• Title/Summary/Keyword: EM알고리즘

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Layered-earth Resistivity Inversion of Small-loop Electromagnetic Survey Data using Particle Swarm Optimization (입자 군집 최적화법을 이용한 소형루프 전자탐사 자료의 층서구조 전기비저항 역해석)

  • Jang, Hangilro
    • Geophysics and Geophysical Exploration
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    • v.22 no.4
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    • pp.186-194
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    • 2019
  • Deterministic optimization, commonly used to find the geophysical inverse solutions, have its limitation that it cannot find the proper solution since it might converge into the local minimum. One of the solutions to this problem is to use global optimization based on a stochastic approach, among which a large number of particle swarm optimization (PSO) applications have been introduced. In this paper, I developed a geophysical inversion algorithm applying PSO method for the layered-earth resistivity inversion of the small-loop electromagnetic (EM) survey data and carried out numerical inversion experiments on synthetic datasets. From the results, it is confirmed that the PSO inversion algorithm could increase the inversion success rate even when attempting the inversion of small-loop EM survey data from which it might be difficult to find a best solution by applying the Gauss-Newton inversion algorithm.

Robust Speech Enhancement Using HMM and $H_\infty$ Filter (HMM과 $H_\infty$필터를 이용한 강인한 음성 향상)

  • 이기용;김준일
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.23 no.7
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    • pp.540-547
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    • 2004
  • Since speech enhancement algorithms based on Kalman/Wiener filter require a priori knowledge of the noise and have focused on the minimization of the variance of the estimation error between clean and estimated speech signal, small estimation error on the noise statistics may lead to large estimation error. However, H/sub ∞/ filter does not require any assumptions and a priori knowledge of the noise statistics, but searches the best estimated signal among the entire estimated signal by applying least upper bound, consequently it is more robust to the variation of noise statistics than Kalman/Wiener filter. In this paper, we Propose a speech enhancement method using HMM and multi H/sub ∞/ filters. First, HMM parameters are estimated with the training data. Secondly, speech is filtered with multiple number of H/sub ∞/ filters. Finally, the estimation of clean speech is obtained from the sum of the weighted filtered outputs. Experimental results shows about 1dB∼2dB SNR improvement with a slight increment of computation compared with the Kalman filter method.

Method for Channel Estimation in Ambient Backscatter Communication (주변 후방산란 통신에서의 채널 추정기법)

  • Kim, Soo-Hyun;Lee, Donggu;Sun, Young-Ghyu;Sim, Issac;Hwang, Yu-Min;Shin, Yoan;Kim, Dong-In;Kim, Jin-Young
    • The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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    • v.19 no.4
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    • pp.7-12
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    • 2019
  • Ambient backscatter communication is limited to channel estimation technique through a pilot signal, which is a channel estimation method in current RF communication, due to transmission power efficiency. In a limited transmission power environment, the research of traditional ambient backscatter communication has been studied assuming that it is an ideal channel without signal distortions due to channel conditions. In this paper, we propose an expectation-maximization(EM) algorithm, one of the blind channel estimation techniques, as a channel estimation method in ambient backscatter communication system which is the state of channel following normal distribution. In the proposed system model, the simulations confirm that channel estimate through EM algorithm is approaching the lower bound of the mean square error compared with the Bayesian Cramer-Rao Boundary(BCRB) to check performance. It shows that the channel parameter can be estimated in the ambient backscatter communication system.

Antenna Design using Automated Process (자동화 프로세스를 통한 안테나 설계)

  • Kim, Yong-Jin
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
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    • 2009.12a
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    • pp.645-648
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    • 2009
  • 본 논문에서는 안테나 설계에 있어서 자동화 설계 프로세스를 제안하고자 한다. 안테나 설계는 최적화를 위한 반복적인 시뮬레이션 과정을 거쳐야 하며, 설계된 안테나의 실제 적용 시 튜닝 과정을 통한 시간이 많이 소요되는 경우가 있다. 본 논문에서는 유전자 알고리즘을 이용 하여 초기 안테나 모델 설계 시 안테나 설계자에게 사용 가능한 다양한 모델을 제시하며, 안테나 설계 시 중요 인자를 제시함으로써 초기 설계 및 방향설정의 시간을 줄이고자 한다. 사용된 최적화 알고리즘은 Non-dominated Sorting 유전자 알고리즘이며, 이 알고리즘은 multi-objective를 가지는 문제 해결에 적합한 알고리즘이다. 안테나 설계를 위한 EM computational tool로는 ESP V.5가 사용되었다. 시뮬레이션 결과를 통해 사용 가능한 적합한 안테나 모델을 제시하였다.

