가변 스텝 사이즈를 이용한 개선된 의사 인접 투사 알고리즘

정익주,Chung, Ik-Joo 한국음향학회 2012 韓國音響學會誌 Vol.31 No.2

NLMS 알고리즘의 수렴 특성을 개선하기 위해 제안된 인접 투사 알고리즘의 성능을 향상시킨 알고리즘을 제안하였다. 기존의 인접 투사 또는 의사 인접 투사 알고리즘은 지연된 입력 신호 벡터 및 오차 신호 벡터를 기반으로 하기 때문에 복잡할 뿐만 아니라, 기존의 스칼라 오차를 기반으로 하는 LMS 형 알고리즘에서 개발된 기법을 적용하는데 어려움이 있다. 본 논문에서는 의사 인접 투사 알고리즘의 경우, 스칼라 오차 신호를 이용한다는 사실과 수렴 후 입력 신호가 오차 신호에 직교한다는 직교 원리에 근거하여 적은 연산량으로도 우수한 수렴 성능을 보이는 가변 스텝 사이즈 알고리즘을 제안하였다. 시스템 확인 모델 하에서 컴퓨터 모의 실험을 통하여 제안된 알고리즘이 기존의 알고리즘들에 비하여 적은 연산량에도 불구하고 정상 및 비정상 환경에서 수렴 특성이 우수함을 보였다. In this paper, we propose an enhanced algorithm for affine projection algorithms which have been proposed to speed up the convergence of the conventional NLMS algorithm. Since affine projection (AP) or pseudo AP algorithms are based on the delayed input vector and error vector, they are complicated and not suitable for applying methods developed for the LMS-type algorithms which are based on the scalar error signal. We devised a variable step size algorithm for pseudo AP using the fact that pseudo AP algorithms are updated using the scalar error and that the error signal is getting orthogonal to the input signal. We carried out a performance comparison of the proposed algorithm with other pseudo AP algorithms using a system identification model. It is shown that the proposed algorithm presents good convergence characteristics under both stationary and non-stationary environments despites its low complexity.

능동 소음 제어를 위한 정규화된 다채널 FxLMS 알고리즘

정익주,Chung, Ik Joo 한국음향학회 2016 韓國音響學會誌 Vol.35 No.4

본 논문에서는 다채널 능동 소음 제어를 위한 적응 필터에 적용할 수 있는 정규화된 FxLMS(Filtered-x Least Mean Square) 알고리즘을 제안하였다. 단일 채널 능동 소음 제어를 위한 FxLMS 알고리즘의 경우는 기존의 NLMS(Normalized Least Mean Square) 알고리즘과 같은 방식으로 정규화할 수 있는 반면, 다채널 능동 소음 제어의 경우에는 단일 채널 방식의 정규화 알고리즘을 그대로 적용할 수 없다. 먼저, 최소 교란 원리에 근거한 일반화된 정규화 알고리즘을 이용하여, 역행렬 연산을 피하기 위하여 대각 성분만을 고려한 정규화 알고리즘을 제안하였다. 컴퓨터 모의 실험을 통하여 제안된 알고리즘을 정규화되지 않은 기존의 알고리즘들과 비교하였다. 제안된 알고리즘이 정규화되지 않은 기존의 알고리즘에 비하여 비정상 환경에서 우수한 성능을 가진다는 것을 보였다. In this paper, we propose a normalization algorithm that can be applied to adaptive filters for multi-channel active noise control. The FxLMS (Filtered-x Least Mean Square) algorithm for the single-channel active noise control can be normalized in the same way as the NLMS (Normalized Least Mean Square) algorithm, whereas in case of the multi-channel active noise control, the single-channel normalization for the FxLMS algorithm cannot be extended to the normalization for the multi-channel FxLMS algorithm straightforwardly. First, we adopt a generalized normalization algorithm for the multi-channel FxLMS algorithm based on the principle of minimal disturbance and then, proposed a normalized algorithm considering only diagonal elements to avoid computation for matrix inversion. We carried out performance comparisons of the proposed algorithm with other algorithms without normalization. It is shown that the proposed algorithm presents better convergence characteristics under non-stationary environments.

