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주파수대역 정보를 이용한 가변률 IMBE-LP 음성부호화 알고리즘
박만호,배건성,Park, Man-Ho,Bae, Geon-Seong 대한전자공학회 2001 電子工學會論文誌-SP (Signal processing) Vol.42 No.3
MBE(Multi-Band Excitation) 음성부호화 방식은 프레임 단위로 유/무성음을 구분하는 기존의 분석-합성 방식과는 달리 한 프레임 내에서의 주파수 영역을 여러 대역으로 나누고, 각 대역별로 유/무성음 구간을 판정하여 그에 맞는 여기신호를 이용하여 음성을 합성한다. 이러한 MBE 방식은 프레임 단위로 유/무성음을 구분하는 기존의 방식들이 갖는 합성음의 buzziness 영향이나 잡음이 섞인 음성을 분석할 때 생길 수 있는 유/무성음 판정 오류의 영향을 최소화함으로써 음질 향상을 이룰 수 있다. IMBE-LP 방식은 MBE 방식을 이용하여 2.4 kbps의 저전송률을 얻기 위한 음성부호화 알고리즘으로 MBE 모델에서 사용되는 각 대역별 스펙트럼 정보를 LP(Linear Prediction) 계수로 모델링 한다. 본 연구에서는 2.4 kbps IMBE-LP 알고리즘을 구현하고, 주파수대역 정보를 이용하여 분석프레임의 음성특성에 따라 LP차수를 달리 함으로써 전송률을 줄일 수 있는 방법을 제안하고 실험하였다. The Multi-Band Excitation(MBE) speech coder uses a different approach for the representation of the excitation signal. It replaces the frame-based single voiced/unvoiced classification of a classical speech coder with a set of such decision over harmonic intervals in the frequency domain. This enables each speech segment to be a mixture of voiced and unvoiced, and improves the synthetic speech quality by reducing decision errors that might occur on the frame-based single voiced and unvoiced decision process when input speech is degraded with noise. The IMBE-LP, improved version of MBE with linear prediction, represents the spectral information of MBE model with linear prediction coefficients to obtain low bit rate of 2.4 kbps. In this Paper, we proposed a variable rate IMBE-LP vocoder that has lower bit rate than IMBE-LP without degrading the synthetic speech quality. To determine the LP order, it uses the spectral band information of the MBE model that has something to do with he input speech's characteristics. Experimental results are riven with our findings and discussions.
기계 학습 기법을 활용한 수해폐기물 발생량 예측 모형 개발
박만호 ( Man Ho Park ),김재영 ( Jae Young Kim ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2021 한국폐기물자원순환학회 춘계학술발표논문집 Vol.2021 No.-
수해 현장에서 다량으로 발생하는 수해폐기물은 재난 복구 작업을 지연시키며 2차 환경 오염을 유발할 수 있어 신속한 수거 및 처리가 필요하다. 지역 단위로 수해폐기물 발생량을 예측하는 것은 폐기물 수거 및 처리 업무에 필요한 자원을 배정하기 위해 중요하다. 선형 회귀 모형에 기반한 여러 수해폐기물 예측 방법론이 전통적으로 검토되어 왔으나 수해폐기물 발생이 비선형적 특성을 가질 수 있음을 고려하여 새로운 형태의 비선형 모형을 수해폐기물 예측 모형 개발에 도입할 필요가 있다. 본 연구에서는 기계 학습 기법을 이용한 수해폐기물 회귀모형 개발을 시도하였고 기계학습 모형의 예측 성능을 평가하였다. 2008년부터 2017년까지 국내 수해폐기물 발생 사례 90건 중 72건을 모형 학습용 자료로, 18건을 학습된 모형의 성능을 평가하기 위한 자료로 활용하여 수해폐기물 발생이 기계학습 기법을 통해 학습 가능한 문제인지 살피고, 학습하지 않은 사례에 대해 일반화가 가능한지를 살펴보았다. 기계학습 모형의 설계 인자인 하이퍼 파라미터는 keras tuner를 활용하여 최적화하였다. 입력 변수로는 수해 유형 및 피해 관련 데이터 8종류, 지역 특성 관련 자료 10종류, 강우 및 바람 등 기상 관련 자료 4종류로 총 22가지가 활용되었다. 학습 자료와 평가 자료를 분할할 때 여러 가지 경우의 수가 존재할 수 있어 자료 분할 및 학습을 총 20번 각각 시행하였다. 그 결과, 기계학습 모형은 수해폐기물 발생량을 학습 자료에 대해 r<sup>2</sup>= 0.58 ± 0.06 수준으로 잘 예측하였으나 평가 자료에 대해서는 r<sup>2</sup> = 0.33 ± 0.18 수준으로 예측 성능에 한계가 있는 것으로 드러났다. 이를 정리하면, 기계 학습 방법은 현 수준의 수해폐기물 발생량 자료로부터 경향성을 학습할 수는 있지만 아직 학습 자료 외의 사건까지 일반화하기에는 조금 부족함이 있어 보인다. 추가적인 자료 확보 등을 통해 학습 모형을 더욱 개선할 필요가 있다.
