• 제목/요약/키워드: gaussian mixture model(GMM)

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GMM-Based Maghreb Dialect Identification System

  • Nour-Eddine, Lachachi;Abdelkader, Adla
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제11권1호
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    • pp.22-38
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    • 2015
  • While Modern Standard Arabic is the formal spoken and written language of the Arab world; dialects are the major communication mode for everyday life. Therefore, identifying a speaker's dialect is critical in the Arabic-speaking world for speech processing tasks, such as automatic speech recognition or identification. In this paper, we examine two approaches that reduce the Universal Background Model (UBM) in the automatic dialect identification system across the five following Arabic Maghreb dialects: Moroccan, Tunisian, and 3 dialects of the western (Oranian), central (Algiersian), and eastern (Constantinian) regions of Algeria. We applied our approaches to the Maghreb dialect detection domain that contains a collection of 10-second utterances and we compared the performance precision gained against the dialect samples from a baseline GMM-UBM system and the ones from our own improved GMM-UBM system that uses a Reduced UBM algorithm. Our experiments show that our approaches significantly improve identification performance over purely acoustic features with an identification rate of 80.49%.

가우시안 혼합모델을 이용한 공항 접근 패턴 추출 및 패턴 별 과이탈 확률 분석 (Extracting Patterns of Airport Approach Using Gaussian Mixture Models and Analyzing the Overshoot Probabilities)

  • 류재영;한성민;이학태
    • 한국항행학회논문지
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    • 제27권6호
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    • pp.888-896
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    • 2023
  • 항공기 착륙 시에는 정해진 절차에 따라 접근이 이루어진 다음, 활주로 중심선과 정렬하여 착륙하게 된다. 하지만 공항의 상황, 주변 항공기의 상황, 또는 관제사의 지시 등에 따라 빈번한 레이더 벡터링이 일어나기 때문에, 교통 흐름을 파악하거나, 비행 안전성을 파악하기 위해서는 항공기의 접근 패턴을 인지할 필요가 있다. 또한 최종 접근 시 활주로 중심선과 정렬하는 과정에서 과이탈이 발생하는 경우가 있는 데, 이는 이후 불안정 접근 등과 같이 보다 위험한 상황을 초래할 수 있다. 본 논문에서는 클러스터링 기법을 이용하여 접근 구간에서의 항공기 궤적들의 패턴을 추출하였다. GMM (Gaussian Mixture Model)을 이용하여 김해공항 접근 항공기 궤적에 대한 클러스터링을 진행하였으며, 2019년 1년간 김해공항으로 착륙한 항공기의 데이터를 이용하였다. 클러스터 별 centroid 값을 이용하여, 총 86개의 접근 궤적 패턴을 추출하였다. 그 후 각 클러스터 내 항공기 중 최종 접근시 과이탈하는 항공기를 탐지하여 확률 분포를 계산하였다.

차량검출 GMM 2.0을 적용한 도로 위의 차량 검출 시스템 구축 (On-Road Car Detection System Using VD-GMM 2.0)

  • 이옥민;원인수;이상민;권장우
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권11호
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    • pp.2291-2297
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    • 2015
  • 본 연구에서는 레이더 검지 시스템과 통합하여 적용하기 위해 도로 위를 이동하는 자동차의 영상을 입력 받아 자동차를 검출하는 방법을 제안한다. 입력 영상의 제약조건이 있다. 도로 위에서 아래 방향을 비스듬히 내려 보는 고정된 시야를 가져야한다는 점이다. 주어진 영상 중 도로 영역만을 이용하기 위해 도로 영역을 관심영역으로 검출해 적용한다. 서론에서는 도로 영역 내에서 차량 검출을 위해 사용한 모션 히스토리 이미지 추출 방법, SIFT(Scale-Invariant Feature Transform) 알고리즘, 히스토그램 분석 등을 적용한 실험결과와 이에 대한 한계점을 제시했다. 이를 해결하기 위해서 가우시안 혼합 모델(GMM, Gaussian Mixture Model)의 응용을 제안한다. 가우시안 혼합 모델 알고리즘을 응용한 차량 검출 GMM(VDGMM, Vehicle Detection GMM)과 이를 차량 검출에 더 최적화한 차량 검출 GMM 2.0을 설명하고, 차량 검출 GMM 2.0을 적용한 실험결과 및 결론을 제시한다. 도로 영역 검출 없이 GMM을 적용한 결과는 정확율, 재현율, F1이 각각 9%, 53%, 15%이었고, 도로 영역 검출 후 차량 검출 GMM 2.0을 적용한 결과는 각각 85%, 77%, 80%로 많은 차이를 보였다.

