• 제목/요약/키워드: information-maximization method

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Joint Optimization for Residual Energy Maximization in Wireless Powered Mobile-Edge Computing Systems

  • Liu, Peng;Xu, Gaochao;Yang, Kun;Wang, Kezhi;Li, Yang
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제12권12호
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    • pp.5614-5633
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    • 2018
  • Mobile Edge Computing (MEC) and Wireless Power Transfer (WPT) are both recognized as promising techniques, one is for solving the resource insufficient of mobile devices and the other is for powering the mobile device. Naturally, by integrating the two techniques, task will be capable of being executed by the harvested energy which makes it possible that less intrinsic energy consumption for task execution. However, this innovative integration is facing several challenges inevitably. In this paper, we aim at prolonging the battery life of mobile device for which we need to maximize the harvested energy and minimize the consumed energy simultaneously, which is formulated as residual energy maximization (REM) problem where the offloading ratio, energy harvesting time, CPU frequency and transmission power of mobile device are all considered as key factors. To this end, we jointly optimize the offloading ratio, energy harvesting time, CPU frequency and transmission power of mobile device to solve the REM problem. Furthermore, we propose an efficient convex optimization and sequential unconstrained minimization technique based combining method to solve the formulated multi-constrained nonlinear optimization problem. The result shows that our joint optimization outperforms the single optimization on REM problem. Besides, the proposed algorithm is more efficiency.

Privacy-Preserving Estimation of Users' Density Distribution in Location-based Services through Geo-indistinguishability

  • Song, Seung Min;Kim, Jong Wook
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제27권12호
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    • pp.161-169
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    • 2022
  • 최근 들어 모바일 디바이스와 GPS(Global Positioning System)의 발전으로 다양한 위치 기반 서비스(Location-Based Servises, LBS)를 활용할 수 있게 되었다. LBS 사용자는 서비스를 이용하기 위해 자신의 위치 정보를 서비스 제공자에게 노출한다. 이 과정에서 개인의 민감한 정보를 침해할 가능성이 있으므로 사용자의 위치 데이터를 변조하여 프라이버시를 보존할 수 있는 Geo-indistinguishability(Geo-Ind) 기법이 많이 활용되고 있다. 그러나 Geo-Ind 기법으로 인하여 사용자로부터 변조된 데이터를 수집하는 경우, LBS 제공자는 사용자 분포에 대한 정확한 정보를 얻을 수 없다. 그러므로 본 논문에서는 Geo-Ind 기법을 이용하여 사용자로부터 수집한 변조된 위치 데이터로부터 사용자 분포에 대한 정보를 정확하게 계산하기 위한 방법을 제안한다. 특히, Expectation-Maximization(EM) 기법을 이용하여 변조된 데이터로부터 사용자의 위치 분포를 정확하게 예측하기 위한 기법을 제안한다. 또한 실제 데이터를 이용해 제안 기법의 우수성을 입증한다.

A New Constant Modulus Algorithm based on Maximum Probability Criterion

  • 김남용
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권2A호
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    • pp.85-90
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    • 2009
  • In this paper, as an alternative to constant modulus algorithm based on MSE, maximization of the probability that equalizer output power is equal to the constant modulus of the transmitted symbols is introduced. The proposed algorithm using the gradient ascent method to the maximum probability criterion has superior convergence and steady-state MSE performance, and the error samples of the proposed algorithm exhibit more concentrated density functions in blind equalization environments. Simulation results indicate that the proposed training has a potential advantage versus MSE training for the constant modulus approach to blind equalization.

유사-가능도 최대화를 통한 가우시안 프로세스 기반 음원분리 (Gaussian Processes for Source Separation: Pseudo-likelihood Maximization)

  • 박선호;최승진
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제35권7호
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    • pp.417-423
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    • 2008
  • 본 논문에서는 각 음원이 시간적 구조를 가졌을 경우 음원들을 분리해내는 확률적 음원분리 방법을 제안한다. 이를 위해 각 음원의 시간적 구조를 가우시안 프로세스(Gaussian process)로 모델링하고 기존의 음원분리 문제를 유사-가능도 최대화 문제(pseudo-likelihood maximization)로 공식화한다. 본 알고리즘을 통해 얻어진 데이타의 유사-가능도는 정규 분포이며 이는 가우시안 프로세스 회귀방법(Gaussian process regression)을 통해 쉽게 계산이 가능하다. 음원분리의 역혼합 행렬은 경도(gradient) 기반최적화 기법을 통해 데이타의 유사-가능도를 최대화하는 해를 찾음으로써 구해진다. 여러 실험을 통하여 제안 알고리듬이 몇 가지 특정 상황에서 기존의 분리 알고리듬들에 비해 우수한 성능을 보임을 확인 할 수 있다.

