대응하는 패턴 인덱스가 교접하는 셀을 검색하여, 검색된 셀에 '1'의 값을 설정한다. 만약, 동일한 패턴 천이가 이미 발생하여 상기 검색된 셀에 값이 설정되어 있다면, 설정된 값을 '1' 큰 값으로 갱신한다. 이후, 상기 시계열 신호 정보량 추정 장치는 다음 패턴을 구성한다. If the currently selected pattern value is not within the tolerance range of one pattern value among the values of the previously selected patterns and is not a value of the pattern consisting of at least one sampled value that is sequentially located at the beginning from the entire sampling value, The time series signal information amount estimating apparatus assigns a pattern index identical to the one pattern value to the currently selected pattern value. In this case, since the pattern index assigned to the currently selected pattern value already exists in the upper horizontal line of the pattern shift table, there is no need to expand the size of the pattern shift table. Thus, the time-series signal information amount estimating apparatus searches for a pattern index assigned to a pattern value currently selected in an upper horizontal line of a pattern shift table without expanding the size of the pattern shift table, and searches for a pattern corresponding to a pattern value selected immediately before in the left- After the index is searched, a cell in which the pattern index assigned to the currently selected pattern value and the pattern index corresponding to the immediately-selected pattern value intersect is searched, and a value of '1' is set in the searched cell. If the same pattern transition already occurs and a value is set in the searched cell, the set value is updated to a value of '1'. Thereafter, the time-series signal information amount estimating apparatus constitutes the following pattern.
이후, 전체 샘플링 값 내 모든 샘플링 값이 순차적으로 선택되어 패턴 구성 및 비교를 통해 패턴 천이 테이블 작성이 완료되면, 상기 시계열 신호 정보량 추정 장치는 209단계에서 정보량 결정부를 통해, 상기 패턴 천이 테이블의 정보량을 계산하여 상기 시계열 신호의 정보량으로 결정한다.When all the sampling values in the entire sampling value are sequentially selected and the pattern transition table creation is completed through the pattern configuration and the comparison, the time series signal information amount estimating apparatus estimates the information amount of the pattern shift table through the information amount determining unit in
여기서, 상기 패턴 천이 테이블의 정보량은, 하기 <수학식 1>을 이용하여 계산한다. Here, the information amount of the pattern shift table is calculated using Equation (1) below.
여기서, 각 셀의 확률은, 패턴 천이 테이블 내 모든 셀의 값의 합에 대한 각 셀의 값으로 결정되고, 상기 패턴 천이 테이블의 정보량은, 각 셀의 확률과 확률에 로그를 취한 값의 곱을 모두 더한 값으로 계산된다. Here, the probability of each cell is determined by the value of each cell with respect to the sum of the values of all the cells in the pattern shift table, and the information amount of the pattern shift table is calculated by multiplying the probability of each cell and the product of the log- And is calculated as a sum.
이후, 상기 시계열 신호 정보량 추정 장치는 211단계에서 식별번호 부여부를 통해, 상기 시계열 신호에 식별번호를 부여하고, 상기 시계열 신호의 정보량과 상기 식별번호를 연계하여 저장한다. 여기서, 상기 저장된 시계열 신호의 정보량과 식별번호는, 상기 시계열 신호의 분석에 이용된다.
In
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 시계열 신호 정보량 추정 장치에서 패턴 천이 테이블의 작성 방법을 도시한 예시도이다. 3 is an exemplary diagram showing a method of generating a pattern transition table in a time-series signal information amount estimating apparatus according to an embodiment of the present invention.
상기 도 3을 참조하면, 재샘플링을 통해 획득된 샘플링 값이 20개이고, 순차적으로 '23, 20, 20.1, 19.7, 24…, 31.4'의 값을 가지며, 순차적으로 하나의 샘플링 값을 선택하여 패턴을 구성하는 경우를 예로 들어 설명하기로 한다. Referring to FIG. 3, the sampling values obtained through resampling are 20, and sequentially 23, 20, 20.1, 19.7, 24 ... , 31.4 ', and a pattern is formed by sequentially selecting one sampling value will be described as an example.
