• 전자공학회논문지S
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• 제35S권4호
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• pp.105-117
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• 1998

In this paper, the general formula of disparity estimation based on Bayesian Maximum A Posteriori (MAP) algorithm is derived and implemented with simplified probabilistic models. The probabilistic models are independence and similarity among the neighboring disparities in the configuration.The formula is the generalized probabilistic diffusion equation based on Bayesian model, and can be implemented into the some different forms corresponding to the probabilistic models in the disparity neighborhood system or configuration. And, we proposed new probabilistic models in order to simplify the joint probability distribution of disparities in the configuration. According to the experimental results, the proposed algorithm outperformed the other ones, such as sum of swuared difference(SSD) based algorithm and Scharstein's method. We canconclude that the derived formular generalizes the probabilistic diffusion based on Bayesian MAP algorithm for disparity estimation, and the propsoed probabilistic models are reasonable and approximate the pure joint probability distribution very well with decreasing the computations to 0.01% of the generalized formula.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제10권1호
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• pp.47-62
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• 1994

산사면에서 강우에 의한 지하수위 상승은 사면의 안정성에 큰 영향을 미치는 중요한 요소임은 이미 잘 알려져 있다. 그러므로 강우로 인한 지하수위 상승을 예측하는 일은 산사면의 안정성을 해석하기 위한 매우 중요한 요소이다. 본 연구는 포화흐름과 비포화흐름을 고려한 산사면에서의 지하수위 변동을 예측하기 위한 수치해석 모델의 개발과 적용 가능성을 검토하였으며, 수치해석이 갖는 큰 약점인 입력상수에 대한 불확실성을 고려해주기 위하여 매개변수분석 및 예측법을 제시하였다. 수치해석모델을 개발하기 위해 사용한 수치해석기법은 유한요소법과 유한차분법을 동시에 이용하였다. 이와 같은 방법을 이용하여 2차원 수치해석모델을 개발한 후, 수치해석모델의 입력값들이 갖는 불확실한 상수들에 대한 매개변수분석을 수행하여 본 수치해석모델의 현장 적용성을 검토하였다. 매개변수예측방법은 Maximum-A-Posteriori(MAP)방법을 이용하여 불확실한 입력상수인 $K_e$,$\psi_e$, b에 대한 배개변수분석을 수행하였다. 개발된 수치해석모델의 적용성을 검토하기 위해 실제 산사태가 빈번히 일어났던 서울시 시흥동에 위치한 현장에 적용하여 계측된 지하수위와 비교, 검토하였다. 이 적용결과로부터 본수치해석모델이 강우로 인한 산사면에서의 지하수위 상승을 비교적 잘 예측해주고 있음을 알 수 있었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제32권6호
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• pp.551-566
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• 2016

위성 원격 탐사에서는 센서 운영 환경으로 인하여 영상을 수집하는 동안 영상의 질 저하가 일어나며 이러한 영상의 질 저하는 관측된 자료로부터 유용한 정보를 확인하거나 추출하는 데 악 영향을 미치는 번짐 현상(blurring)과 잡음 (noise)을 야기시킨다. 특히 이러한 질 저하는 도시 지역과 같은 조밀한 구조를 가지는 scene으로부터 관측된 영상 자료의 분석에 더욱 영향을 끼친다. 본 연구는 고해상도 범색 영상 자료의 질 저하 현상을 개선시켜 영상이 포함하고 있는 복잡한 구조에 대한 자세한 분석의 정확성을 제고하기 위한 다중 단계 영상 복원 과정을 제안한다. 본 연구는 질 저하 현상을 모형화 하기 위해 Gaussian 가산 잡음과 Markov random field로 정의되는 공간적 연결성, 중심 화소와 이웃 화소 간의 거리에 비례하는 번짐을 가정하였다. 본 연구는 잡음 완화와 번짐 제거를 위해 Point-Jacobian Iteration Maximum A Posteriori (PJI-MAP) 추정 법을 제안한다. 그리고 화소 연결 후 지역 확장을 통한 영상 분할을 사용하였다. 본 연구는 지역 확장을 위하여 동질성과 대조성을 동시에 고려하는 비유사 계수를 제안하고 있다. 본 연구에서는 모의 자료 실험을 통하여 정량적 평가를 실시하였으며 2 개의 고해상도 범색 영상 자료에 대해 적용하여 복원의 효과에 대해 실험하였다. 사용된 원격 탐사 자료는 1 m급의 미국 LA지역에서 수집된 Dubaisat -2 자료와 0.7 m급의 한반도 대전 지역에서 수집된 KOMPSAT3 자료이다. 실험 결과는 제안된 다중 단계 복원 과정이 고해상 자료의 복잡한 구조의 자세한 분석에서 정확성 향상에 기여할 수 있다는 것을 보여주고 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권8호
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• pp.3748-3759
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• 2013

