KCI우수등재
시계열 데이터 분류를 위한 고속 DTW 가속기 설계 및 구현
저자
발행기관
학술지명
전자공학회논문지(Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers )
권호사항
발행연도
2021
작성언어
Korean
주제어
등재정보
KCI우수등재
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
51-58(8쪽)
KCI 피인용횟수
0
제공처
소장기관
본 논문에서는 시계열 데이터 간의 유사도 측정에서 효율적인 알고리즘인 DTW (dynamic time warping)의 연산 복잡도를 감소시키기 위한 하드웨어 구조를 제안하며, 이에 대한 구현 및 실험 결과를 제시한다. DTW 기법은 time-dependent 특성에 대응하기 위해 데이터들을 시간 축 상에서 정렬하는 과정을 거치며, 가능한 모든 정렬들 중 가장 최적의 정렬을 찾아 유사도를 측정한다. 이에 따라, 다른 알고리즘들에 비해 우수한 분류 성능을 나타내지만, 높은 연산 복잡도에 의해 응용에 제약을 갖는다. DTW의 높은 연산 복잡도를 낮추기 위해 다양한 방법들이 제시되었으며, 최근에는 기존의 다양한 DTW의 복잡도 개선방법들을 조합하여 추가적인 속도 개선을 위한 연구들이 진행 중에 있다. 그리고 속도를 더 향상시키기 위해 하드웨어 구현을 통한 속도 개선 방법이 연구되고 있다. 현재 제안된 DTW 속도 개선을 위한 최적의 하드웨어 구조는 DTW 연산 행렬의 각 요소가 이전 주위 요소들의 값들에 영향을 받는 DTW 연산 규칙을 준수하며 최적화된 연산 순서를 적용하여 연산 시간을 단축시켰지만, 여전히 제약 조건이 큰 일부 응용에는 많은 연산 시간을 필요로 한다. 이에 본 논문에서는 기존의 DTW 연산 규칙을 변형하고, 이를 반복 연산 기법을 활용하여 변형된 연산의 결과들을 보상함으로써 추가적인 연산 시간의 단축이 가능한 하드웨어 구조를 제안한다. FPGA 구현을 통한 실험 결과, 제안된 DTW 가속기는 기존의 DTW 가속기와 비교해 평균 약 61.3%의 연산 시간의 감소율을 나타냈으며, 약 3584개의 slice 및 1090 bits memory를 사용해 86MHz로 동작함을 확인하였다.
더보기In this paper, we propose a hardware architecture to reduce the computational complexity of dynamic time warping (DTW), an efficient algorithm in measuring similarity between time series data, and present implementation and experimental results. The DTW method performs an alignment process on a time axis to deal with the time-dependent characteristics of two time series data, and finds the optimal alignment among all possible alignments to accurately measure the similarity. Various methods have been proposed to reduce the high computational complexity of DTW, and recently, studies for additional speed improvement by combining various existing DTW complexity improvement methods are in progress. In addition, in order to further improve the speed, a method of speed improvement by hardware implementation is being studied. The currently proposed optimal hardware architecture for DTW speed improvement complies with the DTW arithmetic rules in which each element of the DTW calculation matrix is affected by the values of the previous neighboring factors, and reduces the execution time by applying the optimized calculation sequence, but some applications with large constraints still require a lot of execution time. Therefore, in this paper, we propose a hardware architecture that can reduce the additional execution time by modifying the existing DTW arithmetic rules and compensating for the results of the modified arithmetic by using an iterative computation technique. As a result of the experiment by the FPGA implementation, the proposed DTW accelerator showed an average reduction rate of about 61.3% of the execution time compared to the existing DTW accelerator, and it operates at 86MHz using about 3,584 slices and 1,090 bits memory.
