• 제목/요약/키워드: Cosine Component

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Estimating pile setup parameter using XGBoost-based optimized models

  • Xigang Du;Ximeng Ma;Chenxi Dong;Mehrdad Sattari Nikkhoo
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제36권3호
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    • pp.259-276
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    • 2024
  • The undrained shear strength is widely acknowledged as a fundamental mechanical property of soil and is considered a critical engineering parameter. In recent years, researchers have employed various methodologies to evaluate the shear strength of soil under undrained conditions. These methods encompass both numerical analyses and empirical techniques, such as the cone penetration test (CPT), to gain insights into the properties and behavior of soil. However, several of these methods rely on correlation assumptions, which can lead to inconsistent accuracy and precision. The study involved the development of innovative methods using extreme gradient boosting (XGB) to predict the pile set-up component "A" based on two distinct data sets. The first data set includes average modified cone point bearing capacity (qt), average wall friction (fs), and effective vertical stress (σvo), while the second data set comprises plasticity index (PI), soil undrained shear cohesion (Su), and the over consolidation ratio (OCR). These data sets were utilized to develop XGBoost-based methods for predicting the pile set-up component "A". To optimize the internal hyperparameters of the XGBoost model, four optimization algorithms were employed: Particle Swarm Optimization (PSO), Social Spider Optimization (SSO), Arithmetic Optimization Algorithm (AOA), and Sine Cosine Optimization Algorithm (SCOA). The results from the first data set indicate that the XGBoost model optimized using the Arithmetic Optimization Algorithm (XGB - AOA) achieved the highest accuracy, with R2 values of 0.9962 for the training part and 0.9807 for the testing part. The performance of the developed models was further evaluated using the RMSE, MAE, and VAF indices. The results revealed that the XGBoost model optimized using XGBoost - AOA outperformed other models in terms of accuracy, with RMSE, MAE, and VAF values of 0.0078, 0.0015, and 99.6189 for the training part and 0.0141, 0.0112, and 98.0394 for the testing part, respectively. These findings suggest that XGBoost - AOA is the most accurate model for predicting the pile set-up component.

얼굴인증 방법들의 조명변화에 대한 견인성 비교 연구 (Study On The Robustness Of Face Authentication Methods Under illumination Changes)

  • 고대영;김진영;나승유
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제12B권1호
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    • pp.9-16
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    • 2005
  • 본 논문은 얼굴인증 시스템 구현과 조명변화에 견인한 얼굴인증 방법들에 관한 연구에 초점을 둔다. 얼굴인증 시스템 구현을 위한 방법으로 PCA(Principal Component Analysis), GMM(Gaussian Mixture Models), 1차원 HMM(1 Dimensional Hidden Markov Models), 준 2차원 HMM(Pseudo 2 Dimensional Hidden Markov Models) 방법을 이용한다. 네 가지 다른 얼굴인증 방법들의 조명변화에 대한 성능비교 실험을 수행한다. 조명변화실험을 위해 얼굴이미지의 왼쪽에서 오른쪽으로 인공적인 조명효과(${\delta}=0,40,60,80$)를 준다. 얼굴특징벡터는 얼굴이미지에서 분할한 각 블록에 대한 2D DCT(2 Dimensional Discrete Cosine Transform) 계수를 이용하고 실험은 ORL(Olivetti Research Laboratory) 얼굴데이터베이스를 사용한다. 실험결과 모든 경우 조명변화 값이 커질수록 성능저하가 발생한다. 또한 조명변화가 없는 경우(${\delta}=0$) 준 2차원 HMM이 $2.54{\%}$, 1차원 HMM이 $3.18{\%}$, PCA가 $11.7{\%}$, GMM이 $13.38{\%}$의 EER(Equal Error Rate) 성능을 나타낸다. 조명변화가 없는 경우(${\delta}=0$) 1차원 HMM 방법이 PCA 방법보다 좋은 성능을 나타내지만 조명변화 ${\delta}{\geq}40$인 때에는 반대로 PCA 방법이 더 좋은 성능을 나타낸다. 마지막으로 준 2차원 HMM의 경우 조명변화에 관계없이 가장 좋은 EER성능을 나타낸다.