먼저, 시계열 신호 정보량 추정 장치는 전체 샘플링 값에서 순차적으로 가장 처음에 위치한 샘플링 값 '23'을 선택하여 패턴을 구성하고, 현재 선택된 패턴 값 '23'에 패턴 인덱스 '1'를 부여한다. 상기 시계열 신호 정보량 추정 장치는 상기 패턴 인덱스 '1'이 삽입될 수 있는 크기의 패턴 천이 테이블을 생성하고, 상기 생성된 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄에 상기 패턴 인덱스 '1'을 삽입한 후, 현재 선택된 패턴 값 '23'의 오차허용범위 ±0.5를 할당하고, 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄 내 패턴 인덱스로 패턴 천이 테이블의 좌측 세로줄을 갱신한다. 이에 따라, 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄과 좌단 세로줄에는 패턴 인덱스 '1'이 표시된다. First, the time-series signal information amount estimating apparatus sequentially selects the sampling value '23' located at the beginning from the entire sampling value to construct a pattern, and assigns the pattern index '1' to the currently selected pattern value '23'. The time series signal information amount estimating apparatus generates a pattern shift table having a size to which the pattern index '1' can be inserted, inserts the pattern index '1' in the upper horizontal line of the generated pattern shift table, The error tolerance range of the pattern value '23' is set to ± 0.5, and the left vertical line of the pattern shift table is updated with the upper horizontal row line pattern index of the pattern shift table. Accordingly, the pattern index '1' is displayed on the upper horizontal line and the left vertical line of the pattern shift table.
이후, 상기 시계열 신호 정보량 추정 장치는 전체 샘플링 값에서 순차적으로 다음에 위치한 샘플링 값 '20'을 선택하여 패턴을 구성하고, 현재 선택된 패턴 값 '20'이 이전에 선택된 패턴 값 '23'의 오차허용범위 내에 존재하지 않으므로, 현재 선택된 패턴 값 '20'에 패턴 인덱스 '2'를 부여한다. 상기 시계열 신호 정보량 추정 장치는 상기 패턴 인덱스 '2'가 추가될 수 있도록 패턴 천이 테이블의 크기를 확장하고, 상기 크기 확장된 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄에 상기 패턴 인덱스 '2'를 추가한 후, 현재 선택된 패턴 값 '20'의 오차허용범위 ±0.5를 할당한다. 이에 따라, 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄에는 현재까지 선택된 패턴들의 값 각각에 대응하는 패턴 인덱스 '1' 및 '2'가 표시되고, 좌단 세로줄에는 이전까지 선택된 패턴의 값에 대응하는 패턴 인덱스 '1'이 표시된다. 이후, 상기 시계열 신호 정보량 추정 장치는 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄에서 현재 선택된 패턴 값 '20'에 부여된 패턴 인덱스 '2'를 검색하고, 좌단 세로줄에서 바로 이전에 선택된 패턴 값 '23'에 대응하는 패턴 인덱스 '1'을 검색한 후, 현재 선택된 패턴 값 '20'에 부여된 패턴 인덱스 '2'와 바로 이전에 선택된 패턴 값 '23'에 대응하는 패턴 인덱스 '1'이 교접하는 셀(300)을 검색하여, 검색된 셀(300)에 '1'의 값을 설정한다. 이후, 상기 시계열 신호 정보량 추정 장치는 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄 내 패턴 인덱스로 패턴 천이 테이블의 좌측 세로줄을 갱신한다. 이에 따라, 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄과 좌단 세로줄에는 패턴 인덱스 '1', '2'가 표시된다. Thereafter, the time-series signal information amount estimating apparatus sequentially constructs a pattern by selecting a sampling value '20' located next to the entire sampling value, and sets the currently selected pattern value '20' to an error tolerance of the previously selected pattern value ' Quot ;, the pattern index '2' is assigned to the currently selected pattern value '20'. The time-series signal information amount estimating device may increase the size of the pattern shift table so that the pattern index '2' can be added, add the pattern index '2' to the upper horizontal row of the size-extended pattern shift table, The error tolerance range of the selected pattern value '20' is set to 0.5. Accordingly, pattern indexes' 1 'and' 2 'corresponding to the values of the patterns selected so far are displayed on the upper horizontal line of the pattern shift table, and pattern indexes' 1' and ' Is displayed. Then, the time-series signal information amount estimating apparatus searches for the pattern index '2' assigned to the currently selected pattern value '20' in the upper horizontal line of the pattern shift table, and searches for the pattern index ' After searching the pattern index '1', the
