• 제목/요약/키워드: low-dimensional manifold

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Dual graph-regularized Constrained Nonnegative Matrix Factorization for Image Clustering

  • Sun, Jing;Cai, Xibiao;Sun, Fuming;Hong, Richang
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권5호
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    • pp.2607-2627
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    • 2017
  • Nonnegative matrix factorization (NMF) has received considerable attention due to its effectiveness of reducing high dimensional data and importance of producing a parts-based image representation. Most of existing NMF variants attempt to address the assertion that the observed data distribute on a nonlinear low-dimensional manifold. However, recent research results showed that not only the observed data but also the features lie on the low-dimensional manifolds. In addition, a few hard priori label information is available and thus helps to uncover the intrinsic geometrical and discriminative structures of the data space. Motivated by the two aspects above mentioned, we propose a novel algorithm to enhance the effectiveness of image representation, called Dual graph-regularized Constrained Nonnegative Matrix Factorization (DCNMF). The underlying philosophy of the proposed method is that it not only considers the geometric structures of the data manifold and the feature manifold simultaneously, but also mines valuable information from a few known labeled examples. These schemes will improve the performance of image representation and thus enhance the effectiveness of image classification. Extensive experiments on common benchmarks demonstrated that DCNMF has its superiority in image classification compared with state-of-the-art methods.

LOW CYCLE THERMAL FATIGUE OF THE ENGINE EXHAUST MANIFOLD

  • Choi, B.L.;Chang, H.;Park, K.H.
    • International Journal of Automotive Technology
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    • 제5권4호
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    • pp.297-302
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    • 2004
  • This paper presents the low cycle thermal fatigue of the engine exhaust manifold subject to thermo-mechanical cyclic loading. As a failure of the exhaust manifold is mainly caused by geometric constraints of the less expanded inlet flange and cylinder head, the analysis is based on the exhaust system model with three-dimensional temperature distribution and temperature dependent material properties. The result show that large compressive plastic deformations are generated at an elevated temperature of the exhaust manifold and tensile stresses are remained in several critical zones at a cold condition. From the repetition of these thermal shock cycles, maximum plastic strain range (0.454%) could be estimated by the stabilized stress-strain hysteresis loops. It is used to predict the low cycle thermal fatigue life of the exhaust manifold for the thermal shock test.

편향된 다양체 학습 기반 시점 변화에 강인한 인체 포즈 추정 (View-Invariant Body Pose Estimation based on Biased Manifold Learning)

  • 허동철;이성환
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제36권11호
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    • pp.960-966
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    • 2009
  • 다양체는 고차원 표본 데이터들 사이의 관계를 표현하기 위해 저차원 공간에서 생성된 구조로서 고차원 데이터인 영상과 3차원 인체 구성 데이터를 처리하는데 많이 사용되고 있다. 다양체 학습은 이러한 다양체를 생성하는 과정을 말한다. 그러나 다양체 학습을 이용한 포즈 추정은 학습하지 못한 실루엣 변화에 취약하다. 실루엣 변화는 2차원 영상에서 시점 변화, 포즈 변화, 사람 변화, 거리 변화, 잡영에 의해 발생되며, 이러한 변화를 하나의 다양체로 학습하기란 어렵다. 본 논문에서는 실루엣 변화를 유발하는 문제중 하나인 시점 변화에 대한 문제를 해결하고자 한다. 종래에 시점 변화에 상관 없이 포즈를 추정하는 방법에서는, 각 시점마다 다양체를 가지거나 사상 함수에서 시점에 관련한 요소들을 분리하석 별도의 다양체로 학습한다. 하지만 이러한 방법들은 복잡하고, 추정 과정에서 어떠한 시점의 다양체를통해 포즈를 추정할지 판단을 요구하며, 비교사 학습으로 인해 실루엣과 대응되는 3차원 인체 구성을 지정하기 어렵다. 본 논문에서는 시점 다양체, 포즈 다양체, 인체 구성 다양체를 편향된 다양체로 학습하여 사용하는 방법을 제안한다. 그리고 영상과 시점 다양체, 영상과 포즈 다양체, 인체 구성과 인체 구성 다양체, 포즈 다양체와 인체 구성 다양체 간에 사상 함수를 학습한다. 실험에서는 학습된 다양체와 사상 함수를 이용하여 24개의 시점에서 강인한 포즈 추정 결과를 보여주고 있다.