가무시안 혼합모델에서 점진적 강인적응을 통한 화자확인 성능개선 (Performance Enhancement for Speaker Verification Using Incremental Robust Adaptation in GMM)

  • 김은영;서창우;임영환;전성채
    • 한국음향학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.268-272
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    • 2009
  • 본 논문에서는 화자확인을 위해서 가우시안혼합모델에 forgetting factor를 갖는 점진적 강인적응 방법을 제안하였다. 화자인식 시스템에서 적은 양의 데이터로 좋은 성능을 얻기 위하여 화자모델 적응방법이 사용되고 있다. 그러나, 현재 사용되고 있는 적응방법은 불규칙한 발성변화와 잡음 같은 이씨에 취약하고, 그것은 부정확한 화자모델을 만들 수 있다. 또한 시간이 지날수록 모델에 새로운 데이터가 적응되는 비율이 줄어들게 되는 문제점이 있다. 제안된 알고리즘은 가우시안혼합모델을 이용한 화자모델에서 이상치에 의한 왜곡과 새로운 데이터에 대한 적응 비율을 일정이상으로 유지할 수 있도록 하기 위하여 점진적 강인적응 방법을 제안하였다. 점진적 강인적응은 화자인식에서 적은 양의 데이터로 등록하고 테스트된 새로운 데이터로 모델을 적응시키는 방법이다. 실험결과는 7개월에 걸쳐서 수집된 데이터로부터 제안된 방법이 이상치에 강인하고 새로운 데이터의 적응 비율을 일정하게 유지시킴을 보였다.

생성 모형을 사용한 순항 항공기 향후 속도 예측 및 추론 (En-route Ground Speed Prediction and Posterior Inference Using Generative Model)

  • 백현진;이금진
    • 한국항공운항학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.27-36
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    • 2019
  • An accurate trajectory prediction is a key to the safe and efficient operations of aircraft. One way to improve trajectory prediction accuracy is to develop a model for aircraft ground speed prediction. This paper proposes a generative model for posterior aircraft ground speed prediction. The proposed method fits the Gaussian Mixture Model(GMM) to historical data of aircraft speed, and then the model is used to generates probabilistic speed profile of the aircraft. The performances of the proposed method are demonstrated with real traffic data in Incheon Flight Information Region(FIR).

저주파 노이즈와 BTI의 머신 러닝 모델 (Machine Learning Model for Low Frequency Noise and Bias Temperature Instability)

  • 김용우;이종환
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.88-93
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    • 2020
  • Based on the capture-emission energy (CEE) maps of CMOS devices, a physics-informed machine learning model for the bias temperature instability (BTI)-induced threshold voltage shifts and low frequency noise is presented. In order to incorporate physics theories into the machine learning model, the integration of artificial neural network (IANN) is employed for the computation of the threshold voltage shifts and low frequency noise. The model combines the computational efficiency of IANN with the optimal estimation of Gaussian mixture model (GMM) with soft clustering. It enables full lifetime prediction of BTI under various stress and recovery conditions and provides accurate prediction of the dynamic behavior of the original measured data.

