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The Computation of Generalized Embeddings for Underwater Acoustic Target Recognition using Contrastive Learning

Created by
  • Haebom

저자

Hilde I. Hummel, Arwin Gansekoele, Sandjai Bhulai, Rob van der Mei

개요

본 논문은 해양 환경의 소음 공해 증가에 따른 수중 소음 모니터링의 중요성을 강조하며, 기존의 지도 학습 기반 수중 소음 분류 방법의 한계를 극복하기 위해 비지도 학습 기반 접근법을 제시합니다. 대량의 저품질 비표지 데이터를 활용하여 Conformer 기반 인코더와 Variance-Invariance-Covariance Regularization 손실 함수를 사용하는 비지도 대조 학습(Contrastive Learning) 방법을 구현합니다. 실험 결과, 선박 유형 및 해양 포유류 소리 인식 분류 작업에서 강력하고 일반화된 임베딩을 생성하여 다양한 자동 수중 음향 분석 작업에 대한 비지도 학습 방법의 잠재력을 보여줍니다.

시사점, 한계점

시사점:
대량의 저품질 비표지 수중 음향 데이터를 활용하여 효과적인 수중 소음 분류가 가능함을 보여줌.
비지도 학습 기반의 수중 소음 분류 방법의 실현 가능성을 제시.
Conformer 기반 인코더와 Variance-Invariance-Covariance Regularization 손실 함수의 효과성을 검증.
다양한 수중 음향 분석 작업에 적용 가능한 강력하고 일반화된 임베딩 생성.
한계점:
사용된 데이터의 품질이 저하되어 성능에 영향을 미칠 가능성.
비지도 학습의 특성상, 지도 학습 기반 방법에 비해 정확도가 낮을 수 있음.
특정 유형의 수중 소음에 대한 일반화 성능이 제한적일 수 있음.
실제 해양 환경에서의 일반화 성능에 대한 추가적인 검증 필요.
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