• 제목/요약/키워드: convolution encoding

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MELP 보코더의 잡음성능 개선 (An Enhanced MELP Vocoder in Noise Environments)

  • 전용억;전병민
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권1C호
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    • pp.81-89
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    • 2003
  • 전술통신 환경에서 MELP 보코더의 잡음에 대한 성능을 개선시키기 위해 전단에는 음향잡음억제기를, 그리고 채널과 접면에는 FEC 코드를 설치한 개선된 MELP 보코더를 제안한다. 여기서 음향잡음억제기는 IS-127 EVRC의 잡음억제 알고리즘을 MELP 보코더에 정합시켜 구현한 것이고, 채널오류 정정기는 recursive convolution 방식의 rate 1/3 인코딩 및 BCJR-MAP 디코딩 알고리즘을 근간으로 구현된 turbo 코드를 사용한다. 성능실험 결과 제안 시스템은 음향잡음 환경에서 SNR이 낮아질수록 잡음 억제 효과가 증가된다. 또한 비정체성 잡음 보다 정체성 잡음에서 더 나은 성능을 나타내며, 원래 MELP 보코더 보다 MOS가 0.24 정도 개선된다. 채널잡음 환경에서는 채널오류 정정기의 인터리버가 MELP 프레임 한 개 크기일 때 채널 비트 SNR 4.2 ㏈에서 BER 10-6이 달성된다. 디코딩 반복횟수는 3회 정도가 복잡도 대비 성능 측면에서 최적으로 판단된다. 또한 인터리버가 MELP 프레임 한 개 크기이고 디코딩 반복횟수가 3회 이상인 경우 채널 비트 SNR 2 ㏈에서 MOS 2.5 이상의 합성음질이 실현된다.

Restoring Turbulent Images Based on an Adaptive Feature-fusion Multi-input-Multi-output Dense U-shaped Network

  • Haiqiang Qian;Leihong Zhang;Dawei Zhang;Kaimin Wang
    • Current Optics and Photonics
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    • 제8권3호
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    • pp.215-224
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    • 2024
  • In medium- and long-range optical imaging systems, atmospheric turbulence causes blurring and distortion of images, resulting in loss of image information. An image-restoration method based on an adaptive feature-fusion multi-input-multi-output (MIMO) dense U-shaped network (Unet) is proposed, to restore a single image degraded by atmospheric turbulence. The network's model is based on the MIMO-Unet framework and incorporates patch-embedding shallow-convolution modules. These modules help in extracting shallow features of images and facilitate the processing of the multi-input dense encoding modules that follow. The combination of these modules improves the model's ability to analyze and extract features effectively. An asymmetric feature-fusion module is utilized to combine encoded features at varying scales, facilitating the feature reconstruction of the subsequent multi-output decoding modules for restoration of turbulence-degraded images. Based on experimental results, the adaptive feature-fusion MIMO dense U-shaped network outperforms traditional restoration methods, CMFNet network models, and standard MIMO-Unet network models, in terms of image-quality restoration. It effectively minimizes geometric deformation and blurring of images.

딥러닝 예측 결과 정보를 적용하는 복합 미생물 배양기를 위한 딥러닝 구조 개발 (Development of deep learning structure for complex microbial incubator applying deep learning prediction result information)

