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Computationally Efficient Adaptive Beamformer for Ultrasound Imaging Based on QR Decomposition
Jongin Park,Seok-Min Wi,Lee, Jin S. IEEE 2016 and Frequency Control Vol.63 No.2
<P>Adaptive beamforming methods for ultrasound imaging have been studied to improve image resolution and contrast. The most common approach is the minimum variance (MV) beamformer which minimizes the power of the beamformed output while maintaining the response from the direction of interest constant. The method achieves higher resolution and better contrast than the delay-and-sum (DAS) beamformer, but it suffers from high computational cost. This cost is mainly due to the computation of the spatial covariance matrix and its inverse, which requires O(L-3) computations, where L denotes the subarray size. In this study, we propose a computationally efficient MV beamformer based on QR decomposition. The idea behind our approach is to transform the spatial covariance matrix to be a scalar matrix sigma I and we subsequently obtain the apodization weights and the beamformed output without computing the matrix inverse. To do that, QR decomposition algorithm is used and also can be executed at low cost, and therefore, the computational complexity is reduced to O(L-2). In addition, our approach is mathematically equivalent to the conventional MV beamformer, thereby showing the equivalent performances. The simulation and experimental results support the validity of our approach.</P>
박종인 ( Jongin Park ),김남규 ( Namgyu Kim ) 한국지식경영학회 2020 지식경영연구 Vol.21 No.1
Text is the most widely used means of exchanging or expressing knowledge and information in the real world. Recently, researches on structuring unstructured text data for text analysis have been actively performed. One of the most representative document embedding method (i.e. doc2Vec) generates a single vector for each document using the whole corpus included in the document. This causes a limitation that the document vector is affected by not only core words but also other miscellaneous words. Additionally, the traditional document embedding algorithms map each document into only one vector. Therefore, it is not easy to represent a complex document with interdisciplinary subjects into a single vector properly by the traditional approach. In this paper, we introduce a multi-vector document embedding method to overcome these limitations of the traditional document embedding methods. After introducing the previous study on multi-vector document embedding, we visually analyze the effects of the multi-vector document embedding method. Firstly, the new method vectorizes the document using only predefined keywords instead of the entire words. Secondly, the new method decomposes various subjects included in the document and generates multiple vectors for each document. The experiments for about three thousands of academic papers revealed that the single vector-based traditional approach cannot properly map complex documents because of interference among subjects in each vector. With the multi-vector based method, we ascertained that the information and knowledge in complex documents can be represented more accurately by eliminating the interference among subjects.
박상호(Sangho Park),이종인(Jongin Lee),박선(Sun Park),강윤희(Yunhee Kang),이주홍(Juhong Lee) 한국정보과학회 2003 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.30 No.2Ⅰ
소비자의 신용 대출 규모가 점차 증가하면서 기업에서 고객의 신용 등급에 의한 정확한 고객 분류를 필요로 하고 있다. 이를 위해 판별 분석과 신경망의 역전파(BP:BackPropagation)를 이용한 고객 분류 시스템이 연구되었다. 그러나, 판별 분석을 사용한 방법은 불규칙한 신용 거래의 성향을 보이는 비정규 분포의 고객 데이터의 영향으로 여러 개의 판별 함수와 판별점이 존재하여 분류 정확도가 떨어지는 단점이 있다. 신경망을 이용한 방법은 불규칙한 신용 거래의 성향을 보이는 고객 데이터에 의해서, 지역 최소점(Local Minima)에 빠져 최대의 분류 정확률을 보이는 분류자를 얻지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 기존 연구의 분류 정확률을 저하시키는 단점을 해결하기 위해 SVM(Support Vector Machine)을 사용하여 고객의 신용 등급을 분류하는 방법을 제안한다. SVM은 SV(Support Vector)의 수에 의해서 학습 성능이 좌우되므로, 불규칙한 거래 성향을 보이는 고객에 대해서도 높은 차원으로의 매핑을 통하여, 효과적으로 학습시킬 수 있어 분류의 정확도를 높일 수 있다 하지만, SVM은 근사화 알고리즘(Approximation Algorithms)을 이용하므로 분류 정확도가 이론적인 성능에 미치지 못한다. 따라서, 본 논문은 점진적 앙상블 SVM을 사용하여, 기존의 고객 분류 시스템의 문제점을 해결하고 실제적으로 SVM의 분류 정확률을 높인다. 실험 결과는 점진적 앙상블 SVM을 이용한 방법의 정확성이 기존의 방법보다 높다는 것을 보여준다.