• 제목/요약/키워드: 은닉 마코프 모델

검색결과 82건 처리시간 0.03초

비음수 텐서 분해와 은닉 마코프 모델을 이용한 터널 환경에서의 음향 사고 검지 방법 (An Acoustic Event Detection Method in Tunnels Using Non-negative Tensor Factorization and Hidden Markov Model)

  • 김남균;전광명;김홍국
    • 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
    • /
    • 제8권9호
    • /
    • pp.265-273
    • /
    • 2018
  • 본 논문에서는 터널 환경에서 비음수 텐서분해와 가우시안 혼합을 갖는 은닉 마코프 모델을 사용한 사고 검지 시스템을 제안한다. 대부분의 터널 내 환경은 내재된 환경으로 인한 작은 사고들이 발생한다. 특히 터널 내에서 사고가 발생할 시, 2차, 3차 사고가 발생되어 큰 재해로 발전할 가능성이 높다. 주로 시각기반의 사고 검지 기법들이 많이 제안되어왔으나, 시야각 등의 문제로 오검지가 발생하는 단점이 존재한다. 이러한 시각기반의 검지 기법을 보완하기 위해 본 논문에 제안된 기법은 터널환경에서의 음향사고 검출의 정확도 개선을 위해 비음수 텐서분해와 가우시안 혼합모델(Gaussian mixture model, GMM) 기반의 은닉 마코프 모델(hidden Markov model, HMM)을 이용한다. 제안된 방법은 비음수 텐서 분해 기법에 활용되는 사고음향 모델과 잡음모델을 사용하여 사고음을 분리하고, 분리된 사고음을 기반으로 기 훈련된 GMM-HMM 기반의 음향모델을 기반으로 우도비 검증을 수행하여 사고 검지를 수행한다. 제안된 방법의 검지 정확도를 평가하기 위해 터널 내 환경잡음과 사고음을 합성하여 생성한 데이터를 생성하였고, 높은 정확도를 얻을 수 있었다.

화자공간모델 진화에 근거한 연속밀도 은닉 마코프모델의 온라인 적응 (Online Adaptation of Continuous Density Hidden Markov Models Based on Speaker Space Model Evolution)

  • 김동국;김영준;김현우;김남수
    • 한국음향학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국음향학회 2002년도 하계학술발표대회 논문집 제21권 1호
    • /
    • pp.69-72
    • /
    • 2002
  • 본 논문에서 화자공간모델 evolution에 기반한 continuous density hidden Markov model (CDHMM)의 online 적응에 대한 새로운 기법을 제안한다. 학습화자의 a priori knowledge을 나타내는 화자공간모델은 factor analysis (FA) 또는 probabilistic principal component analysis (PPCA)와 같은 은닉변수모델(latent variable model)에 의해 효과적으로 나타내어진다. 은닉 변수모델은 화자공간모델뿐아니라 CDHMM 파라메터의 ajoint prior분포를 표시함으로, maximum a posteriori(MAP)적응기법에 직접 적용되어진다. 화자공간모델의 hyperparameters와 CDHMM파라메터를 동시에 순차적으로 적응하기 위해 quasi-Bayes (QB)추정 기술에 기반한 online 적응기법을 제안한다. 연속숫자음 인식과 관련된 화자적응 실험을 통해 제안된 기법은 적은 적응데이터에서 좋은 성능을 나타내며, 데이터가 증가함에 따라 성능이 지속적으로 증가함을 보여준다.

  • PDF

은닉 마코프 모델 확률 보정을 이용한 음성 인식 성능 향상 (Performance Improvement in Speech Recognition by Weighting HMM Likelihood)

  • 권태희;고한석
    • 한국음향학회지
    • /
    • 제22권2호
    • /
    • pp.145-152
    • /
    • 2003
  • 본 논문에서는 인식 단위로서의 개개의 은닉 마코프 모델 (HMM: Hidden Markvo Model)에 대응하는 가중치를 도입하여 HMM출력 스코어는 HMM출력 확률과 HMM 가중치의 곱으로 표현된다고 가정하고 기존의 최소 분류 오류 훈련 방법과 유사하게 HMM 가중치를 반복적으로 훈련하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 오인식 척도에 대해 차분 (delta) 계수를 정의하고 이를 이용하여 HMM 가중치를 반복하여 훈련하는 방법이다. 이러한 방법은 HMM 가중치의 합을 HMM 개수의 총합으로 제한함으로써 기존의 파라미터 추정 방법과 비터비 (Viterbi) 알고리즘에 큰 변화 없이 음성 인식에 효과적으로 적용될 수 있다. 제안된 방법은 기존의 분할 (segmental) 최소 분류 오류훈련 방법과 비교하여 추정하는 파라미터의 개수가 감소되었으며 훈련 모델의 최적 상태열을 이용한 경도 계산 과정이 포함되지 않음으로써 계산량을 효과적으로 단축할 수 있다. HMM가중치를 이용한 HMM기반의 음성 인식기의 성능 평가를 위해서 단독 숫자음 인식 실험을 실시하였다. 실험적 결과들은 HMM 확률 보정을 이용한 음성 인식 시스템이 베이스라인 시스템보다 음성 인식 성능이 더 우수함을 보여준다. 제안된 방법은 기존의 최소 분류 오류 훈련 방법에 비하여 구현하기 간편한 반면에 더욱 우수한 음성 인식 성능 향상을 보여준다.

