JP7294031B2 - Information processing device, information processing method, program, prediction device and prediction method - Google Patents
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Description
本発明は、情報処理装置、情報処理方法、プログラム、予測装置および予測方法に関する。 The present invention relates to an information processing device, an information processing method, a program, a prediction device, and a prediction method.
近年、信号に対してノイズ低減を行う各種の技術が知られている。例えば、位相誤差および振幅誤差の双方が含まれた信号(I信号およびQ信号)から振幅誤差を検出し、当該振幅誤差が小さくなるように信号に対して補正を行う技術が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。しかし、かかる技術では、位相誤差を含んだ信号から振幅誤差が検出されてしまうため、振幅誤差が小さくなるように信号に対して補正が行われたとしても、補正後の信号に対してさらに位相誤差が小さくなるように補正が行われると、その補正に伴って振幅が変わってしまう。つまり、位相誤差を含んだ信号から検出された振幅誤差を用いても、高精度に振幅補正を行うことができない。
In recent years, various techniques have been known for performing noise reduction on signals. For example, a technique of detecting an amplitude error from a signal (I signal and Q signal) containing both a phase error and an amplitude error and correcting the signal so as to reduce the amplitude error is disclosed ( For example, see
一方、位相誤差および振幅誤差を検出し、検出した位相誤差および振幅誤差に基づいて信号に対して補正を行うことによって、より高精度にノイズ低減を行う技術が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。 On the other hand, there has been disclosed a technique for reducing noise with higher accuracy by detecting a phase error and an amplitude error and correcting a signal based on the detected phase error and amplitude error (see, for example, Patent Document 2).
所定のセンサによって観測された信号(観測信号)には位相変化が存在する場合があり、位相変化点において位相誤差が発生し得る。例えば、観測信号の位相変化として物理的な変化を捉える場合には、位相変化をより正確に捉えることは、物理的な変化をより高精度に捉えることにつながる。しかし、特許文献1および特許文献2のいずれにも、位相変化を捉えるための技術については言及されていない。
A signal observed by a given sensor (observed signal) may have a phase change, and a phase error may occur at a phase change point. For example, when capturing a physical change as a phase change of an observation signal, capturing the phase change more accurately leads to capturing the physical change with higher accuracy. However, neither
そのため、一般に、信号の位相変化をより正確に捉えるためには、信号のサンプリング周期を大きくすることによって、または、データ数を増やして多くの信号に対して平均化を行うことによって、信号の精度を上げる必要がある。しかしながら、サンプリング周期を大きくするためには、または、データ数を増やすためには、ハードウェアの高性能化(または膨大な計算リソース)、または、多くの処理時間が必要となる。 Therefore, in general, in order to capture phase changes of a signal more accurately, the signal accuracy is improved by increasing the signal sampling period, or by increasing the amount of data and averaging many signals. need to be raised. However, increasing the sampling period or increasing the number of data requires high performance hardware (or enormous computational resources) or a long processing time.
そこで、信号に対するノイズ低減をより高精度に行うことを可能とする技術が提供されることが望まれる。 Therefore, it is desirable to provide a technique that enables noise reduction on signals with higher accuracy.
上記問題を解決するために、本発明のある観点によれば、複数の解析信号を入力データとして、ニューラルネットワークに入力させたことに基づいて前記ニューラルネットワークから出力される出力データと、前記出力データに対応する位相と、前記入力データに基づくノイズ除去信号および正解の位相を含んだ教師データとに基づいて、前記ニューラルネットワークのパラメータを更新する学習部と、前記パラメータが更新された後の前記ニューラルネットワークを学習済みモデルとして出力するモデル出力部と、を備える、情報処理装置が提供される。
また、前記学習部は、前記出力データに対応する位相と前記正解の位相とに基づいて位相間損失を算出し、前記出力データと前記ノイズ除去信号とに基づく信号間損失と、前記位相間損失とに基づいて、前記パラメータを更新してもよい。
In order to solve the above problem, according to one aspect of the present invention, output data output from the neural network based on inputting a plurality of analytic signals as input data to the neural network, and the output data and a learning unit that updates the parameters of the neural network based on the phase corresponding to the input data, the noise removal signal based on the input data , and the training data including the phase of the correct answer; and the neural network after the parameters are updated. and a model output unit that outputs the network as a trained model.
Further, the learning unit calculates an inter-phase loss based on the phase corresponding to the output data and the correct phase, and calculates the inter-signal loss and the inter-phase loss based on the output data and the noise removal signal. The parameters may be updated based on and.
また、本発明の別の観点によれば、複数の解析信号を入力データとして、ニューラルネットワークに入力させたことに基づいて前記ニューラルネットワークから出力される出力データと、前記出力データに対応する位相と、前記入力データに基づくノイズ除去信号および正解の位相を含んだ教師データとに基づいて、前記ニューラルネットワークのパラメータを更新することと、前記パラメータが更新された後の前記ニューラルネットワークを学習済みモデルとして出力することと、を備える、情報処理方法が提供される。
According to another aspect of the present invention, output data output from the neural network based on inputting a plurality of analytic signals as input data to the neural network, and a phase corresponding to the output data. , updating the parameters of the neural network based on the noise-removed signal based on the input data and teacher data including the phase of the correct answer ; and using the neural network after the parameters have been updated as a trained model. and outputting.
また、本発明の別の観点によれば、コンピュータを、複数の解析信号を入力データとして、ニューラルネットワークに入力させたことに基づいて前記ニューラルネットワークから出力される出力データと、前記出力データに対応する位相と、前記入力データに基づくノイズ除去信号および正解の位相を含んだ教師データとに基づいて、前記ニューラルネットワークのパラメータを更新する学習部と、前記パラメータが更新された後の前記ニューラルネットワークを学習済みモデルとして出力するモデル出力部と、を備える情報処理装置として機能させるためのプログラムが提供される。
According to another aspect of the present invention, a computer is caused to input a plurality of analytic signals as input data to a neural network, and output data output from the neural network, and a learning unit for updating the parameters of the neural network based on the phase to be performed, the noise-removed signal based on the input data, and teacher data including the phase of the correct answer ; and the neural network after the parameters have been updated. and a model output unit that outputs a trained model.
また、本発明の別の観点によれば、入力データに対応してニューラルネットワークから出力される出力データと、前記出力データに対応する位相と、前記入力データに基づくノイズ除去信号および正解の位相を含んだ教師データとに基づいて、パラメータが更新された後の前記ニューラルネットワークを学習済みモデルとして取得し、解析信号に対応して前記学習済みモデルから出力される出力データをノイズ除去信号として得るノイズ処理部と、前記ノイズ除去信号を出力するデータ出力部と、を備える、予測装置が提供される。
According to another aspect of the present invention, output data output from a neural network corresponding to input data, a phase corresponding to the output data, a noise removal signal based on the input data , and a correct phase are Acquire the neural network whose parameters have been updated based on the included teacher data as a trained model, and obtain the output data output from the trained model corresponding to the analytic signal as a noise removal signal. A prediction device is provided, comprising a processing unit and a data output unit for outputting the denoised signal.
