• Title/Summary/Keyword: 은닉마코프모델

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An Acoustic Event Detection Method in Tunnels Using Non-negative Tensor Factorization and Hidden Markov Model (비음수 텐서 분해와 은닉 마코프 모델을 이용한 터널 환경에서의 음향 사고 검지 방법)

  • Kim, Nam Kyun;Jeon, Kwang Myung;Kim, Hong Kook
    • Asia-pacific Journal of Multimedia Services Convergent with Art, Humanities, and Sociology
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    • v.8 no.9
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    • pp.265-273
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    • 2018
  • In this paper, we propose an acoustic event detection method in tunnels using non-negative tensor factorization (NTF) and hidden Markov model (HMM) applied to multi-channel audio signals. Incidents in tunnel are inherent to the system and occur unavoidably with known probability. Incidents can easily happen minor accidents and extend right through to major disaster. Most incident detection systems deploy visual incident detection (VID) systems that often cause false alarms due to various constraints such as night obstacles and a limit of viewing angle. To this end, the proposed method first tries to separate and detect every acoustic event, which is assumed to be an in-tunnel incident, from noisy acoustic signals by using an NTF technique. Then, maximum likelihood estimation using Gaussian mixture model (GMM)-HMMs is carried out to verify whether or not each detected event is an actual incident. Performance evaluation shows that the proposed method operates in real time and achieves high detection accuracy under simulated tunnel conditions.

Online Adaptation of Continuous Density Hidden Markov Models Based on Speaker Space Model Evolution (화자공간모델 진화에 근거한 연속밀도 은닉 마코프모델의 온라인 적응)

  • Kim Dong Kook;Kim Young Joon;Kim Hyun Woo;Kim Nam Soo
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • spring
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    • pp.69-72
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    • 2002
  • 본 논문에서 화자공간모델 evolution에 기반한 continuous density hidden Markov model (CDHMM)의 online 적응에 대한 새로운 기법을 제안한다. 학습화자의 a priori knowledge을 나타내는 화자공간모델은 factor analysis (FA) 또는 probabilistic principal component analysis (PPCA)와 같은 은닉변수모델(latent variable model)에 의해 효과적으로 나타내어진다. 은닉 변수모델은 화자공간모델뿐아니라 CDHMM 파라메터의 ajoint prior분포를 표시함으로, maximum a posteriori(MAP)적응기법에 직접 적용되어진다. 화자공간모델의 hyperparameters와 CDHMM파라메터를 동시에 순차적으로 적응하기 위해 quasi-Bayes (QB)추정 기술에 기반한 online 적응기법을 제안한다. 연속숫자음 인식과 관련된 화자적응 실험을 통해 제안된 기법은 적은 적응데이터에서 좋은 성능을 나타내며, 데이터가 증가함에 따라 성능이 지속적으로 증가함을 보여준다.

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Performance Improvement in Speech Recognition by Weighting HMM Likelihood (은닉 마코프 모델 확률 보정을 이용한 음성 인식 성능 향상)

  • 권태희;고한석
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.22 no.2
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    • pp.145-152
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    • 2003
  • In this paper, assuming that the score of speech utterance is the product of HMM log likelihood and HMM weight, we propose a new method that HMM weights are adapted iteratively like the general MCE training. The proposed method adjusts HMM weights for better performance using delta coefficient defined in terms of misclassification measure. Therefore, the parameter estimation and the Viterbi algorithms of conventional 1:.um can be easily applied to the proposed model by constraining the sum of HMM weights to the number of HMMs in an HMM set. Comparing with the general segmental MCE training approach, computing time decreases by reducing the number of parameters to estimate and avoiding gradient calculation through the optimal state sequence. To evaluate the performance of HMM-based speech recognizer by weighting HMM likelihood, we perform Korean isolated digit recognition experiments. The experimental results show better performance than the MCE algorithm with state weighting.

