• 제목/요약/키워드: markov models

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회귀신경망 예측 HMM을 이용한 숫자음 인식에 관한 연구 (A Study on the Recognition of Korean Numerals Using Recurrent Neural Predictive HMM)

  • 김수훈;고시영;허강인
    • 한국음향학회지
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    • 제20권8호
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    • pp.12-18
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    • 2001
  • 본문에서는 예측형 회귀신경망과 HMM (Hidden Markov Model)의 하이브리드 네트워크인 회귀신경망 예측 HMM을 구성하였다. 회귀신경망 예측 HMM은 예측형 회귀신경망을 HMM의 각 상태마다 예측기로 정의하여 일정치인 평균벡터 대신에 과거의 특징벡터의 영향을 받아 동적으로 변화하는 신경 망에 의한 예측치를 이용하므로 학습패턴 설정자체가 시변성을 반영하는 동적 네트워크의 특성을 가진다. 따라서 음성과 같은 시계열 패턴의 인식에 유리하다. 회귀신경망 예측 HMM은 예측형 회귀신경망의 구조에 따라 Elman망 예측 HMM과 Jordan망 예측 HMM으로 구분하였다. 실험에서는 회귀신경망 예측 HMM의 상태수를 4, 5, 6으로 증가시켜 각 상태 수별로 예측차수 및 중간층 유니트 수의 변화에 따른 인식성능을 조사하였다. 실험결과 평가용 데이터에 대하여 Elman망 예측 HMM은 상태수가 6이고, 예측차수가 3차, 중간층 유니트의 수가 15차원일 때, Jordan망 예측 HMM의 경우 상태수가 5이고, 예측차수가 3차, 중간층 유니트의 수가 10차원일 때 각각 98.5%로 우수한 결과를 얻었다.

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확률적 스펙트럼 차감법을 이용한 잡은 환경에서의 음성인식 (Noisy Speech Recognition using Probabilistic Spectral Subtraction)

  • 지상문;오영환
    • 한국음향학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.94-99
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    • 1997
  • 본 논문에서는 잡음환경에서의 음성인식을 위하여 잡음의 확률적 특성과 음성모델을 이용하는 확률적 스펙트럼 차감법을 제안한다. 기존의 스펙트럼 차감법은 음성이 존재하지 않는 구간에서 추정한 잡음을 잡음음성에서 차감하여 잡음을 제거함로, 추정한 잡음의 형태가 음성인식기에 입력되는 잡음음성에 포함된 잡음과 상이한 특성을 나타낼 경우에는 효과적인 잡음의 제거가 불가능하다. 이러한 단점을 보완하기 위해서 여러 가지 형태를 가지는 잡음의 원형을 사용하여, 잡음음성에서 잡음을 제거하는 방법을 사용하였다. 잡음의 확률적인 특성을 여러 개의 잡음원형으로 나타내므로, 스펙트럼 차감법은 입력음성에 대해서 확률적으로 수행되어 잡음이 제거된 다중의 스펙트럼을 출력하게 되고, 인식시에는 조용한 환경의 음성으로 학습된 음성모델에 따른 최적의 스펙트럼을 이용하여 인식을 수행한다. 또한 정적인 파라미터와 동적인 특징파라미터를 동시에 고려하여 잡음을 영향을 최소화하므로 보다 효과적인 잡음처리가 가능하다. 제안한 방법의 타당성을 실험적으로 검증하기 위해서, 잡음환경의 음성인식에 적용하였다. SNR 10 dB인 50개의 고립단어에 대한 실험결과, 잡음처리를 하지 않았을 경우 72.75%, 스펙트럼 차감법은 80.25%, 제안한 방법을 사용하였을 경우는 86.25%의 인식률을 얻음으로써, 효과적인 잡음처리 방법임을 확인할 수 있었다.

