• 제목/요약/키워드: Probability-Based Algorithms

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문법적 진화기법과 조건부 확률을 이용한 청소 로봇의 이동 패턴 계획 (Designing the Moving Pattern of Cleaning Robot based on Grammatical Evolution with Conditional Probability Table)

  • 권순조;김현태;안창욱
    • 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.184-188
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    • 2016
  • 청소 로봇은 가정에서 사용 가능한 대표적인 지능형 로봇이다. 고가형 청소 로봇은 센서로부터 정보를 제공받아 높은 커버리지 성능을 가진 알고리즘이 존재하지만, 저가형의 청소 로봇엔 적용하기 어렵다. 본 논문은 저가형의 청소 로봇과 같은 환경에서 효율적인 움직임을 구현하기 위해 문법적 진화기법 기반의 청소 로봇의 이동 패턴을 계획하는 알고리즘을 제안한다. 이를 위해 배커스-나우르 표기법을 사용하여 이동 패턴 문법을 정의하고 진화연산을 통해 최적화된 프로그램을 생성하였다. 이와 더불어 프로그램 생성 과정에서 획득한 문법 요소 간 조건부 확률 정보를 활용하였다. 제안 알고리즘의 성능 검증을 위해 청소 로봇 시뮬레이션을 활용하여 기존 알고리즘과 성능을 비교하였으며 실험 결과를 통해 본 논문에서 제안한 기법의 효율성을 확인하였다.

PBIL을 이용한 소형 스테레오 정합 및 대안 알고리즘 (A Simple Stereo Matching Algorithm using PBIL and its Alternative)

  • 한규필
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제12B권4호
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    • pp.429-436
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    • 2005
  • 본 논문에서는 유전자 알고리즘의 일반적인 문제점인 과도한 저장공간의 소모와 탐색의 비효율성을 줄이기 위해 PBIL을 이용한 단순한 스테레오 정합 기법을 제안한다. PBIL은 확률벡터에 기반해서 통계적 탐색과 경쟁학습을 이용하는 변종 유전자 알고리즘이며 확률벡터의 사용으로 인해 직렬 및 병렬 유전자 알고리즘군에 비해 단순한 구조를 가진다. 본 논문에서는 이 PBIL을 스테레오 정합 환경에 맞게 변형 및 단순화시켜 정합 알고리즘을 개발한다. 높은 적응성을 갖는 염색체는 생존 확률 또한 높다는 진화 법칙을 보존하면서 유전자 풀, 염색체 교차 및 유전자 돌연변이를 제거할 수 있으며 그 결과 저장공간을 줄이고 정합 규칙을 간소화하여 계산 비용을 감소시킬 수 있다. 추가적으로 다해상도 정합 기법처럼 넓은 영역의 변이 일관성을 획득하기 위해 변이 연속성에 대한 이웃들의 거리를 제어하는 방식을 추가하여 고정된 작은 정합창을 사용하면서 안정된 결과를 얻을 수 있게 한다. 마지막으로 단순한 시스템에 적용될 수 있게 하기 위해서 확률벡터를 사용하지 않는 제안한 알고리즘의 소형 대안 기법을 제시한다.

이산 웨이블릿 변환을 이용한 영상의 초고해상도 기법 (Super-resolution Algorithm using Discrete Wavelet Transform for Single-image)

  • 임종명;유지상
    • 방송공학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.344-353
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    • 2012
  • 본 논문에서는 이산 웨이블릿 변환(Discrete Wavelet Transform: DWT)을 이용한 새로운 초고해상도 기법을 제안한다. 기존의 단일 영상에 적용되는 초고해상도 기법들의 경우 영상에서의 고주파 대역을 찾기 위하여 확률 기반의 방법들을 사용하였다. 그로 인한 연산의 복잡도 증가는 처리시간 증가라는 문제점을 발생시켰다. 제안된 기법에서는 고주파 대역을 찾기 위한 방법으로 DWT를 이용한다. DWT 수행 시 수반되는 다운 샘플링 과정을 수행하지 않음으로써 입력 받은 영상과 동일한 크기의 고주파 부대역(sub-band)들을 생성하고, 이 부대역들과 입력 받은 영상을 조합하여 이산 웨이블릿 역변환(Inverse Discrete Wavelet Transform: Inverse DWT)을 수행함으로써 고해상도의 영상을 획득한다. 제안하는 기법에서 사용한 실험영상은 원본영상($512{\times}512$)을 다운 샘플링하여 획득한 실험영상($256{\times}256$)을 사용한다. 실험을 통하여 제안된 기법이 기존의 보간법에 비해 향상된 효율을 보이며, 확률 기반의 기법들에 비해 처리시간이 줄어드는 것을 확인하였다.

