// Skapar minstakostnadslager.
public IRasterLayer createLeastCost(System.String destinationRaster, System.String outPath)
{
if (destinationRaster == "" || outPath == "")
{
MessageBox.Show("Check your rasters");
}
else
{
Geoprocessor gp = new Geoprocessor();
gp.OverwriteOutput = true;
//gp.AddOutputsToMap = false;
CostPath costPathTool = new CostPath();
costPathTool.in_cost_backlink_raster = backLink;
costPathTool.in_cost_distance_raster = costDist;
costPathTool.in_destination_data = dest;
costPathTool.out_raster = outPath;
IGeoProcessorResult geoProcessorResult = (IGeoProcessorResult)gp.Execute(costPathTool, null);
leastCost = new RasterLayer();
leastCost.CreateFromFilePath(outPath);
}
return(leastCost);
}
//他からもさわれるようにコスト計算をこちらに集約
public static DBACostPath CalcCost(Vec3[] a, Vec3[] b)
{
CostPath cp = DpMatching(a, b);
#if false
for (int i = 0; i < cp.cost.Length; ++i)
{
for (int k = 0; k < cp.cost[0].Length; ++k)
{
System.Diagnostics.Debug.Write(cp.cost[i][k]);
System.Diagnostics.Debug.Write(" ");
}
System.Diagnostics.Debug.WriteLine("");
}
System.Diagnostics.Debug.WriteLine("--");
for (int i = 0; i < cp.cost.Length; ++i)
{
for (int k = 0; k < cp.cost[0].Length; ++k)
{
System.Diagnostics.Debug.Write(cp.path[i][k]);
System.Diagnostics.Debug.Write(" ");
}
System.Diagnostics.Debug.WriteLine("");
}
System.Diagnostics.Debug.WriteLine("-------------------------------------------");
#endif
{
double[] cost = new double[a.Length];
int i = cp.path.Length - 1;
int j = cp.path[0].Length - 1;
double lastCost = cp.cost[cp.path.Length - 1][cp.path[0].Length - 1];
while (i > 0 && j > 0)
{
//cp.path[i][j] : 0:斜め、1:左、2:上 が前の位置
int time = 0;
while (cp.path[i][j] == 1 && j > 0) //
{
j--;
time++;
}
if (cp.path[i][j] == 0 && j > 0) //斜め
{
i--; j--;
time++;
} //下
else
{
i--;
time++;
}
//単位時間あたりのコストの増減
cost[i + 1] = (lastCost - cp.cost[i][j]) / time;
System.Diagnostics.Debug.WriteLine("cost :" + i + " " + cost[i + 1]);
//直前のコストとの差を算出するため
lastCost = cp.cost[i][j];
}
cost[0] = 0;
DBACostPath cc = new DBACostPath();
cc.dist = cp.cost[cp.path.Length - 1][cp.path[0].Length - 1];
cc.cost = cost;
return(cc);
}
}
// 2つの波形のDTWを算出
public static CostPath DpMatching(Vec3[] centroid, Vec3[] input)
{
int[] Cost_min_j = new int[centroid.Count()];
double[][] Dist = new double[centroid.Count()][];
double[][] Dist_diff = new double[centroid.Count()][];
double[] CostMin = new double[centroid.Count()];
double[,] distance = new double[centroid.Length, input.Length];
int[][] path = new int[centroid.Length][];
double ZurePenalty = 0.05; //ずれのコスト
//table output
//string outputTable = null;
//string outputfile = "C:\\Users\\MIDORI\\Documents\\Visual Studio 2017\\Projects\\DTW\\" + "CalcurateTableZure_" + A.ToString() + "_" + B.ToString() + ".csv";
for (int i = 0; i < centroid.Count(); i++)
{
for (int j = 0; j < input.Count(); j++)
{
distance[i, j] = Math.Sqrt((centroid[i][0] - input[j][0]) * (centroid[i][0] - input[j][0]) + (centroid[i][1] - input[j][1]) * (centroid[i][1] - input[j][1]) + (centroid[i][2] - input[j][2]) * (centroid[i][2] - input[j][2]));
}
}
//コスト計算
for (int i = 0; i < Dist.Length; i++)
{
Dist[i] = new double[input.Count()];
path[i] = new int[input.Count()];
//差分表示用
Dist_diff[i] = new double[input.Count()];
}
for (int i = 0; i < Dist.Length; i++)
{
CostMin[i] = double.MaxValue;
}
double[] temp = new double[3];
Dist[0][0] = distance[0, 0];//先頭文字同士のコスト
for (int i = 1; i < centroid.Count(); i++)
{
//distance:distance between (x1,y1,z1)and(x2,y2,z2)
Dist[i][0] = distance[i, 0] + Dist[i - 1][0] + ZurePenalty; //たて一列のコストを算出
}