FANO MANIFOLDS AND BLOW-UPS OF LOW-DIMENSIONAL SUBVARIETIES

  • Chierici, Elena;Occhetta, Gianluca
    • 대한수학회지
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    • 제47권1호
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    • pp.189-213
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    • 2010
  • We study Fano manifolds of pseudoindex greater than one and dimension greater than five, which are blow-ups of smooth varieties along smooth centers of dimension equal to the pseudoindex of the manifold. We obtain a classification of the possible cones of curves of these manifolds, and we prove that there is only one such manifold without a fiber type elementary contraction.

REMARKS ON THE EXISTENCE OF AN INERTIAL MANIFOLD

  • Kwak, Minkyu;Sun, Xiuxiu
    • 대한수학회지
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    • 제58권5호
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    • pp.1261-1277
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    • 2021
  • An inertial manifold is often constructed as a graph of a function from low Fourier modes to high ones and one used to consider backward bounded (in time) solutions for that purpose. We here show that the proof of the uniqueness of such solutions is crucial in the existence theory of inertial manifolds. Avoiding contraction principle, we mainly apply the Arzela-Ascoli theorem and Laplace transform to prove their existence and uniqueness respectively. A non-self adjoint example is included, which is related to a differential system arising after Kwak transform for Navier-Stokes equations.

얼굴 인식을 위한 연립 대각화와 국부 선형 임베딩 (Locally Linear Embedding for Face Recognition with Simultaneous Diagonalization)

  • 김은솔;노영균;장병탁
    • 정보과학회 논문지
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    • 제42권2호
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    • pp.235-241
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    • 2015
  • 국부 선형 임베딩(Locally Linear Embedding, LLE) [1]는 다양체 학습(manifold learning) 알고리즘 중 하나로 고차원 공간에 있는 데이터들 사이의 내적 값을 기반으로 임베딩하는 방법이다. LLE를 이용하여 임베딩 한 결과는 독특한 성질이 있는데, 고차원 공간 상에서 같은 평면에 있는 데이터들은 내적 값이 크기 때문에 저차원 공간에서도 가깝게 위치하도록 임베딩 되는 반면 수직으로 위치한 평면에있는 데이터들은 내적 값이 0이 되기 때문에 서로 떨어진 위치에 임베딩된다. 한편, 한 사람의 얼굴에 다양한 각도에서 조명을 비추면서 촬영한 이미지들은 저차원의 선형 부분공간을 구성한다는 사실이 잘 알려져 있다 [2]. 이에 본 논문에서는 다른 평면에 위치하는 데이터들을 자연스럽게 분류하여 임베딩하는 LLE 알고리즘을 얼굴 이미지에 사용하여 효과적으로 얼굴 인식 문제를 해결할 수 있는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 LLE에 연립 대각화(Simultaneous Diagonalization, SD)를 적용한 방법으로, S연립 대각화를 적용하면 데이터들이 형성하는 평면이 수직이 되도록 바꿀 수 있기 때문에 LLE의 성질을 극대화 할 수 있다. 실험 결과, 연립 대각화를 적용하고 LLE를 적용하면 서로 다른 사람의 얼굴 이미지들이 겹치지 않고 뚜렷하게 구분되는 효과가 있음을 확인하였다.

2D-MELPP: A two dimensional matrix exponential based extension of locality preserving projections for dimensional reduction

  • Xiong, Zixun;Wan, Minghua;Xue, Rui;Yang, Guowei
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제16권9호
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    • pp.2991-3007
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    • 2022
  • Two dimensional locality preserving projections (2D-LPP) is an improved algorithm of 2D image to solve the small sample size (SSS) problems which locality preserving projections (LPP) meets. It's able to find the low dimension manifold mapping that not only preserves local information but also detects manifold embedded in original data spaces. However, 2D-LPP is simple and elegant. So, inspired by the comparison experiments between two dimensional linear discriminant analysis (2D-LDA) and linear discriminant analysis (LDA) which indicated that matrix based methods don't always perform better even when training samples are limited, we surmise 2D-LPP may meet the same limitation as 2D-LDA and propose a novel matrix exponential method to enhance the performance of 2D-LPP. 2D-MELPP is equivalent to employing distance diffusion mapping to transform original images into a new space, and margins between labels are broadened, which is beneficial for solving classification problems. Nonetheless, the computational time complexity of 2D-MELPP is extremely high. In this paper, we replace some of matrix multiplications with multiple multiplications to save the memory cost and provide an efficient way for solving 2D-MELPP. We test it on public databases: random 3D data set, ORL, AR face database and Polyu Palmprint database and compare it with other 2D methods like 2D-LDA, 2D-LPP and 1D methods like LPP and exponential locality preserving projections (ELPP), finding it outperforms than others in recognition accuracy. We also compare different dimensions of projection vector and record the cost time on the ORL, AR face database and Polyu Palmprint database. The experiment results above proves that our advanced algorithm has a better performance on 3 independent public databases.

