MLP-VQ와 가중 DHMM을 이용한 연결 숫자음 인식에 관한 연구

정광우,홍광석,Chung, Kwang-Woo,Hong, Kwang-Seok 대한전자공학회 1998 電子工學會論文誌, S Vol.s35 No.8

본 논문에서는 화자 독립 연속 숫자음 인식 시스템의 성능향상을 위하여 MLP-VQ (Multi-Layer Perceptron-Vector Quantizer)를 이용한 가중 DHMM(WDHMM : Weighted Discrete Hidden Markov Models)을 제안한다. MLP 신경망의 출력분포는 입력 패턴과 학습 패턴들간의 비선형 매핑을 통해 각 패턴들간의 유사도를 나타내는 확률분포를 갖는다. 본 논문에서는 MLP 신경망의 출력분포중 가장 높은 출력 값을 갖는 MLP 신경망의 출력 노드를 인덱스를 이용하여 코드워드를 생성하는 MLP-VQ를 제안하였다. 제안된 MLP-VQ는 기존의 VQ에 비해 현재 입력패턴과 학습된 각 class 패턴들간의 유사성 정도를 인식모델을 반영할 수 있는 특징을 갖는다. 또한 MLP 신경망의 출력분포를 DHMM의 심벌 발생 확률의 가중치로 이용하는 가중 DHMM보다는 음소 클래스간의 관계를 인식모델에 반영할 수 있기 때문에 적은 계산양의 증가로 인식기의 성능을 14.71%개선할 수 있었다. 실험결과에 의하면, MLP-VQ와 WDHMM에 의한 화자독립 연결 숫자음 인식율은 84.22%이다. The aim of this paper is to propose the method of WDHMM(Weighted DHMM), using the MLP-VQ for the improvement of speaker-independent connect-digit recognition system. MLP neural-network output distribution shows a probability distribution that presents the degree of similarity between each pattern by the non-linear mapping among the input patterns and learning patterns. MLP-VQ is proposed in this paper. It generates codewords by using the output node index which can reach the highest level within MLP neural-network output distribution. Different from the old VQ, the true characteristics of this new MLP-VQ lie in that the degree of similarity between present input patterns and each learned class pattern could be reflected for the recognition model. WDHMM is also proposed. It can use the MLP neural-network output distribution as the way of weighing the symbol generation probability of DHMMs. This newly-suggested method could shorten the time of HMM parameter estimation and recognition. The reason is that it is not necessary to regard symbol generation probability as multi-dimensional normal distribution, as opposed to the old SCHMM. This could also improve the recognition ability by 14.7% higher than DHMM, owing to the increase of small caculation amount. Because it can reflect phone class relations to the recognition model. The result of my research shows that speaker-independent connected-digit recognition, using MLP-VQ and WDHMM, is 84.22%.

VQ코드의 천이 행렬과 이산 HMM을 이용한 한국어 단어인식

정광우,홍광석,박병철,Chung, Kwang-Woo,Hong, Kwang-Seok,Park, Byung-Chul 한국음향학회 1994 韓國音響學會誌 Vol.13 No.4