사용자 의도에 따른 행동 모델을 이용한 의도 인식 기법 (Intention-Awareness Method using Behavior Model Based User Intention)

  • 김건수;김동문;윤태복;이지형
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국지능시스템학회 2007년도 추계학술대회 학술발표 논문집
    • /
    • pp.3-6
    • /
    • 2007
  • 사람들이 어떠한 행동을 할 때는 특정 의도를 가지고 있기 때문에 상황에 맞는 적합한 서비스를 제공하기 위해서는 사용자가 현재 하고 있는 행동에 대한 의도를 파악해야한다. 이를 위해 의도와 행동사이의 연관성을 이용하여 사용자의 의도에 따른 행동의 모델을 만든다. 일상생활에서 사람들이 하는 행동은 작은 단위 행동들의 연속(sequence)으로 이루어지므로, 사용자의 단위행동의 순서를 분석한다면 의도에 따른 행동 모델을 만들기가 용이해진다. 하지만, 이런 단위 행동 분석 방법의 문제점은 같은 의도를 가진 행동이 완벽하게 동일한 단위 행동의 순서로 일어나지는 않는다는 점이다. 시스템은 동일한 동작 순서로 일어나지 않는 행동들을 서로 다른 의도를 가진 행동으로 이해하게 된다. 따라서 이 문제점을 해결할 수 있는 사용자 의도 파악 기법이 필요하다. 본 논문에서는 과거의 사용자의 행동 정보를 기반으로 행동들의 유사성을 판별하였고, 그 결과를 이용하여 행동의 의도를 파악하는 방법을 사용한다. 이를 위해, 과거 사용자가 한 행동들을 단위 시간 별로 나누어 단위 행동의 순서로 만들고, 이를 K-평균 군집화 방법(K-means)으로 군집들의 순서로 나타내었다. 이 변경된 사용자 행동 정보를 사용하여 은닉 마코프 모델을 학습 시키고, 이렇게 만들어진 은닉 마코프 모델은 현재 사용자가 행한 행동이 어떤 행동인지를 예측하여 사용자의 의도를 파악한다.

  • PDF

은닉 마코프 모델을 이용한 음성 인식 시스템 설계 (Design of A Speech Recognition System using Hidden Markov Models)

  • 이철원;임인칠
    • 전자공학회논문지B
    • /
    • 제33B권1호
    • /
    • pp.108-115
    • /
    • 1996
  • 본 논문에서는 이산 은닉 마코프 모델(Discrete Hidden Markov Model)을 이용한 연결 음성 인식에 관한 알고리듬 및 모델 토폴로지를 제안한다. 제안된 모델은 인식률과 인식할 수 있는 어휘를 고려하여 2 음소열 및 3 음소열 모델을 사용하며, 보다 정확한 음소 간의 세그멘테이션과 알고리듬의 수행 속도를 고려하여 2 음소열에서는 첫 번째 상태와 마지막 상태를 안정 상태, 나머지 상태는 천이 상태인 4 개의 상태를 갖도록 하고, 또한 3 음소열에서는 7 개의 상태를 갖도록 하며, 여기서 7개의 상태는 3 개의 안정 상태와 4개의 천이 상태를 갖도록 개선한다. 또한, 제안된 음성 인식 알고리듬은 인식 과정 내에서 음소의 발음 구간을 검출하도록 설계한다.

  • PDF

주식 예측을 위한 은닉 마코프 모델의 이용 (Using Hidden Markov Model for Stock Flow Forecasting)

  • 박형준;홍다혜;김문현
    • 대한전기학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
    • /
    • pp.1860-1861
    • /
    • 2007
  • 주식 예측은 주식 시장이 생긴 이래로 투자자들이나, 금융 전문가들 사이에서 매우 중요한 일이 되어 왔다. 그러한 중요성으로 인해 엘리오트 파동이론과 같은 많은 주식 예측 기법이 제시되었고, 또한 이러한 예�G의 자동화를 위해 인공지능분야에서도 많은 연구가 있어왔다. 주가 예측에 패턴인식 방법을 적용한 기존의 연구로는 주로 ANN(Artificial Neural Network)방식과 은닉 마코프 모델(HMM, Hidden Markov Model)이 있었고, 본 논문에서는 HMM을 이용한 방법을 제안한다. HMM은 시간 순차적인 패턴을 가지는 모델의 인식에 좋은 성능을 보여 주로 음성인식 분야에서 많이 이용되고 있다. 주식 변화 역시 시간 순차적 흐름에 따라 기울기의 변화가 어느 정도 일정한 패턴을 가지는 성질이 있고, 이것은 HMM을 이용한 패턴인식으로 주식의 앞으로의 변화를 예측하기에 적합한 요인이 된다. 본 논문에서는 이를 위해 다음과 같은 과정을 걸쳤다. 첫 번째로 실존 회사의 장기간의 주식 테이터를 기반으로 여러 개의 HMM모델을 학습 하였다. 두 번째로 예측하고자 하는 기간 이전의 주식 변화 데이터를 입력으로 하여, 이전에 이와 유사한 패턴이 있었는지를 HMM을 통해 알아냈다. 마지막으로 이렇게 알아낸 패턴을 이용하여 앞으로의 주식 변화를 예측하였다. 실험은 실제 주식 변화와 예측값의 비교를 통해 정확도를 검증하였다.