비디오 셧의 감정 관련 특징에 대한 통계적 모델링 (Statistical Model for Emotional Video Shot Characterization)

  • 박현재;강행봉
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권12C호
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    • pp.1200-1208
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    • 2003
  • 비디오 데이터에 존재하는 감정을 처리하는 것은 지능적인 인간과 컴퓨터와의 상호작용을 위해서 매우 중요한 일이다. 이러한 감정을 추출하기 위해서는 비디오로부터 감정에 관련된 특징들을 검출하기 위한 컴퓨팅 모델을 구축하는 것이 바람직하다. 본 논문에서는 비디오 셧에 존재하는 저급 특징들의 확률적인 분포를 이용하여 감정 이벤트 발생에 관련된 통계학적인 모델을 제안한다. 즉, 비디오 셧의 기본적인 특징을 추출하고 그 특징을 통계적으로 모델화 하여 감정을 유발하는 셧을 찾아낸다. 비디오 셧의 특징으로는 칼라, 카메라 모션 및 셧 길이의 변화를 이용한다. 이러한 특징들을 EM(Expectation Maximization) 알고리즘을 이용하여 GMM(Gaussian Mixture Model) 으로 모델링하고, 감정과 시간과의 관계를 MLE(Maximum Likelihood Estimation)를 이용하여 시간에 따른 확률분포 모델로 구성한다. 이런 두 개의 통계적인 모델들을 융합하여 베이시안 분류법을 적용하여 비디오 데이터로부터 감정에 관련된 셧을 찾아낸다.

Neighborhood coreness algorithm for identifying a set of influential spreaders in complex networks

  • YANG, Xiong;HUANG, De-Cai;ZHANG, Zi-Ke
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권6호
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    • pp.2979-2995
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    • 2017
  • In recent years, there has been an increasing number of studies focused on identifying a set of spreaders to maximize the influence of spreading in complex networks. Although the k-core decomposition can effectively identify the single most influential spreader, selecting a group of nodes that has the largest k-core value as the seeds cannot increase the performance of the influence maximization because the propagation sphere of this group of nodes is overlapped. To overcome this limitation, we propose a neighborhood coreness cover and discount heuristic algorithm named "NCCDH" to identify a set of influential and decentralized seeds. Using this method, a node in the high-order shell with the largest neighborhood coreness and an uncovered status will be selected as the seed in each turn. In addition, the neighbors within the same shell layer of this seed will be covered, and the neighborhood coreness of the neighbors outside the shell layer will be discounted in the subsequent round. The experimental results show that with increases in the spreading probability, the NCCDH outperforms other algorithms in terms of the affected scale and spreading speed under the Susceptible-Infected-Recovered (SIR) and Susceptible-Infected (SI) models. Furthermore, this approach has a superior running time.

다중 사용자 OFDM 무선 이동통신 환경에서의 비례공정 부반송파 할당기법 (Proportional Fair Subcarrier Allocation Scheme in the Multiuser OFDM Wireless Mobile Communication Systems)

  • 박효순;김준석;이재용
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권12A호
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    • pp.1291-1297
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    • 2004
  • 본 논문에서는 OFDMA 무선 이동 통신시스템에서 시스템의 수율을 최대화 하면서 비실시간 트래픽 사용자들에게 비례적인 공정성을 제공하기에 적합한 새로운 스케줄링 알고리즘을 제안 하였다. 새로이 제안된 알고리즘은 3GPP2에 적용된 비례공정 (Proportional Fairness) 스케줄링과 채널이득 값들에 대한 소팅 (Sorting) 개념을 응용하여 제안하였다. 비례공정 스케줄링은 OFDMA에서 각 사용자들에게 할당될 부반송파 개수를 계산하는데 응용하였으며, 소팅기법은 계산된 부반송파를 실제 사용자들에게 할당하는데 있어 시스템의 수율을 최대화 하는데 기여하였다. 모의실험을 통해 본 논문에 의해 새로이 제안된 알고리즘이 최대전송선택 알고리즘과 소팅을 하지 않은 경우에 비해 공정성 및 시스템 수율에서 특성이 향상됨을 알 수 있었으며, 또한 제안된 소팅 기법은 기존 사용자간 부반송파의 스와핑을 이용한 반복 순환기법과 비교 시 시스템 평균 수율은 거의 같으나 계산에 따른 부하가 최대 3배까지 개선됨을 알 수 있다.