また、本発明の別の観点によれば、入力データに対応してニューラルネットワークから出力される出力データと、前記出力データに対応する位相と、前記入力データに基づくノイズ除去信号および正解の位相を含んだ教師データとに基づいて、パラメータが更新された後の前記ニューラルネットワークを学習済みモデルとして取得し、解析信号に対応して前記学習済みモデルから出力される出力データをノイズ除去信号として得ることと、前記ノイズ除去信号を出力することと、を備える、予測方法が提供される。
According to another aspect of the present invention, output data output from a neural network corresponding to input data, a phase corresponding to the output data, a noise removal signal based on the input data , and a correct phase are acquiring the neural network after the parameters have been updated as a trained model based on the included teacher data, and obtaining the output data output from the trained model corresponding to the analytic signal as a noise removal signal. and outputting the denoised signal.
また、本発明の別の観点によれば、コンピュータを、入力データに対応してニューラルネットワークから出力される出力データと、前記出力データに対応する位相と、前記入力データに基づくノイズ除去信号および正解の位相を含んだ教師データとに基づいて、パラメータが更新された後の前記ニューラルネットワークを学習済みモデルとして取得し、解析信号に対応して前記学習済みモデルから出力される出力データをノイズ除去信号として得るノイズ処理部と、前記ノイズ除去信号を出力するデータ出力部と、を備える予測装置として機能させるためのプログラムが提供される。
According to another aspect of the present invention, a computer is provided with output data output from a neural network corresponding to input data, a phase corresponding to the output data, a noise elimination signal based on the input data , and a correct answer. The neural network after the parameters have been updated is acquired as a trained model based on teacher data including the phase of and the output data output from the trained model corresponding to the analytic signal is a noise removal signal and a data output unit for outputting the noise-removed signal.
以上説明したように本発明によれば、信号に対するノイズ低減をより高精度に行うことを可能とする技術が提供される。 As described above, according to the present invention, there is provided a technique that enables noise reduction for signals to be performed with higher accuracy.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. In the present specification and drawings, constituent elements having substantially the same functional configuration are denoted by the same reference numerals, thereby omitting redundant description.
また、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素を、同一の符号の後に異なる数字を付して区別する場合がある。ただし、実質的に同一の機能構成を有する複数の構成要素等の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。また、異なる実施形態の類似する構成要素については、同一の符号の後に異なるアルファベットを付して区別する場合がある。ただし、異なる実施形態の類似する構成要素等の各々を特に区別する必要がない場合、同一符号のみを付する。 In addition, in this specification and drawings, a plurality of components having substantially the same functional configuration may be distinguished by attaching different numerals after the same reference numerals. However, when there is no particular need to distinguish between a plurality of constituent elements having substantially the same functional configuration, only the same reference numerals are used. Also, similar components in different embodiments may be distinguished by attaching different alphabets after the same reference numerals. However, when there is no particular need to distinguish between similar components of different embodiments, only the same reference numerals are used.
(1.実施形態の詳細)
続いて、本発明の実施形態の詳細について説明する。
(1. Details of embodiment)
Next, details of embodiments of the present invention will be described.
(1-1.システム構成の説明)
図1は、本発明の実施形態に係るノイズ低減システム(情報処理システム)の構成例を示す図である。図1に示されるように、ノイズ低減システム1は、学習済みモデル生成装置10(情報処理装置)と、ノイズ除去信号生成装置20(予測装置)とを備える。
(1-1. Description of system configuration)
FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a noise reduction system (information processing system) according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the
本発明の実施形態では、学習済みモデル生成装置10とノイズ除去信号生成装置20とが通信可能に構成されており、学習済みモデル生成装置10によって学習済みモデルが生成されると、当該学習済みモデルがノイズ除去信号生成装置20に送信され、ノイズ除去信号生成装置20によるノイズ低減に用いられる場合を主に想定する。しかし、学習済みモデル生成装置10によって生成された学習済みモデルは、どのようにしてノイズ除去信号生成装置20に提供されてもよい。例えば、学習済みモデル生成装置10によって生成された学習済みモデルは、学習済みモデル生成装置10によって所定の記録媒体に書き込まれ、当該記録媒体から学習済みモデルがノイズ除去信号生成装置20によって読み込まれてもよい。
In the embodiment of the present invention, the trained
さらに、本発明の実施形態では、学習済みモデル生成装置10とノイズ除去信号生成装置20とが別のコンピュータによって構成される場合を主に想定する。しかし、学習済みモデル生成装置10とノイズ除去信号生成装置20とが同一のコンピュータによって構成されてもよい。
Furthermore, in the embodiments of the present invention, it is mainly assumed that the trained
(1-2.学習済みモデル生成装置の構成)
続いて、本発明の実施形態に係る学習済みモデル生成装置10の機能について説明する。図2は、本発明の実施形態に係る学習済みモデル生成装置10の機能構成例を示す図である。図2に示されるように、本発明の実施形態に係る学習済みモデル生成装置10は、データ取得部110、前処理部120、学習部130およびモデル出力部140を備える。
(1-2. Configuration of Trained Model Generating Device)
Next, functions of the trained
学習済みモデル生成装置10は、CPU(Central Processing Unit)などの演算装置を含み、図示しないメモリにより記憶されているプログラムがCPUによりRAM(Random Access Memory)に展開されて実行されることにより、その機能が実現され得る。このとき、当該プログラムを記録した、コンピュータに読み取り可能な記録媒体も提供され得る。あるいは、学習済みモデル生成装置10は、専用のハードウェアにより構成されていてもよいし、複数のハードウェアの組み合わせにより構成されてもよい。
The trained
データ取得部110は、学習データおよび教師データをデジタル信号として取得する。例えば、所定の記録媒体に学習データおよび教師データがあらかじめ記録されている場合、データ取得部110は、当該記録媒体から学習データおよび教師データを取得する。学習データは、所定のセンサによって得られた入力信号を含んでいる。ここで、センサの種類は限定されない。例えば、センサは、光ファイバセンサであってもよいし、音響センサであってもよい。一方、教師データは、入力信号からノイズが除去された後の信号(ノイズ除去信号)を含んでいる。データ取得部110は、かかる入力信号とノイズ除去信号との組み合わせを複数取得する。
The
前処理部120は、複数の入力信号に対して各種の前処理を行う。より詳細に、前処理部120は、複数の入力信号それぞれを解析信号に整形する。解析信号は、I信号とQ信号との組み合わせによって構成される。したがって、前処理部120は、I信号とQ信号との組み合わせ(解析信号)を複数得る。例えば、入力信号がI信号のみである場合には、前処理部120は、ヒルベルト変換などによって、入力信号から解析信号への変換を行う。
The
より詳細に、1つ目の解析信号をIx1、Qx1とし、2つ目の解析信号をIx2、Qx2とし、・・・、n個目(nは2以上の整数)の解析信号をIxn、Qxnとした場合、各解析信号は、以下の式(1)によって表される。 More specifically, let the first analytic signals be Ix1 and Qx1, the second analytic signals be Ix2 and Qx2, . , each analytic signal is represented by the following equation (1).
