在R中实现约束DTW：限制时间规整的窗口大小

默认DTW的无约束对齐会出现跨过大时间范围的匹配（比如你遇到的粉色序列40秒点对齐到蓝色序列0秒点），要解决这个问题，你可以通过dtw函数的window.size参数设置最大允许的时间偏移量，实现约束性DTW对齐。

关键步骤说明 #

1. 匹配采样与时间的对应关系：window.size的单位是数据点的个数，需要和你的时间序列采样频率对应。比如你的序列是80秒内每秒一个数据点，那1个数据点就对应1秒；如果是每2秒一个点，1个数据点对应2秒。
2. 设置窗口大小：假设你想允许最多K秒的灵活对齐空间，就把window.size设为K（按采样点换算后的值）。

修改后的代码示例 #

比如要限制最多5秒的对齐偏移（假设数据是每秒一个采样点）：

# 带时间窗口约束的DTW对齐
alignment <- dtw(Listeners, Speaker, window.size = 5)

# 查看对齐距离
alignment$distance

# 绘制约束后的对齐结果
plot(dtw(Listeners, Speaker, keep=TRUE, window.size = 5), 
     xaxp = c(0, 10, 10), yaxp = c(0, 10, 10), 
     type="twoway", col=c('blue', 'magenta'))

额外说明 #

• 如果你的两个序列长度不同，可以保留默认的window.type = "slantedband"（倾斜带宽窗口）；如果长度相同，也可以指定window.type = "sakoechiba"（固定带宽窗口），效果类似。
• 如果序列不是均匀时间采样，先通过zoo或xts包重采样到均匀间隔，再设置window.size才能准确对应实际秒数。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Dasha