Communications for Statistical Applications and Methods
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제27권5호
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pp.523-533
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2020
This paper suggests three available methods for finding nonnegative estimates of variance components of the random effects in mixed models. The three proposed methods based on the concepts of projections are called projection method I, II, and III. Each method derives sums of squares uniquely based on its own method of projections. All the sums of squares in quadratic forms are calculated as the squared lengths of projections of an observation vector; therefore, there is discussion on the decomposition of the observation vector into the sum of orthogonal projections for establishing a projection model. The projection model in matrix form is constructed by ascertaining the orthogonal projections defined on vector subspaces. Nonnegative estimates are then obtained by the projection model where all the coefficient matrices of the effects in the model are orthogonal to each other. Each method provides its own system of linear equations in a different way for the estimation of variance components; however, the estimates are given as the same regardless of the methods, whichever is used. Hartley's synthesis is used as a method for finding the coefficients of variance components.
This paper is on an improved orthogonal projection method which can cancel the acoustic feedback signals in the digital hearing aids. Comparing with the NLMS algorithm which is widely used for simplicity and stability, it shows that this method has the improvement of the convergence performances, and has small computational quantities, for signals with the large auto-correlation as speech signals. This uses the improved orthogonal projection algorithm which reduces the correlation of signals. To verify the convergence characteristics of the proposed algorithm, we simulated about various input signals. The acoustic feedback canceller has a 12-bit resolution with 64-tap adaptive FIR filter. And we compared the results of simulation for this algorithm with the ones for the NLMS algorithm. By these works, it is proved that the feedback canceller adopting the proposed algorithm shows about 3.5dB more high SNR than the NLMS algorithm in the colored input signals.
It is well known that design matrix X for any factorial design can be represented by a product $X = TX_o$ where T is replication matrix and $X_o$ is the corresponding balanced design matrix. Since $X_o$ consists of regular arrangement of 0's and 1's, we can easily find the spectral decomposition of $X_o',X_o$. Also using this we propose an efficient algorithm for computing the orthogonal projection matrix for a balanced factorial design.
This paper presents the method to eliminate the constraint reaction in the Lagrange multiplier form equation of motion by using a generalized coordinate driveder from the velocity constraint equation. This method introduces a matrix method by considering the m dimensional space spanned by the rows of the constraint jacobian matrix. The orthogonal vectors defining the constraint manifold are projected to null vectors by the tangential vectors defined on the constraint manifold. Therefore the orthogonal projection matrix is defined by the tangential vectors. For correcting the generalized position coordinate, the optimization problem is formulated. And this correction process is analyzed by the quasi Newton method. Finally this method is verified through 3 dimensional vehicle model.
본 논문은 음향반향제거기의 성능을 향상시키기 위한 새로운 기술로서 개선된 직교투사법을 제안한다. 간단하고 안정되어 널리 사용되고 있는 기존의 NLMS 알고리즘과 비교하여, 이 기술은 음성신호와 같이 상호상관도가 높은 신호에 대해 수렴속도가 증가하고 연산량이 감소한다. 제안하는 직교투사법의 성능을 시험하기 위하여 프로그램을 코딩하고 시뮬레이션을 수행하였다. 두 알고리즘을 사용하여 음성과 잡음에 대한 수렴특성을 관찰하였다. 실험 결과, 제안한 방법은 잡음뿐만 아니라 음성에 대해서도 높은 ERLE와 수렴속도 및 수렴의 안정성 등을 보여 주었다.
본 논문에서는 음향반향 제거기에서 음성에 대하여 반향제거를 위한 진보된 새로운 기술인 개선된 직교투사법을 제안하였다. 이 결과를 NLMS(normalized least mean square) 적응 알고리즘과 비교하여 보면 개선된 직교투사법은 큰 자기상관을 갖는 신호에 대하여 음향제거 과정이 개선되는 것을 보여준다. 본 논문에서 제안한 개선된 직교투사법의 과정을 검증하기 위하여 프로그램을 작성하여 컴퓨터 모의실험을 실행하여 잡음과 음성에 대해 두개의 적응 알고리즘을 사용하여 수렴곡선을 관찰하였다. 이 두개의 입력신호의 모의실험 결과로부터 본 논문에서 제안한 방법을 음성과 잡음에 적용시킨 결과 빠른 수렴과 ERLE(echo return loss enhancement)가 높음을 보여주었다.