Ix1(t)=cos(ωt+φ1+θi1)+zi1
Qx1(t)=sin(ωt+φ1+θq1)+zq1
Ix2(t)=cos(ωt+φ2+θi2)+zi2
Qx2(t)=sin(ωt+φ2+θq2)+zq2
・・・
Ixn(t)=cos(ωt+φn+θin)+zin
Qxn(t)=sin(ωt+φn+θqn)+zqn
・・・(1)
Ix1(t)=cos(ωt+φ1+θi1)+zi1
Qx1(t)=sin(ωt+φ1+θq1)+zq1
Ix2(t)=cos(ωt+φ2+θi2)+zi2
Qx2(t)=sin(ωt+φ2+θq2)+zq2
・・・
Ixn(t)=cos(ωt+φn+θin)+zin
Qxn(t)=sin(ωt+φn+θqn)+zqn
... (1)
その後、前処理部120は、複数の解析信号間に位相のずれがある場合、複数の解析信号間の位相を揃える。これによって、複数の解析信号の減衰を防ぎつつ、複数の解析信号の信号数方向への平均化が学習部130によって行われ得る。位相が揃えられた後の1つ目の解析信号をI1、Q1とし、位相が揃えられた後の2つ目の解析信号をI2、Q2とし、・・・、位相が揃えられた後のn個目の解析信号をIn、Qnとした場合、位相が揃えられた後の各解析信号は、式(2)のように表される。
After that, if there is a phase shift between the analytic signals, the
I1(t)=cos(ωt)+zi1
Q1(t)=sin(ωt)+zq1
I2(t)=cos(ωt)+zi2
Q2(t)=sin(ωt)+zq2
・・・
In(t)=cos(ωt)+zin
Qn(t)=sin(ωt)+zqn
・・・(2)
I1(t)=cos(ωt)+zi1
Q1(t)=sin(ωt)+zq1
I2(t)=cos(ωt)+zi2
Q2(t)=sin(ωt)+zq2
・・・
In(t)=cos(ωt)+zin
Qn(t)=sin(ωt)+zqn
... (2)
なお、式(2)には、各位相がωtに揃えられる例が示されている。しかし、各位相は他の値(基準となる位相)に揃えられてもよい。例えば、各位相は、ωt+π/2に揃えられてもよいし、ωt+φ1に揃えられてもよい。以下では、I1(t)、Q1(t)、I2(t)、Q2(t)、・・・、In(t)、Qn(t)をまとめて(ニューラルネットワークへの)入力データI、Qとも称する。このとき、教師データに含まれるノイズ除去信号Iy、Qyは、以下の式(3)のように表現される。 Note that equation (2) shows an example in which each phase is aligned with ωt. However, each phase may be adjusted to another value (reference phase). For example, each phase may be aligned to ωt+π/2 or ωt+φ1. In the following, I1(t), Q1(t), I2(t), Q2(t), . Also called At this time, the noise removal signals Iy and Qy included in the teacher data are expressed as shown in Equation (3) below.
Iy=cos(ωt)
Qy=sin(ωt)
・・・(3)
Iy=cos(ωt)
Qy=sin(ωt)
... (3)
続いて、本発明の実施形態に係るニューラルネットワークの構成例について説明する。図3は、本発明の実施形態に係るニューラルネットワークの構成例を示す図である。図3に示されるように、本発明の実施形態では、ニューラルネットワークが、エンコーダN1とその後段に接続されたデコーダN2とを含む場合を想定する。エンコーダN1は、入力データに基づいてデータ量を圧縮した特徴量を生成するように機能し、デコーダN2は、エンコーダN1から入力された特徴量に基づいてデータ量を復元するように機能する。 Next, a configuration example of a neural network according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of a neural network according to an embodiment of the invention. As shown in FIG. 3, the embodiment of the present invention assumes that the neural network includes an encoder N1 followed by a decoder N2. The encoder N1 functions to generate a feature amount by compressing the data amount based on the input data, and the decoder N2 functions to restore the data amount based on the feature amount input from the encoder N1.
例えば、エンコーダN1は、畳み込み層とプーリング層との繰り返しによって構成され、デコーダN2は、畳み込み層とアップサンプリング層との繰り返しによって構成される。しかし、エンコーダN1の具体的な構成は限定されないし、デコーダN2の具体的な構成も限定されない。 For example, the encoder N1 is constructed by repeating convolutional and pooling layers, and the decoder N2 is constructed by repeating convolutional and upsampling layers. However, the specific configuration of the encoder N1 is not limited, nor is the specific configuration of the decoder N2.
ここで、エンコーダN1とデコーダN2とを含むニューラルネットワークの例としては、AE(Auto Encoder)、VAE(Variational Auto Encoder)、U-netなどが挙げられる。しかし、エンコーダN1とデコーダN2とを含むニューラルネットワークは、かかる例に限定されない。 Here, examples of the neural network including the encoder N1 and the decoder N2 include AE (Auto Encoder), VAE (Variational Auto Encoder), U-net, and the like. However, the neural network including encoder N1 and decoder N2 is not limited to such examples.
さらに、本発明の実施形態に係るニューラルネットワークは、エンコーダN1とデコーダN2とを含む場合に限定されない。例えば、本発明の実施形態に係るニューラルネットワークは、畳み込み演算を行う畳み込み層を含んでいればよい。かかる畳み込み演算によれば、入力データから特徴量が算出され得る(複数の解析信号に対する信号数方向への平均化が行われ得る)。 Furthermore, the neural network according to embodiments of the present invention is not limited to including encoder N1 and decoder N2. For example, a neural network according to embodiments of the present invention may include convolution layers that perform convolution operations. According to such a convolution operation, a feature amount can be calculated from the input data (averaging of a plurality of analytic signals in the signal number direction can be performed).
