• Title/Summary/Keyword: HMM근사

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Korean Word Recognition Using Semi-continuous Hidden Markov Models (준영속분포 HMM을 이용한 한국어 단어 인식)

  • 조병서;이기영;최갑석
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.11 no.6
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    • pp.46-52
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    • 1992
  • 본 논문에서는 HMM 의 이산분포를 연속분포로 근사시키는 준 연속분포 HMM 에 의한 한국어 단어인식에 관하여 연구하였다. 이 모델의 생성과정에서는 입력벡터의 출력확률을 혼합 다차원 정규분 포로 가정하여 입력벡터의 확률함수와 코드위드의 심볼출력을 선형결합하므로써, 연속분포 모델로 근사 시켰으며, 단어인식과정에서는 생성모델에 의해 이산분포 모델에서 발생되는 양자와 왜곡을 감소시키므 로써 인식률을 향상시켰다. 이 방법을 평가하기 위하여 DDD 지역명을 대상으로 이산분포 HMM과 준연 속분포 HMM 의 비교실험을 수행하였다. 그 결과 준연속분포 HMM 에 의하여 이산분포 HMM 보다 향상된 인식률을 얻을 수 있었다.

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Maximum likelihood estimation of stochastic volatility models with leverage effect and fat-tailed distribution using hidden Markov model approximation (두꺼운 꼬리 분포와 레버리지효과를 포함하는 확률변동성모형에 대한 최우추정: HMM근사를 이용한 최우추정)

  • Kim, TaeHyung;Park, JeongMin
    • The Korean Journal of Applied Statistics
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    • v.35 no.4
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    • pp.501-515
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    • 2022
  • Despite the stylized statistical features of returns of financial returns such as fat-tailed distribution and leverage effect, no stochastic volatility models that can explicitly capture these features have been presented in the existing frequentist approach. we propose an approximate parameterization of stochastic volatility models that can explicitly capture the fat-tailed distribution and leverage effect of financial returns and a maximum likelihood estimation of the model using Langrock et al. (2012)'s hidden Markov model approximation in a frequentist approach. Through extensive simulation experiments and an empirical analysis, we present the statistical evidences validating the efficacy and accuracy of proposed parameterization.

A Discriminative Training Algorithm for HMM Based on MAP Formulation (MAP 수식화에 의한 HMM의 변별력 있는 학습 알고리듬)

  • 전범기
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • 1994.06c
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    • pp.138-141
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    • 1994
  • 기존의 HMM을 이용한 음성인식기는 대부분 ML 추정에 기초한 Baum-Welch 알고리듬으로 학습되었다. ML학습은 기본적으로 무한한 양의 학습 데이터가 주어지고, 각 모델들이 서로 독립이라는 가정에 기초한다. 하지만 실제적인 학습의 경우에 각 모델들이 서로 독립이라고 보기 어렵고, 학습 데이터의 양도 상당히 제한되어 있어서 인식기의 변별력을 저하시키는 주된 원인이 되고 있다. 본 논문에서는 전통적인 패턴분류기법인 Bayes 결정이론에 따라 최소오차율분류를 위한 MAP 수식화를 유도하고, 그에 기초한 HMM의 변별력 있는 학습 알고리듬을 제안한다. 최소오차율분류를 근사화한 사후확률로 표현된 비용함수를 정의하고, 그 비용함수에 조건부 경사강하법을 적용한다. 제안된 알고리듬을 분류하기 어려운 한국어 단음절 인식에 적용한 결과, 기존의 ML 알고리듬으로 학습한 경우 발생한 오인식 개수의 약 10% 가량이 개선되었다.

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Variational Bayesian Methods for Learning HMM with Mixture of Gaussian Outputs (가우시안 혼합 출력 HMM을 위한 변분 베이지안 방법)

  • O Jangmin;Zhang Byoung-Tak
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2005.07b
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    • pp.619-621
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    • 2005
  • 은닉 마코프 모델은 이산 동역학을 표현할 수 있는 확률 모형이다. 우도 함수 최적화를 수행하는 전통적인 Baum-Welch 학습 알고리즘은 국소해로 수령하기 쉬우며, 우도함수의 특성상 복잡한 모델을 선호하는 바이어스가 존재한다. 베이지안 프레임워크에서는 파라미터를 랜덤 변수로 보고 이에 대한 사후 확률 분포를 추정하여 이 문제를 해결할 수 있다. 본 논문에서는 베이지안 추정을 위한 결정론적 근사화 기법인 변분 베이지안 방법을 이용, 출력 노드에 가우시안 혼합 노드를 지니는 일반화된 HMM의 추론 방법을 유도한다. 인공 데이터에 대한 실험을 통해, 본 방법이 효과적인 HMM 학습을 수행할 수 있음을 보인다.

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Comparison of Recognition Performance for Preprocessing Method of USE STSA with Approximated Modified Bessel Function (Modified Bessel 함수 근사화를 적용한 MMSE STSA 전처리 기법의 음성인식 성능 비교)

  • Son Jong Mok;Kim Min Sung;Bae Keun Sung
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • autumn
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    • pp.125-128
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    • 2001
  • 본 연구에서는 음성신호의 왜곡에 대해 음성 부재 확률을 고려한 MMSE(Minimum Mean Square Error) STSA(Short-Time Spectral Amplitude Estimator)를 전처리기로 도입하여 HMM(Hidden Markov Model)에 기반 한 음성인식시스템의 인식성능을 평가하였다. 음성인식 시스템의 실시간 구현을 고려하여, MMSE STSA 기법을 음성개선을 위한 전처리기로 사용할 때 MMSE STSA의 이득계산 과정에서 많은 계산량이 요구되는 modified Bessel 함수를 근사 화하여 사용하였다.