  • PDF

논문 모집 공고에서의 정보 추출을 위한 2단계 은닉 마코프 모델 (Two-Phase Hidden Markov Models for Call-for-Paper Information Extraction)

  • 김정현;박성배;이상조
    • 한국정보과학회 언어공학연구회:학술대회논문집(한글 및 한국어 정보처리)
    • /
    • 한국정보과학회언어공학연구회 2005년도 제17회 한글 및 한국어 정보처리 학술대회
    • /
    • pp.7-12
    • /
    • 2005
  • 본 논문은 은닉 마코프 모델(hidden Markov Model: HMM)을 2 단계로 적용하여 논문 모집공고(Call-for-Paper: CFP)에서 필요한 정보를 추출하는 방법을 제안한다. HMM은 순차적인 흐름의 정보를 담고 있는 데이터를 잘 설명할 수 있으며 CFP가 담고 있는 정보에는 순서가 있기 때문에, CFP를 HMM으로 설명할 수 있다. 하지만, 문서를 전체적으로(global) 파악하는 HMM만으로는 정보의 정확한 경계를 파악할 수 없다. 따라서 첫 번째 단계로 CFP문서에서 구(phrase) 단위를 구성하는 단어의 열에 대한 HMMs을 통해 국부적으로(local) 정보의 경계와 대강의 종류를 파악한다. 그리고 두 번째 단계에서 전체적인 문서의 내용 흐름에 근거하여 구축된 HMM을 이용하여 그 정보가 세부적으로 어떤 종류의 정보인지 정한다. PASCAL challenge에서 제공받은 Cff 말뭉치에 대한 첫 번째 단계의 실험 결과, 0.60의 재현률과 0.61의 정확률을 보였으며, 정확률과 재현률을 바탕으로 F-measure를 측정한 결과 0.60이었다.

  • PDF

스마트폰 내장 가속도 센서를 이용한 2단계 행위 인식 시스템의 설계 및 구현 (Design and Implementation of a Two-Phase Activity Recognition System Using Smartphone's Accelerometers)

  • 김종환;김인철
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
    • /
    • 제3권2호
    • /
    • pp.87-92
    • /
    • 2014
  • 본 논문에서는 스마트폰 내장 가속도 센서를 이용한 2단계 행위 인식 시스템을 제안한다. 제안하는 행위 인식 시스템에서는 각 행위 별 가속도 데이터의 시간적 변화 패턴을 충분히 반영하기 위해, 1단계에서는 결정트리(DT) 학습을 수행하고, 2단계에서는 1단계 분류 결과들의 시퀀스를 이용하여 은닉 마코프 모델(HMM) 학습을 수행한다. 또한, 견고한 행위 인식기를 얻기 위해, 동일한 행위에 대해 서로 사용자와 서로 다른 스마트폰 위치와 방향으로부터 수집한 다양한 대용량 데이터를 이용하여 본 시스템을 훈련하였다. 6가지 실내 행위들에 대해 수집한 6720개의 가속도 센서 데이터를 이용한 실험을 통해, 본 시스템은 앞서 설명한 설계 방식을 기초로 높은 인식 성능을 보여주었다.

혼합 은닉필터모델 (HFM)을 이용한 비정상 잡음에 오염된 음성신호의 향상 (Speech Enhancement Based on Mixture Hidden Filter Model (HFM) Under Nonstationary Noise)

  • 강상기;백성준;이기용;성굉모
    • 한국음향학회지
    • /
    • 제21권4호
    • /
    • pp.387-393
    • /
    • 2002
  • 비정상 잡음에 오염된 음성신호의 향상을 위하여 혼합 은닉필터모델 (HFM: Hidden Filter Model)에 기초한 기법을 제안하였다. 오염된 음성신호를 선형상태방정식으로 모델링하고 파라미터는 마코프 모델에 따른다고 가정하였다. 이 파라미터들은 잡음에 오염되지 않은 학습신호로부터 추정할 수 있다. 추정과정은 혼합 상호복합모델 (IMM: Interacting Multiple Model)에 기초하여 이루어지며, 음성신호의 추정값은 상호작용하는 병렬의 칼만 필터들의 가중합으로 주어진다. 실험결과로부터 제안한 방법의 성능이 기존의 방법에 비해 개선되었음을 확인할 수 있었다.