벡터 공간 모델과 HAL에 기초한 단어 의미 유사성 군집 (Word Sense Similarity Clustering Based on Vector Space Model and HAL)

  • 김동성
    • 인지과학
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    • 제23권3호
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    • pp.295-322
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    • 2012
  • 본 연구에서는 벡터 공간 모델과 HAL (Hyperspace Analog to Language)을 적용해서 단어 의미 유사성을 군집한다. 일정한 크기의 문맥을 통해서 단어 간의 상관성을 측정하는 HAL을 도입하고(Lund and Burgess 1996), 상관성 측정에서 고빈도와 저빈도에 다르게 측정되는 왜곡을 줄이기 위해서 벡터 공간 모델을 적용해서 단어 쌍의 코사인 유사도를 측정하였다(Salton et al. 1975, Widdows 2004). HAL과 벡터 공간 모델로 만들어지는 공간은 다차원이므로, 차원을 축소하기 위해서 PCA (Principal Component Analysis)와 SVD (Singular Value Decomposition)를 적용하였다. 유사성 군집을 위해서 비감독 방식과 감독 방식을 적용하였는데, 비감독 방식에는 클러스터링을 감독 방식에는 SVM (Support Vector Machine), 나이브 베이즈 구분자(Naive Bayes Classifier), 최대 엔트로피(Maximum Entropy) 방식을 적용하였다. 이 연구는 언어학적 측면에서 Harris (1954), Firth (1957)의 분포 가설(Distributional Hypothesis)을 활용한 의미 유사도를 측정하였으며, 심리언어학적 측면에서 의미 기억을 설명하기 위한 모델로 벡터 공간 모델과 HAL을 결합하였으며, 전산적 언어 처리 관점에서 기계학습 방식 중 감독 기반과 비감독 기반을 적용하였다.

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사람 인식을 위한 비 이미지 개선 및 고속화 (Raining Image Enhancement and Its Processing Acceleration for Better Human Detection)

  • 박민웅;정근용;조중휘
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.345-351
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    • 2014
  • This paper presents pedestrian recognition to improve performance for vehicle safety system or surveillance system. Pedestrian detection method using HOG (Histograms of Oriented Gradients) has showed 90% recognition rate. But if someone takes a picture in the rain, the image may be distorted by rain streaks and recognition rate goes down by 62%. To solve this problem, we applied image decomposition method using MCA (Morphological Component Analysis). In this case, rain removal method improves recognition rate from 62% to 70%. However, it is difficult to apply conventional image decomposition method using MCA on vehicle safety system or surveillance system as conventional method is too slow for real-time system. To alleviate this issue, we propose a rain removal method by using low-pass filter and DCT (Discrete Cosine Transform). The DCT helps separate the image into rain components. The image is removed rain components by Butterworth filtering. Experimental results show that our method achieved 90% of recognition rate. In addition, the proposed method had accelerated processing time to 17.8ms which is acceptable for real-time system.

United Electromagnetic Characteristics and Online Monitoring Method of Static Air-gap Eccentricity of Turbo-Generator