안드로이드 OS 기반 음향 정보를 이용한 유해동영상 검출 서비스의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Harmful Video Detection Service using Audio Information on Android OS)

  • 김용운;김봉완;최대림;고락환;김태권;이용주
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.577-586
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    • 2012
  • 급속한 인터넷의 발달로 등장하게 된 스마트폰은 여러 가지 긍정적인 모습으로 생활의 편의를 가지고 왔다. 하지만 최근 국내에서 스마트폰의 무분별한 유해물 노출은 사회의 이슈가 되고 있다. 이에 본 논문에서는 안드로이드 OS 기반에서 음향정보를 이용하여 유해동영상을 검출하는 서비스를 설계하고 구현 하였다. 안드로이드 OS기반의 유해동영상 검출 서비스를 구현하기 위해, 기존 음향기반 유해동영상 검출방법의 속도를 향상 시켰다. 검출기로는 GMM(Gaussian Mixture Model)을 사용하였으며, 검출기의 혼합(Mixture)의 수는 18개를 사용하였다. 구현된 서비스의 검출 결과, 일반 동영상 669파일(약 424시간), 유해동영상 541파일(약 263시간), 총 1,210(약 687시간)의 데이터에 대해 97.02%의 검출률로 기존 방법에 비해 검출률은 감소하지 않으면서 속도는 약 5.6배 향상 되었다.

기계학습 클러스터링을 이용한 승하차 패턴에 따른 서울시 지하철역 분류 (Classification of Seoul Metro Stations Based on Boarding/ Alighting Patterns Using Machine Learning Clustering)

  • 민미경
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.13-18
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    • 2018
  • 본 연구에서는 기계학습을 이용하여 서울시 지하철역의 승하차 패턴에 따라 지하철역을 분류한다. 대상 데이터는 공공데이터 포탈에서 제공하는 2008년부터 2017년까지 서울 지하철 233개 역에서의 매일 매시간별 승차객 숫자와 하차객 숫자이다. 기계학습 기법으로는 가우시안 혼합 모델(GMM)과 K-평균 클러스터링을 사용한다. 이용객의 승차시간과 하차시간의 분포는 가우시안 혼합 모델로 모델링할 수 있으며, 이를 K-평균 클러스터링을 이용하여 비지도 학습시킨다. 학습결과 서울시 지하철역은 승하차 패턴에 따라 4개의 그룹으로 분류되었다. 본 연구의 결과는 서울시 지하철역의 특성을 파악하여 경제, 사회, 문화적으로 분석하기 위한 주요 기반 지식으로 활용될 수 있다. 본 연구의 방법은 클러스터링이 필요한 모든 공공데이터나 빅데이터에 적용할 수 있다.

GMM-UBM 기반 KL 거리를 활용한 화자변화 검증에 대한 연구 (The Study on the Verification of Speaker Change using GMM-UBM based KL distance)

  • 조준범;이지은;이경록
    • 중소기업융합학회논문지
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    • 제6권4호
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    • pp.71-77
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    • 2016
  • 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.

임베디드 제어에 의한 무인 영상 감시시스템 구현 (Implementation of An Unmanned Visual Surveillance System with Embedded Control)

  • 김동진;정용배;박영석;김태효
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.13-19
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    • 2011
  • 본 논문에서는 SOPC 기반 NIOSII 임베디드 프로세서와 C2H 컴파일러를 적용하여 영상 감시 시스템을 구현하였다. 카메라의 영상 신호 출력, 영상처리, 시리얼 통신 및 네트워크 통신의 제어를 위해 C2H 컴파일러에 의한 IP를 구성하였고, SOPC 및 NIOS II 임베디드 프로세서에 기반한 각각의 IP를 효과적으로 제어할 수 있도록 구현하였다. 그리고, 보다 빠르고 환경에 강인한 이동 물체 검출을 위한 방법으로 배경영상을 갱신하는 알고리듬을 적응 가우시안 혼합 모델(AGMM)을 제안하였다. 그 결과 주간 및 야간에서도 이동 물체를 잘 검출할 수 있었다. 실험을 통해 제안된 AGMM 알고리듬이 적응 임계치법(ATM)과 가우시안 혼합모델(GMM)보다 이동하는 보행자 및 차량의 검출에서 우수함을 확인하였다.