본 논문에서는 단어 인식 시스템의 성능 개선을 위하여 다음과 같은 두가지 방법을 제안한다. 첫번째 방법은 VQ 코드간의 천이를 안정화시키기 위하여 음성신호의 특징벡터 시퀀스에 관성을 적용하는 방법이고, 두번째 방법은 이산 HMM 모델에서 인접 프레임 간의 시간 상관성을 고려하기 위하여 VQ 코드의 천이행렬을 출력 심벌의 관측확률에 가중치로 이용하여 새로운 관측확률을 발생하는 방법이다. 특징벡터 시퀀스에 관성을 도입함으로서, SOFM상의 각 단어에 대한 반응경로에서 확률분포가 중첩되는 것을 억제하여 HMM의 상태천이를 안정화 시킬 수 있다. 기존의 이산 HMM에 VQ 코드의 천이행렬을 가중치로 적용함으로써, 특징벡터의 확률분포를 더욱 세분화하고, 특징분포를 적당한 영역으로 제한함으로써 인식시스템의 성능을 개선할 수 있다. 제안한 방법을 평가하기 위하여 50개의 DDD 지역명을 대상으로 인식 실험을 수행하였다. 실험 결과에 의하면, 제안된 방법이 기존의 HMM 모델에 비해 화자종속 실험에서는 $4.2\%$의 인식률 향상과 화자 독립 실험에서는 $12.45\%$의 인식률 향상을 얻을 수 있었다. In this paper, we propose methods for improving the performance of word recognition system. The ray stratey of the first method is to apply the inertia to the feature vector sequences of speech signal to stabilize the transitions between VQ cdoes. The second method is generating the new observation probabilities using the transition matrix of VQ codes as weights at the observation probability of the output symbol, so as to take into account the time relation between neighboring frames in DHMM. By applying the inertia to the feature vector sequences, we can reduce the overlapping of probability distribution of the response paths for each word and stabilize state transitions in the HMM. By using the transition matrix of VQ codes as weights in conventional DHMM. we can divide the probability distribution of feature vectors more and more, and restrict the feature distribution to a suitable region so that the performance of recognition system can improve. To evaluate the performance of the proposed methods, we carried out experiments for 50 DDD area names. As a result, the proposed methods improved the recognition rate by $4.2\%$ in the speaker-dependent test and $12.45\%$ in the speaker-independent test, respectively, compared with the conventional DHMM.

환적방식과 궤간가변방식의 비교우위 연구

정광우(Kwang-Woo Chung),김철수(Chul-Su Kim) 한국철도학회 2013 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2013 No.5

본 연구의 목적은 동북아 철도물류시스템에 한국형 궤간가변대차가 상용화되는 것을 가정하고, 향후 궤간가변대차의 도입 및 운영에 필요한 경제성 분석을 목적으로 하였다. 이를 위해 향후 컨테이너 수송에서 예상되는 화물 연계 서비스 중 환적방식과 궤간가변방식의 서비스 유형에 대하여 경로별 그리고 수송량 별로 수송시스템의 획득, 운영 및 유지보수, 폐기의 전 과정 속에서 발생되는 총 수명주기비용을 예측하고 이를 기반으로 각 대안을 비교 분석하였다. 또한, 각 대안별 경제성을 추정하기 위하여 객관적 비용으로 나타나는 LCC 비용뿐만 아니라 서비스 유형의 차이로 발생하는 궤간변경 지점에서의 통행시간 절감부분과 부가적인 서비스 등 서비스 이용자의 직접적인 편익을 고려한 비용-편익 비를 분석하여 경제성을 추정하였다. LCC 분석 및 B/C 분석결과, 다양한 수송 시나리오에 대하여 궤간가변방식의 경제성이 뛰어남을 입증하였다.

대륙연계 컨테이너 수송을 위한 환적방식과 궤간가변방식의 경제성 비교

정광우(Kwang Woo Chung) 한국철도학회 2014 한국철도학회논문집 Vol.17 No.5

LCC 분석을 이용한 대차교환과 자동궤간가변 시스템의 효율성 평가

정광우(Kwang-Woo Chung),안준용(Joon-Yong An),김철수(Chul-Su Kim),나희승(Hee-Seung Na) 한국철도학회 2012 한국철도학회논문집 Vol.15 No.4

한국어 숫자음 인식을 위한 간소화된 DTW에 관한 연구

정광우(Kwang Woo Chung),홍광석(Kwang Saug Hong),박병철(Byung Chul Park) 대한전자공학회 1992 대한전자공학회 학술대회 Vol.1992 No.6

도시철도차량의 수명주기비용 분석의 적용에 대한 고찰

정광우(Chung Kwang-Woo),김철수(Kim Chul-Su),안승호(Ahn Seung-Ho),전영석(Jeon Young-Seok),김재문(Kim Jae-Moon),한석윤(Han Seok-Youn) 한국철도학회 2008 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.- No.-

This paper is concerned with the life-cycle cost(LCC) analysis of the urban transit vehicle. LCC is the core part of analyzing the total cost of acquisition and ownership of a system. LCC in railway industry has been focused on the prediction of investment for railway vehicles. Therefore, to investigate future cost for operation and maintenance in detail, it is necessary to evaluate the LCC of the vehicle systematically. This study is focused on making a fundamental model for estimating the LCC of the urban transit vehicle. To develop a appropriate LCC model, we broadly analyzed specs and standards and compared the LCC model developed in other country. Moreover, this paper proposes strategies to develop an unique LCC model for the urban transit vehicle.