가변 스텝 사이즈를 가지는 개선된 정규 부밴드 적응 필터

정익주,Chung, Ik Joo 한국음향학회 2013 韓國音響學會誌 Vol.32 No.6

본 논문에서는 전밴드(full-band) 적응 필터의 수렴 특성을 개선하기 위해 제안된 정규 부밴드 적응 필터(NSAF)의 성능을 향상시키기 위한 가변 스텝 사이즈 기반의 알고리즘을 제안하였다. 널리 알려진 Kwong의 가변 스텝 사이즈 적응 필터는 간단한 하면서도, 고정된 스텝 사이즈의 적응 필터에 비하여 우수한 성능을 보인다. 그러나 가산잡음이 클 경우, 잡음의 크기에 비례하여 성능이 저하되는 단점이 있다. 본 논문에서는 적응 오차에서 추정된 가산 잡음을 차감한 정규 오차를 이용함으로써 가산 잡음에 의존하지 않는 가변 스텝 사이즈 알고리즘을 제안하였다. 시스템 확인 모델 하에서 컴퓨터 모의 실험을 통하여 제안된 알고리즘이 기존의 알고리즘들에 비하여 정상 및 비정상 환경에서 수렴 특성이 우수함을 보였다. In this paper, we propose a variable step size algorithm to enhance the normalized subband adaptive filter which has been proposed to improve the convergence characteristics of the conventional full band adaptive filter. The well-known Kwong's variable step size algorithm is simple, but shows better performance than that of the fixed step size algorithm. However, in case that large additive noise is present, the performance of Kwong's algorithm is getting deteriorated in proportion to the amount of the additive noise. We devised a variable step size algorithm which does not depend on the amount of additive noise by exploiting a normalized adaptation error which is the error subtracted and normalized by the estimated additive noise. We carried out a performance comparison of the proposed algorithm with other algorithms using a system identification model. It is shown that the proposed algorithm presents good convergence characteristics under both stationary and non-stationary environments.

다중 코어 및 single instruction multiple data 기술을 이용한 심층 신경망 속도 향상

정익주,김승희,Chung, Ik Joo,Kim, Seung Hi 한국음향학회 2017 韓國音響學會誌 Vol.36 No.6

본 논문에서는 다중 코어 ARM 프로세서의 NEON SIMD(Single Instruction Multiple Data) 병렬 명령어 및 다중 코어 병렬화를 통하여 심층 신경망의 피드포워드 네트워크 연산을 최적화하는 방안을 제시하였다. SIMD 병렬 명령어를 이용한 최적화의 경우에는 단계 별 최적화 과정에서의 속도 향상과 정밀도를 제시 하였다. 단일 코어 상에서 SIMD 병렬 명령어를 이용하여 구현된 결과는 C 컴파일러를 이용한 구현보다 2.6배의 속도 향상을 얻을 수 있었다. 또한 단일 코어 상에서 최적화된 코드를 다중 코어로 병렬화함으로써 5.7배~7.7배의 속도 향상을 얻을 수 있었다. 이상의 결과를 통하여 이동형 단말기에서도 연산량이 많은 심층 신경망 기술을 활용할 수 있는 가능성을 확인하였다. In this paper, we propose optimization methods for speeding the feedforward network of deep neural networks using NEON SIMD (Single Instruction Multiple Data) parallel instructions and multi-core parallelization on the multi-core ARM processor. As the result of the optimization using SIMD parallel instructions, we present the amount of speed improvement and arithmetic precision stage by stage. Through the optimization using SIMD parallel instructions on the single core, we obtain $2.6{\times}$ speedup over the baseline implementation using C compiler. Furthermore, by parallelizing the single core implementation on the multi-core, we obtain $5.7{\times}{\sim}7.7{\times}$ speedup. The results we obtain show the possibility for applying the arithmetic-intensive deep neural network technology to applications on mobile devices.