Intention-Awareness Method using Behavior Model Based User Intention (사용자 의도에 따른 행동 모델을 이용한 의도 인식 기법)

  • Kim, Geon-Su;Kim, Dong-Mun;Yun, Tae-Bok;Lee, Ji-Hyeong
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.3-6
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    • 2007
  • 사람들이 어떠한 행동을 할 때는 특정 의도를 가지고 있기 때문에 상황에 맞는 적합한 서비스를 제공하기 위해서는 사용자가 현재 하고 있는 행동에 대한 의도를 파악해야한다. 이를 위해 의도와 행동사이의 연관성을 이용하여 사용자의 의도에 따른 행동의 모델을 만든다. 일상생활에서 사람들이 하는 행동은 작은 단위 행동들의 연속(sequence)으로 이루어지므로, 사용자의 단위행동의 순서를 분석한다면 의도에 따른 행동 모델을 만들기가 용이해진다. 하지만, 이런 단위 행동 분석 방법의 문제점은 같은 의도를 가진 행동이 완벽하게 동일한 단위 행동의 순서로 일어나지는 않는다는 점이다. 시스템은 동일한 동작 순서로 일어나지 않는 행동들을 서로 다른 의도를 가진 행동으로 이해하게 된다. 따라서 이 문제점을 해결할 수 있는 사용자 의도 파악 기법이 필요하다. 본 논문에서는 과거의 사용자의 행동 정보를 기반으로 행동들의 유사성을 판별하였고, 그 결과를 이용하여 행동의 의도를 파악하는 방법을 사용한다. 이를 위해, 과거 사용자가 한 행동들을 단위 시간 별로 나누어 단위 행동의 순서로 만들고, 이를 K-평균 군집화 방법(K-means)으로 군집들의 순서로 나타내었다. 이 변경된 사용자 행동 정보를 사용하여 은닉 마코프 모델을 학습 시키고, 이렇게 만들어진 은닉 마코프 모델은 현재 사용자가 행한 행동이 어떤 행동인지를 예측하여 사용자의 의도를 파악한다.

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Design of A Speech Recognition System using Hidden Markov Models (은닉 마코프 모델을 이용한 음성 인식 시스템 설계)

  • Lee, Chul-Won;Lim, In-Chil
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics B
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    • v.33B no.1
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    • pp.108-115
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    • 1996
  • This paper proposes an algorithm and a model topology for the connected speech recognition using Discrete Hidden Markov Models. A proposed model uses diphone and triphone model which consider the recognition rate and recognisable vocabulary. Considering more exact inter- phoneme segmentation and execution speed of algorithm, 4 states have to exist in diphone model where the first state and the last state are keeping a steady state, the other states hold a transient state. 7 states have to exist in triphone model where 7 states are specified and improved to 3 steady states and 4 transition states. Also, the proposed speech recognition algorithm is designed to detect the inter-phoneme segmentation during the recognition processing.

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Using Hidden Markov Model for Stock Flow Forecasting (주식 예측을 위한 은닉 마코프 모델의 이용)

  • Park, Hyoung-Joon;Hong, Da-Hye;Kim, Moon-Hyun
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2007.07a
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    • pp.1860-1861
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    • 2007
  • 주식 예측은 주식 시장이 생긴 이래로 투자자들이나, 금융 전문가들 사이에서 매우 중요한 일이 되어 왔다. 그러한 중요성으로 인해 엘리오트 파동이론과 같은 많은 주식 예측 기법이 제시되었고, 또한 이러한 예�G의 자동화를 위해 인공지능분야에서도 많은 연구가 있어왔다. 주가 예측에 패턴인식 방법을 적용한 기존의 연구로는 주로 ANN(Artificial Neural Network)방식과 은닉 마코프 모델(HMM, Hidden Markov Model)이 있었고, 본 논문에서는 HMM을 이용한 방법을 제안한다. HMM은 시간 순차적인 패턴을 가지는 모델의 인식에 좋은 성능을 보여 주로 음성인식 분야에서 많이 이용되고 있다. 주식 변화 역시 시간 순차적 흐름에 따라 기울기의 변화가 어느 정도 일정한 패턴을 가지는 성질이 있고, 이것은 HMM을 이용한 패턴인식으로 주식의 앞으로의 변화를 예측하기에 적합한 요인이 된다. 본 논문에서는 이를 위해 다음과 같은 과정을 걸쳤다. 첫 번째로 실존 회사의 장기간의 주식 테이터를 기반으로 여러 개의 HMM모델을 학습 하였다. 두 번째로 예측하고자 하는 기간 이전의 주식 변화 데이터를 입력으로 하여, 이전에 이와 유사한 패턴이 있었는지를 HMM을 통해 알아냈다. 마지막으로 이렇게 알아낸 패턴을 이용하여 앞으로의 주식 변화를 예측하였다. 실험은 실제 주식 변화와 예측값의 비교를 통해 정확도를 검증하였다.