이후, 상기 시계열 신호 정보량 추정 장치는 전체 샘플링 값에서 순차적으로 다음에 위치한 샘플링 값 '20.1'을 선택하여 패턴을 구성하고, 현재 선택된 패턴 값 '20.1'이 이전에 선택된 패턴 값 '20'의 오차허용범위 내에 존재하므로, 현재 선택된 패턴 값 '20.1'에 이전에 선택된 패턴 값 '20'과 동일한 패턴 인덱스 '2'를 부여한다. 이 경우, 현재 선택된 패턴 값 '20.1'에 부여된 패턴 인덱스 '2'가 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄에 이미 존재하므로, 패턴 천이 테이블의 크기를 확장할 필요가 없다. 이에 따라, 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄과 좌단 세로줄에는 여전히 패턴 인덱스 '1', '2'가 표시된다. 이후, 상기 시계열 신호 정보량 추정 장치는 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄에서 현재 선택된 패턴 값 '20.1'에 부여된 패턴 인덱스 '2'를 검색하고, 좌단 세로줄에서 바로 이전에 선택된 패턴 값 '20'에 대응하는 패턴 인덱스 '2'를 검색한 후, 현재 선택된 패턴 값 '20.1'에 부여된 패턴 인덱스 '2'와 바로 이전에 선택된 패턴 값 '20'에 대응하는 패턴 인덱스 '2'가 교접하는 셀(310)을 검색하여, 검색된 셀(310)에 '1'의 값을 설정한다. Hereinafter, the time-series signal information amount estimation apparatus sequentially constructs a pattern by selecting a next sampling value '20. 1' from the entire sampling value, and sets the currently selected pattern value '20 .1' to an error tolerance of the previously selected pattern value ' Quot; 20 " which is the same as the previously selected pattern value '20' is assigned to the currently selected pattern value '20. 1 '. In this case, since the pattern index '2' assigned to the currently selected pattern value '20 .1' already exists in the upper horizontal line of the pattern shift table, it is not necessary to expand the size of the pattern shift table. Accordingly, pattern indexes '1' and '2' are still displayed on the upper horizontal line and the left vertical line of the pattern shift table. Then, the time-series signal information amount estimating apparatus searches for the pattern index '2' assigned to the currently selected pattern value '20. 1' in the upper horizontal line of the pattern shift table, After searching the pattern index '2', the
이후, 상기 시계열 신호 정보량 추정 장치는 전체 샘플링 값에서 순차적으로 다음에 위치한 샘플링 값 '19.7'을 선택하여 패턴을 구성하고, 현재 선택된 패턴 값 '19.7'이 이전에 선택된 패턴 값 '20'의 오차허용범위 내에 존재하므로, 현재 선택된 패턴 값 '19.7'에 이전에 선택된 패턴 값 '20'과 동일한 패턴 인덱스 '2'를 부여한다. 이 경우, 현재 선택된 패턴 값 '19.7'에 부여된 패턴 인덱스 '2'가 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄에 이미 존재하므로, 패턴 천이 테이블의 크기를 확장할 필요가 없다. 이에 따라, 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄과 좌단 세로줄에는 여전히 패턴 인덱스 '1', '2'가 표시된다. 이후, 상기 시계열 신호 정보량 추정 장치는 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄에서 현재 선택된 패턴 값 '19.7'에 부여된 패턴 인덱스 '2'를 검색하고, 좌단 세로줄에서 바로 이전에 선택된 패턴 값 '20.1'에 대응하는 패턴 인덱스 '2'를 검색한 후, 현재 선택된 패턴 값 '19.7'에 부여된 패턴 인덱스 '2'와 바로 이전에 선택된 패턴 값 '20.1'에 대응하는 패턴 인덱스 '2'가 교접하는 셀(310)을 검색한다. 여기서, 상기 검색된 셀(310)에 값이 이미 설정되어 있으므로, 상기 검색된 셀(310)의 값을 '1' 큰 값인 '2'로 갱신한다.Thereafter, the time-series signal information amount estimating apparatus constructs a pattern by sequentially selecting a next sampling value '19 .7' from the entire sampling value, and sets the currently selected pattern value '19.7' to an error tolerance of the previously selected pattern value '20' Quot ;, the pattern index '2' which is the same as the previously selected pattern value '20' is assigned to the currently selected pattern value '19.7 '. In this case, since the pattern