TMS320C32 DSP를 이용한 실시간 화자종속 음성인식 하드웨어 모듈(VR32) 구현

정익주,정훈,Chung, Ik-Joo,Chung, Hoon 한국음향학회 1998 韓國音響學會誌 Vol.17 No.4

본 연구에서는 Texas Instruments 사의 저가형 부동소수점 디지털 신호 처리기 (Digital Singnal Processor, DSP)인 TMS320C32를 이용하여 실시간 화자종속 음성인식 하 드웨어 모듈(VR32)을 개발하였다. 하드웨어 모듈의 구성은 40MHz의 TMS320C32 DSP, 14bit 코덱인 TLC32044(또는 8bit μ-law PCM 코덱), EPROM과 SRAM 등의 메모리와 호 스트 인터페이스를 위한 로직 회로로 이루어졌다. 뿐만 아니라 이 하드웨어 모듈을 PC사에 서 평가해보기 위한 PC 인터페이스용 보드 및 소프트웨어도 개발하였다. 음성인식 알고리 즘의 구성은 에너지와 ZCR을 기반으로 한 끝점검출(Endpoint Detection) 침 10차 가중 LPC 켑스터럼(Weighted LPC Cepstrum) 분석이 실시간으로 이루어지며 이후 Dynamic Time Warping(DTW)를 통하여 최고 유사 단어를 결정하고 다시 검증과정을 거쳐 최종 인식을 수행한다. 끝점검출의 경우 적응 문턱값(Adaptive threshold)을 이용하여 잡음에 강인한 끝 점검출이 가능하며 DTW 알고리즘의 경우 C 및 어셈블리를 이용한 최적화를 통하여 계산 속도를 대폭 개선하였다. 현재 인식률은 일반 사무실 환경에서 통상 단축다이얼 용도로 사 용할 수 있는 30 단어에 대하여 95% 이상으로 매우 높은 편이며, 특히 배경음악이나 자동 차 소음과 같은 잡음환경에서도 잘 동작한다.

저가 microcontoller unit을 이용한 효율적인 다채널 능동 소음 제어기 구현

정익주,Chung, Ik Joo 한국음향학회 2019 韓國音響學會誌 Vol.38 No.1

본 논문에서는 저가 MCU(Microcontoller Unit)를 이용하여 다채널 능동 소음 제어기를 효율적으로 구현할 수 있는 방안을 제안하였다. 다채널 능동 소음 제어 알고리즘으로 사용된 정규화된 MFxLMS(Modified Filtered-x Least Mean Square) 알고리즘은 많은 연산량을 요구하며, 저가 MCU로 구현하기에는 어려움이 있었다. 본 연구에서는 MCU의 특성을 잘 활용하여 소프트웨어를 최적화함으로써 효율적으로 다채널 능동 소음 제어기를 구현할 수 있었다. CPU(Central Processing Unit)가 지원하는 단일 싸이클 MAC(Multiply- Accumulate) 연산을 극대화하고, 지연 메모리 연산을 최소화함으로써 3배 이상의 연산 최적화를 달성하였다. 또한 MCU가 지원하는 보조 프로세서를 이용하여 병렬 처리함으로써 4배 이상의 연산 최적화를 이루었다. 더불어 MCU에 내장된 주변 장치를 최대한 활용함으써, 추가적인 부품의 사용을 최소화하였다. In this paper, we propose a method that can be applied to the efficient implementation of multi-channel active noise controller. Since the normalized MFxLMS (Modified Filtered-x Least Mean Square) algorithm for the multi-channel active noise control requires a large amount of computation, the difficulty has lied in implementing the algorithm using a low-cost MCU (Microcontoller Unit). We implement the multi-channel active noise controller efficiently by optimizing the software based on the features of the MCU. By maximizing the usage of single-cycle MAC (Multiply- Accumulate) operations and minimizing move operations of the delay memory, we can achieve more than 3 times the performance in the aspect of computational optimization, and by parellel processing using the auxillary processor included in the MCU, we can also obtain more than 4 times the performance. In addition, the usage of additional parts can be minimized by maximizing the usage of the peripherals embedded in the MCU.

TMS320C2000 계열 DSP를 이용한 단일칩 음성인식기 구현

정익주(Ik-Joo Chung) 한국음성학회 2007 음성과학 Vol.14 No.4

In this paper, we implemented a single-chip speech recognizer using the TMS320C2000 DSPs. For this implementation, we had developed very small-sized speaker-dependent recognition engine based on dynamic time warping, which is especially suited for embedded systems where the system resources are severely limited. We carried out some optimizations including speed optimization by programming time-critical functions in assembly language, and code size optimization and effective memory allocation. For the TMS320F2801 DSP which has 12Kbyte SRAM and 32Kbyte flash ROM, the recognizer developed can recognize 10 commands. For the TMS320F2808 DSP which has 36Kbyte SRAM and 128Kbyte flash ROM, it has additional capability of outputting the speech sound corresponding to the recognition result. The speech sounds for response, which are captured when the user trains commands, are encoded using ADPCM and saved on flash ROM. The single-chip recognizer needs few parts except for a DSP itself and an OP amp for amplifying microphone output and anti-aliasing. Therefore, this recognizer may play a similar role to dedicated speech recognition chips.