독립성분 분석과 E-M을 이용한 혼합영상의 분리 기법 (An Image Separation Scheme using Independent Component Analysis and Expectation-Maximization)

  • 오범진;김성수;유정웅
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제30권1호
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    • pp.24-29
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    • 2003
  • 이 논문에서는, 독립성분해석기법과 EM기법을 이용한 새로운 혼합영상분리 방법을 제안한다. 독립성분해석기법은 통계적으로 독립된 랜덤변수들의 선형조합으로 측정대상 랜덤신호를 표기하는 여러 통계신호처리 기법 중의 하나로, 정보의 분리, 특징 추출 통의 응용분야에 적용되고 있다. 기술적으로는, 독립성분기법은 주성분 분리기법의 확장이라 볼 수 있고, 근래에 혼합정보의 분리에 관련하여 많이 연구되고 있다. 현재까지의 연구 결과로는 혼합영상의 분리에 있어 독립성분해석기법만으로는 혼합영상분리의 해를 얻지 못하고 있다. 이러한 독립성분해석기법의 약점을 보완하는 방범으로, 최근에 이노베이션 프로세서를 전처리로 하는 독립성분해석기법을 혼합한 시스템을 이용한 혼합영상 분리가 시도되었다. 이노베이션 프로세서를 전처리로 첨가한 혼합영상분리의 과정도 독립성분해석기법만을 사용한 경우보다는 향상된 혼합영상분리를 하지만, 분류된 영상들이 원래의 혼합 전의 영상과 많이 다른 결과를 내고 있다. 기존의 방법들인 독립성분해석기법이나 이노베이션이 전처리로 적용된 경우에도 혼합이전의 영상간의 상관관계가 클 경우, 혼합영상의 분류가 잔 이루어지지 않는다. 본 논문에서는 이 약점을 보완하기 위하여. EM이론을 기존의 시스템에 전처리로 첨가하여 혼합 영상의 분리를 향상시키고자 하였다. 실험 결과에서는 최근에 연구된 이노베이션의 방법보다 EM을 적용시킨 경우가 향상된 혼합영상의 분리의 결과를 보여 주고 있다.

잡음 환경에서의 음성인식을 위한 PMC 적응에 관한 연구 (A Study on the PMC Adaptation for Speech Recognition under Noisy Conditions)

  • 김현기
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.9-14
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    • 2002
  • 본 논문에서는 잡음 환경에서 음성 인식기의 성능을 향상시키기 위한 방법을 제안한다. 제안한 방법은 기존의 PMC방법으로 상태 당 가지 수가 많은 모델을 만들 때 발생하는 확률 밀도 분포의 변화를 보상하기 위해 상태 수준에서 조합한 파라미터를 재 추정하여 각 상태에서 가지의 확률 분포의 변화를 적응시키는 방법이다. 상태 당 다수의 가지를 가지는 CDHMM은 제안한 PMC 방법과 조합된다. 또한, EM 알고리즘은 가지 평균의 분산을 줄이기 위하여 모델 평균 파라미터를 적응시키는데 사용한다. 그리고 시뮬레이션을 통하여 본 논문에서 제안한 PMC 방법은 기존의PMC 방법보다 더 향상된 성능을 얻을 수 있었다.

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양전자 방출 단층 촬영기의 비행 시간 정보를 이용한 고속 영상재구성 (Fast Image Reconstruction for Positron Emission Tomography Using Time-Of-Flight Information)

  • 이남용
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.865-872
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    • 2017
  • Recent advance in electronics and scintillators makes it possible to utilize the time-of-flight (TOF) information in improving image reconstruction of positron emission tomography(PET). In this paper, we propose a TOF-based fast image reconstruction method for PET. The proposed method uses the deconvolution of TOF data for each angle view and the rotational averaging of deconvolved images. Simulation results show an improved performance of the proposed method, as compared with filtered backprojection (FBP) method, TOF-FBP, and TOF version of expectation-maximization(EM) methods. Simulation results also show a great potentiality of the proposed method in limited angle tomography applications.