적응적 가중치 보간법과 이산 웨이블릿 변환을 이용한 효율적인 초해상도 기법 (Effective Image Super-Resolution Algorithm Using Adaptive Weighted Interpolation and Discrete Wavelet Transform)

  • 임종명;유지상
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38A권3호
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    • pp.240-248
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    • 2013
  • 본 논문에서는 이산 웨이블릿 변환(Discrete Wavelet Transform: DWT)과 적응적 가중치 보간법을 이용한 효율적인 초해상도 기법을 제안한다. 기존의 단일 영상에 적용되는 초해상도 기법들의 경우, 영상에서의 고주파 대역을 찾기 위하여 확률 기반의 방법들을 많이 사용하였다. 따라서 연산의 복잡도가 증가하고 처리시간 증가라는 문제점을 발생시킨다. 제안된 기법에서는 고주파 대역을 찾기 위한 방법으로 DWT와 적응적 가중치 보간법을 이용한다. 먼저 주어진 영상에 대하여 DWT를 수행하고, 생성된 고주파 부대역(sub-band)들을 적응적 가중치 보간법을 이용하여 입력 받은 영상과 동일한 크기의 고주파 부대역을 생성한다. 이 부대역들과 입력 받은 영상을 조합하여 이산 웨이블릿 역변환(Inverse DWT : IDWT)을 수행함으로써 고해상도의 영상을 획득하게 된다. 실험을 위하여 원본 영상($512{\times}512$)을 다운 샘플링하여 실험 영상($256{\times}256$)을 획득한다. 실험을 통하여 제안된 기법이 기존의 보간법에 비해 향상된 효율을 보이며, 확률 기반의 기법들과 비슷한 성능을 갖지만 처리시간에서 많은 이득을 보이는 것을 확인할 수 있었다.

Copula-based common cause failure models with Bayesian inferences

  • Jin, Kyungho;Son, Kibeom;Heo, Gyunyoung
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제53권2호
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    • pp.357-367
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    • 2021
  • In general, common cause failures (CCFs) have been modeled with the assumption that components within the same group are symmetric. This assumption reduces the number of parameters required for the CCF probability estimation and allows us to use a parametric model, such as the alpha factor model. Although there are various asymmetric conditions in nuclear power plants (NPPs) to be addressed, the traditional CCF models are limited to symmetric conditions. Therefore, this paper proposes the copulabased CCF model to deal with asymmetric as well as symmetric CCFs. Once a joint distribution between the components is constructed using copulas, the proposed model is able to provide the probability of common cause basic events (CCBEs) by formulating a system of equations without symmetry assumptions. In addition, Bayesian inferences for the parameters of the marginal and copula distributions are introduced and Markov Chain Monte Carlo (MCMC) algorithms are employed to sample from the posterior distribution. Three example cases using simulated data, including asymmetry conditions in total failure probabilities and/or dependencies, are illustrated. Consequently, the copula-based CCF model provides appropriate estimates of CCFs for asymmetric conditions. This paper also discusses the limitations and notes on the proposed method.

A Study on the Complex-Channel Blind Equalization Using ITL Algorithms

  • 김남용
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권8A호
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    • pp.760-767
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    • 2010
  • For complex channel blind equalization, this study presents the performance and characteristics of two complex blind information theoretic learning algorithms (ITL) which are based on minimization of Euclidian distance (ED) between probability density functions compared to constant modulus algorithm which is based on mean squared error (MSE) criterion. The complex-valued ED algorithm employing constant modulus error and the complex-valued ED algorithm using a self-generated symbol set are analyzed to have the fact that the cost function of the latter forces the output signal to have correct symbol values and compensate amplitude and phase distortion simultaneously without any phase compensation process. Simulation results through MSE convergence and constellation comparison for severely distorted complex channels show significantly enhanced performance of symbol-point concentration with no phase rotation.

PRACTICAL APPROACHES TO RISK MANAGEMENT FOR GLOBAL CONTRACTORS

  • Seung Heon Han;Du Yon Kim;Han Him Kim
    • 국제학술발표논문집
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    • The 1th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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    • pp.1231-1236
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    • 2005
  • Global construction projects manifest more risks than do other industries. Often, firms doing business in construction markets find these risks intimidating. To secure corresponding profits, many global contractors attempt to forecast the effects of risks and establish risk management strategies. However, one key problem with present-day risk management methods is that they are basically analytical or mathematical-oriented approaches which are not easy to adopt in real business. Based on preliminary investigations and evaluations of current tools, this research elicits more practical algorithms for risk checklist by constructing risk scenarios over the whole period of project execution. For the application of the algorithms, a "SE/RF" (Source-Event/Regular-Floating) checklist is suggested, which sorts out risk sources and their subsequent events, as well as dividing various risk factors into either regular or floating categories. In addition, the "PIS" (Probability-Impact-Significance) method is introduced, in place of traditional "PI" (Probability-Impact) methods, by adding the additional criterion of "risk significance" to determine the degree of risk exposure in a more realistic way. As a result, we draw the significant finding that the "PIS" method presents a closer evaluation regarding degree of risk exposure as compared to the level of expert judgments than those from traditional methods. Finally, we provide an integrated procedure for international project risk management with all of the research achievements being incorporated.