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Belief Propagation 기반 스테레오 정합을 위한 정합 파라미터의 추정방식 제안 (Estimating the Regularizing Parameters for Belief Propagation Based Stereo Matching Algorithm)

  • 오광희;임선영;한희일
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제47권1호
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    • pp.112-119
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    • 2010
  • 본 논문에서는 스테레오 이미지로부터 디스패리티 맵을 추출하기 위한 확률모델을 제시하고 이의 해를 구하는 과정은 에너지 기반 스테레오 정합과 일치함을 이론적으로 증명한다. 정합되는 화소 간의 차와 인근 화소에 해당되는 디스패리티의 차는 exponential 확률분포에 근사하다는 사실을 실험적으로 확인하고 이에 근거하여 이들의 정합 파라미터를 최적화하는 식을 유도하고 이를 실험적으로 구하는 방법을 제시한다. 에너지 기반 스테레오 정합 알고리즘의 성능은 기본적으로 정합 파라미터의 크기에 매우 민감하므로 이미지에 따라 적절한 값을 사전에 구하여 적용하여야 한다. 제안한 방식은 초기에 임의의 파라미터로 디스패리티 맵을 구한 후에 이의 통계적 특성을 이용하여 정합 파라미터를 추정하고 추정된 파라미터를 적용하여 디스패리티 맵을 재차 구하는 과정을 반복함으로써 최적의 파라미터에 적응적으로 수렴하도록 조정한다. 따라서, 이미지에 따라 사전에 정합 파라미터를 구하여야 하는 문제를 해결할 수 있다. Middlebury 웹사이트에서 제공한 다양한 스테레오 이미지를 이용하여 제안한 방식으로 구한 파라미터가 최적의 값으로 수렴하는지를 조사하고 이의 수렴 속도와 성능 개선 효과 등을 확인한다.

간헐적 수요예측을 위한 부트스트랩 시뮬레이션 방법론 개발 (A New Bootstrap Simulation Method for Intermittent Demand Forecasting)

  • 박진수;김윤배;이하늘;정기선
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.19-25
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    • 2014
  • 수요예측은 경영 전략을 포함한 모든 경영 활동의 기초가 된다. 특히 부품의 수요예측은 공급망관리 측면에서 매우 중요한 요소 중 하나이다. 부품의 수요는 다양한 산업에서 종종 간헐적 특성을 포함한다. 간헐적 특성이란 수요가 발생하지 않는 경우가 빈번한 현상을 지칭한다. 간헐적 수요 현상에서는 발생된 수요의 분산이 크고 그 발생간격이 확률적이다. 따라서 간헐적 특성을 갖는 수요를 예측하기 위해서 일반적인 시계열 분석기법이나 인과관계를 이용한 모형(회귀모형)을 사용하는 것은 적합하지 않다. 이는 기존의 방법들이 실제 수요행태를 묘사하기 어렵기 때문이다. 이러한 간헐적 수요의 예측을 위해 마코프 부트스트랩이 개발되었다. 이 방법은 1계차 자기상관성을 반영하며 리드타임 동안 수요의 합이 독립임을 가정하였다. 본 연구에서는 리드타임 내 수요 합의 독립가정을 완화한 부트스트랩 방법을 제안한다. 수정된 부트스트랩 방법에 의해 재추출된 데이터는 실측 데이터의 간헐적 특성을 근사적으로 반영한다. 마지막으로 실측 데이터에 수정된 방법을 적용한 예측 결과를 사례로 제시하고자 한다.

영 과잉 포아송 모형에 대한 베이지안 방법 연구 (Bayesian Approaches to Zero Inflated Poisson Model)

  • 이지호;최태련;우윤성
    • 응용통계연구
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    • 제24권4호
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    • pp.677-693
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    • 2011
  • 본 논문에서는 영 과잉 계수형 자료 분석을 위한 모형중의 하나인 영 과잉 포아송 모형의 베이지안 접근 방법에 대해서 연구한다. 구체적으로는 베이지안 영 과잉 포아송 모형의 적합을 위한 사후 표본을 추출하는데 있어서, 깁스 표집기(Gibbs sampler)를 이용하는 마르코프 연쇄 몬테칼로(MCMC) 방법과 역 베이즈공식(IBF)에 의한 표본추출 방법 두 가지를 고려한다. 이러한 두 가지 사후 표본 추출방법을 비교 설명하고, IBF를 통한 사후표본을 깁스 표집기 사후표본의 수렴성 여부를 확인하는 방식에 대해서도 소개한다. 이를 바탕으로 베이지안 영 과잉 포아송 모형을 Trajan이라는 사과 품종의 발아자료(Trajan data, Marin 등, 1993)에 적용하고 모수에 대한 사후추론을 실시하고 기존의 결과와 비교한다. 또한 주어진 자료에 대하여 영 과잉 포아송 모형이 적합한지에 대한 여부를 여러 가지 모형선택 기준을 통해서 살펴보고, 아울러 기존의 자료 분석 결과 (Rodrigues, 2003)를 보완하기 위하여 계층적 베이지안 모형과 같은 대안에 대해서도 논의해본다.

