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기술

모형 기반 압축 센싱

모형 기반 압축 센싱기술
영문명
Model-based compressive sensing
추가 정보
계수 위치와 크기의 구조
대표 모형
블록 희소성과 트리 희소성
핵심 연산
구조를 지키는 희소 근사
모형 기반 압축 센싱은 신호 계수가 적게 남는다는 가정에 더해 계수 위치 사이의 구조까지 활용하는 복원 방식이다. 허용하는 지지 집합을 제한해 신호에 맞는 후보를 찾는다.

개수만 세는 희소성과 차이

일반 K-희소 모형은 전체 좌표 중 임의의 K개가 남을 수 있다고 본다. 모형 기반 방법은 특정 블록이나 연결된 트리처럼 허용하는 배치를 미리 정한다. 같은 K라도 후보 집합의 수가 줄어들므로 적절한 측정계에서는 이 구조를 복원에 활용할 수 있다.

여섯 좌표의 블록 예제

좌표를 (1,2), (3,4), (5,6)의 세 블록으로 나누고 한 블록만 선택한다고 하자. 일반적인 2-희소 지지 집합은 15가지지만 두 좌표짜리 한 블록의 후보는 3가지다. 어느 블록 안에서 한 좌표만 0이 되는 것도 허용할 수 있으므로 블록 선택과 모든 원소의 비영 조건을 혼동하지 않는다.

구조를 지키는 가지치기

후보 벡터가 (4,0,3,3,0,0)일 때 두 원소만 남기는 일반 하드 임계화는 첫 좌표와 가운데 한 좌표를 고른다. 한 블록만 허용하면 에너지 16인 첫 블록보다 에너지 18인 둘째 블록을 골라 (0,0,3,3,0,0)을 얻는다. 두 연산은 서로 다른 허용 집합에 대한 근사다.

잘못된 모형의 비용

신호가 가정한 구조와 맞지 않으면 유효한 계수를 강제로 버릴 수 있다. 구조를 넣었다는 이유만으로 언제나 측정 수가 줄거나 정확도가 높아지는 것은 아니다. 구조적 근사 연산의 정확도와 측정 행렬의 성질, 모형 밖 성분의 크기를 함께 고려한다. CoSaMP나 반복 하드 임계화의 선택 단계를 구조적 근사로 바꾸는 방식이 가능하다.

관련 문서

압축 센싱 / CoSaMP / 반복 하드 임계화 / 제한 등거리 성질 / 웨이블릿 / 희소 행렬