강인한 행동 인식을 하기 위해서는 연속적인 전신 제스처 입력에서부터 의미 있는 부분만을 분할하는 기술이 필요하다. 하지만 의미 없는 행동을 정의하고, 모델링 하기 어렵기 때문에, 연속적인 행동에서 중요한 행동만을 분할한다는 것은 어려운 문제이다. 본 논문에서는 연속적인 전신 행동의 입력으로부터 의미있는 부분을 분할하고, 동시에 인식하는 방법을 제안한다. 의미 없는 행동을 제거하고, 의미 있는 행동만을 적출하기 위해 garbage 모델을 제안한다. 이 garbage 모델에 의해 의미 있는 부분만 HMM의 입력으로 사용되어지며, 학습되어진 HMM 중에서 가장 높은 확률 값을 가지는 모델을 선택하여. 행동으로 인식한다. 제안된 방법은 20명의 3D motion capture data와 Principal Component Analysis를 이용하여 생성된 80개의 행동 데이터를 이용하여 평가하였으며, 의미 있는 행동과, 의미 없는 행동을 포함하는 연속적인 제스처 입력열에 대해 $98.3\%$의 인식률과 $94.8\%$의 적출률을 얻었다.
한국신호처리시스템학회 2001년도 하계 학술대회 논문집(KISPS SUMMER CONFERENCE 2001
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pp.277-280
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2001
본 연구에서는 연속음성인식 시스템의 성능개선을 위한 기초 연구로서 음소결정트리 상태분할과 한국어 음성학적 지식을 이용하여 문맥의존 음향모델의 작성방법을 검토하고. 한국어 연속음성인식에 적용을 소개한다. 음소결정트리 상태분할 알고리즘은 각 노드에서 한국어 음성학적 지식으로 구성된 음소 질의어 집합에 따라 2진 트리로 SSS(Successive State Splitting) 알고리즘에 의해 상태분할 하는 방법으로서 상태분할 후 각 상태를 네트워크로 연결한 구조를 HM-Net(Hidden Markow Network)이라 하며 문맥의존 음향모델로 표현된다. 작성한 문맥의존 음향모델의 유효성을 확인하기 위해 본 연구실의 항공편 예약 문장(YNU200)에 대해 연속음성인식 실험을 수행하였다. 인식실험 결과, 문맥의존 음향모델에 대한 화자독립 연속음성인식률이 기존의 단일 HMM 모델보다 평균적으로 1-pass의 경우 9.9%, 2-pass의 경우 4.1% 향상된 인식률을 보였다. 따라서 문맥의존 음향모델을 작성하는데 음소결정트리 상태분할과 한국어 음성학적 지식이 유효함을 확인하였다.
교량의 진동을 모니터링하여 구조물의 안전을 진단하는 응용의 경우, 연속적인 데이터 전송률이 ZigBee의 최대 전송률에 육박할 수 있다. 이처럼 연속적으로 생성되는 데이터를 중계하는 라우터의 경우 수신하면서 동시에 송신할 수 없으므로 전송률이 절반 이하로 떨어지게 된다. 본 논문에서는 라우터에 2개의 송수신 모듈을 장착하여 수신하면서 동시에 송신하는 장치의 설계 및 구현을 기술하였다. 또한, 수신과 송신을 동시에 할 수 있도록 서로 다른 채널을 할당하는 중앙집중식 채널할당 알고리즘을 제시하였다. 구현 결과 이중 채널 라우터의 최대 전송률이 150kbps에 이르는 것을 확인하였다.
논문에서는 연속HMM(Continuos Hidden Markov Model)을 이용하여 실시간으로 발매기 명령어(314개 역명)를 인식 할 수 있도록 음성인식 시스템을 구현하였다. 특징 벡터로 39 MFCC를 사용하였으며, 인식률 향상을 위하여 895개의 tied-state 트라이폰 음소 모델을 구성하였다. 시스템 성능 평가 결과 다중 화자 종속 인식률은 99.24%, 다중화자 독립 인식률은 98.02%의 인식률을 나타내었으며, 실제 노이즈가 있는 환경에서 다중 화자 독립 실험의 경우 93.91%의 인식률을 나타내었다.
본 논문은 잡음환경 하에서의 효율적인 문맥의존 음향 모델 구성에 대한 기초연구로서 잡음환경 하에서의 유사 음소단위 수에 따른 연속 음성인식 성능을 비교, 평가한 결과에 대한 보고이다. 기존의 연구[1,2]로부터 연속음성 인식의 경우 문맥종속모델은 변이음을 고려한 39유사음소를 이용한 경우가 48유사음소를 이용하는 것보다 더 좋은 인식성능을 나타냄을 알 수 있었다. 이 연구 결과를 바탕으로 본 연구에서는 잡음환경에서도 효율적인 문맥 의존 음향모델을 구성하기 위한 기초 연구를 수행하였다. 다양한 잡음환경을 고려하기 위해 White, Pink, LAB 잡음을 신호 대 잡음비(Signal to Noise Ratio) 5dB, 10dB, 15dB 레벨로 음성에 부가한 후 각 유사음소단위 수에 따른 연속음성인식 실험을 수행하였다. 그 결과, 39유사음소를 이용한 경우가 48유사음소를 이용한 경우보다 clear 환경인 경우에 약 $7\%$와 $17\%$ 향상된 단어인식률과 문장 인식률을 얻을 수 있었으며, 각 잡음환경에서도 39유사음소를 이용한 경우가 48유사음소를 이용한 경우보다 평균 적으로 $17\%$와 $28\%$ 향상된 단어인식률과 문장인식률을 얻을 수 있어 39유사음소 단위가 한국어 연속음성인식에 더 적합하고 잡음환경에서도 유효함을 확인할 수 있었다.