본 연구의 목적은 DINA(deterministic-input, noisy "and" gate)모형에서 최대우도(maximum likelihood: ML), 최대사후확률(maximum a posteriori: MAP), 사후기대(expected a posteriori: EAP)방법들의 분류 정확성이 어느 정도인가를 알아보는 것이다. 연구 목적을 달성하기 위하여 다양한 모의실험 조건들[인지요소의 수(K= 5, 7), 응시생 능력분포(고능력, 중간능력, 저능력 집단), 검사 길이(J= 15, 30, 45)]에 따라 모의자료를 생성했다. 응시생 분류 정확성을 평가하기 위한 준거로 참 인지요소(true ${\alpha}$)와 ML, MAP, EAP방법으로 추정된 인지요소가 어느 정도 일치하는지를 계산했다. 본 연구의 주요결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 본 연구에서 설정한 검사 조건에서 ML, MAP방법보다 EAP방법의 정확일치도 평균이 높았다. 둘째, 다른 검사 조건이 동일할 때, 인지요소의 수가 증가하면 ML, MAP, EAP방법 모두에서 정확일치도 평균이 낮아졌다. 셋째, 동일한 검사 길이에서 사전분포로 고능력, 중간능력, 저능력 집단을 각각 가정했을 때 ML, MAP방법보다 EAP방법의 정확일치도 평균이 높았다. 넷째, 동일한 응시생 능력분포에서 검사 길이가 증가하면 ML, MAP, EAP방법 모두에서 정확일치도 평균이 높아졌다. 인지요소의 수에 따라 응시생을 정확하게 분류하기 위한 적절한 검사 길이를 보면, 인지요소의 수가 5, 7개이고 이에 대응하는 검사 길이가 각각 30, 45문항일 때 본 연구에서 설정한 높은 분류 정확성 기준에 부합하는 것으로 나타났다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제49권1호
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• pp.16-22
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• 2012

본 논문에서는 알츠하이머병이 유도된 형질전환 마우스로부터 획득한 혈소판 라만 스펙트럼의 분석을 위해 가우시안 모델을 이용한 커브 피팅으로 기준선을 추정하고 보정하는 방법을 제안하였다. 측정된 라만 스펙트럼은 의미 있는 정보와 불필요한 노이즈 성분인 기준선과 가산 노이즈를 포함하고 있다. 스펙트럼의 효율적인 분석을 위해 노이즈를 포함하고 있는 스펙트럼을 몇 개의 피크를 포함하는 영역으로 분할하고 각 로컬 영역의 스펙트럼을 가우시안 모델을 이용한 커브 피팅으로 모델링한다. 가산 노이즈는 원 스펙트럼을 이 델로 대체하는 과정에서 명백하게 제거된다. 피팅된 모델의 로컬 최저점을 linear, piecewise cubic Hermite, cubic spline 알고리즘으로 보간하고 기준선을 보정한다. 기준선을 보정한 피팅 모델은 PCA(principal component analysis) 방법을 이용하여 특징을 추출하고 SVM(support vector machine)과 MAP(maximum $a$ posteriori probability) 분류 방법으로 성능 비교 실험을 하였다. 실험 결과에 따르면 linear 보간법이 모든 주성분 수에 대한 분류율의 평균에서 우세하였고 특히 piecewise cubic Hermite 보간법은 주성분의 수가 5개인 경우에서 SVM 분류율이 약 97.3%로 가장 좋은 성능을 보였다. 또한 이전의 연구 결과와 비교를 통해 제안한 기준선 보정 방법이 혈소판 라만 스펙트럼의 분석에 효과적으로 적용될 수 있음을 확인하였다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제48권4호
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• pp.21-26
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• 2011

특징 순위 방법은 데이터에 대한 정보와 관련된 특징을 구별하는데 유용하게 사용된다. 본 논문에서는 혈소판으로부터 측정된 라만 스펙트럼에서 퇴행성 뇌신경질환과 혈관성 인지증의 분류에 특징 순위를 이용하는 방법을 제안하였다. 퇴행성 뇌신경 질환인 알츠하이머병(Alzheimer's disease)과 파킨슨병(Parkinson's disease) 그리고 혈관성 인지증(vascular dementia)을 유도한 실험용 쥐의 혈소판에서 측정한 스펙트럼은 가우시안 모델을 이용한 커브 피팅으로 노이즈를 제거하고 로컬 최저점에 선형 보간법(linear interpolation)으로 배경 잡음을 제거한다. 전처리 과정을 수행한 스펙트럼에서 분류정확도와 계산복잡도를 개선하기 위해 특징 순위 방법을 이용하여 주요 특징을 선택하였다. 선택된 특징들은 PCA(principal component analysis) 방법으로 변환하여 주성분의 수를 변화시키며 MAP(maximum a posteriori)으로 분류하고 전체 특징을 사용한 경우의 분류 결과와 비교하였다. 실험 결과에서 제안한 방법을 적용한 모든 실험에서 분류 시스템의 계산복잡도를 현저하게 감소시키고 분류정확도는 부분적으로 증가하였다. 특히 파킨슨병과 정상을 분류하는 실험에서 제안한 방법이 전체 특징을 사용한 경우보다 모든 주성분의 수에서 분류정확도가 높았으며 평균 1.7 %의 성능이 향상되었다. 이 결과에서 분류정확도와 계산복잡도의 개선을 고려하면 제안한 방법이 혈소판 라만 스펙트럼에서 퇴행성 뇌신경질환과 혈관성 인지증의 분류 시스템에 효율적으로 사용될 수 있음을 확인하였다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제44권1호
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• pp.64-70
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• 2007

