• 제목/요약/키워드: Hidden Markov Model

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Vehicle trajectory prediction based on Hidden Markov Model

  • Ye, Ning;Zhang, Yingya;Wang, Ruchuan;Malekian, Reza
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권7호
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    • pp.3150-3170
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    • 2016
  • In Intelligent Transportation Systems (ITS), logistics distribution and mobile e-commerce, the real-time, accurate and reliable vehicle trajectory prediction has significant application value. Vehicle trajectory prediction can not only provide accurate location-based services, but also can monitor and predict traffic situation in advance, and then further recommend the optimal route for users. In this paper, firstly, we mine the double layers of hidden states of vehicle historical trajectories, and then determine the parameters of HMM (hidden Markov model) by historical data. Secondly, we adopt Viterbi algorithm to seek the double layers hidden states sequences corresponding to the just driven trajectory. Finally, we propose a new algorithm (DHMTP) for vehicle trajectory prediction based on the hidden Markov model of double layers hidden states, and predict the nearest neighbor unit of location information of the next k stages. The experimental results demonstrate that the prediction accuracy of the proposed algorithm is increased by 18.3% compared with TPMO algorithm and increased by 23.1% compared with Naive algorithm in aspect of predicting the next k phases' trajectories, especially when traffic flow is greater, such as this time from weekday morning to evening. Moreover, the time performance of DHMTP algorithm is also clearly improved compared with TPMO algorithm.

은닉 마르코프 모델을 이용한 속도 변화가 있는 회전 기계의 상태 진단 기법 (Condition Monitoring of Rotating Machine with a Change in Speed Using Hidden Markov Model)

  • 장미;이종민;황요하;조유종;송재복
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제22권5호
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    • pp.413-421
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    • 2012
  • In industry, various rotating machinery such as pumps, gas turbines, compressors, electric motors, generators are being used as an important facility. Due to the industrial development, they make high performance(high-speed, high-pressure). As a result, we need more intelligent and reliable machine condition diagnosis techniques. Diagnosis technique using hidden Markov-model is proposed for an accurate and predictable condition diagnosis of various rotating machines and also has overcame the speed limitation of time/frequency method by using compensation of the rotational speed of rotor. In addition, existing artificial intelligence method needs defect state data for fault detection. hidden Markov model can overcome this limitation by using normal state data alone to detect fault of rotational machinery. Vibration analysis of step-up gearbox for wind turbine was applied to the study to ensure the robustness of diagnostic performance about compensation of the rotational speed. To assure the performance of normal state alone method, hidden Markov model was applied to experimental torque measuring gearbox in this study.

HMM(Hidden Markov Model)을 이용한 핸드 제스처인식 (Hand Gesture Recognition Using HMM(Hidden Markov Model))

  • 하정요;이민호;최형일
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.291-298
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    • 2009
  • 본 논문에서는 비전 기반의 실시간 손 모양 인식을 위한 알고리즘을 제안하였다. 먼저 피부색을 검출하기 위해 RGB 컬러모델을 YCbCr 컬러모델로 변환하고, 색차성분인 CbCr을 이용하여 피부색을 검출한다. 검출 후 피부색은 흰색, 그 이외의 색은 검은색으로 이진화 하였다. 이진화 후 팔 영역과 얼굴영역을 제거하고, 손 영역만 검출하여 손의 무게중심을 구하기 위해 가로, 세로로 프로젝션을 수행한다. 손의 무게중심을 찾은 후에 손의 궤적을 추적하기 위해 칼만필터를 이용하였다. 손의 궤적 추적 후에 손 모양을 인식시키기 위해 HMM(Hidden Markov Model)을 이용하여 6가지 손의 모양을 학습한 후 인식하였다. 실험을 통하여 제안한 알고리즘의 효과를 입증하였다.

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웨이블렛 계수와 Hidden Markov Model를 이용한 얼굴인식 기법 (The Method for Face Recognition using Wavelet Coefficients and Hidden Markov Model)

  • 이경아;이대종;박장환;전명근
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2003년도 추계 학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.162-165
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    • 2003
  • 본 논문에서는 웨이블렛 계수와 Hidden Markov Model(HMM)이용한 얼굴인식 알고리즘을 제안한다. 입력 영상은 이산웨이블렛을 기반으로 한 다해상도 분석기법을 사용하여 데이터 수를 압축한 후, 각각의 해상도에서 얻어진 웨이블렛 계수를 특징벡터로 사용하여 HMM의 모델을 생성한다. 인식단계 에서는 웨이블렛 변환에 의해 생성된 개별대역의 인식값을 더하여 상호 보완함으로써 인식률을 높일 수 있었다. 제안된 알고리즘의 타당성을 검증하기 위하여 기본적 알고리즘인 벡터 양자화(VQ) 기법을 적용한 경우와 기존 얼굴인식에 제안된 DCT-HMM을 이용한 기법과의 인식률 비교를 한 결과, 제안된 방법이 우수한 성능을 보임을 알 수 있었다.