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Analysis of EMS NETWORK Topology Algorithm (EMS NETWORK Topology 알고리즘에 대한 연구)

  • Yu, Hyun-Jung;Choi, Young-Min;Kim, Min-Bae;Kim, Kwang-Ho;Park, Yong-Jo;Kim, Sung-Hak
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2007.11b
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    • pp.69-71
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    • 2007
  • 최근 들어 전력 계통은 점차 복잡해지고 계통의 규모 역시 빠른 속도로 성장하고 있다. 한국전력거래소는 전력계통의 안정적, 경제적 운영을 담당하고 있는 기관으로 '01년 현재의 에너지관리시스템(EMS)를 도입하여 실시간 전력계통에 대한 정확한 판단을 기반으로 전력계통의 안정성과 경제성 확보에 주력하고 있다. EMS의 대표적인 기능은 계통데이터의 수집(SCADA), 자동발전제어(AGC), 계통해석(NA) 등으로 대별되며, 이중 계통해석 기능은 프로그램 규모면에서 가장 큰 부분을 차지하고 있다. 계통해석 기능은 또다시 상태추정(SE), 상정사고분석(CA), 안전도해석(SENH), 고장해석(SCT) 등의 프로그램으로 구성되어 다양한 실시간 계통해석을 수행하게 된다. 전력계통 해석은 먼저 대상계통을 수학적 모델로 정식화하기 전에 계통망의 기하학적 구조를 기술하는 단계가 필요한데 이를 토폴로지 처리라고 하며, 보통 그래프이론인 노트(Node)와 마디(Branch)를 사용하여 전력계통망을 구성하는 요소들의 연결관계를 정의하게 된다. 본고는 이론적 수준을 넘어 EMS의 계통해석 기능에서 실계통을 해석하기 위해 쓰이고 있는 토폴로지 처리의 기본 알고리즘을 분석하여 국내 전력산업 기술 선진화에 기여하고자 한다.

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Grid Sensor Network Routing Algorithm for Efficient Power Consumption (효율적인 에너지 소비를 위한 그리드 센서 네트워크 라우팅 알고리즘)

  • Kim, Min-Je;Jang, Kyung-Sik
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2009.10a
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    • pp.1026-1029
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    • 2009
  • Efficient Power consumption is important in sensor networks because charging of deployed sensor nodes is too difficult. So this paper focused on Modified-CBPER reduces energy consumption by reducing CBPER's data announcement ragne, and propose an algorithm to reduce power consumption by additional reduction of data announcement range. Proposed EM-CBPER(Enhanced Modified CBPER) somewhat increases power consumption of data request and data forwarding but it reduces total power consumption by reducing data announcement transmission of account for large quantity on total packet transmission.

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Modeling sharply peaked asymmetric multi-modal circular data using wrapped Laplace mixture (겹친라플라스 혼합분포를 통한 첨 다봉형 비대칭 원형자료의 모형화)

  • Na, Jong-Hwa;Jang, Young-Mi
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • v.21 no.5
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    • pp.863-871
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    • 2010
  • Until now, many studies related circular data are carried out, but the focuses are mainly on mildly peaked symmetric or asymmetric cases. In this paper we studied a modeling process for sharply peaked asymmetric circular data. By using wrapped Laplace, which was firstly introduced by Jammalamadaka and Kozbowski (2003), and its mixture distributions, we considered the model fitting problem of multi-modal circular data as well as unimodal one. In particular we suggested EM algorithm to find ML estimates of the mixture of wrapped Laplace distributions. Simulation results showed that the suggested EM algorithm is very accurate and useful.

