• 제목/요약/키워드: sparse data matrix

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Progressive Compression of 3D Mesh Geometry Using Sparse Approximations from Redundant Frame Dictionaries

  • Krivokuca, Maja;Abdulla, Waleed Habib;Wunsche, Burkhard Claus
    • ETRI Journal
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    • 제39권1호
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    • pp.1-12
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    • 2017
  • In this paper, we present a new approach for the progressive compression of three-dimensional (3D) mesh geometry using redundant frame dictionaries and sparse approximation techniques. We construct the proposed frames from redundant linear combinations of the eigenvectors of a combinatorial mesh Laplacian matrix. We achieve a sparse synthesis of the mesh geometry by selecting atoms from a frame using matching pursuit. Experimental results show that the resulting rate-distortion performance compares favorably with other progressive mesh compression algorithms in the same category, even when a very simple, sub-optimal encoding strategy is used for the transmitted data. The proposed frames also have the desirable property of being able to be applied directly to a manifold mesh having arbitrary topology and connectivity types; thus, no initial remeshing is required and the original mesh connectivity is preserved.

레이다 표적 인식에서 3D MEMP 기법을 이용한 표적의 3차원 산란점 예측 (Estimating Three-Dimensional Scattering Centers of a Target Using the 3D MEMP Method in Radar Target Recognition)

  • 신승용;명로훈
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.130-137
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    • 2008
  • 본 논문은 레이다 표적 인식에서 레이다 산란신호에 대한 3차원 산란점 추출을 위한 고해상도 기법에 대해 기술하고 있다. 또한, 3차원 산란점 추출에서 신호의 극점을 획득하기 위해 3차원 짝 맞춤 절차를 소개하고 있다. 짝 맞춤 절차는 기존의 일반적인 방법보다 더 정확하고 견고한 특징을 가지고 있다. 3차원 산란점을 추출하기 위해서는 우선 주어진 3차원 레이다 산란 데이터로부터 상호 분산 행렬을 생성해야 한다. 그리고 matrix pencil 기법을 이용하여 3차원 산란점을 추출한다. 본 논문에서 MSSP를 이용하여 상호 분산 행렬을 생성하였으며, 관측 행렬은 sparse scanning order conception 방법을 이용하여 만들었다. 제시한 기법의 성능을 보여주기 위해서 본 논문에서는 이상적인 점 산란체를 생성하여 이에 대한 결과를 보여주고 있다.

Network Coding for Energy-Efficient Distributed Storage System in Wireless Sensor Networks

  • Wang, Lei;Yang, Yuwang;Zhao, Wei;Lu, Wei
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제7권9호
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    • pp.2134-2153
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    • 2013
  • A network-coding-based scheme is proposed to improve the energy efficiency of distributed storage systems in WSNs (Wireless Sensor Networks). We mainly focus on two problems: firstly, consideration is given to effective distributed storage technology; secondly, we address how to effectively repair the data in failed storage nodes. For the first problem, we propose a method to obtain a sparse generator matrix to construct network codes, and this sparse generator matrix is proven to be the sparsest. Benefiting from this matrix, the energy consumption required to implement distributed storage is reduced. For the second problem, we designed a network-coding-based iterative repair method, which adequately utilizes the idea of re-encoding at intermediate nodes from network coding theory. Benefiting from the re-encoding, the energy consumption required by data repair is significantly reduced. Moreover, we provide an explicit lower bound of field size required by this scheme, which implies that it can work over a small field and the required computation overhead is very low. The simulation result verifies that the proposed scheme not only reduces the total energy consumption required to implement distributed storage system in WSNs, but also balances energy consumption of the networks.

Block Cyclic Reduction 기법에 의한 대형 Sparse Matrix 선형 2계편미분방정식의 효율적인 병렬 해 알고리즘 (An efficient parallel solution algorithm on the linear second-order partial differential equations with large sparse matrix being based on the block cyclic reduction technique)

  • 이병홍;김정선
    • 한국통신학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.553-564
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    • 1990
  • 선계2계 편미분 방정식의 일반식에 대한 계수 메트릭스를 (n-1)x(n-1) submatrices로 나누어서 block tridiagonal system으로 변환한 후 cyclic odd-even reduction 기법을 응용하여 large-grain data granularity로서 미지벡타를 구하는 block cyclic reduction 알고리즘을 작성했다. 그런데 이 block cyclic reduction 기법은 매 연산의 단계마다 병렬성이 변하여 병렬처리형 컴퓨터에는 적합하지 못하므로 이 기법을 변형해서 병렬성이 일정하며 실행시간이 보다 단축되는 block cyclic reduction 기법을 제안하고 이 기법에 의한 선형2계 편미분 방정식의 일반식의 解를 구하는 알고리즘을 작성하여 기존의 기법과 비교 고찰했다.

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On the Fitting ANOVA Models to Unbalanced Data

  • Jong-Tae Park;Jae-Heon Lee;Byung-Chun Kim
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제2권1호
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    • pp.48-54
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    • 1995
  • A direct method for fitting analysis-of-variance models to unbalanced data is presented. This method exploits sparsity and rank deficiency of the matrix and is based on Gram-Schmidt orthogonalization of a set of sparse columns of the model matrix. The computational algorithm of the sum of squares for testing estmable hyphotheses is given.