index '2' assigned to the currently selected pattern value '19.7 'already exists in the upper horizontal line of the pattern shift table, it is not necessary to expand the size of the pattern shift table. Accordingly, pattern indexes '1' and '2' are still displayed on the upper horizontal line and the left vertical line of the pattern shift table. Thereafter, the time-series signal information amount estimating apparatus searches for the pattern index '2' assigned to the currently selected pattern value '19 .7' in the upper horizontal line of the pattern shift table, and searches for the pattern index ' After searching the pattern index '2', the
이후, 상기 시계열 신호 정보량 추정 장치는 전체 샘플링 값에서 순차적으로 다음에 위치한 샘플링 값 '24'를 선택하여 패턴을 구성하고, 현재 선택된 패턴 값 '24'가 이전까지 선택된 패턴 값들의 오차허용범위 내에 존재하지 않으므로, 현재 선택된 패턴 값 '24'에 패턴 인덱스 '3'을 부여한다. 상기 시계열 신호 정보량 추정 장치는 상기 패턴 인덱스 '3'이 추가될 수 있도록 패턴 천이 테이블의 크기를 확장하고, 상기 크기 확장된 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄에 상기 패턴 인덱스 '3'을 추가한 후, 현재 선택된 패턴 값 '24'의 오차허용범위 ±0.5를 할당한다. 이에 따라, 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄에는 현재까지 선택된 패턴들의 값 각각에 대응하는 패턴 인덱스 '1', '2' 및 '3'이 표시되고, 좌단 세로줄에는 이전까지 선택된 패턴의 값에 대응하는 패턴 인덱스 '1' 및 '2'가 표시된다. 이후, 상기 시계열 신호 정보량 추정 장치는 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄에서 현재 선택된 패턴 값 '24'에 부여된 패턴 인덱스 '3'을 검색하고, 좌단 세로줄에서 바로 이전에 선택된 패턴 값 '19.7'에 대응하는 패턴 인덱스 '2'를 검색한 후, 현재 선택된 패턴 값 '24'에 부여된 패턴 인덱스 '3'과 바로 이전에 선택된 패턴 값 '19.7'에 대응하는 패턴 인덱스 '2'가 교접하는 셀(320)을 검색하여, 검색된 셀(320)에 '1'의 값을 설정한다. 이후, 상기 시계열 신호 정보량 추정 장치는 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄 내 패턴 인덱스로 패턴 천이 테이블의 좌측 세로줄을 갱신한다. 이에 따라, 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄과 좌단 세로줄에는 패턴 인덱스 '1', '2', '3'이 표시된다. Thereafter, the time-series signal information amount estimating apparatus constructs a pattern by sequentially selecting a next sampling value '24' from the entire sampling value, and if the currently selected pattern value '24' is within the error tolerance range of the previously selected pattern values , The pattern index '3' is assigned to the currently selected pattern value '24'. The time-series signal information amount estimating device may expand the size of the pattern shift table so that the pattern index '3' can be added, add the pattern index '3' to the upper horizontal row of the size-extended pattern shift table, The error tolerance range of the selected pattern value '24' is set to ± 0.5. Accordingly, pattern indexes '1', '2' and '3' corresponding to the values of the patterns selected so far are displayed in the upper horizontal line of the pattern shift table, and patterns Indexes '1' and '2' are displayed. Then, the time-series signal information amount estimating apparatus searches for the pattern index '3' assigned to the currently selected pattern value '24' in the upper horizontal line of the pattern shift table, and searches for the pattern index ' After searching the pattern index '2', the
동일한 방법으로, 전체 샘플링 값 내 모든 샘플링 값이 순차적으로 선택되어 패턴 구성 및 비교 과정을 거치면, 상기 시계열 신호 정보량 추정 장치는 도 3과 같은 패턴 천이 테이블을 최종적으로 획득할 수 있다.
In the same manner, when all the sampling values within the entire sampling value are sequentially selected and subjected to the pattern configuration and comparison process, the time series signal information amount estimating apparatus can finally obtain the pattern shift table as shown in FIG.
