• 제목/요약/키워드: Entropy based method

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Cross Entropy 기반의 주파수 영역에서 스펙트럼 센싱 성능 개선 (An Improved Cross Entropy-Based Frequency-Domain Spectrum Sensing)

  • 타사미아;구준롱;장성진;김재명
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제48권3호
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    • pp.50-59
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    • 2011
  • 본 논문은 주파수 영역에서 과거와 현재에 센싱된 결과들의 관계를 이용한 스펙트럼 센싱기법을 제안하였다. 기존에 제안된 대부분의 스펙트럼 센싱기법은 해당 시간에 센싱된 우선사용자의 신호만을 다루고 있다. 해당 시간 이전의 우선사용자의 상태는 조건부확률을 사용하여 검출기의 신뢰성을 증가시킬 수 있다. 따라서, 본 논문은 이전 시간과 해당 시간의 스펙트럼 센싱 결과를 사용하는 cross entropy 기반의 스펙트럼 센싱기법을 제안하며 이를 통해 우선사용자 신호 검출 성능을 향상시키고 잡음에 강인한 성능을 가질 수 있다. 이전 시간에 검출된 신호가 잡음인 경우 cross entropy 기반의 스펙트럼 센싱 성능 감소는 기존의 entropy 기반의 센싱기법과 동일하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 보다 향상된 cross entropy 센싱기법을 제안하였다. 본 논문은 시뮬레이션을 통해 가장 최근에 제안된 주파수 영역에서의 entropy 기반 스펙트럼 센싱기법 보다 제안된 방법이 더 나은 성능을 보이는 것을 보였다.

차량 잡음 환경에서 엔트로피 기반의 음성 구간 검출 (Voice Activity Detection Based on Entropy in Noisy Car Environment)

  • 노용완;이규범;이우석;홍광석
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.121-128
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    • 2008
  • 정확한 음성 구간 검출은 음성 인식 및 음성 코딩 그리고 음성 통신 시스템 등과 같은 음성 어플리케이션의 성능에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 실제 운전하고 있는 상태에서 다양한 차량 노이즈 환경의 음성 구간 검출 방법을 제안한다. 기존의 음성 구간 검출은 시간 에너지, 주파수 에너지, 영 교차율, spectral entropy 등 다양한 방법을 사용하였으며 잡음 환경에서 급격하게 성능이 저하되는 단점이 있었다. 본 논문에서는 기존의 spectral entropy를 기반으로 하여 MFB(Mel-frequency Filter Banks) spectral entropy, 기울기 FFT(Fast Fourier Transform) spectral entropy, 기울기 MFB spectral entropy를 이용한 음성 구간 검출 방법을 제안한다. MFB는 멜 스케일과 FFT를 곱한 것으로 멜 스케일은 인간이 소리를 인지할 때 주파수에 대해 비선형적인 스케일이며 음성의 특징을 잘 반영한다. 제안한 MFB spectral entropy 방법은 다양한 차량 잡음 환경에서 음성 및 비음성 분별 능력을 향상시킬 수 있으며 실험 결과 93.21%의 음성 구간 검출율을 나타내었다. 이는 기존의 spectral entropy 방법과 비교할 때 MFB를 이용한 음성 구간 검출 방법이 3.2%의 검출율이 향상되었다.

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엔트로피 및 평균밝기오차의 절대값에 기반한 임계값 결정 (Entropy and AMBE-based Threshold Selection)

  • 권순학
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.347-352
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    • 2011
  • 영상의 세세한 부분에 대한 표현 정확도를 나타내는 엔트로피와 전체 영상에 있어서의 밝기의 변화를 나타내는 평균밝기 오차의 절대값은 영상의 질을 측정하기 위하여 일반적으로 사용되어지는 두 종류의 양적 측도이다. 본 논문에서는 이러한 엔트로피와 평균밝기오차의 절대값에 기반하여 주어진 영상을 이진화하는 영상 임계화 기법을 제안하고, 9개의 시험 영상에 대한 실험과 기존의 오츠 방법 및 엔트로피 기반의 임계값 결정법과의 비교 및 검토를 통해 제안된 기법의 효용성을 보인다.

