• Title/Summary/Keyword: 고차원 데이터

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A Study On Three-dimensional Face Recognition Model Using PCA : Comparative Studies and Analysis of Model Architectures (PCA를 이용한 3차원 얼굴인식 모델에 관한 연구 : 모델 구조 비교연구 및 해석)

  • Park, Chan-Jun;Oh, Sung-Kwun
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2015.07a
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    • pp.1373-1374
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    • 2015
  • 본 논문은 복잡한 비선형 모델링 방법인 다항식 기반 RBF 뉴럴 네트워크(Radial Basis Function Neural Network)와 벡터공간에서 임의의 비선형 경계를 찾아 두 개의 집합을 분류하는 방법으로 주어진 조건하에서 수학적으로 최적의 해를 찾는 SVM(Support Vector Machine)를 사용하여 3차원 얼굴인식 모델을 설계하고 두 모델의 3차원 얼굴 인식률을 비교한다. 3D스캐너를 통해 3차원 얼굴형상을 획득하고 획득한 영상을 전처리 과정에서 포인트 클라우드 정합과 포즈보상을 수행한다. 포즈보상 통해 정면으로 재배치한 영상을 Multiple Point Signature기법을 이용하여 얼굴의 깊이 데이터를 추출한다. 추출된 깊이 데이터를 RBFNN과 SVM의 입력패턴과 출력으로 선정하여 모델을 설계한다. 각 모델의 효율적인 학습을 위해 PCA 알고리즘을 이용하여 고차원의 패턴을 축소하여 모델을 설계하고 인식 성능을 비교 및 확인한다.

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Motion Ontology for Description of Moving Object in Video (객체 움직임 표현을 위한 모션 온톨로지)

  • Cho, Mi-Young;Song, Dan;Kim, Pan-Koo
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2005.05a
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    • pp.177-180
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    • 2005
  • 오늘날 디지털 비디오 처리 시스템의 성능 향상 및 분석을 위한 많은 방법론이 연구되어 왔지만, 저차원 레벨의 성분에 기반을 둔 것이 일반적이다. 그러나 사용자의 요구는 단순한 저차원의 인식이 아니라 비디오 데이터 내에 포함된 의미를 이해하는 것으로 고차원 레벨의 의미 분석 방법론이 대두되고 있다. 이에 본 논문에서는 객체간 시공간적(Spatio-Temporal) 관계 모델에 기반한 움직임의 메타데이터에 대한 의미적 공간을 생성하기 위해 모션 온톨로지(Motion Ontology)를 제안한다. 이는 의미 기반 비디오 검색을 위한 프레임워크를 제공할 뿐만아니라 자동 나레이션 생성 등에 이용할 수 있을 것이다.

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Video-based Face Recognition Using Multilinear Principal Component Analysis of Tensor Faces (텐서얼굴의 다선형 주성분 분석기법을 이용한 동영상 기반 얼굴 인식)

  • Han, Yun-Hee;Kwak, Keun-Chang
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2010.11a
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    • pp.565-567
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    • 2010
  • 일반적으로 얼굴 인식 방법에는 템플릿 기반 통계적 기법들이 사용되고 있다. 이 방법들은 2차원 영상을 고차원 벡터로 표현하여 특징을 추출한다. 그러나 많은 이미지와 비디오 데이터는 본래 텐서로 표현된다. 따라서, 본 논문에서는 벡터 표현보다는 직접적인 텐서 표현으로 특징들을 추출하기 위해 텐서 얼굴의 다선형 주성분 분석(MPCA: Multilinear Principal Component Analysis) 기법을 이용한 동영상 기반 얼굴인식에 대해 다룬다. 마지막으로, u-로봇 테스트베드 환경에서 구축된 얼굴 인식 데이터 베이스를 이용하여 제안된 방법과 기존 방법들의 인식처리시간과 성능을 비교한다.