여기서, 순차적으로 선택되어 패턴을 구성하는 샘플링 값의 개수는 다수 개일 수 있다. 예를 들어, 전체 샘플링 값에서 순차적으로 가장 처음에 위치한 샘플링 값들 '23, 20, 20.1, 19.7'을 선택하여 패턴을 구성하고, 다음으로 샘플링 값들 '20, 20.1, 19.7, 24'를 선택하여 다음 패턴을 구성할 수 있다.
Here, the number of the sampling values sequentially selected and constituting the pattern may be plural. For example, a pattern is formed by sequentially selecting the sampling values '23, 20, 20.1, and 19.7' located at the beginning from the entire sampling values, and then, the sampling values '20, 20.1, 19.7, Patterns can be constructed.
본 발명의 실시 형태에 따른 시계열 신호 정보량 추정 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명의 실시 형태를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 상기 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 실시 형태의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
The time series signal information amount estimation method according to an embodiment of the present invention can be implemented in the form of a program command which can be executed through various computer means and recorded in a computer readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. Program instructions to be recorded on the medium may be those specially designed and configured for embodiments of the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. The medium may be a transmission medium such as an optical or metal line, a wave guide, or the like, including a carrier wave for transmitting a signal designating a program command, a data structure, or the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments of the present invention, and vice versa.
이와 같이, 본 발명의 실시 형태에 따른 시계열 신호 정보량 추정 장치 및 방법은, 시계열 신호에 내재된 패턴을 정량화하여 시계열 신호의 정보량을 추정함으로써, 시계열 신호를 용이하게 분석할 수 있는 이점이 있다. 특히, 시계열 신호에 대한 식별 및 상태의 변화를 용이하게 판단할 수 있다.
As described above, the time-series signal information amount estimating apparatus and method according to the embodiment of the present invention have an advantage that the time-series signal can be easily analyzed by quantifying the pattern inherent in the time-series signal and estimating the information amount of the time-series signal. Particularly, it is possible to easily determine the change in the identification and the state of the time series signal.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be obvious to those of ordinary skill in the art.
100: 입력부
110: A/D 컨버터
120: 저주파 통과 필터
130: 재샘플링부
140: 패턴 천이 테이블 작성부
150: 정보량 결정부
160: 식별번호 부여부100: Input unit
110: A / D converter
120: Low-pass filter
130: resampling unit
140: pattern transition table creating unit
150:
160: Whether or not an identification number is provided
Claims (13)
재샘플링부에서, 상기 입력받은 시계열 신호를 재샘플링하는 과정과,
패턴 천이 테이블 작성부에서, 전체 샘플링 값에서 순차적으로 적어도 하나의 샘플링 값을 선택하여 패턴을 구성하고, 전체 샘플링 값들의 순서 변화를 기반으로 시계열 신호에 대한 패턴 천이 테이블을 작성하는 과정과,
정보량 결정부에서, 상기 패턴 천이 테이블의 정보량을 계산하여 상기 시계열 신호의 정보량으로 결정하는 과정을 포함하며,
상기 패턴 천이 테이블 작성 과정은,
전체 샘플링 값에서 순차적으로 적어도 하나의 샘플링 값을 선택하여 패턴을 구성하고, 현재 선택된 패턴의 값과 이전까지 선택된 패턴들의 값을 비교하는 과정과,
현재 선택된 패턴 값이 전체 샘플링 값에서 순차적으로 가장 처음에 위치한 적어도 하나의 샘플링 값으로 구성된 패턴의 값인 경우, 현재 선택된 패턴 값에 새로운 패턴 인덱스를 부여한 후, 패턴 천이 테이블을 생성하여, 상기 생성된 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄에 상기 새로운 패턴 인덱스를 삽입하는 과정과,
패턴 천이 테이블의 상단 가로줄 내 패턴 인덱스로 패턴 천이 테이블의 좌측 세로줄을 갱신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 시계열 신호 정보량 추정 방법.