学習部130は、複数の解析信号を入力データI、Qとして、ニューラルネットワークに入力させる。より詳細に、学習部130は、位相が揃えられた後の複数の解析信号を入力データI、Qとしてニューラルネットワークに入力させる。入力データI、Qがニューラルネットワークに入力されると、入力データI、Qに対応する出力データI’、Q’がニューラルネットワークから出力される。学習部130は、出力データI’、Q’と、(入力データに基づくノイズ除去信号を含んだ)教師データIy、Qyとに基づいて、ニューラルネットワークのパラメータ(重みパラメータ)を更新する。より詳細には、エンコーダN1およびデコーダN2それぞれのパラメータが更新される。
The
パラメータの更新の手法は限定されない。例えば、学習部130は、出力データおよび教師データのI信号同士の損失(すなわち、I’とIyとの間のI信号間損失)を算出するとともに、出力データおよび教師データのQ信号同士の損失(すなわち、I’とIyとの間のQ信号間損失)を算出する。そして、学習部130は、I信号間損失とQ信号間損失とに基づいて、誤差逆伝播法(バックプロパゲーション)などを用いて、ニューラルネットワークのパラメータを更新する。
A parameter update method is not limited. For example, the
さらに、本発明の実施形態では、教師データが、ノイズ除去信号Iy、Qyだけではなく、ノイズ除去信号Iy、Qyに対応する位相の正解値Py(Iy、Qy)を含む場合を想定する。このとき、上記の式(3)のIy、Qyのようにノイズ除去信号が表される場合には、ノイズ除去信号Iy、Qyに対応する位相の正解値Py(Iy、Qy)は、ωtである。 Furthermore, in the embodiment of the present invention, it is assumed that the teacher data includes not only the noise-removed signals Iy, Qy but also the correct phase values Py (Iy, Qy) corresponding to the noise-removed signals Iy, Qy. At this time, when the noise elimination signals are represented by Iy and Qy in the above equation (3), the correct phase values Py (Iy, Qy) corresponding to the noise elimination signals Iy and Qy are ωt. be.
そして、学習部130は、出力データI’、Q’に対応する位相P’(I’、Q’)とノイズ除去信号Iy、Qyに対応する位相の正解値Py(Iy、Qy)とに基づいて、損失(位相間損失)をさらに算出する。学習部130は、I信号間損失とQ信号間損失と位相間損失とに基づいて、パラメータを更新する。このように位相間損失もパラメータ更新に反映されることによって、位相変化に対応可能なノイズ低減が行われる。
Based on the phase P' (I', Q') corresponding to the output data I', Q' and the phase correct value Py (Iy, Qy) corresponding to the noise removal signals Iy, Qy, the
なお、これらの各損失は、損失関数によって算出されてよい。そして、損失関数は、MAE(Mean Absolute Error)であってもよいし、MSE(Mean Square Error)であってもよいし、他の関数であってもよい。また、I信号間損失、Q信号間損失および位相間損失それぞれは異なる損失関数で算出されてもよい。例えば、I信号間損失とQ信号間損失とをMAEで算出し、位相間損失をMSEで算出してもよい。 Note that each of these losses may be calculated by a loss function. The loss function may be MAE (Mean Absolute Error), MSE (Mean Square Error), or other functions. Also, the loss between I signals, the loss between Q signals, and the loss between phases may be calculated with different loss functions. For example, the loss between I signals and the loss between Q signals may be calculated by MAE, and the loss between phases may be calculated by MSE.
I信号間損失、Q信号間損失および位相間損失それぞれは、ニューラルネットワークのパラメータ更新に均等に反映されてもよいが、個々に設定された重みに基づいてニューラルネットワークのパラメータ更新に反映されてもよい。すなわち、学習部130は、I信号間損失とQ信号間損失と位相間損失との重み付き和に基づいて、パラメータを更新してもよい。ここで、I信号間損失の重みをαとし、Q信号間損失の重みをβとし、位相間損失の重みをγとし、損失関数をJとした場合、かつ、損失関数としてMAEが用いられる場合、損失関数Jは、重み付き和によって、下記の式(4)のように表現される。
Each of the I-signal loss, the Q-signal loss and the phase-to-phase loss may be equally reflected in the parameter update of the neural network, or may be reflected in the parameter update of the neural network based on individually set weights. good. That is, learning
J=α|Iy-I’|+β|Qy-Q’|+γ|Py-P’| ・・・(4) J=α|Iy−I′|+β|Qy−Q′|+γ|Py−P′| (4)
学習部130は、パラメータが更新された後のニューラルネットワーク(モデル)の精度を評価する。そして、学習部130は、モデルの精度が十分でない場合には、ニューラルネットワークに入力データを再度入力させ、出力データと教師データとに基づいてパラメータを再度更新する。一方、学習部130は、モデルの精度が十分である場合には、モデルを学習済みモデルとしてモデル出力部140に出力する。なお、一例として、モデルの精度が十分であるか否かは、損失関数が閾値よりも小さいか否かに基づいて判定されてもよい。
The
モデル出力部140は、パラメータが更新された後のニューラルネットワークを学習済みモデルとして出力する。上記したように、本発明の実施形態では、モデル出力部140が、生成した学習済みモデルをノイズ除去信号生成装置20に送信する場合を想定する。しかし、モデル出力部140は、生成した学習済みモデルを所定の記録媒体に書き込んでもよい。かかる場合には、ノイズ除去信号生成装置20によって当該記録媒体から学習済みモデルが読み込まれる。
The
(1-3.学習済みモデル生成装置の動作)
続いて、本発明の実施形態に係る学習済みモデル生成装置10の動作について説明する。図4は、本発明の実施形態に係る学習済みモデル生成装置10の動作例を示すフローチャートである。なお、学習済みモデル生成装置10の構成について、上記のように詳細に説明したため、ここでの学習済みモデル生成装置10の動作の説明は、学習済みモデル生成装置10の構成の説明よりも、簡略化して行う。
(1-3. Operation of Trained Model Generating Device)
Next, the operation of the trained
学習済みモデル生成装置10において、データ取得部110は、学習データおよび教師データをデジタル信号として取得する(S11)。学習データは、所定のセンサによって得られた入力信号を含んでいる。一方、教師データは、入力信号からノイズが除去された後の信号(ノイズ除去信号)を含んでいる。データ取得部110は、かかる入力信号とノイズ除去信号との組み合わせを複数取得する。