  • Tang, Gui-Ji;Ke, Meng-Qiang;He, Yu-Ling;Wang, Fa-Lin
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제11권6호
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    • pp.1614-1627
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    • 2016
  • The purpose of this paper is to investigate the united Electromagnetic characteristics for the effective monitoring on the static air-gap eccentricity (SAGE) of turbo-generator. Different from other studies, this paper not only studies on the unbalanced magnetic pull (UMP) and the vibration characteristics of the stator and the rotor, but also investigates the harmonic features of the magnetic flux density and the circulating current inside the parallel branches (CCPB). The theoretical calculation, together with the finite-element-method (FEM) simulation and the experiment verification, is taken for a SDF-9 type non-salient generator. It is shown that, when SAGE occurs, apparent double-frequency UMP and vibrations will be produced both on the stator and the rotor, while the CCPB will have an obvious increment at the $1^{st}$ harmonic component. In addition, the amplitude of the magnetic flux density will be of cosine distribution in the circumferential position of the air-gap, while in normal condition it is a constant. Moreover, the pass-band amplitude, together with the $1^{st}$ harmonic of the magnetic flux density, will be enlarged as well. These united electromagnetic characteristics can be used as the diagnosis and monitoring criterion for SAGE.

GCST-SVD 기반 디지털 영상 워터마킹 방법 (Digital Image Watermarking Schemes Based on GCST and SVD)

  • 이적식
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.154-161
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    • 2013
  • 본 논문에서는 인간시각필터로 고려되는 Gabor 코사인과 사인 함수를 이용한 변환을 디지털 영상의 워터마킹 방법에 적용하였다. 변환된 주파수 영역에서 SVD의 특이값 또는 주성분을 이용한 4가지 워터마크 삽입과 추출 알고리즘을 제안한다. 삽입한 워터마크는 2차원 영상이고, 삽입한 워터마크와 추출한 워터마크 사이의 유사성을 측정하기 위하여 시각적인 판단뿐만 아니라 정규화된 상관값을 계산하였으며, 제안한 4가지 방법의 성능을 다양한 공격에 대해서 비교하였다. 가장 낮은 수평 또는 수직 교류 주파수 성분에 워터마크를 삽입하는 GCST-SVD 방법이 여러 공격에 대한 실험 결과로부터 높은 상관값과 시각적인 워터마크 특징을 잘 나타내므로 좋은 워터마킹 방법으로 사용할 수 있음을 볼 수 있다.

Shuffled Discrete Sine Transform in Inter-Prediction Coding

  • Choi, Jun-woo;Kim, Nam-Uk;Lim, Sung-Chang;Kang, Jungwon;Kim, Hui Yong;Lee, Yung-Lyul
    • ETRI Journal
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    • 제39권5호
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    • pp.672-682
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    • 2017
  • Video compression exploits statistical, spatial, and temporal redundancy, as well as transform and quantization. In particular, the transform in a frequency domain plays a major role in energy compaction of spatial domain data into frequency domain data. The high efficient video coding standard uses the type-II discrete cosine transform (DCT-II) and type-VII discrete sine transform (DST-VII) to improve the coding efficiency of residual data. However, the DST-VII is applied only to the Intra $4{\times}4$ residual block because it yields relatively small gains in the larger block than in the $4{\times}4$ block. In this study, after rearranging the data of the residual block, we apply the DST-VII to the inter-residual block to achieve coding gain. The rearrangement of the residual block data is similar to the arrangement of the basis vector with a the lowest frequency component of the DST-VII. Experimental results show that the proposed method reduces the luma-chroma (Cb+Cr) BD rates by approximately 0.23% to 0.22%, 0.44% to 0.58%, and 0.46% to 0.65% for the random access, low delay B, and low delay P configurations, respectively.

HVS와 신경회로망을 이용한 디지털 워터마킹 (Digital Watermarking using HVS and Neural Network)

  • 이영희;이문희;차의영
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.101-109
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    • 2006
  • 본 논문에서는 DCT 도메인에서 영상의 블록에 대한 분류에 따라 다른 블록들에 삽입될 워터마크의 강도를 적용적으로 조절하여 워터마크를 삽입하기 위해 인간 시각 시스템(HVS)과 선경회로망 중 SOM(Self-Organizing Map)을 이용한 적용적 디지털 이미지 워터마킹을 제안한다. 인간 시각 시스템을 기반으로 하여 블록의 특정벡터를 찾아낸다. 블록의 특정벡터를 입력으로 SOM에 의해 블록들은 4등급으로 분류된다. 이들 중 3개의 등급에 속하는 블록을 선택하여 DCT 계수들 중 DC성분을 제외한 저주파 성분을 가지는 6개의 계수들을 선택하여 워터마크를 삽입한다. 실험을 통해 새로 제안된 알고리즘은 좋은 화질을 얻을 수 얻을 수 있었고 JPEG 압축, 영상처리, 기하학적 변환과 잡음과 같은 공격에 아주 강인하였다.