라만 분광법은 피부암 진단에 사용되는 매우 유력한 비침습성 진단 방법이다. 라만 스펙트럼을 이용한 이전의 연구에 따르면 MAP (maximum a posteriori probability)와 MLP (multilayer perceptron networks)와 같은 기존의 분류 방법으로도 좋은 분류결과를 얻을 수 있다. 하지만 암 진단은 작은 오류에도 종종 치명적인 결과가 따르기 때문에 본 연구에서는 판정이 모호한 데이터를 따로 집단화하여 분류 오류를 감소하는 방법을 제안한다. 이때 모호한 패턴은 조직검사를 통하여 다시 암여부를 판정하게 된다. 본 논문에서는 모호한 패턴 클래스를 MSE (minimum squared error), MAP와 MLP에 도입하기 위해 기존 알고리듬을 수정하였고 모호한 패턴 클래스가 본래 도입되어 있는 RCE (reduced coulomb energy networks)와 실험결과를 비교하였다. 216개의 공초점 라만 스펙트럼에 대한 실험결과에 의하면 모호한 패턴으로 판정된 데이터를 늘림에 따라 나머지 패턴은 완벽하게 분류할 수 있음을 보였다. 그 중 MSE는 테스트 패턴 중 약 8.8%의 모호한 패턴으로 나머지 패턴에 대하여 완벽한 분류결과를 보였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제25권9A호
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• pp.1290-1298
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• 2000

터보 부호의 복호기는 각 복호 단계마다 순방향과 역방향의 메트릭을 계산하여 복호할 비트의 잉여 정보를 추출하여 다음 복호 단계에서 이 정보를 이용하는 반복 복호 기술이다. 터보 부호는 인터리버의 크기가 크고 반복 복호가 충분히 수행되었을 때 BER의 관점에서 Shannon Limit에 근접하는 우수한 성능을 보였다. 그러나 많은 연산량에 따른 복잡도의 증가와 인터리버와 반복 복호에 따른 지연과 실시간 처리의 어려움이라는 문제점을 안고 있다. 본 논문에서는 터보 부호의 복호 알고리즘으로 사용되고 있는 MAP(maximum a posteriori) 알고리즘과 이의 성능을 결정하는 요소를 분석한다. MAP알고리즘은 모든 인접 비트들과 수신 심벌들 사이의 상태와 천이 확률을 통해 연성 결정값을 결정하여 반복 복호 동작을 수행한다. 그러므로 MAP알고리즘의 성능 향상을 위해서는 인접한 수신 심볼들의 신뢰성을 보장해 주어야만 한다. 하지만 MAP 알고리즘 자체에서는 이를 위한 어떠한 동작도 해줄 수가 없기 때문에 추가적인 알고리즘이 필요하디는 결론을 얻을 수 있으며 반복 복호 동작을 줄일수 있게된다. 따라서 수신된 심볼에 대하여 좀 더 신뢰성을 있는 정보를 MAP 알고리즘의 입력으로 주기 위해 Robust 등화기법을 적용하여 MAP 알고리즘과 터보 부호의 성능을 비가우시안 채널 환경에서 분석한다.

• ETRI Journal
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• 제36권5호
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• pp.721-729
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• 2014

We propose a novel phase-based method for single-channel speech enhancement to extract and enhance the desired signals in noisy environments by utilizing the phase information. In the method, a phase-dependent a priori signal-to-noise ratio (SNR) is estimated in the log-mel spectral domain to utilize both the magnitude and phase information of input speech signals. The phase-dependent estimator is incorporated into the conventional magnitude-based decision-directed approach that recursively computes the a priori SNR from noisy speech. Additionally, we reduce the performance degradation owing to the one-frame delay of the estimated phase-dependent a priori SNR by using a minimum mean square error (MMSE)-based and maximum a posteriori (MAP)-based estimator. In our speech enhancement experiments, the proposed phase-dependent a priori SNR estimator is shown to improve the output SNR by 2.6 dB for both the MMSE-based and MAP-based estimator cases as compared to a conventional magnitude-based estimator.

• ETRI Journal
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• 제27권5호
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• pp.525-532
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• 2005

In this paper, we propose and present implementation results of a high-speed turbo decoding algorithm. The latency caused by (de)interleaving and iterative decoding in a conventional maximum a posteriori turbo decoder can be dramatically reduced with the proposed design. The source of the latency reduction is from the combination of the radix-4, center to top, parallel decoding, and early-stop algorithms. This reduced latency enables the use of the turbo decoder as a forward error correction scheme in real-time wireless communication services. The proposed scheme results in a slight degradation in bit error rate performance for large block sizes because the effective interleaver size in a radix-4 implementation is reduced to half, relative to the conventional method. To prove the latency reduction, we implemented the proposed scheme on a field-programmable gate array and compared its decoding speed with that of a conventional decoder. The results show an improvement of at least five fold for a single iteration of turbo decoding.