In the trained
前処理部120は、複数の入力信号に対して各種の前処理を行う(S12)。より詳細に、前処理部120は、複数の入力信号それぞれを解析信号に整形する。解析信号は、I信号とQ信号との組み合わせによって構成される。したがって、前処理部120は、I信号とQ信号との組み合わせ(解析信号)を複数得る。そして、前処理部120は、複数の解析信号間に位相のずれがある場合、複数の解析信号間の位相を揃える。これによって、複数の解析信号の減衰を防ぎつつ、複数の解析信号の信号数方向への平均化が学習部130によって行われ得る。
The
学習部130は、位相が揃えられた後の複数の解析信号に基づいてモデルを生成する(S13)。より詳細に、学習部130は、位相が揃えられた後の複数の解析信号を入力データI、Qとしてニューラルネットワークに入力させたことに基づいて、ニューラルネットワークから出力される出力データI’、Q’を得る。学習部130は、出力データI’、Q’と、(入力データに基づくノイズ除去信号を含んだ)教師データIy、Qyとに基づいて、ニューラルネットワークのパラメータ(重みパラメータ)を更新する。
The
さらに、本発明の実施形態では、教師データが、ノイズ除去信号Iy、Qyだけではなく、ノイズ除去信号Iy、Qyに対応する位相の正解値Pyを含む場合を想定する。そして、学習部130は、出力データI’、Q’に対応する位相P’とノイズ除去信号Iy、Qyに対応する位相の正解値Pyとに基づいて、損失(位相間損失)をさらに算出する。学習部130は、I信号間損失とQ信号間損失と位相間損失とに基づいて、パラメータを更新する。このように位相間損失もパラメータ更新に反映されることによって、位相変化に対応可能なノイズ低減が行われる。
Furthermore, in the embodiment of the present invention, it is assumed that the teacher data includes not only the noise-removed signals Iy and Qy but also the phase correct values Py corresponding to the noise-removed signals Iy and Qy. Then, the
学習部130は、パラメータが更新された後のニューラルネットワーク(モデル)の精度を評価する。そして、学習部130は、モデルの精度が十分でない場合には(S14において「No」)、S13に戻って、ニューラルネットワークに入力データを再度入力させ、出力データと教師データとに基づいてパラメータを再度更新する。一方、学習部130は、モデルの精度が十分である場合には(S14において「Yes」)、モデルを学習済みモデルとしてモデル出力部140に出力し、モデル出力部140は、パラメータが更新された後のニューラルネットワークを学習済みモデルとして出力する(S15)。
The
(1-4.ノイズ除去信号生成装置の構成)
続いて、本発明の実施形態に係るノイズ除去信号生成装置20の機能について説明する。図5は、本発明の実施形態に係るノイズ除去信号生成装置20の機能構成例を示す図である。図5に示されるように、本発明の実施形態に係るノイズ除去信号生成装置20は、データ発生部210、前処理部220、ノイズ処理部230およびデータ出力部240を備える。
(1-4. Configuration of noise removal signal generation device)
Next, functions of the noise removal
ノイズ除去信号生成装置20は、CPU(Central Processing Unit)などの演算装置を含み、図示しないメモリにより記憶されているプログラムがCPUによりRAM(Random Access Memory)に展開されて実行されることにより、その機能が実現され得る。このとき、当該プログラムを記録した、コンピュータに読み取り可能な記録媒体も提供され得る。あるいは、ノイズ除去信号生成装置20は、専用のハードウェアにより構成されていてもよいし、複数のハードウェアの組み合わせにより構成されてもよい。
The noise elimination
データ発生部210は、観測対象の状態を物理的な変化として捉えてデータを発生する。例えば、データ発生部210は、所定のセンサによって構成される。ここで、センサの種類は限定されない。例えば、センサは、光ファイバセンサであってもよいし、音響センサであってもよい。
The
前処理部220は、データ発生部210によって発生されたデータに対して各種の前処理を行う。より詳細に、前処理部220は、データ発生部210によって発生されたデータを解析信号に整形する。これによって、前処理部220は、I信号とQ信号との組み合わせ(解析信号)を得る。例えば、入力信号がI信号のみである場合には、前処理部220は、ヒルベルト変換などによって、データ発生部210によって発生されたデータから解析信号への変換を行う。
The
より詳細に、1つ目の解析信号をIx1、Qx1とし、2つ目の解析信号をIx2、Qx2とし、・・・、n個目(nは2以上の整数)の解析信号をIxn、Qxnとした場合、各解析信号は、以下の式(5)によって表される。 More specifically, let the first analytic signals be Ix1 and Qx1, the second analytic signals be Ix2 and Qx2, . , each analytic signal is represented by the following equation (5).
Ix1(t)=cos(ωt+φ1+θi1)+zi1
Qx1(t)=sin(ωt+φ1+θq1)+zq1
Ix2(t)=cos(ωt+φ2+θi2)+zi2
Qx2(t)=sin(ωt+φ2+θq2)+zq2
・・・
Ixn(t)=cos(ωt+φn+θin)+zin
Qxn(t)=sin(ωt+φn+θqn)+zqn
・・・(5)
Ix1(t)=cos(ωt+φ1+θi1)+zi1
Qx1(t)=sin(ωt+φ1+θq1)+zq1
Ix2(t)=cos(ωt+φ2+θi2)+zi2
Qx2(t)=sin(ωt+φ2+θq2)+zq2
・・・
Ixn(t)=cos(ωt+φn+θin)+zin
Qxn(t)=sin(ωt+φn+θqn)+zqn
... (5)
その後、前処理部220は、複数の解析信号間に位相のずれがある場合、複数の解析信号間の位相を揃える。これによって、複数の解析信号の減衰を防ぎつつ、複数の解析信号の信号数方向への平均化が学習部130によって行われ得る。位相が揃えられた後の1つ目の解析信号をI1、Q1とし、位相が揃えられた後の2つ目の解析信号をI2、Q2とし、・・・、位相が揃えられた後のn個目の解析信号をIn、Qnとした場合、位相が揃えられた後の解析信号は、式(6)のように表される。
After that, the
I1(t)=cos(ωt)+zi1
Q1(t)=sin(ωt)+zq1
I2(t)=cos(ωt)+zi2
Q2(t)=sin(ωt)+zq2
・・・
In(t)=cos(ωt)+zin
Qn(t)=sin(ωt)+zqn
・・・(6)
I1(t)=cos(ωt)+zi1
Q1(t)=sin(ωt)+zq1
I2(t)=cos(ωt)+zi2
Q2(t)=sin(ωt)+zq2
・・・
In(t)=cos(ωt)+zin
Qn(t)=sin(ωt)+zqn
... (6)
なお、式(6)には、各位相がωtに揃えられる例が示されている。しかし、各位相は他の値(基準となる位相)に揃えられてもよい。例えば、各位相は、ωt+π/2に揃えられてもよいし、ωt+φ1に揃えられてもよい。 Note that Equation (6) shows an example in which each phase is aligned with ωt. However, each phase may be adjusted to another value (reference phase). For example, each phase may be aligned to ωt+π/2 or ωt+φ1.
