Core Technology Center ICML論文読み会 Title: Beamforming using the Relevance Vector Machine Authors: David Wipf and Srikantan Nagarajan 読む人:中島伸一(ニコン) Aug. 20, 2007
Source localization : 時刻 : 観測値 : 信号源の振幅(未知) : 信号源の位置(未知,時間不変) : 非線形関数(インパルスみたいなもの) : ノイズ BCI, sonar, radar
Beamformer : 時刻(1,…,n) : 観測値 : メッシュ(i)で区切られた信号源振幅(未知) : 位置iに信号源があるときの出力 : ノイズ
Ill-posedness Ill-posed! メッシュ数 センサ数 信号源数 事前分布(Wiener filter, ARD) Minimum Variance Adaptive Beamformer [Baillet et al.2001]
Ill-posedness Ill-posed! メッシュ数 センサ数 信号源数 事前分布(Wiener filter, ARD) Minimum Variance Adaptive Beamformer [Baillet et al.2001]
MVAB の気持ち : モデル : 推定量位置iごとに計算 :位置iの源信号振幅を 抽出するフィルタ にしたい! 理想:位置iの信号源に対し,振幅を変えない. 位置iに信号がなければ0. これは無理なので,
MVAB (Minimum Variance Adaptive Beamformer) : フィルタの出力パワー : 観測値の共分散 位置iの信号源に対する振幅を変えない条件で, フィルタ出力を最小化 s.t. 解は
MVABの問題点 目的関数 : モデルが正しければ, ただし 信号源 x(t) が相関を持つとき,サンプル(計測時間)が少ないとき, Syが必要以上につぶれる. → wがその方向に広がる.
MVABにとっての理想のSyとは 普通のSy : 信号源の相関を除去 : ただし :Sxの非対角成分を0にしたもの RVM(ARD)の計算のついでに みたいなものが求まる. RVMで結果まで求める. ・・・ RVM-γ RVMでSy*求めてMVAB. ・・・ RVM-ν
RVM(ARD) モデル : 事前分布 : ただし γはxの成分ごとの分散(各成分は独立)
RVM(ARD) 周辺尤度 : ただし すなわち を最小化 EMで解ける.
ΣyだけをMVABに使うと(RVM-ν) 周辺尤度の分散 理想のSy 観測に基づいて決められた,独立なxの分散Gを Sxのかわりに使うという提案.それには,単に, のかわりに を使えばよい. 解は
結果(DOA; direction of arrival) レーダーで,物体の角度を推定する問題 相関なし 相関あり ※図は元論文より抜粋
まとめ ARDを,パラメータの共分散を求める方法として使用. ARDから縮小効果を取り去った使い方.信号源からのゲインを保ちたいときに有効.