Diplomová práce

Efficient Implementation of Dynamic Time Warping for Motion Data

Bc. Matěj Hamala
Anotace

S rostoucí dostupností technologií pro zachycení pohybu (MoCap) se značně zvýšila potřeba efektivního zpracovávání velkého množství MoCap dat. Jedna z klíčových výzev zpracování těchto dat spočívá ve vyhledávání založeném na podobnosti, které se obvykle realizuje pomocí algoritmu Dynamic Time Warping (DTW). Kvadratická složitost DTW však komplikuje jeho širší použití. Díky poslednímu výzkumu bylo představeno …více

Abstract

As motion capture technologies become more prevalent, the need for effective management of extensive motion data has grown significantly. One primary challenge is similarity-based searching within motion capture data, typically approached with the Dynamic Time Warping (DTW) algorithm. However, the quadratic complexity of DTW complicates its large-scale application. This issue has been widely researched …více

Zadání práce

Dynamic Time Warping (DTW) is an algorithm for measuring similarity between two temporal sequences that may vary in speed. For instance, similarities in walking could be detected using DTW, even if one person was walking faster than the other. The DTW is used in many application domains, including human motion analysis, speech recognition, or financial data analysis.

The DTW algorithm is based on dynamic programming and its computation is quadratic to the length of its input, which is in many cases quite prohibitive. In 2012, a very interesting paper called “Searching and Mining Trillions of Time Series Subsequences under Dynamic Time Warping” was published, introducing a number of possible optimizations of the DTW. The paper demonstrated impressive improvement of the DTW efficiency. However, the presented techniques were only used on one-dimensional data and rather basic use-cases.

In the DISA laboratory, we are using the DTW for analyzing motion data, which in their raw format are long high-dimensional time series. We are also able to transform the motions into more compact temporal sequences but with some specific properties. For both these types of time series, it would be extremely useful to have a more efficient implementation of DTW than the basic one we have now. Therefore, the objective of the diploma thesis is to study the techniques presented in the above-mentioned paper and other related ones, and analyze their suitability for our data. The selected techniques will be implemented within the MESSIF library for similarity searching and experimentally evaluated on motion data.

Práce zkontrolována:
23. 5. 2023 15:00, RNDr. Petra Budíková, Ph.D., učo 66445
Jazyk práce
angličtina angličtina
Termín obhajoby
20. 6. 2023
Práce byla úspěšně obhájena

Vedoucí

RNDr. Petra Budíková, Ph.D., učo 66445
KSUZD FI MU

Oponent

RNDr. Miriama Jánošová, Ph.D., učo 424615
KSUZD FI MU

Konzultant

doc. RNDr. Jan Sedmidubský, Ph.D., učo 60474
KSUZD FI MU

  • Přidání souboru

    Soubor nebo složku lze nahrát pomocí tlačítka Přidat.
  • Další operace se soubory

    Podrobnosti lze zjistit označením příslušného řádku.
  • Pohled pro experty

    Pro častou práci je možné zvolit režim Více možností.
  • Vyhledávání souborů

    Vyhledávaný výraz můžete zadat přímo do adresního řádku.
  • Rychlý přístup k souborům

    Pomocí funkce Nedávné je možné se rychle vrátit k právě prohlíženým souborům. Oblíbené soubory je také možné označit Hvězdičkou.