  • 김홍직;이원복;이승호
    • 전기전자학회논문지
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    • 제27권1호
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    • pp.116-121
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    • 2023
  • 본 논문에서는 딥러닝 예측 결과 정보를 적용하는 복합 미생물 배양기를 위한 딥러닝 구조를 개발한다. 제안하는 복합 미생물 배양기는 수집한 복합 미생물 데이터에 대해 복합 미생물 데이터 전처리, 복합 미생물 데이터 구조 변환, 딥러닝 네트워크 설계, 설계한 딥러닝 네트워크 학습, 시제품에 적용되는 GUI 개발 등으로 구성된다. 복합 미생물 데이터 전처리에서는 미생물 배양에 필요한 당밀, 영양제, 식물엑기스, 소금 등의 양에 대해 원-핫 인코딩을 실시하며, 배양된 결과로 측정된 pH 농도와 미생물의 셀 수에 대해 최대-최소 정규화 방법을 사용하여 데이터를 전처리한다. 복합 미생물 데이터 구조 변환에서는 전처리된 데이터를 물 온도와 미생물의 셀 수를 연결하여 그래프 구조로 변환 후, 인접 행렬과 속성 정보로 나타내어 딥러닝 네트워크의 입력 데이터로 사용한다. 딥러닝 네트워크 설계에서는 그래프 구조에 특화된 그래프 합성곱 네트워크를 설계하여 복합 미생물 데이터를 학습시킨다. 설계한 딥러닝 네트워크는 Cosine 손실함수를 사용하여 학습 시에 발생하는 오차를 최소화하는 방향으로 학습을 진행한다. 시제품에 적용되는 GUI 개발은 사용자가 선택하는 물 온도에 따라 목표하는 pH 농도(3.8 이하) 복합 미생물의 셀 수(108 이상)를 배양시키기 적합한 순으로 나타낸다. 제안된 미생물 배양기의 성능을 평가하기 위하여 공인시험기관에서 실험한 결과는, pH 농도의 경우 평균 3.7로, 복합 미생물의 셀 수는 1.7 × 108으로 측정되었다. 따라서, 본 논문에서 제안한 딥러닝 예측 결과 정보를 적용하는 복합 미생물 배양기를 위한 딥러닝 구조의 효용성이 입증되었다.

CNN 보조 손실을 이용한 차원 기반 감성 분석 (Target-Aspect-Sentiment Joint Detection with CNN Auxiliary Loss for Aspect-Based Sentiment Analysis)

  • 전민진;황지원;김종우
    • 지능정보연구
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    • 제27권4호
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    • pp.1-22
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    • 2021
  • 텍스트를 바탕으로 한 차원 기반 감성 분석(Aspect-Based Sentiment Analysis)은 다양한 산업에서 유용성을 주목을 받고 있다. 기존의 차원 기반 감성 분석에서는 타깃(Target) 혹은 차원(Aspect)만을 고려하여 감성을 분석하는 연구가 대다수였다. 그러나 동일한 타깃 혹은 차원이더라도 감성이 나뉘는 경우, 또는 타깃이 없지만 감성은 존재하는 경우 분석 결과가 정확하지 않다는 한계가 존재한다. 이러한 문제를 해결하기 위한 방법으로 차원과 타깃을 모두 고려한 감성 분석(Target-Aspect-Sentiment Detection, 이하 TASD) 모델이 제안되었다. 그럼에도 불구하고, TASD 기존 모델의 경우 구(Phrase) 간의 관계인 지역적인 문맥을 잘 포착하지 못하고 초기 학습 속도가 느리다는 문제가 있었다. 본 연구는 TASD 분야 내 기존 모델의 한계를 보완하여 분석 성능을 높이고자 하였다. 이러한 연구 목적을 달성하기 위해 기존 모델에 합성곱(Convolution Neural Network) 계층을 더하여 차원-감성 분류 시 보조 손실(Auxiliary loss)을 추가로 사용하였다. 즉, 학습 시에는 합성곱 계층을 통해 지역적인 문맥을 좀 더 잘 포착하도록 하였으며, 학습 후에는 기존 방식대로 차원-감성 분석을 하도록 모델을 설계하였다. 본 모델의 성능을 평가하기 위해 공개 데이터 집합인 SemEval-2015, SemEval-2016을 사용하였으며, 기존 모델 대비 F1 점수가 최대 55% 증가했다. 특히 기존 모델보다 배치(Batch), 에폭(Epoch)이 적을 때 효과적으로 학습한다는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 제시된 모델로 더욱 더 세밀한 차원 기반 감성 분석이 가능하다는 점에서, 기업에서 상품 개발 및 마케팅 전략 수립 등에 다양하게 활용할 수 있으며 소비자의 효율적인 구매 의사결정을 도와줄 수 있을 것으로 보인다.