A Comparison on the Differential Entropy

  • Kim, Dae-Hak
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제16권3호
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    • pp.705-712
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    • 2005
  • Entropy is the basic concept of information theory. It is well defined for random varibles with known probability density function(pdf). For given data with unknown pdf, entropy should be estimated. Usually, estimation of entropy is based on the approximations. In this paper, we consider a kernel based approximation and compare it to the cumulant approximation method for several distributions. Monte carlo simulation for various sample size is conducted.

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그레이 레벨의 분산을 이용한 엔트로피에 기반한 영상 임계화 (Image Thresholding based on the Entropy Using Variance of the Gray Levels)

  • 권순학
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.543-548
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    • 2011
  • 영상의 세세한 부분에 대한 표현 정확도를 나타내는 엔트로피는 일반적으로 영상이 가진 그레이 레벨의 도수, 즉, 히스토그램을 바탕으로 얻어지며, 영상의 이진화를 위한 지표로 널리 사용되어 왔다. 본 논문에서는 이러한 영상 이진화를 위한 엔트로피 계산에 있어서 히스토그램이 아닌 그레이 레벨의 분산을 이용한 엔트로피를 바탕으로 그레이 영상을 이진화하는 알고리즘을 제안하고, 9개의 시험 영상에 대한 실험과 기존의 영상 이진화 기법인 오츠 기법 및 히스토그램을 이용한 엔트로피 기반의 임계값 결정법과의 비교 및 검토를 통하여 제안된 기법의 효용성을 보인다.

Power Investigation of the Entropy-Based Test of Fit for Inverse Gaussian Distribution by the Information Discrimination Index

  • Choi, Byungjin
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제19권6호
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    • pp.837-847
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    • 2012
  • Inverse Gaussian distribution is widely used in applications to analyze and model right-skewed data. To assess the appropriateness of the distribution prior to data analysis, Mudholkar and Tian (2002) proposed an entropy-based test of fit. The test is based on the entropy power fraction(EPF) index suggested by Gokhale (1983). The simulation results report that the power of the entropy-based test is superior compared to other goodness-of-fit tests; however, this observation is based on the small-scale simulation results on the standard exponential, Weibull W(1; 2) and lognormal LN(0:5; 1) distributions. A large-scale simulation should be performed against various alternative distributions to evaluate the power of the entropy-based test; however, the use of a theoretical method is more effective to investigate the powers. In this paper, utilizing the information discrimination(ID) index defined by Ehsan et al. (1995) as a mathematical tool, we scrutinize the power of the entropy-based test. The selected alternative distributions are the gamma, Weibull and lognormal distributions, which are widely used in data analysis as an alternative to inverse Gaussian distribution. The study results are provided and an illustrative example is analyzed.

ONLINE TEST BASED ON MUTUAL INFORMATION FOR TRUE RANDOM NUMBER GENERATORS

  • Kim, Young-Sik;Yeom, Yongjin;Choi, Hee Bong
    • 대한수학회지
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    • 제50권4호
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    • pp.879-897
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    • 2013
  • Shannon entropy is one of the widely used randomness measures especially for cryptographic applications. However, the conventional entropy tests are less sensitive to the inter-bit dependency in random samples. In this paper, we propose new online randomness test schemes for true random number generators (TRNGs) based on the mutual information between consecutive ${\kappa}$-bit output blocks for testing of inter-bit dependency in random samples. By estimating the block entropies of distinct lengths at the same time, it is possible to measure the mutual information, which is closely related to the amount of the statistical dependency between two consecutive data blocks. In addition, we propose a new estimation method for entropies, which accumulates intermediate values of the number of frequencies. The proposed method can estimate entropy with less samples than Maurer-Coron type entropy test can. By numerical simulations, it is shown that the new proposed scheme can be used as a reliable online entropy estimator for TRNGs used by cryptographic modules.

