• 제목/요약/키워드: EM Algorithm

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혼합정규분포의 모수 추정에서 구간도수 EM 알고리즘의 실행 속도 개선 (Speedup of EM Algorithm by Binning Data for Normal Mixtures)

  • 오창혁
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제15권1호
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    • pp.1-11
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    • 2008
  • 혼합정규분포로부터 얻은 자료의 크기가 크면 EM 알고리즘으로 모수를 추정하는 경우 추정에 많은 시간이 걸리며 이는 실시간 음성인식 분야등에서는 적용이 어렵게 되는 문제가 발생한다. 대용량 자료를 구간도수로 요약하여 구간도수 EM 알고리즘을 적용하면 표준 EM 알고리즘에 비해 실행속도가 획기적으로 개선되며 더욱이 구간도수 EM 알고리즘에서의 추정치의 효율성이 표준 EM 알고리즘에 근접함을 시뮬레이션 실험을 통하여 보였다.

분포 혼합비율의 모수추정을 위한 효율적인 알고리즘에 관한 연구 (A Study for Efficient EM Algorithms for Estimation of the Proportion of a Mixed Distribution)

  • 황강진;박경탁;유희경
    • 품질경영학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.68-77
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    • 2002
  • EM algorithm has good convergence rate for numerical procedures which converges on very small step. In the case of proportion estimation in a mixed distribution which has very big incomplete data or of update of new data continuously, however, EM algorithm highly depends on a initial value with slow convergence ratio. There have been many studies to improve the convergence rate of EM algorithm in estimating the proportion parameter of a mixed data. Among them, dynamic EM algorithm by Hurray Jorgensen and Titterington algorithm by D. M. Titterington are proven to have better convergence rate than the standard EM algorithm, when a new data is continuously updated. In this paper we suggest dynamic EM algorithm and Titterington algorithm for the estimation of a mixed Poisson distribution and compare them in terms of convergence rate by using a simulation method.

Expectation-Maximization 기반의 새로운 OFDM 채널 추정 방식 (A Novel Expectation-Maximization based Channel Estimation for OFDM Systems)

  • 김남겸;손인수;신재호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권4C호
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    • pp.397-402
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    • 2009
  • 대용량의 데이터 전송을 위해 최근에 많이 사용되고 있는 OFDM 시스템은 다중경로페이딩에는 유리하지만 시간 선택성 페이딩에서는 자유롭지 못하고 이를 위해 채널추정이 필요하게 된다. 이를 위해 본 논문에서는 기존의 EM 알고리즘의 성능을 향상시키기 위해 LPC 알고리즘을 접목시킨 EM-LPC 알고리즘을 제안했다. 이 알고리즘은 기존의 EM 알고리즘의 M-Step 다음에 LPC 알고리즘을 사용하여 미리 다음 pilot 데이터를 추정할 수 있게된다. 또한 interpolation을 통한 데이터 수정도 가능하게 된다. 살펴본 결과 EM-LPC 알고리즘이 기존의 LS 알고리즘과 EM 알고리즘보다 좋은 성능을 내는 것을 볼 수 있었다. 또한 EM 루프의 반복도 역시 줄어드는 것을 볼 수 있었다.

나이브베이즈 문서분류시스템을 위한 선택적샘플링 기반 EM 가속 알고리즘 (Accelerating the EM Algorithm through Selective Sampling for Naive Bayes Text Classifier)

  • 장재영;김한준
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제13D권3호
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    • pp.369-376
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    • 2006
  • 본 논문은 온라인 전자문서환경에서 전통적 베이지안 통계기반 문서분류시스템의 분류성능을 개선하기 위해 EM(Expectation Maximization) 가속 알고리즘을 접목한 방법을 제안한다. 기계학습 기반의 문서분류시스템의 중요한 문제 중의 하나는 양질의 학습문서를 확보하는 것이다. EM 알고리즘은 소량의 학습문서집합으로 베이지안 문서분류 알고리즘의 성능을 높이는데 활용된다. 그러나 EM 알고리즘은 최적화 과정에서 느린 수렴성과 성능 저하 현상을 나타내는데, EM 알고리즘의 기본 가정을 따르지 않는 온라인 전자문서환경에서 특히 그러하다. 제안 기법의 주요 아이디어는 전통적 EM 알고리즘을 개선하기 위해 불확정성도 기반 선택적 샘플링 기법을 활용한 것이다. 성능평가를 위해 Reuter-21578 문서집합을 사용하여, 제안 알고리즘의 빠른 수렴성을 보이고 전통적 베이지안 알고리즘의 분류 정확성을 향상시켰음을 보인다.