본 논문은 연속 밀도 함수를 갖는 HMM별 한국어 연속 음성인식에 관한 연구이다. 여기서 우리는 밀도 함수가 2개에서 44개까지 갖는 연속 HMM모델에서 가장 효율적인 연속 음성인식을 위한 방법을 제시한다. 음성 모델은 36개로 구성한 기본음소를 사용한 CI-Model과 3,000개로 구성한 확장음소를 사용한 CD-Model을 사용하였고, 언어 모델은 N-gram을 이용하여 처리하였다. 이 방법을 사용하여 500개의 문장과 6,486개의 단어에 대하여 화자 독립으로 CI Model에서 최고 94.4%의 단어인식률과 64.6%의 문장인식률을 얻었고, CD Model에서는98.2%의 단어인식률과 73.6%의 문장인식률을 안정적으로 얻었다.
연속음성인식 시스템의 실용화를 위해서 가장 중요한 것은 높은 인식 성능을 가지면서 동시에 실시간으로 인식되어야 한다. 이를 위하여 본 연구에서는 먼저 연속음성인식의 인식률 향상을 위하여 효과적인 음향모델을 구성하기 위하여 PDT-SSS(Phonetic Decision Tree-based Successive State Splitting) 알고리즘을 도입하여 HM-Net을 구성하고, 언어모델로서 반복학습을 이용하여 인식률 향상을 제고한다. 그리고, 기존의 연구에서 유효함이 입증된 프레임 단위 적응 프루닝 알고리즘을 연속음성에 적용하여 인식 속도를 개선하고자 한다. 제안된 방법의 유효성을 확인하기 위하여, 남성 4인이 항공편 예약 관련 음성에 대하여 인식 실험을 수행하였다. 그 결과 연속음성인식률 90.9%, 단어인식률 90.7%의 높은 인식성능을 얻었으며, 적응 프루닝 알고리즘을 적용한 경우 인식성능의 저하없이 약 1.2초(전체의 15%)의 인식시간을 줄일 수 있어 제안된 방법의 유효성을 확인할 수 있었다.
연속적으로 누출되는 극저온 액체의 풀 확산을 액체질소를 사용하여 실험적으로 연구하였다. 본 실험을 위해 Cement mortar 재질의 Plate 위에 액체질소를 연속적으로 누출시켜 Plate 표면에서 풀 확산이 일어나도록 하였다. 전자저울을 이용하여 Plate 위에서 증발되는 액체질소의 단위면적당증발률을 측정했고, 시간에 따라 반경 방향으로 퍼지는 액체풀의 확산 거리는 열전대의 온도 변화로부터 측정하였다. 실험 결과 액체질소의 단위면적당증발률은 풀 확산이 진행될수록 감소하는 경향을 보였다.
연속음성 인식 시스템 구성을 위한 HMM WORD SPOTTING 기법을 검토하였다. 실험에 사용한 HMM WORD SPOTTING 기법은 O(n)DP 기법와 OPDP 법이다. 인식시스템은 파라메터로 멜켑스트럼 만을 사용한 경우와 동적 파라메터인 희귀계수를 결합한 경우의 2종류이며, 인식 알고리즘은 O(n)DP 법과 유한상태 오토마타에 의해 구문제어를 실?나 ONE PASS DP 법으로 나눌 수 있다. 또한 인식 단위는 음절과 단어가 혼합된 형태이고 학습은 모두 음절단위로 실시하였으며 연속음성 25문장에 대하여 O(n)DP법과 OPDP법의 인식결과를 비교하여 연속음성 인식에 구문제어 효과를 검증하였다. 실험 결과 평균 인식률이 O(n)DP 의 경우 각각 90.6%, 90.9%, OPDP 의 경우 각각 98.4%, 98.6%로 유한 상태 오토마타에 의한 구문제어를 이용한 평균 7.5%의 인식률이 향상되었다.
본 논문은 N개의 최적문장을 찾을 수 있는 한국어 연속 음성인식시스템 개발과 성능실험에 관한 것이다. 개발된 연속 음성인식시스템은 462개의 단어로 이루어지며 언어 복잡도가 30인 연속문장을 인식할 수 있으며 언어처리, 기계번역 등과 같이 쉽게 정합되어 문장 인식률을 향상시킬 수 있도록 N개의 최적문장도 찾을 수 있다. 또한 인식의 기본단위로 triphone을 사용하였으며 단어간, 단어내의 조음현상도 모델링하였다. 남성화자 3인에 대한 화자독립 실험 결과 단어 인식율은 95.7%을 얻었으며 문장 인식율은 하개의 최적문장인 경우 88.5%, 5개의 최적문장을 고려하면 98.6% 문장 인식률을 얻었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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