Mie 산란 방법과 엔트로피 해석 방법을 이용한 혼합연료비에 따른 분무 균질도 특성에 관한 연구 (A Study on the Macro-Scopic Spray Characteristic of Homogeneous Degree for the GDI Injector According to Mixture(Gasoline-Diesel) Ratio Using Mie-Scattering Method and the Entropy Analysis)

  • 이창희;이기형;이창식;배재일
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제27권1호
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    • pp.69-75
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    • 2003
  • In this study, his technique was applied to a GDI spray in order to investigate the mixture distribution. In addition, the homogeneity degree and diffusion effect according to ambient temperature in the high pressure chamber were analyzed by using an entropy analysis method. From this experiment, we could find that entropy analysis is very effective method for the analysis of mixture formation, and the entropy values increase with the progress of uniformity in diffusion Process. we tried to provide the fundamental data for parameter which effects on the spray macroscopic characteristics with mixture ratio of diesel and gasoline. In addition, the mixture formation was analyzed by using entropy analysis. The entropy analysis is based on the concept of statistical entropy, and it identifies the degree of homogeneity in the fuel concentration. From the entropy analysis results we could find that the direct diffusion phenomena is a dominant factor in the formation of a homogeneous mixture at downstream of GDI spray especially in vaporizing conditions. As to increasing ambient temperature and increasing gasoline rate, the entropy intensity using the statistic thermodynamics method is increased because evaporation rate is higher gasoline than diesel.

윈도우 운영체제의 시간 종속 잡음원에 대한 엔트로피 평가 방법 연구 (A Study on the Entropy Evaluation Method for Time-Dependent Noise Sources of Windows Operating System and It's Applications)

  • 김예원;염용진
    • 정보보호학회논문지
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    • 제28권4호
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    • pp.809-826
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    • 2018
  • 현대 암호 시스템과 암호모듈의 필수적 요소인 난수발생기의 안전성을 평가하는 방법으로 잡음원에 대한 엔트로피 평가 방법이 있다. 국외 주요 엔트로피 평가 방법은 소프트웨어 잡음원보다 하드웨어 잡음원에 적용하는 것이 더 적합하고, 소프트웨어 잡음원별 엔트로피에 대한 정량적인 평가의 어려움이 있다. 본 논문에서는 소프트웨어 잡음원의 특징을 고려하여 소프트웨어 잡음원에 적합한 엔트로피 평가 방법을 제안하고자 한다. 윈도우 운영체제의 소프트웨어 잡음원 중에서 시간 종속 잡음원을 분석 대상으로 선정하고, 각 잡음원의 특성을 고려하여 휴리스틱(heuristic) 분석과 실험적 분석을 진행한다. 이를 기반으로 하여 시간 종속 잡음원에 대한 엔트로피 평가 방법으로 잡음원 수집 방법과 최소 엔트로피 추정 방법을 제안한다. 그리고 미국 NIST의 SP 800-90B에 기술된 Conditioning Component에 제안하는 평가 방법을 활용하는 방법을 제시한다.

노달방법의 중성자속 분포 재생 문제에의 최대 엔트로피 원리에 의한 새로운 접근 (A New Formulation of the Reconstruction Problem in Neutronics Nodal Methods Based on Maximum Entropy Principle)

  • Na, Won-Joon;Cho, Nam-Zin
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제21권3호
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    • pp.193-204
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    • 1989
  • 본 논문에서는 정보 이론의 maximum entropy Principle을 이용하여 중성자속 분포를 재생하는 새로운 방법을 시도하였다. 어떤 대상에 대한 부분적인 정보가 있을 때, 이 정보의 한도 내에서 entropy를 최대화시키는 확률 분포는 가장 객관적인 것이 된다. Nodal method계산결과인 평균 중성자속과 current의 값을 prior information으로 삼고, 핵 연료 집합체의 경계에서의 중성자속 분포를 확률의 형태로 변환해서 확률로써 다룬다. Prior information의 한도 내에서 entropy를 최대화시키는 경계에서의 확률 분포를 구하면 핵연료 집합체의 경계에서의 중성자속 분포가 구해지는데, 이것을 경계조건으로 heterogeneous assembly calculation을 행하여 세부적인 중성자속 분포를 구한다. 이 새로운 방법을 몇 개의 benchmark problem assembly에 응용해 본 결과, 노심의 안쪽 부분에서는 이 방법이 form function method에 의한 것과 비슷한 정확도를 보였고 바깥 부분에서는 다소 큰 오차를 보였다. 본 논문에서는 surface-averaged neutron current를 prior in-formation에 포함시키지 못했는데, 이것을 포함시키면 결과가 훨씬 개선 될 것으로 보인다.

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