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비음수 행렬 분해 (NMF)를 이용한 악보 전사 (Music Transcription Using Non-Negative Matrix Factorization)

  • 박상하;이석진;성굉모
    • 한국음향학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.102-110
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    • 2010
  • 악보 전사란, 오디오 파일로부터 음고 (음표의 높낮이)와 리듬 (음표의 길이) 정보를 추출하여 악보를 만드는 것이다. 본 논문에서는 음원 분리 및 데이터 분류에 자주 사용되는 Non-Negative Matrix Factorization (NMF)와 Non-Negative Sparse Coding (NNSC) 방식을 사용하여 오디오 파일을 주파수와 리듬 성분으로 분류하였다. 또한 배음 통합 (subharmonic summation) 방법으로 분류된 주파수들로부터 기본 진동 주파수를 계산하였고, 이로써 악보를 야루는 음표의 높낮이를 정확히 얻을 수 있었다. 제안한 방식으로 악보 전사거 성공적으로 이루어졌고, NMF 혹은 NNSC만 사용하여 악보 전사를 하였던 기존의 논문들에 비해 향상된 결과를 얻을 수 있었다.

벡터화 기술을 이용한 대규모 MIMO 시스템의 간단한 Toeplitz 채널 행렬 분해 (A Simple Toeplitz Channel Matrix Decomposition with Vectorization Technique for Large scaled MIMO System)

  • 박주용;모하마드 아부 하니프;김정수;송상섭;이문호
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권9호
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    • pp.21-29
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    • 2014
  • 오늘날 수많은 사용자와 제한된 메모리 공간 때문에 빅 데이터(big data)를 위한 메모리 공간 문제가 중요한 이슈로 부상하고 있다. 대규모 MIMO 시스템에서 Toeplitz 채널은 전력효율 문제뿐아니라 성능 개선에 커다란 역할을 할 수 있다. 본 논문에서는 행렬 벡터화(vectorization)에 기반한 Toeplitz 채널 분해를 제안하고, 이때 대규모 MIMO 시스템을 위한 채널에 Toeplitz 행렬을 사용하며, 또 Toeplitz Jackrt행렬이 푸리에 고속 변환(FFT)처럼 Cooley-Tukey sparse 행렬로 분해됨을 보인다.

Supervised Learning-Based Collaborative Filtering Using Market Basket Data for the Cold-Start Problem

  • Hwang, Wook-Yeon;Jun, Chi-Hyuck
    • Industrial Engineering and Management Systems
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    • 제13권4호
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    • pp.421-431
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    • 2014
  • The market basket data in the form of a binary user-item matrix or a binary item-user matrix can be modelled as a binary classification problem. The binary logistic regression approach tackles the binary classification problem, where principal components are predictor variables. If users or items are sparse in the training data, the binary classification problem can be considered as a cold-start problem. The binary logistic regression approach may not function appropriately if the principal components are inefficient for the cold-start problem. Assuming that the market basket data can also be considered as a special regression problem whose response is either 0 or 1, we propose three supervised learning approaches: random forest regression, random forest classification, and elastic net to tackle the cold-start problem, comparing the performance in a variety of experimental settings. The experimental results show that the proposed supervised learning approaches outperform the conventional approaches.

Sparse reconstruction of guided wavefield from limited measurements using compressed sensing

  • Qiao, Baijie;Mao, Zhu;Sun, Hao;Chen, Songmao;Chen, Xuefeng
    • Smart Structures and Systems
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    • 제25권3호
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    • pp.369-384
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    • 2020
  • A wavefield sparse reconstruction technique based on compressed sensing is developed in this work to dramatically reduce the number of measurements. Firstly, a severely underdetermined representation of guided wavefield at a snapshot is established in the spatial domain. Secondly, an optimal compressed sensing model of guided wavefield sparse reconstruction is established based on l1-norm penalty, where a suite of discrete cosine functions is selected as the dictionary to promote the sparsity. The regular, random and jittered undersampling schemes are compared and selected as the undersampling matrix of compressed sensing. Thirdly, a gradient projection method is employed to solve the compressed sensing model of wavefield sparse reconstruction from highly incomplete measurements. Finally, experiments with different excitation frequencies are conducted on an aluminum plate to verify the effectiveness of the proposed sparse reconstruction method, where a scanning laser Doppler vibrometer as the true benchmark is used to measure the original wavefield in a given inspection region. Experiments demonstrate that the missing wavefield data can be accurately reconstructed from less than 12% of the original measurements; The reconstruction accuracy of the jittered undersampling scheme is slightly higher than that of the random undersampling scheme in high probability, but the regular undersampling scheme fails to reconstruct the wavefield image; A quantified mapping relationship between the sparsity ratio and the recovery error over a special interval is established with respect to statistical modeling and analysis.

선형적 특징추출 방법의 특성 비교 (Comparisons of Linear Feature Extraction Methods)

  • 오상훈
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제9권4호
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    • pp.121-130
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    • 2009
  • 이 논문은 고차원의 데이터를 저 차원으로 줄이는 방법 중 하나인 특징추출에 대한 방법들의 특성을 비교한다. 비교대상 방법은 전통적인 PCA(Principal Component Analysis)방법과 시각피질의 특성을 보인다고 알려진 ICA(Independent Component Analysis), 국소기반인식을 구현한 NMF(Non-negative Matrix Factorization), 그리고 이의 성능을 개선한 sNMF(Sparse NMF)로 정하였다. 추출된 특징들의 특성을 시각적으로 확인하기 위하여 필기체 숫자 영상을 대상으로 특징추출을 수행하였으며, 인식기에 적용한 효과의 확인을 위하여 추출된 특징을 다층퍼셉트론에 학습시켜보았다. 각 방법의 특성을 비교한 결과는 응용하고자 하는 문제에서 어떤 특징을 추출하기 원하느냐에 따라 특징추출 방법을 선정할 때 유용할 것이다.