1435/1520㎜ 궤간 변경 철도 시스템의 효율성 평가

정광우(Kwang-Woo Chung),김철수(Chul-Su Kim),안준용(Joon-Yong An),장승호(Seung-Ho Jang) 한국철도학회 2010 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2010 No.10

궤간가변 지점에서 환적방식과 자동궤간가변 방식의 기술적 요소에 대한 고찰

정광우(Kwang-Woo Chung),김철수(Chul-Su Kim),안준용(Joon-Yong An),장승호(Seung-Ho Jang) 한국철도학회 2012 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2012 No.5

최근 동북아 지역은 지속적인 경제발전과 자원개발로 인하여 물동량이 증가하고 있으며, 또한 유라시아 대륙간 수출입 화물의 증가는 철도수송에 있어서 좋은 기회의 장을 만들고 있다. 그러나 유라시아 대륙에는 다양한 궤간이 존재하고 있어 철도에 의한 화물 수송 시 장애요인 중의 하나이다. 궤간 차이를 극복하기 위한 방법은 수송 화물의 유형에 따라 달라질 수 있으며, 방식에 따라 국경지점에 보관 창고 및 환적설비와 같은 넓은 기반 시설과 많은 운영 인력 수용 등 철도 수송시스템의 운영 및 효율성에 많은 영향을 준다. 본 논문에서는 유라시아 대륙철도를 통한 컨테이너 화물 수송 시스템의 경제성을 평가하기 위하여 기존의 환적방식과 자동궤간가변방식의 수송 시나리오를 검토하고, 각 시나리오의 운영에서 요구되는 기술적 요소들에 대하여 고찰한다. Recently the increase in the exchange of goods between Europe and Asia caused by social and economic factors creates good opportunities for railways. At the same time, however, it becomes an enormous challenge of railway transport because there are different rail track gauges(i.e narrow/standard/board gauge) on the continental transportation which between Korea(TKR) and Eurasian (TCR/TSR). The existence of various track gauges is one of obstacles preventing the smooth flow of goods by rail. The transferring process system from one track gauge to another could vary with the types of cargo. Service operation of these systems has a decisive effect on working time and cost of storage and transshipment facilities at border crossings. In relation to the above-mentioned factors, it is important to examine the comparison between different methods of transferring goods in different track gauges. In this study, to analysis economics on continental railway container transportation systems, it is performed to compare transportation scenarios between the transshipment and to examine technical factors of them.

도시철도 차량에서 LCC 분석의 기본 절차에 관한 연구

정광우(Kwang-Woo Chung),전영석(Young-Seok Jeon),안준용(Joon-Yong An),김철수(Chul-Su Kim),정종덕(Jong-duk Chung) 한국철도학회 2009 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.2009 No.5월

This papert presents brief history and a state-of-the-art survey of Life Cycle Cost (LCC) analysis, in particular LCC analysis in the Urban Transit Vehicle, based on a internationl codes and standards related to LCC analysis. A main objective of the LCC analysis is to quantify the total cost of ownership of a product throughout its full life cycle, which includes research and development, construction, operation and maintenance, and disposal. The predicted LCC is useful information for decision making in purchasing a product, in optimizing design, in scheduling maintenance, or in planning overhaul. This paper presents a LCC procedure consisting of seven steps, which are “Problems definition”, “Cost elements definition”, “System modeling”, “Data collection”, “Cost profile development”, “Evaluation”, and "Verification". Sub-activities to be encompassed in the seven steps procedure are described.