This paper proposes a hierarchical dual filtering (HDF) algorithm to estimate the spatial region between a Cloud of Things (CoT) gateway and an Internet of Things (IoT) device. The accuracy of the spatial region estimation is important for autonomous CoT clustering. We conduct spatial region estimation using a hidden Markov model (HMM) with a raw Bluetooth received signal strength indicator (RSSI). However, the accuracy of the region estimation using the validation data is only 53.8%. To increase the accuracy of the spatial region estimation, the HDF algorithm removes the high-frequency signals hierarchically, and alters the parameters according to whether the IoT device moves. The accuracy of spatial region estimation using a raw RSSI, Kalman filter, and HDF are compared to evaluate the effectiveness of the HDF algorithm. The success rate and root mean square error (RMSE) of all regions are 0.538, 0.622, and 0.75, and 0.997, 0.812, and 0.5 when raw RSSI, a Kalman filter, and HDF are used, respectively. The HDF algorithm attains the best results in terms of the success rate and RMSE of spatial region estimation using HMM.
본 논문에서는 이산적인 HMM(Hidden Markov Model)을 이용한 고립단어 인식 시스템에서 입력특징 벡터의 변별력을 향상시키기 위해 수정된 집단화 알고리듬을 제안하므로써 K-means나 LBG 알고리듬을 이용한 기존의 HMM에 비해 2.16%의 인식율을 향상시켰다. 또한 HMM학습과정에서 불충분한 학습데이타로 인해 발생되는 인식율저하의 문제를 해소하기 위해 개선된 smoothing 기법을 제안하므로써 화자독립 실험에서 3.07%의 인식율을 향상시켰다. 본 논문에서 제안한 두가지 알고리듬을 모두 적용하여 최종적으로 실험한 VQ/HMM에서는 기존의 방식에 비해 화자독립 인식실험 결과 평균 인식율이 4.66% 개선되었다.
Seo, Youngwook;Lee, Seungduk;Koh, Dalkwon;Kim, Beop-Min
Journal of the Optical Society of Korea
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제16권1호
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pp.57-62
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2012
Using continuous wave near-infrared spectroscopy, we measured time-resolved concentration changes of oxy-hemoglobin and deoxy-hemoglobin from the primary motor cortex following finger tapping tasks. These data were processed using partial least squares-discriminant analysis (PLS-DA) to develop a prediction model for a brain-computer interface. The tasks were composed of a series of finger tapping for 15 sec and relaxation for 45 sec. The location of the motor cortex was confirmed by the anti-phasic behavior of the oxy- and deoxy-hemoglobin changes. The results were compared with those obtained using the hidden Markov model (HMM) which has been known to produce the best prediction model. Our data imply that PLS-DA makes better judgments in determining the onset of the events than HMM.
HMMs (Hidden Markov Models) are widely used for biological signal, such as EEG (electroencephalogram) sequence, analysis because of their ability to incorporate sequential information in their structure. A recent trends of research are going after the biological interpretable HMMs, and we need to control the complexity of the HMM so that it has good generalization performance. So, an automatic means of optimizing the structure of HMMs would be highly desirable. In this paper, we described a procedure of classification of motor imagery EEG signals using HMM. The motor imagery related EEG signals recorded from subjects performing left, right hand and foots motor imagery. And the proposed a method that was focus on the validation of the HSA (Harmony Search Algorithm) based optimization for HMM. Harmony search algorithm is sufficiently adaptable to allow incorporation of other techniques. A HMM training strategy using HSA is proposed, and it is tested on finding optimized structure for the pattern recognition of EEG sequence. The proposed HSA-HMM can performs global searching without initial parameter setting, local optima, and solution divergence.
본 논문에서는 공항 지상 감시 장비(ASDE: Airport Surface Detection Equipment) 데이터를 이용하여 항공기의 지상이동 운항모드를 추정하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법에서는 항공기의 운항모드와 그에 따라 관측되는 속도 및 가속도를 확률 변수로 정의함으로써, 확률적 추정방법을 통해 운항모드를 추정하였다. 운항모드를 추정하기 위한 모형으로서는 은닉 마르코프 모형(HMM: Hidden Markov Model)을 사용하였으며 실제 ASDE 데이터를 통해 제안된 방법의 성능을 검증해 보았다.