Receiving a time series signal at an input unit,
Resampling the input time-series signal in a resampling unit;
Generating a pattern transition table for a time-series signal based on a change in order of all the sampling values, selecting at least one sampling value sequentially from all sampling values in the pattern shift table creating unit,
Calculating an information amount of the pattern shift table and determining the amount of information as the information amount of the time series signal,
The pattern transition table creating process includes:
Selecting at least one sampling value sequentially from all sampling values to form a pattern, comparing values of a currently selected pattern with values of previously selected patterns,
If the currently selected pattern value is a value of a pattern consisting of at least one sampling value sequentially located at the beginning of the entire sampling value, a new pattern index is assigned to the currently selected pattern value, and then a pattern shift table is generated, Inserting the new pattern index into the upper horizontal line of the transition table;
And updating the left vertical line of the pattern shift table with the upper horizontal row pattern index of the pattern shift table.
현재 선택된 패턴 값이 이전까지 선택된 패턴들의 값의 오차허용범위 내에 존재하지 않는 경우, 현재 선택된 패턴 값에 새로운 패턴 인덱스를 부여한 후, 상기 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄에 상기 새로운 패턴 인덱스를 추가하는 과정과,
패턴 천이 테이블의 상단 가로줄 내 현재 선택된 패턴 값에 부여된 패턴 인덱스와, 좌단 세로줄 내 바로 이전에 선택된 패턴 값에 대응하는 패턴 인덱스가 교접하는 셀의 값을 '1'로 설정하거나, 해당 셀에 값이 이미 설정되어 있는 경우, 설정된 값을 '1' 큰 값으로 갱신하는 과정과,
패턴 천이 테이블의 상단 가로줄 내 패턴 인덱스로 패턴 천이 테이블의 좌측 세로줄을 갱신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시계열 신호 정보량 추정 방법.
The method of claim 1, wherein the pattern transition table creation step comprises:
Adding a new pattern index to a currently selected pattern value and adding the new pattern index to an upper horizontal line of the pattern shift table if the currently selected pattern value is not within an error tolerance range of values of previously selected patterns; ,
A value of a cell in which a pattern index assigned to a currently selected pattern value in the upper horizontal line of the pattern shift table and a pattern index corresponding to a pattern value selected immediately before in the left vertical line are set to '1' Updating the set value to a value larger than '1' if it is already set,
And updating the left vertical line of the pattern shift table with the upper horizontal row pattern index of the pattern shift table.
현재 선택된 패턴 값이 이전까지 선택된 패턴들의 값 중 하나의 패턴 값의 오차허용범위 내에 존재하는 경우, 현재 선택된 패턴 값에 상기 하나의 패턴 값과 동일한 패턴 인덱스를 부여하는 과정과,
패턴 천이 테이블의 상단 가로줄 내 현재 선택된 패턴 값에 부여된 패턴 인덱스와, 좌단 세로줄 내 바로 이전에 선택된 패턴 값에 대응하는 패턴 인덱스가 교접하는 셀의 값을 '1'로 설정하거나, 해당 셀에 값이 이미 설정되어 있는 경우, 설정된 값을 '1' 큰 값으로 갱신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 시계열 신호 정보량 추정 방법.
The method of claim 1, wherein the pattern transition table creation step comprises:
If the currently selected pattern value is within an error tolerance range of one of the previously selected patterns, assigning the same pattern index to the currently selected pattern value;
A value of a cell in which a pattern index assigned to a currently selected pattern value in the upper horizontal line of the pattern shift table and a pattern index corresponding to a pattern value selected immediately before in the left vertical line are set to '1' The method further comprises the step of updating the set value to a value of '1' if it is already set.
상기 시계열 신호에 식별번호를 부여하고, 상기 시계열 신호의 정보량과 상기 식별번호를 연계하여 저장하는 과정을 더 포함하며,
여기서, 상기 저장된 시계열 신호의 정보량과 식별번호는, 상기 시계열 신호의 분석에 이용되는 것을 특징으로 하는 시계열 신호 정보량 추정 방법.
The method according to claim 1,
Further comprising the step of assigning an identification number to the time series signal and associating the information amount of the time series signal with the identification number,
Wherein the information amount and the identification number of the stored time series signal are used for analyzing the time series signal.
상기 패턴 천이 테이블의 정보량은, 하기 수학식을 이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는 시계열 신호 정보량 추정 방법.
여기서, 각 셀의 확률은, 패턴 천이 테이블 내 모든 셀의 값의 합에 대한 각 셀의 값으로 결정되고, 상기 패턴 천이 테이블의 정보량은, 각 셀의 확률과 확률에 로그를 취한 값의 곱을 모두 더한 값으로 계산됨.