단기통 엔진의 흡.배기계의 압력 변동에 관한 연구 (Pressure Variations in Intake and Exhaust Manifold of a Single Cylinder Engine)

  • 최석천;이용훈;이상철;정한식;이광영;정효민
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.775-780
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    • 2003
  • In this study, a computer analysis has been developed for predicting the pipe pressure of the intake and exhaust manifold in a single cylinder engine. To get the boundary conditions for a numerical analysis, one dimensional and unsteady gas dynamic calculation is performed by using the MOC(Method Of Characteristic). The main numerical parameters are the variation of the exhaust pipe diameters to calculate the pulsating flow when the intake and exhaust valves are working. As the results of numerical analysis, the shapes and distributions of the exhaust pipe pressures were influenced strongly on the cylinder pressure. As the exhaust pipe diameter is decreased, the amplitude of exhaust pressure is large and the cylinder pressure was showed low in the region of intake valve opening time.

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Generic Training Set based Multimanifold Discriminant Learning for Single Sample Face Recognition

  • Dong, Xiwei;Wu, Fei;Jing, Xiao-Yuan
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제12권1호
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    • pp.368-391
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    • 2018
  • Face recognition (FR) with a single sample per person (SSPP) is common in real-world face recognition applications. In this scenario, it is hard to predict intra-class variations of query samples by gallery samples due to the lack of sufficient training samples. Inspired by the fact that similar faces have similar intra-class variations, we propose a virtual sample generating algorithm called k nearest neighbors based virtual sample generating (kNNVSG) to enrich intra-class variation information for training samples. Furthermore, in order to use the intra-class variation information of the virtual samples generated by kNNVSG algorithm, we propose image set based multimanifold discriminant learning (ISMMDL) algorithm. For ISMMDL algorithm, it learns a projection matrix for each manifold modeled by the local patches of the images of each class, which aims to minimize the margins of intra-manifold and maximize the margins of inter-manifold simultaneously in low-dimensional feature space. Finally, by comprehensively using kNNVSG and ISMMDL algorithms, we propose k nearest neighbor virtual image set based multimanifold discriminant learning (kNNMMDL) approach for single sample face recognition (SSFR) tasks. Experimental results on AR, Multi-PIE and LFW face datasets demonstrate that our approach has promising abilities for SSFR with expression, illumination and disguise variations.

컴뮤트 타임 기반의 다양체 임베딩을 이용한 파형 신호 인식에 관한 연구 (A Study on Classification of Waveforms Using Manifold Embedding Based on Commute Time)

  • 한희일
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권2호
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    • pp.148-155
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    • 2014
  • 본 논문에서는 파형 신호에서 패치를 추출하고 이를 패치 그래프로 구성한 다음, 이로부터 대표적인 다양체 임베딩 방식인 컴뮤트 타임 임베딩 기법을 구현하고, 이의 특성을 분석한다. 특히 음성 신호나 악기 음 등, 시간에 따라 스펙트럼이 가변적인 신호를 임베딩하면 스펙트럼의 변화에도 불구하고 그 신호 고유의 기하 구조를 생섬함을 실험으로 확인한다. 다양체 임베딩은 비선형 공간에 놓여 있는 고차원 데이터를 저차원 공간으로의 효율적인 맵을 가능하게 하지만 그래프 구성에 이용된 데이터에 대한 정보만 알 수 있고 그렇지 않은 데이터(out-of-sample data)에 대해서는 정보를 얻기 어렵다. 따라서 다양체 임베딩은 데이터 클러스터링에 적절히 적용 가능하지만, 훈련 과정을 통해 얻은 정보를 기초로 유추 기능이 요구되는 인식 등에는 응용하기 어려운 제약이 따른다. 이를 해결하기 위하여 본 논문에서는 다양체 임베딩이 인식 분야에도 적용 가능하도록 새로운 알고리즘을 제안하고 악기 음 분류 실험을 통하여 그 특성을 분석한다.