A Study on Feature Extraction Performance of Naive Convolutional Auto Encoder to Natural Images (자연 영상에 대한 Naive Convolutional Auto Encoder의 특징 추출 성능에 관한 연구)

  • Lee, Sung Ju;Cho, Nam Ik
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2022.06a
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    • pp.1286-1289
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    • 2022
  • 최근 영상 군집화 분야는 딥러닝 모델에게 Self-supervision을 주거나 unlabeled 영상에 유사-레이블을 주는 방식으로 연구되고 있다. 또한, 고차원 컬러 자연 영상에 대해 잘 압축된 특징 벡터를 추출하는 것은 군집화에 있어 중요한 기준이 된다. 본 연구에서는 자연 영상에 대한 Convolutional Auto Encoder의 특징 추출 성능을 평가하기 위해 설계한 실험 방법을 소개한다. 특히 모델의 특징 추출 능력을 순수하게 확인하기 위하여 Self-supervision 및 유사-레이블을 제공하지 않은 채 Naive한 모델의 결과를 분석할 것이다. 먼저 실험을 위해 설계된 4가지 비지도학습 모델의 복원 결과를 통해 모델별 학습 정도를 확인한다. 그리고 비지도 모델이 다량의 unlabeled 영상으로 학습되어도 더 적은 labeled 데이터로 학습된 지도학습 모델의 특징 추출 성능에 못 미침을 특징 벡터의 군집화 및 분류 실험 결과를 통해 확인한다. 또한, 지도학습 모델에 데이터셋 간 교차 학습을 수행하여 출력된 특징 벡터의 군집화 및 분류 성능도 확인한다.

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Locally Linear Embedding for Face Recognition with Simultaneous Diagonalization (얼굴 인식을 위한 연립 대각화와 국부 선형 임베딩)

  • Kim, Eun-Sol;Noh, Yung-Kyun;Zhang, Byoung-Tak
    • Journal of KIISE
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    • v.42 no.2
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    • pp.235-241
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    • 2015
  • Locally linear embedding (LLE) [1] is a type of manifold algorithms, which preserves inner product value between high-dimensional data when embedding the high-dimensional data to low-dimensional space. LLE closely embeds data points on the same subspace in low-dimensional space, because the data points have significant inner product values. On the other hand, if the data points are located orthogonal to each other, these are separately embedded in low-dimensional space, even though they are in close proximity to each other in high-dimensional space. Meanwhile, it is well known that the facial images of the same person under varying illumination lie in a low-dimensional linear subspace [2]. In this study, we suggest an improved LLE method for face recognition problem. The method maximizes the characteristic of LLE, which embeds the data points totally separately when they are located orthogonal to each other. To accomplish this, all of the subspaces made by each class are forced to locate orthogonally. To make all of the subspaces orthogonal, the simultaneous Diagonalization (SD) technique was applied. From experimental results, the suggested method is shown to dramatically improve the embedding results and classification performance.

Feature Parameter Extraction and Speech Recognition Using Matrix Factorization (Matrix Factorization을 이용한 음성 특징 파라미터 추출 및 인식)

  • Lee Kwang-Seok;Hur Kang-In
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.10 no.7
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    • pp.1307-1311
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    • 2006
  • In this paper, we propose new speech feature parameter using the Matrix Factorization for appearance part-based features of speech spectrum. The proposed parameter represents effective dimensional reduced data from multi-dimensional feature data through matrix factorization procedure under all of the matrix elements are the non-negative constraint. Reduced feature data presents p art-based features of input data. We verify about usefulness of NMF(Non-Negative Matrix Factorization) algorithm for speech feature extraction applying feature parameter that is got using NMF in Mel-scaled filter bank output. According to recognition experiment results, we confirm that proposed feature parameter is superior to MFCC(Mel-Frequency Cepstral Coefficient) in recognition performance that is used generally.

Evolutionary Learning of Hypernetwork Classifiers Based on Sequential Bayesian Sampling for High-dimensional Data (고차 데이터 분류를 위한 순차적 베이지안 샘플링을 기반으로 한 하이퍼네트워크 모델의 진화적 학습 기법)