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Classification Algorithms for Human and Dog Movement Based on Micro-Doppler Signals

  • Lee, Jeehyun;Kwon, Jihoon;Bae, Jin-Ho;Lee, Chong Hyun
    • IEIE Transactions on Smart Processing and Computing
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    • 제6권1호
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    • pp.10-17
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    • 2017
  • We propose classification algorithms for human and dog movement. The proposed algorithms use micro-Doppler signals obtained from humans and dogs moving in four different directions. A two-stage classifier based on a support vector machine (SVM) is proposed, which uses a radial-based function (RBF) kernel and $16^{th}$-order linear predictive code (LPC) coefficients as feature vectors. With the proposed algorithms, we obtain the best classification results when a first-level SVM classifies the type of movement, and then, a second-level SVM classifies the moving object. We obtain the correct classification probability 95.54% of the time, on average. Next, to deal with the difficult classification problem of human and dog running, we propose a two-layer convolutional neural network (CNN). The proposed CNN is composed of six ($6{\times}6$) convolution filters at the first and second layers, with ($5{\times}5$) max pooling for the first layer and ($2{\times}2$) max pooling for the second layer. The proposed CNN-based classifier adopts an auto regressive spectrogram as the feature image obtained from the $16^{th}$-order LPC vectors for a specific time duration. The proposed CNN exhibits 100% classification accuracy and outperforms the SVM-based classifier. These results show that the proposed classifiers can be used for human and dog classification systems and also for classification problems using data obtained from an ultra-wideband (UWB) sensor.

수영자 탐지 소나에서의 해상실험 데이터 분석 기반 자동 표적 추적 알고리즘 성능 분석 (Performance analysis of automatic target tracking algorithms based on analysis of sea trial data in diver detection sonar)

  • 이해호;권성철;오원천;신기철
    • 한국음향학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.415-426
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    • 2019
  • 본 논문은 연안 군사시설 및 주요 기반시설에 대한 침투세력을 감시하는 수영자 탐지 소나에서의 자동 표적추적 알고리즘을 다루었다. 이를 위해 수영자 탐지 소나에서의 해상실험 데이터를 분석하였고, 클러터 환경에서 자동표적 추적을 위한 트랙평가수단으로서 트랙존재확률 기반의 알고리즘을 적용하여 시스템을 구성하였다. 특히 트랙초기화, 확정, 제거, 합병 등의 트랙관리 알고리즘과 단일표적추적 IPDAF(Integrated Probabilistic Data Association Filter), 다중표적추적 LMIPDAF(Linear Multi-target Integrated Probabilistic Data Association Filter) 등의 표적추적 알고리즘을 제시하였으며, 해상실험 데이터 및 몬테카를로 모의실험 데이터를 이용하여 성능을 분석하였다.

DWDM기반의 차세대 광인터넷에서 QoS 기반의 제한적 플러딩 RWA 알고리즘에 관한 연구 (QoS-Aware Bounded Flooding RWA Algorithm in the Next Generation Optical Internet based on DWDM Networks)

  • 김용성;이재동;황진호;우종호
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제43권8호
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    • pp.1-14
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    • 2006
  • 실시간 멀티미디어 서비스들을 전송하는 DWDM(Dense-Wavelength Division Multiplexing) 기반의 차세대 인터넷에서는 DWDM 망의 다양한 QoS(Quality of Service) 파라미터들을 복합적으로 고려하는 QoS RWA(Routing and Wavelength Assignment) 방식으로의 접근이 요구되어진다. 본 논문은 flooding 방법을 기반으로 하고, 다중제약조건을 만족하는 새로운 QoS 라우팅 알고리즘인 Bounded Flooding Routing (BFR)을 제안한다. BFR 알고리즘의 주요 목적은 network overhead, blocking probability 그리고 wavelength utilization의 성능 분석 파라메터의 향상에 있다. 더욱이, 이러한 목적을 달성하기 위해 본 논문에서는 새로운 개념인 ripple count 개념을 제안하여, 링크 상태정보 및 계산량을 줄임으로써 라우팅의 성능을 높인다. 또한, 제안된 알고리즘의 광범위한 분석을 위해서, DWDM을 기반으로 하는 망에서 중요한 요소인 제한된 파장 변환기를 적용한다. 제안된 BFR 알고리즘의 성능분석 결과는 본 논문에서 제시하는 방법이 network overhead, blocking Probability 그리고 wavelength utilization 측면의 성능 평가를 통해 제안된 알고리즘들의 효율성을 검증하였다.