더보기분석정보
연월일 | 이력구분 | 이력상세 | 등재구분 |
---|---|---|---|
2023 | 평가예정 | 계속평가 신청대상 (등재유지) | |
2018-01-01 | 평가 | 우수등재학술지 선정 (계속평가) | |
2015-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2014-12-11 | 학술지명변경 | 외국어명 : journal of The Institute of Electronics Engineers of Korea -> Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers | KCI등재 |
2014-01-21 | 학회명변경 | 영문명 : The Institute Of Electronics Engineers Of Korea -> The Institute of Electronics and Information Engineers | KCI등재 |
2011-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2009-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2007-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2005-10-17 | 학술지명변경 | 한글명 : 대한전자공학회 논문지 -> 전자공학회논문지 | KCI등재 |
2005-05-27 | 학술지등록 | 한글명 : 대한전자공학회 논문지외국어명 : journal of The Institute of Electronics Engineers of Korea | KCI등재 |
2005-01-01 | 평가 | 등재학술지 유지 (등재유지) | KCI등재 |
2002-07-01 | 평가 | 등재학술지 선정 (등재후보2차) | KCI등재 |
2000-01-01 | 평가 | 등재후보학술지 선정 (신규평가) | KCI후보 |
기준연도 | WOS-KCI 통합IF(2년) | KCIF(2년) | KCIF(3년) |
---|---|---|---|
2016 | 0.27 | 0.27 | 0.25 |
KCIF(4년) | KCIF(5년) | 중심성지수(3년) | 즉시성지수 |
0.22 | 0.19 | 0.427 | 0.09 |
서지정보 내보내기(Export)
닫기소장기관 정보
닫기권호소장정보
닫기오류접수
닫기오류 접수 확인
닫기음성서비스 신청
닫기음성서비스 신청 확인
닫기이용약관
닫기학술연구정보서비스 이용약관 (2017년 1월 1일 ~ 현재 적용)
학술연구정보서비스(이하 RISS)는 정보주체의 자유와 권리 보호를 위해 「개인정보 보호법」 및 관계 법령이 정한 바를 준수하여, 적법하게 개인정보를 처리하고 안전하게 관리하고 있습니다. 이에 「개인정보 보호법」 제30조에 따라 정보주체에게 개인정보 처리에 관한 절차 및 기준을 안내하고, 이와 관련한 고충을 신속하고 원활하게 처리할 수 있도록 하기 위하여 다음과 같이 개인정보 처리방침을 수립·공개합니다.
주요 개인정보 처리 표시(라벨링)
목 차
3년
또는 회원탈퇴시까지5년
(「전자상거래 등에서의 소비자보호에 관한3년
(「전자상거래 등에서의 소비자보호에 관한2년
이상(개인정보보호위원회 : 개인정보의 안전성 확보조치 기준)개인정보파일의 명칭 | 운영근거 / 처리목적 | 개인정보파일에 기록되는 개인정보의 항목 | 보유기간 | |
---|---|---|---|---|
학술연구정보서비스 이용자 가입정보 파일 | 한국교육학술정보원법 | 필수 | ID, 비밀번호, 성명, 생년월일, 신분(직업구분), 이메일, 소속분야, 웹진메일 수신동의 여부 | 3년 또는 탈퇴시 |
선택 | 소속기관명, 소속도서관명, 학과/부서명, 학번/직원번호, 휴대전화, 주소 |
구분 | 담당자 | 연락처 |
---|---|---|
KERIS 개인정보 보호책임자 | 정보보호본부 김태우 | - 이메일 : lsy@keris.or.kr - 전화번호 : 053-714-0439 - 팩스번호 : 053-714-0195 |
KERIS 개인정보 보호담당자 | 개인정보보호부 이상엽 | |
RISS 개인정보 보호책임자 | 대학학술본부 장금연 | - 이메일 : giltizen@keris.or.kr - 전화번호 : 053-714-0149 - 팩스번호 : 053-714-0194 |
RISS 개인정보 보호담당자 | 학술진흥부 길원진 |
자동로그아웃 안내
닫기인증오류 안내
닫기귀하께서는 휴면계정 전환 후 1년동안 회원정보 수집 및 이용에 대한
재동의를 하지 않으신 관계로 개인정보가 삭제되었습니다.
(참조 : RISS 이용약관 및 개인정보처리방침)
신규회원으로 가입하여 이용 부탁 드리며, 추가 문의는 고객센터로 연락 바랍니다.
- 기존 아이디 재사용 불가
휴면계정 안내
RISS는 [표준개인정보 보호지침]에 따라 2년을 주기로 개인정보 수집·이용에 관하여 (재)동의를 받고 있으며, (재)동의를 하지 않을 경우, 휴면계정으로 전환됩니다.
(※ 휴면계정은 원문이용 및 복사/대출 서비스를 이용할 수 없습니다.)
휴면계정으로 전환된 후 1년간 회원정보 수집·이용에 대한 재동의를 하지 않을 경우, RISS에서 자동탈퇴 및 개인정보가 삭제처리 됩니다.
고객센터 1599-3122
ARS번호+1번(회원가입 및 정보수정)