적응 2차 볼테라 필터의 효율적인 구현

정익주(Ik Joo Chung) 한국전기전자학회 2020 전기전자학회논문지 Vol.24 No.2

본 논문에서는 적응 2차 볼테라 필터를 효율적으로 구현할 수 있는 새로운 방법을 제안한다. 연산량 감소를 위해 제안된 UCFD-SVF는 수렴 성능이 저하되는 단점이 있다. UCFD-SVF의 적응 필터 계수가 적응이 진행되면서 그 에너지가 급격하게 증가하지 않는다는 점을 이용하여 적응 필터 계수를 주기적으로 초기화는 방법을 제안하였다. 또한 일정한 수렴 성능을 보장하기 위해 가변적인 간격으로 적응 필터 계수를 초기화하는 방법을 제안하였고, 비정상 환경에서 우수한 수렴 특성을 가짐을 적응 시스템 확인 응용을 위한 컴퓨터 모의 실험을 통해 보였다. In this paper, we propose an efficient method for implementing the adaptive second-order Volterra filter. To reduce computational load, the UCFD-SVF has been proposed. The UCFD-SVF, however, shows deteriorated convergence performance. We propose a new method that initializes the adaptive filter weights periodically on the fact that the energy of the filter weights is slowly increased. Furthermore, we propose another method that the interval for the weight initialization is variable to guarantee the performance and we shows the method gives the better performance under the non-stationary environment through the computer simulation for the adaptive system identification.

Overexpression of Lung resistance protein (LRP) predicts a poor response to chemotherapy in AML

정익주 ( Ik Joo Chung ),이제정 ( Je Jung Lee ),박무림 ( Moo Rim Park ),김형준 ( Hyeoung Joon Kim ) 대한내과학회 1999 대한내과학회 추계학술대회 Vol.57 No.-

호흡곤란 평가지표들의 비교

정익주(Ik Joo Chung),최인선(In Seon Choi),박상선(Sang Seon Park),고영일(Young Il Koh),이민수(Min Su Lee),강유호(Yu Ho Kang),이신석(Shin Seok Lee),박재희(Jae Hi Park),박경옥(Kyung Ok Park) 대한내과학회 1993 대한내과학회지 Vol.45 No.5

N/A Background: Although the pulmonary function tests have been widely used as the methods to investigate the dyspneic patients with respiratory disease, it has often been found that the correlation between the lung function and the degree of subjective sense of dyspnea is not so good. And so, various methods of categorizing subjective assessment of dyspnea severity have been developed, and this study was conducted to determine the usefulness of these methods in the evaluation of dyspneic patients with respiratory diseases. Methods: Clinical or psychophysical dyspnea indices {modified Medical Research Council (MRC) scale, Oxygen-Cost Diagram (OCD), Baseline Dyspnea Index (BDI), modified Borg category scale (Borg) and the distance walked in 12 minutes (12MW)} and pulmonary function were measured in 29 consecutive patients with respiratory diseases, who were referred to the clinical pulmonary function laboratory of Chonnam University Hospital from June 1991 to September 1992. Results: The ratings for the modified MRC, OCD, BDI, and Borg, and 12 MW were related significantly each other. However, the relationship between lung function and dyspnea indices were weak. The correlation between the results of two attempts of 12 minute walking test in individual patients was high(r=0.94, p<0.001) but the distance walked on the second occasion was significantly greater(p<0.05). In 10 patients rested at least once during their attemt the distance to the first stop correlated well with the total distance covered in 12 minutes(r=0.91, p<0.005). Conclusion: These resu1ts suggest that the various methods for rating dyspnea are interrelated and reproducible, but those were related weakly to lung function and may yield the independent useful information. And the use of the distance to the first stop in 12 minute walking test may not compromise the value of the test in patients with severe disability.