본 논문에서는 스테레오 음향반향제거기의 수렴특성을 향상시키기 위한 간략화된 직교투사법을 제안한다. 간단하고 안정되어 널리 사용되고 있는 기존의 NLMS 알고리즘과 비교하여, 이 기술은 음성신호와 같이 상호상관도가 높은 신호에 대해 수렴성능이 향상되고 연산량이 감소한다. 본 연구에서 제안한 SOP 알고리즘의 성능을 검증하기 위하여 모의실험용 프로그램을 작성하고 시뮬레이션을 수행하였다. 입력신호의 종류와 적응 알고리즘에 따라서 반향제거기의 수렴특성을 관찰한 결과, 제안한 알고리즘을 적용한 스테레오 반향제거기는 백색 잡음을 입력으로 사용하는 경우 약 3dB 정도, 유색 음성신호를 입력으로 사용하는 경우 약 5dB 이상의 ERLE 성능이 개선되는 것을 보여 주었다.
Communications for Statistical Applications and Methods
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제26권4호
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pp.337-346
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2019
This paper discusses a method for obtaining nonnegative estimates for variance components in a random effects model. A variance component should be positive by definition. Nevertheless, estimates of variance components are sometimes given as negative values, which is not desirable. The proposed method is based on two basic ideas. One is the identification of the orthogonal vector subspaces according to factors and the other is to ascertain the projection in each orthogonal vector subspace. Hence, an observation vector can be denoted by the sum of projections. The method suggested here always produces nonnegative estimates using projections. Hartley's synthesis is used for the calculation of expected values of quadratic forms. It also discusses how to set up a residual model for each projection.
본 논문에서는 새로운 비지도 특징 선별 기법을 제안한다. 기존 비지도 방식의 특징 선별 기법들은 특징을 선별하기 위해 가상의 레이블 데이터를 정하고 주어진 데이터를 이 레이블 데이터에 사영하는 회귀 분석 방식으로 특징을 선별하였다. 하지만 가상의 레이블은 데이터로부터 생성되기 때문에 사영된 공간이 비슷하게 형성될 수 있다. 따라서 기존의 방법들에서는 제한된 공간에서만 특징이 선택될 수 있었다. 이를 해소하기 위해 본 논문에서는 직교 사영과 저랭크 근사를 이용하여 특징을 선별한다. 이 문제를 해소하기 위해 가상의 레이블을 직교 사영하고 이 공간에 데이터를 사영할 수 있도록 한다. 이를 통해 더 주요한 특징 선별을 기대할 수 있다. 그리고 사영을 위한 변환 행렬에 저랭크 제한을 두어 더 효과적으로 저차원 공간의 특징을 선별할 수 있도록 한다. 이 목표를 달성하기 위해 본 논문에서는 비용 함수를 설계하고 효율적인 최적화 방법을 제안한다. 여섯 개의 데이터에 대한 실험 결과는 제안된 방법이 대부분의 경우 기존의 비지도 특징 선별 기법보다 좋은 성능을 보여주었다.
One of the representative methods of optical flow is a gradient method which estimates the movement of an object based on the differential of image brightness. However, the method is ineffective for large displacement of the object and many improved methods have been proposed to copy with such limitations. One of these improved techniques is the multigrid processing, which is used in many optical flow algorithms. As an alternative novel technique we have been proposing an orthogonal functional expansion method, where whole displacements are expanded from low frequency terms. This method is expected to be applicable to flow estimation with large displacement and deformation including expansion and contraction, which are difficult to cope with by conventional optical flow methods. In the orthogonal functional expansion method, the apparent displacement field is calculated iteratively by a projection method which utilizes derivatives of the invariant constraint equations of brightness constancy. One feature of this method is that differentiation of the input image is not necessary, thereby reducing sensitivity to noise. In this paper, we apply our method to several real images in which the objects undergo large displacement and/or deformation including expansion. We demonstrate the effectiveness of the orthogonal functional expansion method by comparing with conventional methods including our optimally scaled multigrid optical flow algorithm.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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