이동형 정보 증강 시스템을 위한 실시간 장소 인식 (Real-Time Place Recognition for Augmented Mobile Information Systems)

  • 오수진;남양희
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제14권5호
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    • pp.477-481
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    • 2008
  • 이동 중 사용자에게 필요한 정보를 제공하기 위해서는 장소를 인지하는 기술이 필요하다. 본 논문에서는 건물 내에서 이동하면서 카메라에 의해 포착된 영상 정보를 분석하여 현재 장소를 파악하고 카메라 영상에 관련 정보를 증강하는 비디오 기반 실시간 장소인식 시스템을 제안한다. 영상의 전역적 특징을 이용한 기존 연구들은 장면의 부분적인 폐색이나 잡음에 민감하고, 물체인식을 행하는 지역적 특징 의존 방식은 계산량이 많아 실시간 적용이 어렵다. 또한, 그러한 특징들로부터 장소인식 결과를 도출하기 위해서는 통계적 그래프 기반 모델이나 베이시안 네트웍등이 이용되어 왔는데, 전자의 경우 장소 이동의 확률을 얻기 위한 많은 통계 데이타가 필요하며, 후자는 장소 이동문맥을 활용하지 못하므로 물체 인식 결과에만 의존하는 단점이 있다. 본 논문에서는 장소 문맥 정보를 활용하면서 영상의 지역적, 전역적 특징추출법의 결합을 통해 부분 폐색 및 잡음에 대한 전역적 방법의 민감성을 보완하고, 지역적 방법의 느린 처리속도를 보완한 시스템을 제안한다. 제안된 방법을 건물 내부를 이동하면서 장소에 대한 정보를 얻는 정보증강 시스템에 적용하여 실시간 성능을 확인하였다.

Bandwidth Management of WiMAX Systems and Performance Modeling

  • Li, Yue;He, Jian-Hua;Xing, Weixi
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제2권2호
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    • pp.63-81
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    • 2008
  • WiMAX has been introduced as a competitive alternative for metropolitan broadband wireless access technologies. It is connection oriented and it can provide very high data rates, large service coverage, and flexible quality of services (QoS). Due to the large number of connections and flexible QoS supported by WiMAX, the uplink access in WiMAX networks is very challenging since the medium access control (MAC) protocol must efficiently manage the bandwidth and related channel allocations. In this paper, we propose and investigate a cost-effective WiMAX bandwidth management scheme, named the WiMAX partial sharing scheme (WPSS), in order to provide good QoS while achieving better bandwidth utilization and network throughput. The proposed bandwidth management scheme is compared with a simple but inefficient scheme, named the WiMAX complete sharing scheme (WCPS). A maximum entropy (ME) based analytical model (MEAM) is proposed for the performance evaluation of the two bandwidth management schemes. The reason for using MEAM for the performance evaluation is that MEAM can efficiently model a large-scale system in which the number of stations or connections is generally very high, while the traditional simulation and analytical (e.g., Markov models) approaches cannot perform well due to the high computation complexity. We model the bandwidth management scheme as a queuing network model (QNM) that consists of interacting multiclass queues for different service classes. Closed form expressions for the state and blocking probability distributions are derived for those schemes. Simulation results verify the MEAM numerical results and show that WPSS can significantly improve the network’s performance compared to WCPS.

