• 제목/요약/키워드: canonical polyadic decomposition

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Blind signal separation for coprime planar arrays: An improved coupled trilinear decomposition method

  • Zhongyuan Que;Xiaofei Zhang;Benzhou Jin
    • ETRI Journal
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    • 제45권1호
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    • pp.138-149
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    • 2023
  • In this study, the problem of blind signal separation for coprime planar arrays is investigated. For coprime planar arrays comprising two uniform rectangular subarrays, we link the signal separation to the tensor-based model called coupled canonical polyadic decomposition (CPD) and propose an improved coupled trilinear decomposition approach. The output data of coprime planar arrays are modeled as a coupled tensor set that can be further interpreted as a coupled CPD model, allowing a signal separation to be achieved using coupled trilinear alternating least squares (TALS). Furthermore, in the procedure of the coupled TALS, a Vandermonde structure enforcing approach is explicitly applied, which is shown to ensure fast convergence. The results of Monto Carlo simulations show that our proposed algorithm has the same separation accuracy as the basic coupled TALS but with a faster convergence speed.

Signal parameter estimation through hierarchical conjugate gradient least squares applied to tensor decomposition

  • Liu, Long;Wang, Ling;Xie, Jian;Wang, Yuexian;Zhang, Zhaolin
    • ETRI Journal
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    • 제42권6호
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    • pp.922-931
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    • 2020
  • A hierarchical iterative algorithm for the canonical polyadic decomposition (CPD) of tensors is proposed by improving the traditional conjugate gradient least squares (CGLS) method. Methods based on algebraic operations are investigated with the objective of estimating the direction of arrival (DoA) and polarization parameters of signals impinging on an array with electromagnetic (EM) vector-sensors. The proposed algorithm adopts a hierarchical iterative strategy, which enables the algorithm to obtain a fast recovery for the highly collinear factor matrix. Moreover, considering the same accuracy threshold, the proposed algorithm can achieve faster convergence compared with the alternating least squares (ALS) algorithm wherein the highly collinear factor matrix is absent. The results reveal that the proposed algorithm can achieve better performance under the condition of fewer snapshots, compared with the ALS-based algorithm and the algorithm based on generalized eigenvalue decomposition (GEVD). Furthermore, with regard to an array with a small number of sensors, the observed advantage in estimating the DoA and polarization parameters of the signal is notable.

저계수 행렬 근사 및 CP 분해 기법을 이용한 CNN 압축 (Compression of CNN Using Low-Rank Approximation and CP Decomposition Methods)

  • 문현철;문기화;김재곤
    • 방송공학회논문지
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    • 제26권2호
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    • pp.125-131
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    • 2021
  • 최근 CNN(Convolutional Neural Network)은 영상 분류, 객체 인식, 화질 개선 등 다양한 비전 분야에서 우수한 성능을 보여주고 있다. 그러나 많은 메모리와 계산량이 요구되어 모바일 또는 IoT(Internet of Things) 장치와 같은 저전력 디바이스에 적용하기에는 제한이 따른다. 이에, CNN 모델의 임무 성능을 유지하면서 네트워크 모델을 압축하는 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 행렬 분해 기술인 저계수 행렬 근사(Low-rank approximation)와 CP(Canonical Polyadic) 분해 기법을 결합한 CNN 모델 압축 기법을 제안한다. 제안기법은 하나의 행렬 분해 기법만을 적용하는 기존의 기법과 달리 CNN의 계층 유형에 따라 두 가지 분해 기법을 선택적으로 적용하여 압축 성능을 높인다. 제안기법의 성능 검증을 위하여 영상 분류 CNN 모델인 VGG-16, ResNet50, 그리고 MobileNetV2 모델을 압축하였고, 계층 유형에 따라 두 가지의 분해 기법을 선택적으로 적용함으로써 저계수 행렬 근사 기법만 적용한 경우 보다 1.5 ~ 12.1 배의 동일한 압축률에서 분류 성능이 향상됨을 확인하였다.

Deep compression of convolutional neural networks with low-rank approximation

  • Astrid, Marcella;Lee, Seung-Ik
    • ETRI Journal
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    • 제40권4호
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    • pp.421-434
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    • 2018
  • The application of deep neural networks (DNNs) to connect the world with cyber physical systems (CPSs) has attracted much attention. However, DNNs require a large amount of memory and computational cost, which hinders their use in the relatively low-end smart devices that are widely used in CPSs. In this paper, we aim to determine whether DNNs can be efficiently deployed and operated in low-end smart devices. To do this, we develop a method to reduce the memory requirement of DNNs and increase the inference speed, while maintaining the performance (for example, accuracy) close to the original level. The parameters of DNNs are decomposed using a hybrid of canonical polyadic-singular value decomposition, approximated using a tensor power method, and fine-tuned by performing iterative one-shot hybrid fine-tuning to recover from a decreased accuracy. In this study, we evaluate our method on frequently used networks. We also present results from extensive experiments on the effects of several fine-tuning methods, the importance of iterative fine-tuning, and decomposition techniques. We demonstrate the effectiveness of the proposed method by deploying compressed networks in smartphones.

저계수행렬 근사 및 CP 분해 기법을 이용한 CNN 압축 (Compression of CNN Using Low-Rank Approximation and CP Decomposition Methods)

  • 문현철;문기화;김재곤
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송∙미디어공학회 2020년도 추계학술대회
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    • pp.133-135
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    • 2020
  • 최근 CNN(Convolutional Neural Network)은 영상 분류, 객체 인식 등 다양한 비전 분야에서 우수한 성능을 보여주고 있으나, CNN 모델의 계산량 및 메모리가 매우 커짐에 따라 모바일 또는 IoT(lnternet of Things) 장치와 같은 저전력 환경에 적용되기에는 제한이 따른다. 따라서, CNN 모델의 임무 성능을 유지하연서 네트워크 모델을 압축하는 기법들이 연구되고 있다. 본 논문에서는 행렬 분해 기술인 저계수행렬 근사(Low-rank approximation)와 CP(Canonical Polyadic) 분해 기법을 결합하여 CNN 모델을 압축하는 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 계층의 유형에 상관없이 하나의 행렬분해 기법만을 적용하는 기존의 기법과 달리 압축 성능을 높이기 위하여 CNN의 계층 타입에 따라 두 가지 분해 기법을 선택적으로 적용한다. 제안기법의 성능검증을 위하여 영상 분류 CNN 모델인 VGG-16, ResNet50, 그리고 MobileNetV2 모델 압축에 적용하였고, 모델의 계층 유형에 따라 두 가지의 분해 기법을 선택적으로 적용함으로써 저계수행렬 근사 기법만 적용한 경우 보다 1.5~12.1 배의 동일한 압축율에서 분류 성능이 향상됨을 확인하였다.

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