Scheduling and Sampling Technologies for Sensor Data 傳感數據的調度和採樣技術
نویسنده
چکیده
This thesis addresses three important problems related to sensor data processing with the purpose to improve the correctness of results in execution of sensor queries. The first problem focuses on how to schedule updates to maintain the temporal validity of sensor data with minimal workload. The second problem is how to select the right set of sensors for sensor data aggregation to obtain data values that are precise enough to meet the probabilistic requirements of sensor queries. The third problem is how to guarantee the accuracy of the query results without incurring significant update cost in the context of Location Dependent Continuous Query (LDCQ). In the first part, we study the real-time scheduling algorithms for update transactions associated with sensor data to minimize CPU utilization. Different from the traditional real-time scheduling approaches which adopt periodic update transaction model, we propose a novel algorithm, namely deferrable scheduling algorithm for fixed priority transactions (DS-FP), in which update transactions are scheduled following a sporadic task model. DS-FP exploits the semantics of temporal validity constraint of sensor data by judiciously deferring the sampling times of update transaction jobs as late as possible. The schedulability of the algorithm is examined and a sufficient condition is presented in this thesis. We also present a theoretical analysis of its CPU utilization and prove that DS-FP is optimal for fixed priority schedules in terms of minimizing processor workload. To reduce the on-line scheduling overhead of DS-FP, we further propose two hyperperiod-based approaches with lower scheduling overhead and also satisfying the validity constraint. The first algorithm, namely DEferrable Scheduling with Hyperperiod by Schedule Construction (DESH-SC), searches for a hyperperiod in the DS-FP schedule, and repeats the hyperperiod infinitely. The second algorithm, namely DEferrable Scheduling with Hyperperiod by Schedule Adjustment (DESHSA), adjusts the DS-FP schedule in an interval so that the adjusted schedule in the interval can be repeated infinitely. In this manner, we reduce the on-line scheduling
منابع مشابه
Study on SRTP and Design of Key Exchange for Secure VoIP
VoIP [6], [19], [25]是一種快速興起的技 術,其利用 IP (Internet Protocol) [7]技術來實現 新型的電話通訊。VoIP 透過語音信號數位化 處理、壓縮編碼等讓其於網路上傳輸;然後再 解壓縮,把數位信號還原成原音,來達到通話 的目的。VoIP 將聲音從傳送端到達目的端的 基本過程是:1.聲電轉換-透過裝置將聲波變 換為電信號;2.量化取樣-將模擬電信號按照 某種取樣方式(例如:脈衝編碼調製,即 PCM) 轉換成數位信號;3.製成封包-將一定時長數 位化後的語音信號組合,隨後,按照國際電聯 (ITU-T)的標準,這些語音數據被封裝到 RTP [2], [4]封包中,接著並進一步封裝到 UDP (User Datagram Protocol) [7]封包和 IP 封包 中;4.傳輸-IP 封包在 IP 網路由傳送端傳送 到目的端;5.接收封包並做電...
متن کامل進階式調變頻譜補償法於強健性語音辨識之研究 (Advanced Modulation Spectrum Compensation Techniques for Robust Speech Recognition) [In Chinese]
在各種環境強健性技術中,有一類技術為對語音特徵的調變頻譜作統計上的正規化, 而 在先前這一類技術的研究裡,若對分頻段的頻譜做正規化處理,相對於全頻帶正規化的 處理法有較好的強健性效能,但其中由於不等切的切割方式,將調變頻譜中低頻部份分 的比較細,導致低頻範圍的子頻段,會有頻譜點數不足的問題,影響到我們計算其頻譜 特徵統計值的精確度,因此這些方法應有改進的空間。基於此觀察,本論文提出一系列 重疊式分頻段調變頻譜統計正規化法,此類方法可以有效提升子頻段中用以計算統計值 的頻譜點數,提升統計值的精確度,進而改善分頻段統計正規化法的效能,可以使所得 特徵在環境強健性上的效能更為優越。 本論文採用國際通用的 AURORA-2 連續數字語料庫作一系列的語音辨識實驗,由實驗 結果可明確驗證,我們提出的重疊式分頻段方法比起傳統非重疊式分頻段的方法更能有 效地提升各種雜訊環境下的辨識精確率。此外,我們...
