• 제목/요약/키워드: Soft decision

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Assessment of compressive strength of high-performance concrete using soft computing approaches

  • Chukwuemeka Daniel;Jitendra Khatti;Kamaldeep Singh Grover
    • Computers and Concrete
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    • 제33권1호
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    • pp.55-75
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    • 2024
  • The present study introduces an optimum performance soft computing model for predicting the compressive strength of high-performance concrete (HPC) by comparing models based on conventional (kernel-based, covariance function-based, and tree-based), advanced machine (least square support vector machine-LSSVM and minimax probability machine regressor-MPMR), and deep (artificial neural network-ANN) learning approaches using a common database for the first time. A compressive strength database, having results of 1030 concrete samples, has been compiled from the literature and preprocessed. For the purpose of training, testing, and validation of soft computing models, 803, 101, and 101 data points have been selected arbitrarily from preprocessed data points, i.e., 1005. Thirteen performance metrics, including three new metrics, i.e., a20-index, index of agreement, and index of scatter, have been implemented for each model. The performance comparison reveals that the SVM (kernel-based), ET (tree-based), MPMR (advanced), and ANN (deep) models have achieved higher performance in predicting the compressive strength of HPC. From the overall analysis of performance, accuracy, Taylor plot, accuracy metric, regression error characteristics curve, Anderson-Darling, Wilcoxon, Uncertainty, and reliability, it has been observed that model CS4 based on the ensemble tree has been recognized as an optimum performance model with higher performance, i.e., a correlation coefficient of 0.9352, root mean square error of 5.76 MPa, and mean absolute error of 4.1069 MPa. The present study also reveals that multicollinearity affects the prediction accuracy of Gaussian process regression, decision tree, multilinear regression, and adaptive boosting regressor models, novel research in compressive strength prediction of HPC. The cosine sensitivity analysis reveals that the prediction of compressive strength of HPC is highly affected by cement content, fine aggregate, coarse aggregate, and water content.

공간다중화 MIMO 시스템을 위한 효율적 계산량의 신호검출 기법 (A Computationally Efficient Signal Detection Method for Spatially Multiplexed MIMO Systems)

  • 임태호;김재권;이주현;윤상보;조용수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권7C호
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    • pp.616-626
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    • 2007
  • 무선통신 채널에서 높은 전송 속도를 가능하게 하는 공간다중화 MIMO 시스템 수신부에서 다중화된 신호를 검출하는 것은 어려운 작업이며, 최근 다양한 신호검출 기법들이 개발되어졌다. 다양한 신호검출 기법 중 maximum likelihood detection with QR decomposition and M-algorithm (QRM-MLD), sphere decoding (SD)과 같은 기존 기법들은 maximum likelihood (ML)기법과 유사한 성능을 가진 것으로 보고되었다. 본 논문에서는 ML 기법과 거의 동일한 성능을 가지면서 낮은 연산복잡도를 보이는 새로운 신호검출 기법을 제안한다. 모의실험을 통하여 제안된 기법은 ML 기법과 거의 동일한 성능을 보이면서 MMSE-OSIC와 유사한 연산복잡도를 가지는 것을 보인다. 또한 기존의 QRM-MLD, SD 기법들의 경우 hard decision 후 추가적인 연산을 통해 soft decision을 위한 log likelihood ratio(LLR) 값을 생성하는 반면, 제안된 기법에서는 추가적인 연산 없이 LLR 값을 성공적으로 생성할 수 있음을 보인다.

Unlimited Cooperative Sensing with Energy Detection for Cognitive Radio

  • Bae, Sunghwan;Kim, Hongseok
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제16권2호
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    • pp.172-182
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    • 2014
  • In this paper, we investigate the fundamental performance limits of the cooperative sensing using energy detection by considering the unlimited number of sensing nodes. Although a lot of cognitive radio research so far proposed various uses of energy detection because of its simplicity, the performance limits of energy detection have not been studied when a large number of sensing nodes exist. First, we show that when the sensing nodes see the independent and identically distributed channel conditions, then as the number of sensing nodes N goes to infinity, the OR rule of hard decision achieves zero of false alarm Pf for any given target probability of detection $\bar{P_d}$ irrespective of the non-zero received primary user signal to noise ratio ${\gamma}$. Second, we show that under the same condition, when the AND rule of hard decision is used, there exists a lower bound of $P_f$. Interestingly, however, for given $\bar{P_d}$, $P_f$ goes to 1 as N goes to infinity. Third, we show that when the soft decision is used, there exists a way of achieving 100% utilization of secondary user, i.e., the sensing time overhead ratio goes to zero so does $P_f$.We verify our analyses by performing extensive simulations of the proposed unlimited cooperative sensing. Finally, we suggest a way of incorporating the unlimited cooperative sensing into a practical cellular system such as long term evolutionadvanced by exploiting the existing frame structure of absolute blank subframe to implement the in-band sensing.

