Huy-Hoang Dinh;Hong-Quan Do;Trung-Tung Doan;Cuong Le;Ngo Xuan Bach;Tu Minh Phuong;Viet-Vu Vu
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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v.17
no.9
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pp.2505-2528
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2023
The field of facial expression recognition (FER) has been actively researched to improve human-computer interaction. In recent years, deep learning techniques have gained popularity for addressing FER, with numerous studies proposing end-to-end frameworks that stack or widen significant convolutional neural network layers. While this has led to improved performance, it has also resulted in larger model sizes and longer inference times. To overcome this challenge, our work introduces a novel lightweight model architecture. The architecture incorporates three key factors: Depth-wise Separable Convolution, Residual Block, and Attention Modules. By doing so, we aim to strike a balance between model size, inference speed, and accuracy in FER tasks. Through extensive experimentation on popular benchmark FER datasets, our proposed method has demonstrated promising results. Notably, it stands out due to its substantial reduction in parameter count and faster inference time, while maintaining accuracy levels comparable to other lightweight models discussed in the existing literature.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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v.18
no.5
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pp.1223-1237
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2024
Autonomous vehicles use onboard sensors to sense the surrounding environment. In complex autonomous driving scenarios, the detection and recognition capabilities are constrained, which may result in serious accidents. An efficient way to enhance the detection and recognition capabilities is establishing collaborations with the neighbor vehicles. However, the collaborations introduce additional challenges in terms of the data heterogeneity, communication cost, and data privacy. In this paper, a novel personalized federated learning framework is proposed for addressing the challenges and enabling efficient collaborations in autonomous driving environment. For obtaining a global model, vehicles perform local training and transmit logits to a central unit instead of the entire model, and thus the communication cost is minimized, and the data privacy is protected. Then, the inference similarity is derived for capturing the characteristics of data heterogeneity. The vehicles are divided into clusters based on the inference similarity and a weighted aggregation is performed within a cluster. Finally, the vehicles download the corresponding aggregated global model and train a personalized model which is personalized for the cluster that has similar data distribution, so that accuracy is not affected by heterogeneous data. Experimental results demonstrate significant advantages of our proposed method in improving the efficiency of collaborative perception and reducing communication cost.
Journal of information and communication convergence engineering
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v.19
no.3
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pp.136-141
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2021
Research on wireless sensor networks has focused on the monitoring and characterization of large-scale physical environments and the tracking of various environmental or physical conditions, such as temperature, pressure, and wind speed. We propose a stochastic mobility model that can be applied to a MANET (Mobile Ad-hoc NETwork). environment, and apply this mobility model to a newly proposed clustering-based routing protocol. To verify its stability and durability, we compared the proposed stochastic mobility model with a random model in terms of energy efficiency. The FND (First Node Dead) was measured and compared to verify the performance of the newly designed protocol. In this paper, we describe the proposed mobility model, quantify the changes to the mobile environment, and detail the selection of cluster heads and clusters formed using a fuzzy inference system. After the clusters are configured, the collected data are sent to a base station. Studies on clustering-based routing protocols and stochastic mobility models for MANET applications have shown that these strategies improve the energy efficiency of a network.
The Proceedings of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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v.9
no.6
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pp.71-77
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1995
This paper deals with design method of learning fuzzy controller for control of an unknown nonlinear plant using the self-tuning algorithm of fuzzy inference rules. In this method the fuzzy identification model obtained that the joined identification model of nonlinear part and linear identification model of linear part by fuzzy inference systems. This fuzzy identification model ordered self-tuning by Decent method so as to be servile to nonlinear plant. A the end, designed learning fuzzy controller of fuzzy identification model have learning structure to model reference adaptive system. The simulation results show that th suggested identification and learning control schemes are practically feasible and effective.