ノイズ処理部230は、前処理部220によって得られた解析信号を学習済みモデルに入力させる。より詳細に、ノイズ処理部230は、位相が揃えられた後の解析信号を学習済みモデルに入力させる。解析信号が学習済みモデルに入力されると、解析信号に対応する出力データが学習済みモデルから出力される。ノイズ処理部230は、学習済みモデルからの出力データをノイズ除去信号として生成する。
The
データ出力部240は、ノイズ処理部230によって生成されたノイズ除去信号を出力する。ここで、ノイズ除去信号の出力先は限定されない。本発明の実施形態では、データ出力部240が、ノイズ除去信号を所定の記録媒体に出力することによって、ノイズ除去信号を当該記録媒体に書き込む場合を主に想定する。しかし、データ出力部240は、センサの種類に応じた出力先に出力すればよい。一例として、センサの種類が音響センサの場合には、ノイズ除去信号をスピーカに出力してもよい。
The
(1-5.ノイズ除去信号生成装置の動作)
続いて、本発明の実施形態に係るノイズ除去信号生成装置20の動作について説明する。図6は、本発明の実施形態に係るノイズ除去信号生成装置20の動作例を示すフローチャートである。なお、ノイズ除去信号生成装置20の構成について、上記のように詳細に説明したため、ここでのノイズ除去信号生成装置20の動作の説明は、ノイズ除去信号生成装置20の構成の説明よりも、簡略化して行う。
(1-5. Operation of noise removal signal generator)
Next, the operation of the noise elimination
ノイズ除去信号生成装置20において、データ発生部210は、観測対象の状態を物理的な変化として捉えてデータを発生する(S21)。前処理部220は、データ発生部210によって発生されたデータに対して各種の前処理を行う(S22)。より詳細に、前処理部220は、データ発生部210によって発生されたデータを解析信号に整形する。これによって、前処理部220は、I信号とQ信号との組み合わせ(解析信号)を得る。さらに、前処理部220は、I信号とQ信号との間に位相のずれがある場合、I信号とQ信号との間の位相を揃える。
In the noise removal
ノイズ処理部230は、前処理部220によって得られた解析信号を学習済みモデルに入力させる。より詳細に、ノイズ処理部230は、位相が揃えられた後の解析信号を学習済みモデルに入力させる。解析信号が学習済みモデルに入力されると、解析信号に対応する出力データが学習済みモデルから出力される。ノイズ処理部230は、学習済みモデルからの出力データをノイズ除去信号として生成する(S23)。データ出力部240は、ノイズ除去信号を出力する(S24)。
The
(2.ハードウェア構成例)
続いて、本発明の実施形態に係る学習済みモデル生成装置10のハードウェア構成例について説明する。ただし、本発明の実施形態に係るノイズ除去信号生成装置20のハードウェア構成例も同様に実現され得る。
(2. Hardware configuration example)
Next, a hardware configuration example of the trained
以下では、本発明の実施形態に係る学習済みモデル生成装置10のハードウェア構成例として、情報処理装置900のハードウェア構成例について説明する。なお、以下に説明する情報処理装置900のハードウェア構成例は、学習済みモデル生成装置10のハードウェア構成の一例に過ぎない。したがって、学習済みモデル生成装置10のハードウェア構成は、以下に説明する情報処理装置900のハードウェア構成から不要な構成が削除されてもよいし、新たな構成が追加されてもよい。
An example hardware configuration of the
図7は、本発明の実施形態に係る学習済みモデル生成装置10の例としての情報処理装置900のハードウェア構成を示す図である。情報処理装置900は、CPU(Central Processing Unit)901と、ROM(Read Only Memory)902と、RAM(Random Access Memory)903と、ホストバス904と、ブリッジ905と、外部バス906と、インタフェース907と、入力装置908と、出力装置909と、ストレージ装置910と、通信装置911と、を備える。
FIG. 7 is a diagram showing the hardware configuration of an
CPU901は、演算処理装置および制御装置として機能し、各種プログラムに従って情報処理装置900内の動作全般を制御する。また、CPU901は、マイクロプロセッサであってもよい。ROM902は、CPU901が使用するプログラムや演算パラメータ等を記憶する。RAM903は、CPU901の実行において使用するプログラムや、その実行において適宜変化するパラメータ等を一時記憶する。これらはCPUバス等から構成されるホストバス904により相互に接続されている。
The
ホストバス904は、ブリッジ905を介して、PCI(Peripheral Component Interconnect/Interface)バス等の外部バス906に接続されている。なお、必ずしもホストバス904、ブリッジ905および外部バス906を分離構成する必要はなく、1つのバスにこれらの機能を実装してもよい。
The
入力装置908は、マウス、キーボード、タッチパネル、ボタン、マイクロフォン、スイッチおよびレバー等ユーザが情報を入力するための入力手段と、ユーザによる入力に基づいて入力信号を生成し、CPU901に出力する入力制御回路等から構成されている。情報処理装置900を操作するユーザは、この入力装置908を操作することにより、情報処理装置900に対して各種のデータを入力したり処理動作を指示したりすることができる。
The
出力装置909は、例えば、CRT(Cathode Ray Tube)ディスプレイ装置、液晶ディスプレイ(LCD)装置、OLED(Organic Light Emitting Diode)装置、ランプ等の表示装置およびスピーカ等の音声出力装置を含む。
The
ストレージ装置910は、データ格納用の装置である。ストレージ装置910は、記憶媒体、記憶媒体にデータを記録する記録装置、記憶媒体からデータを読み出す読出し装置および記憶媒体に記録されたデータを削除する削除装置等を含んでもよい。ストレージ装置910は、例えば、HDD(Hard Disk Drive)で構成される。このストレージ装置910は、ハードディスクを駆動し、CPU901が実行するプログラムや各種データを格納する。
The
通信装置911は、例えば、ネットワークに接続するための通信デバイス等で構成された通信インタフェースである。また、通信装置911は、無線通信または有線通信のどちらに対応してもよい。
The
以上、本発明の実施形態に係る学習済みモデル生成装置10のハードウェア構成例について説明した。
The hardware configuration example of the trained
(3.まとめ)
以上に説明したように、本発明の実施形態によれば、複数の解析信号を入力データとして、ニューラルネットワークに入力させたことに基づいてニューラルネットワークから出力される出力データと、入力データに基づくノイズ除去信号を含んだ教師データとに基づいて、ニューラルネットワークのパラメータを更新する学習部130と、パラメータが更新された後のニューラルネットワークを学習済みモデルとして出力するモデル出力部140と、を備える、学習済みモデル生成装置10が提供される。かかる構成によれば、信号に対するノイズ低減がより高精度に行われ得る。
(3. Summary)
As described above, according to the embodiment of the present invention, the output data output from the neural network based on inputting a plurality of analytic signals as input data to the neural network, and the noise based on the input data
また、出力データおよび教師データそれぞれは、I信号およびQ信号を含み、学習部130は、出力データおよび教師データのI信号同士のI信号間損失と、出力データおよび教師データのQ信号同士のQ信号間損失とに基づいて、パラメータを更新してよい。このとき、教師データは、教師データのI信号およびQ信号に対応する位相の正解値を含み、学習部130は、出力データに対応する位相および教師データの位相に基づく位相間損失に基づいて、パラメータを更新してよい。
In addition, the output data and the teacher data each include an I signal and a Q signal. The parameters may be updated based on the signal-to-signal loss. At this time, the teacher data includes the correct value of the phase corresponding to the I signal and the Q signal of the teacher data, and the
かかる構成によれば、I信号間損失とQ信号間損失と位相間損失とに基づいて、ニューラルネットワークのパラメータが更新されるため、観測された信号の振幅誤差および位相誤差がより高精度に補正されるようになる。特に、観測された信号に位相変化がある場合であっても、位相変化に対応することができ、観測された信号がより高精度に補正されるようになる。 According to such a configuration, since the parameters of the neural network are updated based on the I-signal loss, the Q-signal loss, and the phase-phase loss, the amplitude error and phase error of the observed signal can be corrected with higher accuracy. It will be done. In particular, even if the observed signal has a phase change, the phase change can be dealt with, and the observed signal can be corrected with higher accuracy.