متن کامل強健性語音辨識中分頻段調變頻譜補償之研究 (A Study of Sub-band Modulation Spectrum Compensation for Robust Speech Recognition) [In Chinese]
雖然語音科技進步迅速,但自動語音辨識仍是一門值得繼續研究開發的課題。因為 目前多數的語音辨識系統應用於不受干擾的安靜環境,雖然能得到相當滿意的辨識效 果,但若將其應用於實際的環境中,語音訊號往往會因為環境雜訊的影響,導致辨識效 能有明顯地衰減,發展多年的強健性技術即是針對此項缺點作改進。 在諸多強健性技術中,有一類方法為對語音特徵作統計上的正規化,傳統上, 這些方法都是對全頻段的語音特徵時間序列做正規化處理,然而,在分析此類方法的效 能上,通常是以其調變頻譜的正規化程度作為效能的依據,因此,如果直接在語音特徵 之調變頻譜上作正規化,應亦可達到不錯的效果。另外,由於不同頻率的調變頻率成 份具有不相等的重要性,但是傳統之特徵時間序列正規化法相對忽略了此性質,基於這 些觀察,在本論文中,我們提出了一系列的分頻段調變頻譜統計正規化法,此類方法可 以分別正規化不同頻段的統計特性,進而提升語音特...
متن کامل基於聽覺感知模型之類神經網路及其在語者識別上之應用 (Two-stage Attentional Auditory Model Inspired Neural Network and Its Application to Speaker Identification) [In Chinese]
根據神經生理學研究,耳朵會針對聲音的各個頻率進行分頻,並產生出聽覺頻譜,研究人 員根據專注聽覺現象和生物聽覺實驗,也發現了大腦聽覺皮質上神經作用的模式。於本論文中, 我們運用類神經網路,建構出一種模擬人類聽覺的類神經網路模型,並在語者識別這個應用上 進行討論,期望能成功連結神經生理學的知識與工程的技術。而我們所設計的模型,是利用兩 層不同維度的卷積神經網路(Convolutional Neural Network),分別模擬初期耳蝸階段及大腦皮質 階段,透過設計卷積核初始值,即耳蝸階段多組一維分頻濾波器和大腦皮質階段同時解析時頻 資訊的二維濾波器,以使模型能夠快速地達到收斂狀態。而透過模型訓練,根據目的與環境變 因的不同,模型會自動調整其中參數,使輸入資料映射至目標的型態。同時我們也針對所提出 的模型架構,進行了多種形態的比較,進而發現在給定初始值的狀況下,即使訓練不夠充分, 也能產...
متن کامل最小變異數調變頻譜濾波器於強健性語音辨識之研究 (A Study of Minimum Variance Modulation Filter for Robust Speech Recognition) [In Chinese]
本論文所探討的是語音特徵強健性技術,藉此改善雜訊環境下語音辨識的效能。我們利 用原始最小變異數調變濾波器法設計的環境失真目標函數,應用至求取濾波器之最佳頻 率響應上,進而發展出兩種特徵時間序列濾波器求取演算法,分別為基於最小變異數準 則之最小平方頻譜擬合法 (MV-LSSF)及基於最小變異數準則之強度頻譜內插法 (MV-MSI)。在這兩種方法中,利用我們所求得的濾波器之最佳頻率響應取代原始最小 平方頻譜擬合法(LSSF)與強度頻譜內插法(MSI)中所使用的濾波器,來得到欲逼近的目 標功率頻譜密度。從 Aurora-2 連續數字資料庫的實驗結果證實,這兩種基於最小變異 數準之調變頻譜正規化法,在各種雜訊環境下都優於傳統的兩種調變頻譜正規化法,而 得到更佳的辨識精確度。與基礎實驗結果相比較,MV-LSSF 與MV-MSI 所達到之相對 錯誤降低率分別為在 55.41%與 51.20%,顯...
متن کاملذخیره در منابع من
با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید
عنوان ژورنال:
دوره شماره
صفحات -
تاریخ انتشار 2006