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ULTRAVIOLET ISOPHOTE SHAPES OF NEARBY ELLIPTICAL GALAXIES AND SPIRAL BULGES

  • SOHN YOUNG-JONG
    • 천문학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.59-66
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    • 2001
  • In this paper, we investigate the correlation between the radial ultraviolet color distribution and the shapes of the ultraviolet isophote for elliptical galaxies (M32, NGC 1399) and spiral bulges (of M31, M81) by using their archival UIT images. For M31, M81, and NGC 1399, the radial ultraviolet color distributions show a two-component trend; as the distance from the galactic center increase the color becomes redder in the inner region while it becomes bluer in the outer region. On the other hand, the color of M32 continues to become bluer with the increasing galactocentric distance. We also find, unlike the optical/IR images, significant variations of the position angle and the ellipticity in the ultraviolet isophotes of M31, M81, and NGC 1399 through the inner regions. For M32, the variation is significant in the outer region. Since these variation implies the triaxiality of their intrinsic shapes, we suggest that the early-type galaxies and spiral bulges with a radial color gradient in ultraviolet tend to have a triaxiality. On the other hand, the shape parameter characterized by the fourth order cosine Fourier coefficient of the isophote, a(4)/a, indicates that the systematic deviations of the ultraviolet isophotes of the four galaxies are smaller than $\~0.2\%$ in units of the semi-major axis. The latter result implies that the ultraviolet isophotes of the galaxies have a pure elliptical shape rather than the boxy or disky shapes. Therefore, there is no clear evidence of correlation between the radial ultra-violet color gradient and the boxy/disky shapes of isophotes.

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분할영역의 3차원 스캐닝을 이용한 홀로그래픽 비디오 신호의 효율적인 부호화 기술 (An Efficient Coding Technique of Holographic Video Signal using 3D Segment Scanning)

  • 서영호;최현준;김동욱
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권2C호
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    • pp.132-140
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    • 2007
  • 본 논문에서는 디지털화된 형태로 취득 및 저장된 홀로그램 신호를 부호화하는 새로운 기술을 제안한다. 디지털 홀로그램의 독특한 특성을 파악하여 적절한 형태의 데이터로 변환한 후에 현재 널리 사용되고 있는 표준 압축 기술들에 적용하고자 한다. 전처리과정 이후에 부호화를 위해 추출된 홀로그램은 위치적인 다시점 특성을 이용하여 분할된다. 분할된 홀로그램은 2차원의 여러 시점에서 객체를 촬영한 것과 유사한 특성을 보인다. 시각적으로 잡음과 유사한 형태로 관찰되는 홀로그램의 회절 패턴은 그 자체로써 압축에 이용하기 어렵다. 따라서 홀로그램 생성 원리와 유사하면서 고속 변환이 가능한 2차원 DCT (Discrete Cosine Transform)를 이용하여 분할된 홀로그램을 주파수 변환한다. 주파수 변환된 분할 영역들은 시간적 및 공간적 상관도에 따라서 3차원 스캔 과정을 거치면서 하나의 비디오 스트림으로 구성된다. 비디오 스트림의 한 프레임에 해당하는 분할된 영역들은 다양한 범위를 가지는 계수들로 구성되는데 이를 재구성한 후에 부호화 알고리즘을 이용하여 압축한다. 실험 결과를 살펴보면 제안한 알고리즘은 기존의 기술에 비해서 16배 이상의 높은 압축율에서 더 좋은 복원 성능을 보였다.