수해 자료 범주화를 통한 수해폐기물 발생량 예측모형 개선
박만호 ( Man Ho Park ),이주희 ( Joo Hee Julia Lee ),주문솔 ( Munsol Ju ),김재영 ( Jae Young Kim ) 한국폐기물자원순환학회(구 한국폐기물학회) 2018 한국폐기물자원순환학회 추계학술발표논문집 Vol.2018 No.-
수해지역에서는 수해폐기물이 다량으로 발생하며 이를 적절히 처리하지 않으면 복구 지연, 전염병 등 2차 피해를 일으킨다. 수해폐기물 처리의 첫 단추는 발생량을 예측하는 것으로 수문 및 지역 변수로 잠재발생량을 사전에 예측하는 방안과 피해 현황으로부터 사후에 예측하는 방안이 있다. 사전 예측 방안은 불확실성이 커서 현장 복구 작업에는 정확성이 높은 사후 예측모형이 필요하다. 사후예측 정확성을 높이기 위해 지역 내 수해 이력을 활용하는 방안이 바람직하나 국내의 경우 수해 자료가 부족하여 지역 단위 모형을 개발하는 것이 어렵다. 본 연구에서는 수해 사례를 지역 단위 이외의 대안적 범주를 제시하고자 하였으며 구체적인 연구의 목적은 1)수해 사례를 범주화하는 것이 수해폐기물 예측 정확성 개선에 유의미한지를 확인하고 2) 효과적인 범주화 방안을 제안하는 것이다. 소방방재청의 2008∼2017년 재해연보에서 90건의 수해 사례에 대한 수해폐기물 발생량 및 피해 변수를 수집하였다. 수해 사례의 범주화 기준으로는 재해 유형(호우ㆍ태풍), 행정구역(광역시ㆍ도), 도시화율, 위치(내륙ㆍ해안)를 적용하였다. 수해 사례 범주화는 세 번에 걸쳐 차례대로 진행하였다. 피해 건물 수, 농경지 면적, 도로 연장, 하천 연장, 소하천 연장을 다중회귀분석의 입력변수로 활용하였고 모형에 의한 수해폐기물 예측 발생량과 실제 발생량을 비교하였다. 첫 번째 범주화 결과 경기, 충북, 전북, 울산지역의 경우에는 동일 행정구역 내에서 예측 발생량과 실제 발생량의 차이가 작았다. 첫 번째 범주화 이후에도 정확성이 개선되지 않은 56건에 대해 두 번째 범주화를 진행한 결과, 도시화율 90% 이상인 지역 사례에 대해 예측 정확성이 높게 나타났다. 두 번째 범주화 이후에도 정확성이 개선되지 않은 피해사례 50건을 재해 유형과 위치로 분류하였을 때 호우-내륙, 호우-해안, 태풍-내륙 사례에서 예측 정확성을 높이는 것을 확인하였다. 수해 사례의 분류는 전체 90건 중 73건에 대해 유의미한 수준으로 예측 정확성을 개선하였으며 행정구역, 도시화율, 재해 유형 및 위치의 순서로 분류하는 것이 효과적이었다. 사사: 본 연구는 환경부의 폐자원에너지화 전문인력양성사업, BK21+ 차세대 건설가치창조 리더양성 사업단으로부터 연구비 지원을 받았으며 이에 감사드립니다.
박만호(Park Man-Ho),문제우(Mun Je-U),김성일(Kim Sung-Il),홍성모(Hong Seong-Mo),김종태(Kim Jong-Tae) 한국철도학회 2008 한국철도학회 학술발표대회논문집 Vol.- No.-
Mo-Am arch bridge is only the long-span bridge (with 125m span) in the Kyong-Bu high-speed line in service, while other bridges are PSC box girder bridges and steel composite bridges with span lengths of 25~50m. However, in foreign high-speed lines, special cable-supported bridges like cable-stayed bridges and extradosed bridges are being adopted in earnest with technical specifications. The cable supported bridge is recognized as one of the indices of technology in civil engineering field, and thus it is being adpoted with a sense of rivalry in countries with advanced technology in railway engineering. In this paper, to apply the top-level cable-supported bridge technology to the domestic high-speed line up to 400㎞/h by establishing the technical specifications on cable-supported bridges including span length, the requirements for securing the dynamic stability and running safety of high speed train are analyzed through case studies for domestic and foreign cases.