다중해상도 kd-트리와 클러스터 유효성을 이용한 점증적 EM 알고리즘과 이의 영상 분할에의 적용 (Incremental EM algorithm with multiresolution kd-trees and cluster validation and its application to image segmentation)

  • 이경미
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제25권6호
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    • pp.523-528
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    • 2015
  • 본 논문은 효율적인 영상 분할을 수행하기 위한 다중해상도와 동적인 성질을 가지고 있는 새로운 EM 알고리즘을 제안한다. EM 알고리즘은 가장 많이 사용되고 성능이 우수한 클러스터링 방법이다. 그러나, 기존의 EM 알고리즘은 다중해상도 데이터 처리에 대한 문제점과 클러스터 개수에 대한 사전 지식 요구라는 단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해서 E-단계에 다중해상도 kd-트리를 적용함으로써 다중해상도 데이터 처리 문제를 해결하였고, 순차적 데이터에 따라 클러스터를 할당할 수 있데 하였다. 클러스터의 유효성을 검사하기 위해서, 클러스터 병합 원칙을 이용한다. 본 논문에서는 제안하는 알고리즘을 텍스쳐 영상 분할에 적용하였고, 우수한 성능을 보였다.

Immediate solution of EM algorithm for non-blind image deconvolution

  • Kim, Seung-Gu
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제29권2호
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    • pp.277-286
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    • 2022
  • Due to the uniquely slow convergence speed of the EM algorithm, it suffers form a lot of processing time until the desired deconvolution image is obtained when the image is large. To cope with the problem, in this paper, an immediate solution of the EM algorithm is provided under the Gaussian image model. It is derived by finding the recurrent formular of the EM algorithm and then substituting the results repeatedly. In this paper, two types of immediate soultion of image deconboution by EM algorithm are provided, and both methods have been shown to work well. It is expected that it free the processing time of image deconvolution because it no longer requires an iterative process. Based on this, we can find the statistical properties of the restored image at specific iterates. We demonstrate the effectiveness of the proposed method through a simple experiment, and discuss future concerns.

A Fast EM Algorithm for Gaussian Mixtures

  • Jung, Hye-Kyung;Seo, Byung-Tae
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제19권1호
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    • pp.157-168
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    • 2012
  • The EM algorithm is the most important tool to obtain the maximum likelihood estimator in finite mixture models due to its stability and simplicity. However, its convergence rate is often slow because the conventional EM algorithm is based on a large missing data space. Several techniques have been proposed in the literature to reduce the missing data space. In this paper, we review existing methods and propose a new EM algorithm for Gaussian mixtures, which reduces the missing data space while preserving the stability of the conventional EM algorithm. The performance of the proposed method is evaluated with other existing methods via simulation studies.

EM 알고리즘을 통한 칼만 필터의 성능 개선 (Improved Kalman filter performance via EM algorithm)

  • 강지혜;김성수
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2003년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2615-2617
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    • 2003
  • The Kalman filter is a recursive Linear Estimator for the linear dynamic systems(LDS) affected by two different noises called process noise and measurement noise both of which are uncorrelated white. The Expectation Maximization(EM) algorithm is employed in this paper as a preprocessor to reinforce the effectiveness of Kalman estimator. Particularly, we focus on the relation between Kalman filter and EM algorithm in the LDS. In this paper, we propose a new algorithm to improve the performance on the parameter estimation via EM algorithm, which improves the overall process of Kalman filtering. Since Kalman filter algorithm not only needs the system parameters but also is very sensitive the initial state conditions, the initial conditions decided through EM turns out to be very effective. In experiments, the computer simulation results ate provided to demonstrate the superiority of the proposed algorithm.

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주성분 분석을 위한 새로운 EM 알고리듬 (New EM algorithm for Principal Component Analysis)

  • 안종훈;오종훈
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2001년도 봄 학술발표논문집 Vol.28 No.1 (B)
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    • pp.529-531
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    • 2001
  • We present an expectation-maximization algorithm for principal component analysis via orthogonalization. The algorithm finds actual principal components, whereas previously proposed EM algorithms can only find principal subspace. New algorithm is simple and more efficient thant probabilistic PCA specially in noiseless cases. Conventional PCA needs computation of inverse of the covariance matrices, which makes the algorithm prohibitively expensive when the dimensions of data space is large. This EM algorithm is very powerful for high dimensional data when only a few principal components are needed.

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Pattern Analysis and Performance Comparison of Lottery Winning Numbers

  • Jung, Yong Gyu;Han, Soo Ji;kim, Jae Hee
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제6권1호
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    • pp.16-22
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    • 2014
  • Clustering methods such as k-means and EM are the group of classification and pattern recognition, which are used in management science and literature search widely. In this paper, k-means and EM algorithm are compared the performance using by Weka. The winning Lottery numbers of 567 cases are experimented for our study and presentation. Processing speed of the k-means algorithm is superior to the EM algorithm, which is about 0.08 seconds faster than the other. As the result it is summerized that EM algorithm is better than K-means algorithm with comparison of accuracy, precision and recall. While K-means is known to be sensitive to the distribution of data, EM algorithm is probability sensitive for clustering.