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Detection of Gradual Transitions in MPEG Compressed Video using Hidden Markov Model (은닉 마르코프 모델을 이용한 MPEG 압축 비디오에서의 점진적 변환의 검출)

  • Choi, Sung-Min;Kim, Dai-Jin;Bang, Sung-Yang
    • Journal of KIISE:Software and Applications
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    • v.31 no.3
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    • pp.379-386
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    • 2004
  • Video segmentation is a fundamental task in video indexing and it includes two kinds of shot change detections such as the abrupt transition and the gradual transition. The abrupt shot boundaries are detected by computing the image-based distance between adjacent frames and comparing this distance with a pre-determined threshold value. However, the gradual shot boundaries are difficult to detect with this approach. To overcome this difficulty, we propose the method that detects gradual transition in the MPEG compressed video using the HMM (Hidden Markov Model). We take two different HMMs such as a discrete HMM and a continuous HMM with a Gaussian mixture model. As image features for HMM's observations, we use two distinct features such as the difference of histogram of DC images between two adjacent frames and the difference of each individual macroblock's deviations at the corresponding macroblock's between two adjacent frames, where deviation means an arithmetic difference of each macroblock's DC value from the mean of DC values in the given frame. Furthermore, we obtain the DC sequences of P and B frame by the first order approximation for a fast and effective computation. Experiment results show that we obtain the best detection and classification performance of gradual transitions when a continuous HMM with one Gaussian model is taken and two image features are used together.

Feature Compensation Method Based on Parallel Combined Mixture Model (병렬 결합된 혼합 모델 기반의 특징 보상 기술)

  • 김우일;이흥규;권오일;고한석
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.22 no.7
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    • pp.603-611
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    • 2003
  • This paper proposes an effective feature compensation scheme based on speech model for achieving robust speech recognition. Conventional model-based method requires off-line training with noisy speech database and is not suitable for online adaptation. In the proposed scheme, we can relax the off-line training with noisy speech database by employing the parallel model combination technique for estimation of correction factors. Applying the model combination process over to the mixture model alone as opposed to entire HMM makes the online model combination possible. Exploiting the availability of noise model from off-line sources, we accomplish the online adaptation via MAP (Maximum A Posteriori) estimation. In addition, the online channel estimation procedure is induced within the proposed framework. For more efficient implementation, we propose a selective model combination which leads to reduction or the computational complexities. The representative experimental results indicate that the suggested algorithm is effective in realizing robust speech recognition under the combined adverse conditions of additive background noise and channel distortion.

A Study on a Model Parameter Compensation Method for Noise-Robust Speech Recognition (잡음환경에서의 음성인식을 위한 모델 파라미터 변환 방식에 관한 연구)

  • Chang, Yuk-Hyeun;Chung, Yong-Joo;Park, Sung-Hyun;Un, Chong-Kwan
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.16 no.5
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    • pp.112-121
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    • 1997
  • In this paper, we study a model parameter compensation method for noise-robust speech recognition. We study model parameter compensation on a sentence by sentence and no other informations are used. Parallel model combination(PMC), well known as a model parameter compensation algorithm, is implemented and used for a reference of performance comparision. We also propose a modified PMC method which tunes model parameter with an association factor that controls average variability of gaussian mixtures and variability of single gaussian mixture per state for more robust modeling. We obtain a re-estimation solution of environmental variables based on the expectation-maximization(EM) algorithm in the cepstral domain. To evaluate the performance of the model compensation methods, we perform experiments on speaker-independent isolated word recognition. Noise sources used are white gaussian and driving car noise. To get corrupted speech we added noise to clean speech at various signal-to-noise ratio(SNR). We use noise mean and variance modeled by 3 frame noise data. Experimental result of the VTS approach is superior to other methods. The scheme of the zero order VTS approach is similar to the modified PMC method in adapting mean vector only. But, the recognition rate of the Zero order VTS approach is higher than PMC and modified PMC method based on log-normal approximation.

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Feature extraction based on DWT and GA for Gesture Recognition of EPIC Sensor Signals (EPIC 센서 신호의 제스처 인식을 위한 이산 웨이블릿 변환과 유전자 알고리즘 기반 특징 추출)

  • Ji, Sang-Hun;Yang, Hyung-Jeong;Kim, Soo-Hyung;Kim, Young-Chul
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2016.04a
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    • pp.612-615
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    • 2016
  • 본 논문에서는 EPIC(Electric Potential Integrated Circuit) 센서를 통해 추출된 동작신호에 대해 이산 웨이블릿 변환(Discrete Wavelet Transform : DWT)과 선형 판별분석(Linear Discriminant Analysis : LDA), Support Vector Machine(SVM)을 사용하는 동작 분류 시스템을 제안한다. EPIC 센서 신호에 대해 이산 웨이블릿 변환을 사용하여 웨이블릿 계수인 근사계수(approximation coefficients)와 상세계수(detail coefficients)를 구한 후, 각각의 웨이블릿 계수에 대해 특징 파라미터를 추출한다. 이 때, 특징 파라미터는 14개의 통계적 특징 추출 파라미터 중에 유전자 알고리즘(Genetic Algorithm : GA)을 통하여 선택한 우수한 특징 파라미터이다. 웨이블릿 계수들에서 추출한 특징 파라미터는 선형 판별분석을 적용하여 차원을 축소하고 SVM의 훈련 및 분류에 사용한다. 실험결과, 4가지 동작에 대한 EPIC 센서 신호분류에서 제안된 방법의 분류율이 99.75%로 원신호에 대한 HMM 분류율 97% 보다 높은 정확률을 보여주었다.