미래전쟁을 대비한 NCW기반 전투력 발전방안 연구 (The Study on the improvement plan for Military combat power by base of NCW against the future War)

  • 허영대
    • 융합보안논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.153-161
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    • 2017
  • 미래의 전쟁은 정보우위와 전장의 가시화를 통한 신속한 지휘결심체계가 구축되어 있어야 전쟁의 승리를 보장 받을 수 있다. 전장감시, 지휘결심, 타격을 위한 전 과정이 네트워크를 통하여 모든 전투원이 정보를 실시간 공유하여, 지휘결심과 이를 수행하는 말단 전투원까지 일치감이 조성되어 전투를 수행하여야 승리를 보장 받을 수 있다. 즉 GPS, 무인정찰기에서 보내오는 영상정보, 첩보위성에서 보내는 정보를 실시간 수집하고 네트워크화 함으로서 정보우위를 달성할 수 있다. NCW는 미래 작전유형이 작전에 참여하는 모든 요소들의 네트워킹에 의해 유기적으로 연동되는 네트워크 중심 전장을 의미한다. 따라서 정보수집센서, 지휘 결심, 타격체계들이 지리적 여건에 제한되지 않고 네트워킹 되어 전투에 참여하는 지휘관에서부터 각개 병사에 이르기까지 원하는 시간에 원하는 정보를 획득할 수 있는 전쟁수행개념을 말한다. 미래의 전쟁은 확장된 전장공간으로 지상, 공중, 해상, 우주, 사이버 등 5차원 공간이 될 것이다. 네트워크 중심의 정밀 타격을 위하여 C4ISR+PGM과 Soft Kill 전자정보전이 요구될 것이다. NCW의 체계를 이해하고 이를 전투력향상에 적용하여 보고자 한다.

판정행렬을 기반한 일체형 PET-MRI의 폐암 진단 유용성 평가 (Evaluation of Usefulness for Diagnosis of Lung Cancer on Integrated PET-MRI Using Decision Matrix)

  • 김정수;양현진;김유미;권형진;박찬록
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제44권6호
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    • pp.635-643
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    • 2021
  • The results of empirical researches on the diagnosis of lung cancer are insufficient, so it is limited to objectively judge the clinical possibility and utilization according to the accuracy of diagnosis. Thus, this study retrospectively analyzed the lung cancer diagnostic performance of PET-MRI (Positron Emission Tomography-Magnetic Resonance Imaging) by using the decision matrix. This study selected and experimented total 165 patients who received both hematological CEA (Carcinoembryonic Antigen) test and hybrid PET-MRI (18F-FDG, 5.18 MBq/kg / Body TIM coil. VIVE-Dixon). After setting up the result of CEA (positive:>4 ㎍/ℓ. negative:<2.5㎍/ℓ) as golden data, the lung cancer was found in the image of PET-MRI, and then the SUVmax (positive:>4, negative:<1.5) was measured, and then evaluated the correlation and significance of results of relative diagnostic performance of PET-MRI compared to CEA through the statistical verification (t-test, P>0.05). Through this, the PET-MRI was analyzed as 96.29% of sensitivity, 95.23% of specificity, 3.70% of false negative rate, 4.76% of false positive rate, and 95.75% of accuracy. The false negative rate was 1.06% lower than the false positive rate. The PET-MRI that significant accuracy of diagnosis through high sensitivity and specificity, and low false negative rate and false positive rate of lung cancer, could acquire the fusion image of specialized soft tissue by combining the radio-pharmaceuticals with various sequences, so its clinical value and usefulness are regarded as latently sufficient.

Radix-4 방식의 64-state Viterbi 복호기 구조 설계 및 구현 (A Design and Implementation of 64-state Viterbi Decoder with Radix-4 Method)

  • 정지원;김진호;김명섭;오덕길
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권4A호
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    • pp.539-545
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    • 2000
  • 본 논문에서는 Radix-4 방식의 64-state, R=1/2, 3비트 연판정 Viterbi 복호기를 설계하고 FLEX10K CPLD 칩으로 제작하였다. Viterbi 복호기 동작을 고속화하기 위해 Viterbi 복호기를 구성하고 있는 모듈인 ACS, BMU, TB 구조를 제시하였다. 실제 ASIC 설계시, CPLD 칩으로 제작한 것 보다 6∼7 배의 속도를 빨리할 수 있으므로 본 연구에서 제시한 40Mb/s급 Viterbi 복호기 구조는 200Mb/s급 무선멀티미디어통신에서 적용할 수 있다.