for (int j = 1; j < input.Count(); j++)
{
Dist[0][j] = distance[0, j] + Dist[0][j - 1] + ZurePenalty; //横一列のコストを算出
}
for (int i = 1; i < centroid.Count(); i++)
{
for (int j = 1; j < input.Count(); j++)
{
// Dist[i][j]を計算
temp[0] = Dist[i - 1][j - 1];
// 横からの場合
temp[1] = Dist[i][j - 1] + ZurePenalty;
// 下から上の場合
temp[2] = Dist[i - 1][j] + ZurePenalty;
// 最もコストが少ないものを選ぶ
double min = Double.MaxValue;
int minPath = 0;
for (int m = 0; m < 3; ++m)
{
if (temp[m] < min)
{
min = temp[m];
minPath = m;
}
}
Dist[i][j] = distance[i, j] + min;
path[i][j] = minPath;
//差分表示用
Dist_diff[i][j] = distance[i, j];
if (Dist[i][j] < CostMin[i] || Dist[i][j] == CostMin[i] && i != j)
{
CostMin[i] = Dist[i][j];
Cost_min_j[i] = j;
}
}
}
//CSV格納用
//if ()
//{
// string DPoutput = " ";
// string newfile = "DPmatching.csv";
// for (int i = 0; i < centroid.Count(); ++i)
// {
// for (int j = 0; j < input.Count(); ++j)
// {
// DPoutput = DPoutput + "," + Dist[i][j].ToString();
// }
// DPoutput = DPoutput + "/n";
// }
// File.WriteAllText(newfile, DPoutput);
//}
CostPath rv = new CostPath();
rv.cost = Dist;
rv.path = path;
return(rv);
}
//Shoots で直接渡してしまう
//DBA(平均の波形)をとる
public static DBAShoot CalcAverage(Shoots shoots, int numberOfUpdates)
{
//仮の平均を決める
//最初の平均は1番目の時系列データe
//仮の平均 DBAcentroid[n][lengthOfCentroid][axis]
//時系列データ seq[t][axis]
//centroidを何回計算するか： numberOfUpdates
//後のKmeans呼び出しのため、ここで格納
Cluster cluster = new Cluster();
//最初のcentroidはshootnumber1番目の時系列データを代入
// 時系列データの長さが十分にあるとき
DBAShoot dba = new DBAShoot();
dba.DBAacc = (Vec3[])shoots[0].acc.Clone();
dba.DBAtime = (double[])shoots[0].time.Clone();
List <Vec3>[] assocTab = Enumerable.Range(0, dba.DBAacc.Length).Select(i => new List <Vec3>()).ToArray();
//時間格納用
List <double>[] assocTabTime = Enumerable.Range(0, dba.DBAacc.Length).Select(i => new List <double>()).ToArray();
for (int nu = 0; nu < numberOfUpdates; nu++)
{
string output = "centroidNum,DataNum,assocTab[i]x,y,z,assocTabTime[i],\r\n";
//仮の平均と時系列データとの距離を求める
foreach (Shoot s in shoots)
{
string file = "assoctab_" + nu + "_" + s.shootnumber + ".csv";
CostPath table = DpMatching(dba.DBAacc, s.acc);
int i = table.cost.Length - 1; //時系列データにおけるcentroidの数（固定）
int j = table.cost[0].Length - 1; //比較する時系列データの数（固定）（X,Y,Zともに共通）
while (i > 0 && j > 0)
{
//時系列データを対応付け
//assocTab[xyz][i] = 関連付けた仮の平均に対する時系列データ
assocTab[i].Add(s.acc[j]);
assocTabTime[i].Add(s.time[j]);
output += i + ", " + j + "," + s.acc[j].x + ", " + s.acc[j].y + ", " + s.acc[j].z + ", " + s.time[j] + "\r\n";
if (table.path[i][j] == 0)
{
//斜め
i--; j--;
}
else if (table.path[i][j] == 1)
{
//たて
j--;
}
else if (table.path[i][j] == 2)
{
//よこ
i--;
}
}
File.WriteAllText(file, output);
}
}
int n = 0;
foreach (List <Vec3> assoc in assocTab)
{
Vec3 asum = new Vec3();
// + / はCluster.csでoperaterとして定義済み
foreach (Vec3 a in assoc)
{
asum += a;
}
if (assoc.Count > 0)
{
asum /= assoc.Count;
//DBAの値 nはカウントのみ
dba.DBAacc[n] = asum;
//個別データとDBAcentroidとのコストの差を表示したい
//[対応するcentroidの数][何番目のデータ]:単位時間あたりのコストの増減
//dba.DBAtime[n] = assocTabTime[assoc.Count][n];
//DBAの時刻は該当するデータの時間の平均
}
else if (n > 0)
{
//比較 長さが不均等なときは直前の値を適用
dba.DBAacc[n] = dba.DBAacc[n - 1];
}
n++;
}
int m = 0;
foreach (List <double> assoc in assocTabTime)
{
//DBAtime* 平均の時間を入れたい場合は以下
//double tsum = 0;
//foreach (double t in assoc)
//{
// tsum = tsum + t;
//}
if (assoc.Count > 0)
{
//DBAの時刻は該当するデータの時間の平均にしたい場合
//tsum = tsum / assoc.Count;
//dba.DBAtime[m] = tsum;
//下記 インデックスエラーを避けるため
//if (m < assoc.Count)
//{
dba.DBAtime[m] = m;
//}
}
//else if (m > 0)
//{
// //比較 長さが不均等なときは直前の値を適用
// dba.DBAtime[m] = assoc[m - 1];
//}
m++;
}
return(dba);
}