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Two-Phase Hidden Markov Models for Call-for-Paper Information Extraction (논문 모집 공고에서의 정보 추출을 위한 2단계 은닉 마코프 모델)

  • Kim, Jeong-Hyun;Park, Seong-Bae;Lee, Sang-Jo
    • Annual Conference on Human and Language Technology
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    • 2005.10a
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    • pp.7-12
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    • 2005
  • 본 논문은 은닉 마코프 모델(hidden Markov Model: HMM)을 2 단계로 적용하여 논문 모집공고(Call-for-Paper: CFP)에서 필요한 정보를 추출하는 방법을 제안한다. HMM은 순차적인 흐름의 정보를 담고 있는 데이터를 잘 설명할 수 있으며 CFP가 담고 있는 정보에는 순서가 있기 때문에, CFP를 HMM으로 설명할 수 있다. 하지만, 문서를 전체적으로(global) 파악하는 HMM만으로는 정보의 정확한 경계를 파악할 수 없다. 따라서 첫 번째 단계로 CFP문서에서 구(phrase) 단위를 구성하는 단어의 열에 대한 HMMs을 통해 국부적으로(local) 정보의 경계와 대강의 종류를 파악한다. 그리고 두 번째 단계에서 전체적인 문서의 내용 흐름에 근거하여 구축된 HMM을 이용하여 그 정보가 세부적으로 어떤 종류의 정보인지 정한다. PASCAL challenge에서 제공받은 Cff 말뭉치에 대한 첫 번째 단계의 실험 결과, 0.60의 재현률과 0.61의 정확률을 보였으며, 정확률과 재현률을 바탕으로 F-measure를 측정한 결과 0.60이었다.

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Design and Implementation of a Two-Phase Activity Recognition System Using Smartphone's Accelerometers (스마트폰 내장 가속도 센서를 이용한 2단계 행위 인식 시스템의 설계 및 구현)

  • Kim, Jong-Hwan;Kim, In-Cheol
    • KIPS Transactions on Software and Data Engineering
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    • v.3 no.2
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    • pp.87-92
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    • 2014
  • In this paper, we present a two-phase activity recognition system using smartphone's accelerometers. To consider the unique temporal pattern of accelerometer data for each activity, our system executes the decision-tree(DT) learning in the first phase, and then, in the second phase, executes the hidden Markov model(HMM) learning based on the sequences of classification results of the first phase classifier. Moreover, to build a robust recognizer for each activity, we trained our system using a large amount of data collected from different users, different positions and orientations of smartphone. Through experiments using 6720 examples collected for 6 different indoor activities, our system showed high performance based on its novel design.

Speech Enhancement Based on Mixture Hidden Filter Model (HFM) Under Nonstationary Noise (혼합 은닉필터모델 (HFM)을 이용한 비정상 잡음에 오염된 음성신호의 향상)

  • 강상기;백성준;이기용;성굉모
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.21 no.4
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    • pp.387-393
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    • 2002
  • The enhancement technique of noise signal using mixture HFM (Midden Filter Model) are proposed. Given the parameters of the clean signal and noise, noisy signal is modeled by a linear state-space model with Markov switching parameters. Estimation of state vector is required for estimating original signal. The estimation procedure is based on mixture interacting multiple model (MIMM) and the estimator of speech is given by the weighted sum of parallel Kalman filters operating interactively. Simulation results showed that the proposed method offers performance gains relative to the previous results with slightly increased complexity.