In this paper the problem of measuring the stochastic dependence among sets fo random variates is considered, and attention is specifically directed to forming a single well-defined measure of the dependence among sets of normal variates. A new information theoretic measure of the dependence called dependence index (DI) is introduced and its several properties are studied. The development of DI is based on the generalization and normalization of the mutual information introduced by Kullback(1968). For data analysis, minimum cross entropy estimator of DI is suggested, and its asymptotic distribution is obtained for testing the existence of the dependence. Monte Carlo simulations demonstrate the performance of the estimator, and show that is is useful not only for evaluation of the dependence, but also for independent model testing.
최근 엔트로피 추정에 대하여 개발된 새로운 방법들을 이용함으로서 쿨백-레이블러 정보함수를 사용하여 지수분포에 대한 적합도 검정통계량들을 제시하고 그 검정력들과 기존의 검정 통계량들의 검정력들과 비교 조사하는데 목적이 있다. 또한 제시된 검정통계량들에 대한 점근적 성질들을 소개하고, 기각영역들에 대하여 표를 제시하였다. 제시된 검정통계량들은 기존의 검정통계량들보다 검정력 비교에 있어서 우수한 검정력을 보였다.
본 논문에서는 기존의 BIC(Bayesian Information Criterion) 기반 화자변화의 성능 향상을 위하여 GMM-UBM(Gaussian Mixture Model-Universal Background Model) 기반 KL(Kullback Leibler) 거리를 활용한 화자변화 검증을 제안하였다. 정보량의 차이에 민감한 기존의 BIC 기반 화자변화검출 알고리즘을 상대적으로 정보량 차이에 견인한 KL 거리 알고리즘으로 검증하였고, 정보량의 비대칭을 보상하기 위해서 GMM-UBM을 활용하였다. 기존의 BIC 기반 화자변화 검출은 1단계로 비유사도 d가 양수인 구간의 국소 최댓값인 지점을 화자변화 후보지점으로 검출하였고, 2단계로 검출된 화자변화 후보지점 중 ${\Delta}BIC$가 양수인 지점을 화자변화지점으로 결정하였다. 본 논문에서는 BIC 기반 화자변화 검출에 의해 결정된 화자변화지점에 대하여 GMM-UBM 기반 KL 거리 D가 문턱치(threshold)보다 높은 지점을 최종 화자변화 지점으로 검증하였다. 실험결과, MDR(Missed Detection Rate)이 0인 조건에서 문턱치 0.028일 때 FAR(False Alarm Rate) 60.4%로 성능이 향상되었다.
본 논문에서는 방송 뉴스에서 화자 변화 검증 성능 향상을 위해서 입력소음음성 향상과 SNR(Signal to Noise Ratio)기반 가중 함수 $w_m$를 적용한 KL 거리 $D_s$를 실험하였다. GMM-UBM(Gaussian Mixture Model-Universal Background Model) 기반 KL(Kullback Leibler) 거리 D를 이용한 화자 변화 검증 시스템(실험 0)을 기본 시스템으로 한다. 실험 1은 실험 0의 입력소음음성 향상을 위해 MMSE Log-STSA(Minimum Mean Square Error Log-Spectral Amplitude Estimator)를 적용하였다. 실험 2는 실험 1의 기존 KL거리 D 대신에 $D_s$를 적용하였다. 실험 데이터베이스는 다양한 소음을 반영하기 위해 스포츠 뉴스와 실외 인터뷰를 중심으로 구축하였다. 실험은 화자 변화 정보의 누락을 막기 위해 MDR(Missed Detection Rate) 0%를 기준으로 하였다. 실험 0은 FAR(False Alarm Rate) 71.5%의 성능을 보였다. 실험 1은 FAR 67.3%로 실험0에 비해 4.2% 향상되었고, 실험 2는 FAR 60.7%로 10.8% 향상되었다.
In this paper, we have considered an investigation on goodness of fit tests based on divergence measures. In the case of categorical data, under certain regularity conditions, we obtained asymptotic distribution of these tests. Also, we have proposed a modified test that improves the rate of convergence. In continuous case, we used our modified entropy estimator [10], for Kullback-Leibler information estimation. A comparative study based on simulation results is discussed also.
Communications for Statistical Applications and Methods
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제12권3호
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pp.743-758
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2005
This paper consider penalized likelihood regression with data from exponential family. The fast computation method applied to Gaussian data(Kim and Gu, 2004) is extended to non Gaussian data through asymptotically efficient low dimensional approximations and corresponding algorithm is proposed. Also smoothing parameter selection is explored for various exponential families, which extends the existing cross validation method of Xiang and Wahba evaluated only with Bernoulli data.
We propose a clustering based object feature matching for identification of same object in multi-camera system. The method is focused on ease to system initialization and extension. Clustering is used to estimate parameters of Gaussian mixture models of objects. A similarity measure between models are determined by Kullback-Leibler divergence. This method can be applied to occlusion problem in tracking.
본 논문은 비음수 행렬 인수분해(NMF)의 확률적 해석에 근거한 새로운 통계적 음성검출기법을 제안한다. NMF의 기저와 부호화 행렬들이 주어졌을 때, 데이터 행렬의 분포를 Poisson 분포로 가정한 로그 우도는 Kullback-Leibler 발산을 이용한 NMF의 목적 함수와 일치한다. 이러한 NMF의 확률모델에 근거하여 음성검출을 위해 DFT영역에서 잡음과 음성의 크기 스펙트럼을 Poisson 분포로 모델링하여 새로운 우도비 검출 규칙을 유도한다. 실험 결과를 통해 제안된 기법이 0-15dB 신호 대 잡음비의 시뮬레이션 환경에서 기존 Gaussian과 NMF을 사용한 기법보다 향상된 음성검출 결과를 보여준다.
Approximating a divergence between two probability distributions from their samples is a fundamental challenge in statistics, information theory, and machine learning. A divergence approximator can be used for various purposes, such as two-sample homogeneity testing, change-point detection, and class-balance estimation. Furthermore, an approximator of a divergence between the joint distribution and the product of marginals can be used for independence testing, which has a wide range of applications, including feature selection and extraction, clustering, object matching, independent component analysis, and causal direction estimation. In this paper, we review recent advances in divergence approximation. Our emphasis is that directly approximating the divergence without estimating probability distributions is more sensible than a naive two-step approach of first estimating probability distributions and then approximating the divergence. Furthermore, despite the overwhelming popularity of the Kullback-Leibler divergence as a divergence measure, we argue that alternatives such as the Pearson divergence, the relative Pearson divergence, and the $L^2$-distance are more useful in practice because of their computationally efficient approximability, high numerical stability, and superior robustness against outliers.
본 논문에서는 효율적인 접합 영상 검출을 위한 마르코프 천이 및 동시발생 확률에 대한 선택적 특징 추출 방법을 제안한다. 제안하는 방법에서는 이산 코사인 변환 영역에서 블록간 계수의 차이를 이용하여 특징들을 구성하고, 특징들의 각 위치에서 원 영상과 접합영상의 특징 분포의 상이성을 확인하기 위해 Kullback-Leibler 수렴값을 구한다. 이를 바탕으로, 마르코프 확률 특징과 동시발생 확률 특징 가운데 해당 위치에서 가장 큰 차이값을 갖는 특징을 선택하여 최종 특징으로 선택하고, SVM 분류기를 이용하여 학습 및 테스트한 후 그 유효성을 판별한다. 실험 결과를 바탕으로 제안하는 방법이 기존의 방법보다 제한된 특징수로 높은 영상접합 조작 결과를 보임을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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