The brain of the human is the best model for the artificial intelligence and is studied by many natural, medical scientists and engineers. In the engineering department, the brain model becomes a main subject in the area of development of a system that can represent and think like human. In this paper, we approach and define the function of the brain biologically and especially, make a model for the function of cerebral cortex, known as a part that performs behavior inference and decision for sensitive information from the thalamus. Therefore, we try to make a model for the transfer process of the brain. The brain takes the sensory information from sensory organ, proceeds behavior inference and decision and finally, commands behavior to the motor nerves. We use the modular neural network in this model. finally, we would like to design the intelligent system that can sense, recognize, think and decide like the brain by learning the information process in the brain with the modular neural network.
A simple memristor model is proposed for the neuromorphic system in the Simulation Program for Integrated Circuits Emphasis (SPICE). The memristive I-V characteristics with different voltage and frequencies were analyzed. And with the model, we configured a learning and inference system with 4 by 4 memristor array to show the practical use of the model. We examined the applicability by configuring the simplest neuromorphic circuit. The total simulation time for the proposed model was 18% lesser than that for the one-memristor model. When compared with more memristor models in a circuit, the time became even shorter.
Communications for Statistical Applications and Methods
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v.29
no.2
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pp.239-250
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2022
In many applications, we frequently encounter correlated multiple outcomes measured on the same subject. Joint modeling of such multiple outcomes can improve efficiency of inference compared to independent modeling. For instance, in developmental toxicity studies, fetal weight and number of malformed pups are measured on the pregnant dams exposed to different levels of a toxic substance, in which the association between such outcomes should be taken into account in the model. The number of malformations may possibly have many zeros, which should be analyzed via zero-inflated count models. Motivated by applications in developmental toxicity studies, we propose a Bayesian joint modeling framework for continuous and count outcomes with excess zeros. In our model, zero-inflated Poisson (ZIP) regression model would be used to describe count data, and a subject-specific random effects would account for the correlation across the two outcomes. We implement a Bayesian approach using MCMC procedure with data augmentation method and adaptive rejection sampling. We apply our proposed model to dose-response analysis in a developmental toxicity study to estimate the benchmark dose in a risk assessment.
A method of constructing a war simulation based on Bayesian Inference was proposed as a method of constructing heterogeneous historical war data obtained with a time difference into a single model. A method of applying a linear regression model can be considered as a method of predicting future battles by analyzing historical war results. However it is not appropriate for two heterogeneous types of historical data that reflect changes in the battlefield environment due to different times to be suitable as a single linear regression model and violation of the model's assumptions. To resolve these problems a Bayesian inference method was proposed to obtain a post-distribution by assuming the data from the previous era as a non-informative prior distribution and to infer the final posterior distribution by using it as a prior distribution to analyze the data obtained from the next era. Another advantage of the Bayesian inference method is that the results sampled by the Markov Chain Monte Carlo method can be used to infer posterior distribution or posterior predictive distribution reflecting uncertainty. In this way, it has the advantage of not only being able to utilize a variety of information rather than analyzing it with a classical linear regression model, but also continuing to update the model by reflecting additional data obtained in the future.
Fuzzy logic ignores some information in the reasoning process. Neural networks are powerful tools for the pattern processing, but, not appropriate for the logical reasoning. To model human knowledge, besides pattern processing capability, the logical reasoning capability is equally important. Another new neural network called neural logic network is able to do the logical reasoning. Because the fuzzy inference is a fuzzy logical reasoning, we construct fuzzy inference network based on the neural logic network, extending the existing rule - inference network. and the traditional propagation rule is modified.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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v.20
no.11
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pp.79-90
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2003
In this paper, we propose a multisensor-based navigation algorithm for a mobile robot, which is intelligently searching the goal location in unknown dynamic environments using multi-ultrasonic sensor. Instead of using “sensor fusion” method which generates the trajectory of a robot based upon the environment model and sensory data, “command fusion” method by fuzzy inference is used to govern the robot motions. The major factors for robot navigation are represented as a cost function. Using the data of the robot states and the environment, the weight value of each factor using fuzzy inference is determined for an optimal trajectory in dynamic environments. For the evaluation of the proposed algorithm, we performed simulations in PC as well as experiments with IRL-2002. The results show that the proposed algorithm is apt to identify obstacles in unknown environments to guide the robot to the goal location safely.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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