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Hidden Markov Model 과 Genetic Algorithm을 이용한 온라인 문자인식에 관한 연구 (On-Line Character Recognition using Hidden Markov Model and Genetic Algorithm)

  • 홍영표;장춘서
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 추계종합학술대회 논문집(3)
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    • pp.29-32
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    • 2000
  • HMM(Hidden Markov Model)은 시간적인 정보를 토대로 하는 수학적인 방법으로서 문자인식에 많이 사용되어지고 있다. 그런데 HMM이 적용되고자 하는 문제에서 사용되어지는 상태 수와 HMM에서 사용되어지는 parameter들은 처음에 결정되는 값들에 의해서 상당히 많은 영향을 받게 된다. 따라서 한글의 특성을 이용한 HMM의 상태 수를 결정한 후 결정되어진 각각의 HMM parameter들을 Genetic Algorithm을 이용하였다. Genetic Algorithm은 매개변수 최적화 문제에 대하여 자연의 진화 원리를 마땅한 알고리즘으로 선택, 교배, 돌연변이 연산을 이용하여 최적의 개체를 구하게 된다. 여기서는 HMM에서의 Viterbi Algorithm을 적합도 검사에 사용하였다.

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Multiple State Hidden Markov Model to Predict Transmembrane Protein Topology

  • Chi, Sang-Mun
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제15권4호
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    • pp.1019-1031
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    • 2004
  • This paper describes a new modeling method for the prediction of transmembrane protein topology. The structural regions of the transmembrane protein have been modeled by means of a multiple state hidden Markov model that has provided for the detailed modeling of the heterogeneous amino acid distributions of each structural region. Grammatical constraints have been incorporated to the prediction method in order to capture the biological order of membrane protein topology. The proposed method correctly predicted 76% of all membrane spanning regions and 92% sidedness of the integration when all membrane spanning regions were found correctly.

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A Hidden Markov Model Imbedding Multiword Units for Part-of-Speech Tagging

  • Kim, Jae-Hoon;Jungyun Seo
    • Journal of Electrical Engineering and information Science
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    • 제2권6호
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    • pp.7-13
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    • 1997
  • Morphological Analysis of Korean has known to be a very complicated problem. Especially, the degree of part-of-speech(POS) ambiguity is much higher than English. Many researchers have tried to use a hidden Markov model(HMM) to solve the POS tagging problem and showed arround 95% correctness ratio. However, the lack of lexical information involves a hidden Markov model for POS tagging in lots of difficulties in improving the performance. To alleviate the burden, this paper proposes a method for combining multiword units, which are types of lexical information, into a hidden Markov model for POS tagging. This paper also proposes a method for extracting multiword units from POS tagged corpus. In this paper, a multiword unit is defined as a unit which consists of more than one word. We found that these multiword units are the major source of POS tagging errors. Our experiment shows that the error reduction rate of the proposed method is about 13%.

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Hidden Markov Model을 기반으로 한 효율적인 Flow Entry 제거 기법 (Efficient Flow Entry Removal based on Hidden Markov Model)

  • 김민우;김세준;이병준;김경태;윤희용
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2019년도 제59차 동계학술대회논문집 27권1호
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    • pp.145-146
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    • 2019
  • SDN(Software Defined Networking) 환경에서는 OpenFlow 프로토콜을 사용함으로써, 컨트롤러는 스위치가 패킷의 도착이나 Table의 상태에 따라 미리 Flow table의 Entry를 추가, 갱신, 삭제하도록 제어한다. 본 논문에서는 Flow entry의 사용량에 대한 확률을 정확하게 측정하기 위하여 Hidden Markov Mode (HMM)을 적용한 새로운 Flow entry 사전 제거 기법을 제안한다. 본 연구를 통해 HMM을 사용하여 기존 기술들보다 효과적이며 Flow table 관리에 있어 향상된 성능을 목표로 한다.

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CHMM 어휘 인식에서 형상 형성 제어를 이용한 가우시안 모델 최적화 (Gaussian Model Optimization using Configuration Thread Control In CHMM Vocabulary Recognition)

  • 안찬식;오상엽
    • 디지털융복합연구
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    • 제10권7호
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    • pp.167-172
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    • 2012
  • HMM(Hidden Markov Model)을 이용한 어휘 인식에서 모델들의 대한 관측 확률이 이산적인 분포를 나타내며 계산량이 적은 장점이 있지만 인식률이 상대적으로 낮고 정교한 스무딩 과정이 필요한 단점이 있다. 이를 개선하기 위해 가우시안 믹스쳐 연속 확률 밀도를 이용한 CHMM(Continuous Hidden Markov Model) 모델 최적화를 위한 시스템을 제안한다. 본 논문의 시스템은 CHMM 어휘 인식에서 가우시안 믹스쳐 모델을 최적화한 인식 모델을 형상 형성 시스템 지원에 의해 제공한다. 본 논문에서 제안한 시스템을 적용한 결과 어휘 인식률에서 98.1%의 인식률을 나타내었다.

은닉 마르코프 모델의 확률적 최적화를 통한 자동 독순의 성능 향상 (Improved Automatic Lipreading by Stochastic Optimization of Hidden Markov Models)

  • 이종석;박철훈
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제14B권7호
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    • pp.523-530
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    • 2007
  • 본 논문에서는 자동 독순(automatic lipreading)의 인식기로 쓰이는 은닉 마르코프 모델(HMM: hidden Markov model)의 새로운 확률적 최적화 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 전역 최적화가 가능한 확률적 기법인 모의 담금질과 지역 최적화 기법을 결합하는 것으로써, 알고리즘의 빠른 수렴과 좋은 해로의 수렴을 가능하게 한다. 제안하는 알고리즘이 전역 최적해로 수렴함을 수학적으로 보인다. 제안하는 기법을 통해 HMM을 학습함으로써 기존의 알고리즘이 지역해만을 찾는 단점을 개선함으로써 향상된 독순 성능을 나타냄을 실험으로 보인다.