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소프트 컴퓨팅 기법을 이용한 개인화된 손동작 인식 시스템 (A Personalized Hand Gesture Recognition System using Soft Computing Technique)

  • 전문진;도준형;이상완;박광현;변증남
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국지능시스템학회 2007년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.127-130
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    • 2007
  • 최근 하지가 불편한 노약자나 장애인이 집 안의 다양한 가전기기를 손쉽게 제어할 수 있게 하는 비전 기반의 손동작 인식 기술이 발전해 왔다. 다수의 사용자가 하나의 손동작 인식 시스템을 사용할 경우 사용자마다 손동작 특성이 모두 다르기 때문에 특정 사용자의 인식률이 저하되는 문제가 발생한다. 또한 동일한 사용자라 하더라도 시간에 따라 손동작 특성이 변화할 수 있다. 사용자마다 다른 손동작 특성은 모텔 학습 및 선택 기법을 사용해 효과적으로 다루어질 수 있다. 시간에 따라 변하는 사용자의 특성은 퍼지 개념을 이용해 효과적으로 다루어질 수 있다. 본 논문에서는 다변량 퍼지 의사결정트리를 이용해 사용자 별 인식모텔을 만드는 방법을 제시한다. 또한 새로운 사용자가 시스템을 사용할 경우 가장 적합한 모델을 선택해 인식에 사용하고 인식률을 측정한다.

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AWGN Optical Fiber에서 M-ary PPM UWB 시스템의 채널용량 분석 (Capacity Analysis of M-ary PPM UWB System In Optical Fiber over AWGN)

  • 임준순;신명곤;김태웅;박승권
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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    • pp.201-204
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    • 2005
  • In this paper, based on an extended model containing correlator and soft decision decoding, the capacity is evaluated in the single-user case when the inputs are equiprobable. With this method, we adjusted optical communication over AWGN. It is found that only when bit- signal-to-noise ratio (bit-SNR) is high enough, larger M leads to higher capacity; and for a specific M, the optimal values of PPM time offset parameter Td, which maximize the capacity, are independent of bit-SNR. In this paper, the capacity of UWB system in optical fiber over AWGN is proven to improve 1.73 times larger than AWGN channel Capacity.

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Low-Complexity Hybrid Adaptive Blind Equalization Algorithm for High-Order QAM Signals

  • Rao, Wei;Lu, Changlong;Liu, Yuanyuan;Zhang, Jianqiu
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제10권8호
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    • pp.3772-3790
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    • 2016
  • It is well known that the constant modulus algorithm (CMA) presents a large steady-state mean-square error (MSE) for high-order quadrature amplitude modulation (QAM) signals. In this paper, we propose a low-complexity hybrid adaptive blind equalization algorithm, which augments the CMA error function with a novel constellation matched error (CME) term. The most attractive advantage of the proposed algorithm is that it is computationally simpler than concurrent CMA and soft decision-directed (SDD) scheme (CMA+SDD), and modified CMA (MCMA), while the approximation of steady-state MSE of the proposed algorithm is same with CMA+SDD, and lower than MCMA. Extensive simulations demonstrate the performance of the proposed algorithm.

QAM-TCM 복호기의 가지척도계산방식 비교 연구 (A Comparative Study of Branch Metric Calculator in QAM-TCM Decoder)

  • 김진우;최시연;강병희;오길남;김덕현
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2001년도 제14회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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    • pp.249-252
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    • 2001
  • TCM(Trellis Coded Modulation) has soft decision scheme so that BM(Branch Metric) calculates the ED(Euclidean Distance) between the received signal and each code words in signal space. For computing the ED, square and square root computations increase the hardware complexity. Some simplified method is known for convolutional codes with QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), PSK(Phase Shift Keying) modulation. But it is not acceptable for QAM (Quadrature Amplitude Modulation)-TCM scheme. In this paper, we suggest that two modified BM computation methods, which is applicable for QAM-TCM. By comparative study, we also assessed two proposed method in the case of hardware complexity and BER (Bit Error Rate) performance.

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