휴먼 보행 동작 구조 분석을 위한 통계적 모델링 방법 (Statistical Modeling Methods for Analyzing Human Gait Structure)

  • 신봉기
    • 스마트미디어저널
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    • 제1권2호
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    • pp.12-22
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    • 2012
  • 최근 비디오 감시, 로봇 시각 휴대폰 등 무수히 많은 카메라가 생활 속에 파고들면서 휴먼 동작 인식은 컴퓨터 시각 분야의 새로운 붐을 일으키고 있다. 자체로 그다지 흥미 있는 동작은 아니지만 걸음걸이 또는 보행은 가장 보편적으로 많이 관찰되는, 의심할 여지없이 사람의 대표적인 동작이다. 그리 오래되지 않은 과거에 보행자 인식의 관점에서 반짝 연구가 있었지만 관심의 길이가 짧은 만큼 보행 동작에 관한 체계적인 분석과 이해 없이 이루어졌었다. 본 연구에서는 일련의 점진적인 모델을 이용하여 보행 동작의 구조를 체계적으로 분석하고자 한다. 입력 영상 신호의 다양한 변형과 불완전성을 극복할 수 있는 동적 베이스망 기반의 보행자 모델과 보행 모델을 제시한다. 그리고 이변량 폰 미제스 분포의 조건부 밀도 함수를 기반으로 마르코프 체인의 이산 상태 공간을 연속 공간으로 확장하는 방법을 제안한다. 제안된 모형화 프레임워크를 이용한 일련의 시험, 분석에서 보행자를 91.67% 인식하며 보행 동작을 보행 방향과 보행 자세의 두 가지 독립적인 성분으로 분리 해석할 수 있었다.

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부트스트랩과 베이지안 방법으로 추정한 수산자원관리에서의 생물학적 기준점의 신뢰구간 (Application of Bootstrap and Bayesian Methods for Estimating Confidence Intervals on Biological Reference Points in Fisheries Management)

  • 정석근;최일수;장대수
    • 한국수산과학회지
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    • 제41권2호
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    • pp.107-112
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    • 2008
  • To evaluate uncertainty and risk in biological reference points, we applied a bootstrapping method and a Bayesian procedure to estimate the related confidence intervals. Here we provide an example of the maximum sustainable yield (MSY) of turban shell, Batillus cornutus, estimated by the Schaefer and Fox models. Fitting the time series of catch and effort from 1968 to 2006 showed that the Fox model performs better than the Schaefer model. The estimated MSY and its bootstrap percentile confidence interval (CI) at ${\alpha}=0.05$ were 1,680 (1,420-1,950) tons for the Fox model and 2,170 (1,860-2,500) tons for the Schaefer model. The CIs estimated by the Bayesian approach gave similar ranges: 1,710 (1,450-2,000) tons for the Fox model and 2,230 (1,760-2,930) tons for the Schaefer model. Because uncertainty in effort and catch data is believed to be greater for earlier years, we evaluated the influence of sequentially excluding old data points by varying the first year of the time series from 1968 to 1992 to run 'backward' bootstrap resampling. The results showed that the means and upper 2.5% confidence limit (CL) of MSY varied greatly depending on the first year chosen whereas the lower 2.5% CL was robust against the arbitrary selection of data, especially for the Schaefer model. We demonstrated that the bootstrap and Bayesian approach could be useful in precautionary fisheries management, and we advise that the lower 2.5% CL derived by the Fox model is robust and a better biological reference point for the turban shells of Jeju Island.

문형구조의 분류에 따른 대화음성의 의도분석에 관한 연구 (Analysis of Intention in Spoken Dialogue based on Classifying Sentence Patterns)

  • 최환진;송창환;오영환
    • 한국음향학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.61-70
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    • 1996
  • 화자에 의해서 발성된 문장은 대화가 이루어지고 있는 화제나 발화이도에 따라 문장에 사용되는 단어의 구성 및 문장의 구조에 차이를 보이므로, 본 논문에서는 무형을 기반으로하여 문장의 구조와 의도사이의 관계를 사용하여 화자의 의도를 효과적으로 분석할 수 있는 통계적인 방법인 IDT(intention decision table)를 제안한다. IDT는 문장을 이루는 구성요소를 5가지로 분류하고, 입력문장에 대한 분석을 통해서 얻어진 구성요소들과 의도간의 통계적인 분석을 통해서 얻어진 의도 결정표를 이용하여 문장의 의도를 결정한다. 실험결과, 문장을 구성하는 단어와 이도간의 상관관계를 고려한 경우에 비해서 IDT를 사용하는 경우 10~18%정도의 의도 인식율 향상이 있었으며, 단어의 의도와의 관계 이외에 단어들간의 전이관계를 함께 모델링한 MIG 경우에 비해서도 3~12%의 향상된 의도 인식율을 보임으로써, 본 논문에서 제안한 IDT가 유효함을 알 수 있었다.

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