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to such examples. It is obvious that a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention belongs can conceive of various modifications or modifications within the scope of the technical idea described in the claims. It is understood that these also naturally belong to the technical scope of the present invention.
例えば、本発明の実施形態は、以下のような構成を取ることも可能である。
(1)
複数の解析信号を入力データとして、ニューラルネットワークに入力させたことに基づいて前記ニューラルネットワークから出力される出力データと、前記入力データに基づくノイズ除去信号を含んだ教師データとに基づいて、前記ニューラルネットワークのパラメータを更新する学習部と、
前記パラメータが更新された後の前記ニューラルネットワークを学習済みモデルとして出力するモデル出力部と、
を備える、情報処理装置。
(2)
前記情報処理装置は、前記複数の解析信号の位相を揃える前処理部を備え、
前記学習部は、前記位相が揃えられた後の前記複数の解析信号を前記入力データとして前記ニューラルネットワークに入力させる、
前記(1)に記載の情報処理装置。
(3)
前記ニューラルネットワークは、エンコーダとデコーダとを含む、
前記(1)または前記(2)に記載の情報処理装置。
(4)
前記出力データおよび前記教師データそれぞれは、I信号およびQ信号を含み、
前記学習部は、前記出力データおよび前記教師データのI信号同士のI信号間損失と、前記出力データおよび前記教師データのQ信号同士のQ信号間損失とに基づいて、前記パラメータを更新する、
前記(1)~前記(3)のいずれか一項に記載の情報処理装置。
(5)
前記教師データは、前記教師データのI信号およびQ信号に対応する位相の正解値を含み、
前記学習部は、前記出力データに対応する位相および前記教師データの位相に基づく位相間損失に基づいて、前記パラメータを更新する、
前記(4)に記載の情報処理装置。
(6)
前記学習部は、前記I信号間損失と前記Q信号間損失と前記位相間損失との重み付き和に基づいて、前記パラメータを更新する、
前記(5)に記載の情報処理装置。
(7)
複数の解析信号を入力データとして、ニューラルネットワークに入力させたことに基づいて前記ニューラルネットワークから出力される出力データと、前記入力データに基づくノイズ除去信号を含んだ教師データとに基づいて、前記ニューラルネットワークのパラメータを更新することと、
前記パラメータが更新された後の前記ニューラルネットワークを学習済みモデルとして出力することと、
を備える、情報処理方法。
(8)
コンピュータを、
複数の解析信号を入力データとして、ニューラルネットワークに入力させたことに基づいて前記ニューラルネットワークから出力される出力データと、前記入力データに基づくノイズ除去信号を含んだ教師データとに基づいて、前記ニューラルネットワークのパラメータを更新する学習部と、
前記パラメータが更新された後の前記ニューラルネットワークを学習済みモデルとして出力するモデル出力部と、
を備える情報処理装置として機能させるためのプログラム。
(9)
入力データに対応してニューラルネットワークから出力される出力データと、前記入力データに基づくノイズ除去信号を含んだ教師データとに基づいて、パラメータが更新された後の前記ニューラルネットワークを学習済みモデルとして取得し、解析信号に対応して前記学習済みモデルから出力される出力データをノイズ除去信号として得るノイズ処理部と、
前記ノイズ除去信号を出力するデータ出力部と、
を備える、予測装置。
(10)
前記予測装置は、前記解析信号の位相を揃える前処理部を備え、
前記ノイズ処理部は、前記位相が揃えられた後の前記解析信号を前記学習済みモデルに入力させる、
前記(9)に記載の予測装置。
(11)
入力データに対応してニューラルネットワークから出力される出力データと、前記入力データに基づくノイズ除去信号を含んだ教師データとに基づいて、パラメータが更新された後の前記ニューラルネットワークを学習済みモデルとして取得し、解析信号に対応して前記学習済みモデルから出力される出力データをノイズ除去信号として得ることと、
前記ノイズ除去信号を出力することと、
を備える、予測方法。
(12)
コンピュータを、
入力データに対応してニューラルネットワークから出力される出力データと、前記入力データに基づくノイズ除去信号を含んだ教師データとに基づいて、パラメータが更新された後の前記ニューラルネットワークを学習済みモデルとして取得し、解析信号に対応して前記学習済みモデルから出力される出力データをノイズ除去信号として得るノイズ処理部と、
前記ノイズ除去信号を出力するデータ出力部と、
を備える予測装置として機能させるためのプログラム。
For example, embodiments of the present invention can have the following configuration.
(1)
Based on output data output from the neural network based on inputting a plurality of analytic signals to the neural network as input data, and teacher data including a noise removal signal based on the input data, the neural network a learning unit that updates network parameters;
a model output unit that outputs the neural network after the parameters have been updated as a trained model;
An information processing device.
(2)
The information processing device includes a preprocessing unit that aligns the phases of the plurality of analytic signals,
The learning unit inputs the plurality of analytic signals after the phases have been adjusted to the neural network as the input data.
The information processing device according to (1) above.
(3)
the neural network includes an encoder and a decoder;
The information processing apparatus according to (1) or (2).
(4)
each of the output data and the teacher data includes an I signal and a Q signal;
The learning unit updates the parameter based on an I-signal loss between I-signals of the output data and the teacher data and a Q-signal loss between Q-signals of the output data and the teacher data.
The information processing apparatus according to any one of (1) to (3).