  • Ha, Jung-Woo;Kim, Soo-Jin;Zhang, Byoung-Tak
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2012.06b
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    • pp.336-338
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    • 2012
  • 본 연구에서는 고차 데이터 분류를 위해 순차적 베이지만 샘플링 기반의 진화연산 기법을 이용한 하이퍼네트워크 모델의 학습 알고리즘을 제시한다. 제시하는 방법에서는 모델의 조건부 확률의 사후(posterior) 분포를 최대화하도록 학습이 진행된다. 이를 위해 사전(prior) 분포를 문제와 관련된 사전지식(prior knowledge) 및 모델 복잡도(model complexity)로 정의하고, 측정된 모델의 분류성능을 우도(likelihood)로 사 용하며, 측정된 사전분포와 우도를 이용하여 모델의 적합도(fitness)를 정의한다. 이를 통해 하이퍼네트워크 모델은 고차원 데이터를 효율적으로 학습 가능할 뿐이 아니라 모델의 학습시간 및 분류성능이 개선될 수 있다. 또한 학습 시에 파라미터로 주어지던 하이퍼에지의 구성 및 모델의 크기가 학습과정 중에 적응적으로 결정될 수 있다. 제안하는 학습방법의 검증을 위해 본 논문에서는 약 25,000개의 유전자 발현정보 데이터셋에 대한 분류문제에 모델을 적용한다. 실험 결과를 통해 제시하는 방법이 기존 하이퍼네트워크 학습 방법 뿐 아니라 다른 모델들에 비해 우수한 분류 성능을 보여주는 것을 확인할 수 있다. 또한 다양한 실험을 통해 사전분포로 사용된 사전지식이 모델 학습에 끼치는 영향을 분석한다.

Support vector machine and multifactor dimensionality reduction for detecting major gene interactions of continuous data (서포트 벡터 머신 알고리즘을 활용한 연속형 데이터의 다중인자 차원축소방법 적용)

  • Lee, Jea-Young;Lee, Jong-Hyeong
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • v.21 no.6
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    • pp.1271-1280
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    • 2010
  • We have used multifactor dimensionality reduction (MDR) method to study genegene interaction effect of statistical model in general. But, MDR method could not be applied in the continuous data. In this paper, continuous-type data by the support vector machine (SVM) algorithm are proposed to the MDR method which provides an introduction to the technique. Also we apply the method on the identify major interaction effects of single nucleotide polymorphisms (SNPs) responsible for economic traits in a Korean cattle population.

Design of Optimized pRBFNNs-based Face Recognition Algorithm Using Two-dimensional Image and ASM Algorithm (최적 pRBFNNs 패턴분류기 기반 2차원 영상과 ASM 알고리즘을 이용한 얼굴인식 알고리즘 설계)

  • Oh, Sung-Kwun;Ma, Chang-Min;Yoo, Sung-Hoon
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.21 no.6
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    • pp.749-754
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    • 2011
  • In this study, we propose the design of optimized pRBFNNs-based face recognition system using two-dimensional Image and ASM algorithm. usually the existing 2 dimensional face recognition methods have the effects of the scale change of the image, position variation or the backgrounds of an image. In this paper, the face region information obtained from the detected face region is used for the compensation of these defects. In this paper, we use a CCD camera to obtain a picture frame directly. By using histogram equalization method, we can partially enhance the distorted image influenced by natural as well as artificial illumination. AdaBoost algorithm is used for the detection of face image between face and non-face image area. We can butt up personal profile by extracting the both face contour and shape using ASM(Active Shape Model) and then reduce dimension of image data using PCA. The proposed pRBFNNs consists of three functional modules such as the condition part, the conclusion part, and the inference part. In the condition part of fuzzy rules, input space is partitioned with Fuzzy C-Means clustering. In the conclusion part of rules, the connection weight of RBFNNs is represented as three kinds of polynomials such as constant, linear, and quadratic. The essential design parameters (including learning rate, momentum coefficient and fuzzification coefficient) of the networks are optimized by means of Differential Evolution. The proposed pRBFNNs are applied to real-time face image database and then demonstrated from viewpoint of the output performance and recognition rate.

Feature selection for text data via sparse principal component analysis (희소주성분분석을 이용한 텍스트데이터의 단어선택)

  • Won Son
    • The Korean Journal of Applied Statistics
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    • v.36 no.6
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    • pp.501-514
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    • 2023
  • When analyzing high dimensional data such as text data, if we input all the variables as explanatory variables, statistical learning procedures may suffer from over-fitting problems. Furthermore, computational efficiency can deteriorate with a large number of variables. Dimensionality reduction techniques such as feature selection or feature extraction are useful for dealing with these problems. The sparse principal component analysis (SPCA) is one of the regularized least squares methods which employs an elastic net-type objective function. The SPCA can be used to remove insignificant principal components and identify important variables from noisy observations. In this study, we propose a dimension reduction procedure for text data based on the SPCA. Applying the proposed procedure to real data, we find that the reduced feature set maintains sufficient information in text data while the size of the feature set is reduced by removing redundant variables. As a result, the proposed procedure can improve classification accuracy and computational efficiency, especially for some classifiers such as the k-nearest neighbors algorithm.