The method according to claim 1,
Wherein the information amount of the pattern shift table is calculated using the following equation.
Here, the probability of each cell is determined by the value of each cell with respect to the sum of the values of all the cells in the pattern shift table, and the information amount of the pattern shift table is calculated by multiplying the probability of each cell and the product of the log- Calculated in addition.
상기 입력받은 시계열 신호를 재샘플링하는 재샘플링부,
전체 샘플링 값에서 순차적으로 적어도 하나의 샘플링 값을 선택하여 패턴을 구성하고, 전체 샘플링 값들의 순서 변화를 기반으로 시계열 신호에 대한 패턴 천이 테이블을 작성하는 패턴 천이 테이블 작성부,
상기 패턴 천이 테이블의 정보량을 계산하여 상기 시계열 신호의 정보량으로 결정하는 정보량 결정부를 포함하며,
상기 패턴 천이 테이블 작성부는,
전체 샘플링 값에서 순차적으로 적어도 하나의 샘플링 값을 선택하여 패턴을 구성하고, 현재 선택된 패턴의 값과 이전까지 선택된 패턴들의 값을 비교하고,
현재 선택된 패턴 값이 전체 샘플링 값에서 순차적으로 가장 처음에 위치한 적어도 하나의 샘플링 값으로 구성된 패턴의 값인 경우, 현재 선택된 패턴 값에 새로운 패턴 인덱스를 부여한 후, 패턴 천이 테이블을 생성하여, 상기 생성된 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄에 상기 새로운 패턴 인덱스를 삽입하고,
패턴 천이 테이블의 상단 가로줄 내 패턴 인덱스로 패턴 천이 테이블의 좌측 세로줄을 갱신하는 것을 특징으로 하는 시계열 신호 정보량 추정 장치.
An input unit for receiving a time series signal,
A resampling unit for resampling the input time-series signal,
A pattern shift table creating unit for creating a pattern by sequentially selecting at least one sampling value from all sampling values and creating a pattern shift table for a time series signal based on a change in order of all sampling values,
And an information amount determining unit for calculating an information amount of the pattern shift table and determining the information amount as the information amount of the time series signal,
Wherein the pattern transition table creating unit creates,
At least one sampling value is sequentially selected from all the sampling values to constitute a pattern, the value of the currently selected pattern is compared with the values of the previously selected patterns,
If the currently selected pattern value is a value of a pattern composed of at least one sampling value sequentially located at the beginning of the entire sampling value, a new pattern index is assigned to the currently selected pattern value, and then a pattern shift table is generated, The new pattern index is inserted in the upper horizontal line of the transition table,
And updates the left vertical line of the pattern shift table with the upper horizontal row pattern index of the pattern shift table.
현재 선택된 패턴 값이 이전까지 선택된 패턴들의 값의 오차허용범위 내에 존재하지 않는 경우, 현재 선택된 패턴 값에 새로운 패턴 인덱스를 부여한 후, 상기 패턴 천이 테이블의 상단 가로줄에 상기 새로운 패턴 인덱스를 추가하고,
패턴 천이 테이블의 상단 가로줄 내 현재 선택된 패턴 값에 부여된 패턴 인덱스와, 좌단 세로줄 내 바로 이전에 선택된 패턴 값에 대응하는 패턴 인덱스가 교접하는 셀의 값을 '1'로 설정하거나, 해당 셀에 값이 이미 설정되어 있는 경우, 설정된 값을 '1' 큰 값으로 갱신하고,
패턴 천이 테이블의 상단 가로줄 내 패턴 인덱스로 패턴 천이 테이블의 좌측 세로줄을 갱신하는 것을 특징으로 하는 시계열 신호 정보량 추정 장치.
8. The apparatus according to claim 7,
Adding a new pattern index to a currently selected pattern value and adding the new pattern index to an upper horizontal line of the pattern shift table if the currently selected pattern value is not within an error tolerance range of values of previously selected patterns,
A value of a cell in which a pattern index assigned to a currently selected pattern value in the upper horizontal line of the pattern shift table and a pattern index corresponding to a pattern value selected immediately before in the left vertical line are set to '1' Is already set, the set value is updated to a value of " 1 "
And updates the left vertical line of the pattern shift table with the upper horizontal row pattern index of the pattern shift table.