(5)
the teacher data includes correct phase values corresponding to the I signal and the Q signal of the teacher data;
The learning unit updates the parameter based on the phase corresponding to the output data and the loss between phases based on the phase of the teacher data.
The information processing device according to (4) above.
(6)
The learning unit updates the parameter based on a weighted sum of the I-signal loss, the Q-signal loss, and the phase-to-phase loss.
The information processing device according to (5) above.
(7)
Based on output data output from the neural network based on inputting a plurality of analytic signals to the neural network as input data, and teacher data including a noise removal signal based on the input data, the neural network updating network parameters;
outputting the neural network after the parameters have been updated as a trained model;
A method of processing information, comprising:
(8)
the computer,
Based on output data output from the neural network based on inputting a plurality of analytic signals to the neural network as input data, and teacher data including a noise removal signal based on the input data, the neural network a learning unit that updates network parameters;
a model output unit that outputs the neural network after the parameters have been updated as a trained model;
A program for functioning as an information processing device comprising
(9)
Acquire the neural network after parameters are updated as a trained model based on the output data output from the neural network corresponding to the input data and the teacher data including the noise removal signal based on the input data. a noise processing unit that obtains, as a noise-removed signal, output data output from the trained model corresponding to the analytic signal;
a data output unit that outputs the noise removal signal;
A prediction device, comprising:
(10)
The prediction device includes a preprocessing unit that aligns the phases of the analytic signals,
The noise processing unit inputs the phase-matched analytic signal to the trained model.
The prediction device according to (9) above.
(11)
Acquire the neural network after parameters are updated as a trained model based on the output data output from the neural network corresponding to the input data and the teacher data including the noise removal signal based on the input data. and obtaining output data output from the trained model corresponding to the analytic signal as a noise removal signal;
outputting the noise removal signal;
A prediction method, comprising:
(12)
the computer,
Acquiring the neural network after parameters are updated as a trained model based on the output data output from the neural network corresponding to the input data and the teacher data including the noise removal signal based on the input data. a noise processing unit that obtains, as a noise-removed signal, output data output from the trained model corresponding to the analytic signal;
a data output unit that outputs the noise removal signal;
A program for functioning as a prediction device with
1 ノイズ低減システム
10 学習済みモデルモデル生成装置
110 データ取得部
120 前処理部
130 学習部
140 モデル出力部
20 ノイズ除去信号生成装置
210 データ発生部
220 前処理部
230 ノイズ処理部
240 データ出力部
N1 エンコーダ
N2 デコーダ
1
Claims (7)
前記パラメータが更新された後の前記ニューラルネットワークを学習済みモデルとして出力するモデル出力部と、
を備える、情報処理装置。 A plurality of analytic signals as input data, output data output from the neural network based on input to the neural network, a phase corresponding to the output data, a noise removal signal based on the input data , and a correct answer a learning unit that updates parameters of the neural network based on teacher data including phase ;
a model output unit that outputs the neural network after the parameters have been updated as a trained model;
An information processing device.
請求項1に記載の情報処理装置。 The information processing device according to claim 1 .
前記パラメータが更新された後の前記ニューラルネットワークを学習済みモデルとして出力することと、
を備える、情報処理方法。 A plurality of analytic signals as input data, output data output from the neural network based on input to the neural network, a phase corresponding to the output data, a noise removal signal based on the input data , and a correct answer updating parameters of the neural network based on training data including phase ;
outputting the neural network after the parameters have been updated as a trained model;
A method of processing information, comprising:
複数の解析信号を入力データとして、ニューラルネットワークに入力させたことに基づいて前記ニューラルネットワークから出力される出力データと、前記出力データに対応する位相と、前記入力データに基づくノイズ除去信号および正解の位相を含んだ教師データとに基づいて、前記ニューラルネットワークのパラメータを更新する学習部と、
前記パラメータが更新された後の前記ニューラルネットワークを学習済みモデルとして出力するモデル出力部と、
を備える情報処理装置として機能させるためのプログラム。 the computer,
A plurality of analytic signals as input data, output data output from the neural network based on input to the neural network, a phase corresponding to the output data, a noise removal signal based on the input data , and a correct answer a learning unit that updates parameters of the neural network based on teacher data including phase ;
a model output unit that outputs the neural network after the parameters have been updated as a trained model;
A program for functioning as an information processing device comprising
前記ノイズ除去信号を出力するデータ出力部と、
を備える、予測装置。 Parameters are updated based on output data output from a neural network corresponding to input data, a phase corresponding to the output data, and teacher data including a noise removal signal based on the input data and a correct phase . a noise processing unit that obtains the neural network after being processed as a trained model, and obtains output data output from the trained model in response to an analytic signal as a noise removal signal;
a data output unit that outputs the noise removal signal;
A prediction device, comprising:
前記ノイズ除去信号を出力することと、
を備える、予測方法。 Parameters are updated based on output data output from a neural network corresponding to input data, a phase corresponding to the output data, and teacher data including a noise removal signal based on the input data and a correct phase . obtaining the neural network after being processed as a trained model, and obtaining output data output from the trained model in response to the analytic signal as a noise removal signal;
outputting the noise removal signal;
A prediction method, comprising:
入力データに対応してニューラルネットワークから出力される出力データと、前記出力データに対応する位相と、前記入力データに基づくノイズ除去信号および正解の位相を含んだ教師データとに基づいて、パラメータが更新された後の前記ニューラルネットワークを学習済みモデルとして取得し、解析信号に対応して前記学習済みモデルから出力される出力データをノイズ除去信号として得るノイズ処理部と、
前記ノイズ除去信号を出力するデータ出力部と、
を備える予測装置として機能させるためのプログラム。
the computer,
Parameters are updated based on output data output from a neural network corresponding to input data, a phase corresponding to the output data, and teacher data including a noise removal signal based on the input data and a correct phase . a noise processing unit that obtains the neural network after being processed as a trained model, and obtains output data output from the trained model in response to an analytic signal as a noise removal signal;
a data output unit that outputs the noise removal signal;
A program for functioning as a prediction device with
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004266416A (en) | 2003-02-28 | 2004-09-24 | Hitachi Kokusai Electric Inc | Receiver |
JP2018532436A (en) | 2015-06-25 | 2018-11-08 | アナリティクス フォー ライフ インコーポレイテッド | Method and system for diagnosing disease using mathematical analysis and machine learning |
JP2019164618A (en) | 2018-03-20 | 2019-09-26 | 株式会社東芝 | Signal processing apparatus, signal processing method and program |
-
2019
- 2019-09-27 JP JP2019176435A patent/JP7294031B2/en active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004266416A (en) | 2003-02-28 | 2004-09-24 | Hitachi Kokusai Electric Inc | Receiver |
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