본 논문에서는 혼성 모듈 구조의 recurrent 시간지연신경회로망(time-delay neural network)과 HMM(hidden Markov model)을 결합한 음성인식을 위한 새로운 구조에 대해 연구하였다. 시간지연신경회로망에서는 윈도우 크기를 확장하는 것이 인식률 향상에 유리하므로 이를 위해 첫 번째 은닉층에 궤환 구조를 사용하여 윈도우 크기를 실제로 크게 하지 않고도 동일한 효과를 얻을 수 있도록 하였다. 다음 이 시간지연신경망에서 입력된 음소의 특징 벡터의 시간에 따라 변화하는 성질을 잘 처리 할 수 있도록 시간지연신경회로망의 입력층을 복수의 상태로 나누어 음소특징의 시간축에 대한 각 상태마다 특징 감지기를 갖도록 하였다. 이때 시간지연신경회로망은 전체 음성인식 영역에 적용될 수 있도록 모듈 방식의 구조로 구성되었다. 그리고 이 모듈 구조 시간지연신경망의 출력 벡터를 HMM에 연결하여 서로 결합 하므로써 양 구조의 장점을 취하는 혼성 구조의 인식시스템을 구성하였고 이때 이 혼성 구조에서 효율적으로 적용할 수 있는 HMM 파라미터 smoothing 방법을 제시하였다.
비전기반 인간컴퓨터 상호작용은 컴퓨터와 인간의 상호소통을 자연스럽게 제공하는 측면에서 과학과 산업분야에서 주목받는 연구 분야이다. 그러한 측면에서 얼굴표정인식에 의한 인간의 심리적 상태를 추론하는 기술은 중요한 이슈이다. 본 연구에서는 감성인식 HMM 모델과 광류에 기반한 얼굴 움직임 추적 방법을 이용하여 동영상으로부터 얼굴표정을 인식하는 새로운 방법을 제시하였다. 특히, 기존의 감성상태 변환을 설명하는 HMM 모델은 특정 표정상태 간의 전환 시 항상 중립 상태를 거치도록 설계되어 있다. 그러나 본 연구에서는 기존의 표정상태 전환 모델에 중간상태를 거치는 과정 없이 특정 표정 상태간의 변환이 가능한 확장된 HMM 모델을 제시한다. 동영상으로부터 얼굴의 특성정보를 추출하기 위하여 탬플릿 매칭과 광류방법을 적용하였다. 광류에 의해 추적된 얼굴의 표정특성 정보는 얼굴표정인식을 위한 HMM의 매개변수 정보로 사용된다. 실험을 통하여 제안된 얼굴표정인식 방법이 실시간 얼굴 표정인식에 효과적임을 입증하였다.
기존 침입탐지시스템에서는 구현의 용이성 때문에 오용침입탐지 기법이 주로 사용되었지만, 새로운 침입에 대처하기 위해서는 궁극적으로 비정상행위탐지 기법이 요구된다. 그 중 HMM기법은 생성메커니즘을 알 수 없는 이벤트들을 모델링하고 평가하는 도구로서 다른 침입탐지기법에 비해 침입탐지율이 높은 장점이 있다. 하지만 높은 성능에 비해 정상행위 모델링 시간이 오래 걸리는 단점이 있는데, 본 논문에는 실제 해킹에 사용되고 있는 다양한 침입패턴을 분석하여 권한이동시의 이벤트 추출방법을 이용한 모델링 기법을 제안하였고 이를 통하여 모델링 시간과 False-Positive 오류를 줄일 수 있는 지 평가해 보았다. 실험결과 전체 이벤트 모델링에 비해 탐지율이 증가하였고 시간 또한 단축됨을 알 수 있었다.
본 논문은 비정상 상황 시 발생하는 음원에 대해 주변 환경 음에 강인한 음원 구간을 검출하여, 구간내의 신호를 이용한 음원 인식 과 위치 추적 시스템 설계에 관한 연구이다. 강인한 음원 구간 검출은 수신되는 오디오 신호로부터 단 구간 가중 평균 델타 에너지를 계산하여, 저역 통과 필터에 입력 후, 출력되는 결과 값들의 비교를 통해 배경음에 강인한 구간을 정의 하며, 음원 인식은 검출된 구간 내 데이터로부터 종래의 인식 방법인 HMM(: Hidden Markov Model)을 이용해, 음원 인식 정보를 생성하여 학습 및 인식을 한다. 이는 주변 배경음이 포함된 음원 신호에 대해 기존 신호의 에너지를 이용해 구간을 검출 후, HMM을 통한 인식에 비해 3.94% 상향된 인식률을 보인다. 또한 인식 결과를 바탕으로 구간내의 신호간의 TDOA(: Time Delay of Arrival)를 이용한 위치 파악은 실제 발생 위치와의 각도와 97.44%일치함을 보인다.
Diagnosis of pathological voice is one of the important issues in biomedical applications of speech technology. This study focuses on the discrimination of voice disorder using HMM (Hidden Markov Model) for automatic detection between normal voice and vocal fold disorder voice. This is a non-intrusive, non-expensive and fully automated method using only a speech sample of the subject. Speech data from normal people and patients were collected. Mel-frequency filter cepstral coefficients (MFCCs) were modeled by HMM classifier. Different states (3 states, 5 states and 7 states), 3 mixtures and left to right HMMs were formed. This method gives an accuracy of 93.8% for train data and 91.7% for test data in the discrimination of normal and vocal fold disorder voice for sustained /a/.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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