현재 선택된 패턴 값이 이전까지 선택된 패턴들의 값 중 하나의 패턴 값의 오차허용범위 내에 존재하는 경우, 현재 선택된 패턴 값에 상기 하나의 패턴 값과 동일한 패턴 인덱스를 부여하고,
패턴 천이 테이블의 상단 가로줄 내 현재 선택된 패턴 값에 부여된 패턴 인덱스와, 좌단 세로줄 내 바로 이전에 선택된 패턴 값에 대응하는 패턴 인덱스가 교접하는 셀의 값을 '1'로 설정하거나, 해당 셀에 값이 이미 설정되어 있는 경우, 설정된 값을 '1' 큰 값으로 갱신하는 것을 특징으로 하는 시계열 신호 정보량 추정 장치.
8. The apparatus according to claim 7,
If the currently selected pattern value is within an error tolerance range of one of the values of the previously selected patterns, assigns the same pattern index to the currently selected pattern value as the one pattern value,
A value of a cell in which a pattern index assigned to a currently selected pattern value in the upper horizontal line of the pattern shift table and a pattern index corresponding to a pattern value selected immediately before in the left vertical line are set to '1' Is set, the set value is updated to a value of " 1 ".
상기 시계열 신호에 식별번호를 부여하고, 상기 시계열 신호의 정보량과 상기 식별번호를 연계하여 저장하는 식별번호 부여부를 더 포함하며,
여기서, 상기 저장된 시계열 신호의 정보량과 식별번호는, 상기 시계열 신호의 분석에 이용되는 것을 특징으로 하는 시계열 신호 정보량 추정 장치.
8. The method of claim 7,
And an identification number assigning unit for assigning an identification number to the time series signal and for associating and storing the information amount of the time series signal with the identification number,
Wherein the information amount and the identification number of the stored time series signal are used for analyzing the time series signal.
상기 패턴 천이 테이블의 정보량은, 하기 수학식을 이용하여 계산하는 것을 특징으로 하는 시계열 신호 정보량 추정 장치.
여기서, 각 셀의 확률은, 패턴 천이 테이블 내 모든 셀의 값의 합에 대한 각 셀의 값으로 결정되고, 상기 패턴 천이 테이블의 정보량은, 각 셀의 확률과 확률에 로그를 취한 값의 곱을 모두 더한 값으로 계산됨.
8. The method of claim 7,
Wherein the information amount of the pattern shift table is calculated using the following equation.
Here, the probability of each cell is determined by the value of each cell with respect to the sum of the values of all the cells in the pattern shift table, and the information amount of the pattern shift table is calculated by multiplying the probability of each cell and the product of the log- Calculated in addition.
상기 입력부를 통해 입력받은 시계열 신호를 기 결정된 주파수로 샘플링하여 디지털 신호로 변환하는 A/D 컨버터(ANALOG/DIGITAL CONVERTER),
상기 디지털 신호로 변환된 시계열 신호의 잡음을 제거하여 상기 재샘플링부로 제공하는 저주파 통과 필터를 더 포함하는 시계열 신호 정보량 추정 장치.8. The method of claim 7,
An A / D converter (ANALOG / DIGITAL CONVERTER) for sampling a time series signal input through the input unit at a predetermined frequency and converting the sampled time series signal into a digital signal,
And a low-pass filter for removing noise of the time-series signal converted into the digital signal and providing the sampled noise to the resampling unit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130099122A KR101558929B1 (en) | 2013-08-21 | 2013-08-21 | Apparatus and method for estimating information of time series signal |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130099122A KR101558929B1 (en) | 2013-08-21 | 2013-08-21 | Apparatus and method for estimating information of time series signal |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20150022048A KR20150022048A (en) | 2015-03-04 |
| KR101558929B1 true KR101558929B1 (en) | 2015-10-12 |
Family
ID=53020127
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020130099122A KR101558929B1 (en) | 2013-08-21 | 2013-08-21 | Apparatus and method for estimating information of time series signal |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101558929B1 (en) |
-
2013
- 2013-08-21 KR KR1020130099122A patent/KR101558929B1/en active IP Right Grant
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 이진희 외, 공간-시계열 모형을 이용한 결측대체 방법에 대한 연구, 응용통계연구 제20권3호 pp.499-514, 2007 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20150022048A (en) | 2015-03-04 |
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