Development of data conversion system between MOS & EMS (이기종 컴퓨터(MOS/EMS)간 데이터 자동변환시스템 개발)

  • Lee, Kang-Jae;Choi, Bong-Soo;Kim, Tae-Eon
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2008.07a
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    • pp.1863-1864
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    • 2008
  • 한국전력거래소에서 운영중인 EMS(Energy Management System)와 MOS(Market Operation System) 설비는 각각 Alstom사와 ABB사에 의해 우리나라의 전력계통 특성에 맞게 제작되어 공급된 전력계통과 전력시장의 운영을 자동화한 시스템이다. EMS는 전력계통 감시와 효율적인 운영을 위해 전력계통을 모델링한 데이터를 활용하며, MOS는 실시간 급전계획 수립을 위한 기반자료로 전력계통을 모델링한 데이터를 사용하게 된다. 그러나, 대한민국 전력산업의 핵심인 두 시스템은 시스템 설계 방식 및 DB 구조가 상이하여 전력계통의 신.증설 및 변경 시 동일한 데이터를 양 시스템에 각각 따로 구축, 운영해야하는 실정이다. 이에 따라 DB작업을 위한 자료 준비부터 입력, 수정, 검증 등 모든 과정에 중복된 관리가 이루어지고 있다. 중복 관리는 양 시스템 간 DB의 주요 데이터 특성 및 명칭이 상이하여 일률적인 관리가 어렵고, 시스템별 특성 및 운영노하우가 없이는 인적실수에 의한 입력오류 개연성이 폭넓게 존재하는 등 현 상황에서 피할 수 없는 현실이었다. EMS와 MOS 시스템 중 최소한 개의 시스템을 전면 재구축하지 않으면 해결되지 않을 본 문제를 해소하기 위하여 전력거래소는 특정 시스템에 구축된 데이터를 변환알고리즘을 통해 나머지 하나의 시스템에 자동 구축할 수 있는 시스템을 개발하여 활용하고자 한다. 이것이 바로 EMS에 입력되어 정확성이 검증된 계통데이터를 추출하여 MOS의 데이터 형식으로 변환하고, 변환된 데이터를 MOS시스템에 자동으로 입력할 수 있는 MOS/EMS 데이터 자동변환시스템이다.

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Adaptive and Recursive Tracking of Unpaved Roads (무인주행차량을 위한 비포장 도로추적)

  • Chung, Hong;Koo, Bon-Seok
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 1999.10b
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    • pp.548-550
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    • 1999
  • 무인 주행 차량에 있어서, 포장 또는 비포장 도로의 시각적 추적은 매우 중요한 문제중의 하나이다. 따라서, 비디오 이미지로부터 비포장 도로를 추적할 수 있는 신속한 비젼 알고리즘의 개발이 필요하다. 이 논문에서는 칼만 필터와 EM(Expectation Maximization) 이론을 이용해 도로를 예측하고 시스템 파라미터를 갱신하는 방법을 제시한다. 시스템 파라미터, 도로 state, 도로 경계선, 그리고 모든 과거 데이터들을 각각 EM 파라미터, hidden data, incomplete data와 complete data로 정의함으로서 도로 state를 예측하고 시스템 파라미터를 추정할 수 있는 시간 회귀적 수식을 유도해 낼 수 있다. 이러한 방법을 이용하여 도로 state는 칼만 필터에 의해 매 프레임마다 예측되며, 시스템 파라미터들은 주기적으로 갱신되는 것이다. 결과적으로 이 방법은 주변환경과 날씨에 많은 영향을 받는 도로의 모양과 특징을 잘 찾아낼 수 있다. 또한 도로의 다음 state를 예측할 수 있는 점을 이용하면 계산량을 줄일 수 있으므로 실시간 구현에 용이하다. 이와 같은 방법으로 우리는 0.1 sec/frame 처리속도를 보장하는 도로추적 시스템을 구현하였다.

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Variable Selection in Clustering by Recursive Fit of Normal Distribution-based Salient Mixture Model (정규분포기반 두각 혼합모형의 순환적 적합을 이용한 군집분석에서의 변수선택)

  • Kim, Seung-Gu
    • The Korean Journal of Applied Statistics
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    • v.26 no.5
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    • pp.821-834
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    • 2013
  • Law et al. (2004) proposed a normal distribution based salient mixture model for variable selection in clustering. However, this model has substantial problems such as the unidentifiability of components an the inaccurate selection of informative variables in the case of a small cluster size. We propose an alternative method to overcome problems and demonstrate a good performance through experiments on simulated data and real data.