Bayesian Optimization for 3D Source Localization from Multi-channel Time-series Signals
So-Young Lim, Hogeon Seo, Yonggyun Yu · Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing · 2023
본 연구에서는 베이지안 최적화를 활용하여 신호 간의 유사성을 근거로 신호 송신 위치를 추정하는 기술을 제안한다. 3차원 공간의 임의 위치로부터 송신된 신호를 복수의 수신 위치에서 수신한 다채널 시계열 신호가 있을 때, 시뮬레이션에서 이와 가장 유사한 신호가 수신되는 조건을 탐색하여 해당 임의 송신 위치를 추정한다. 최적화는 수신된 신호와 시뮬레이션 신호 간의 차이를 최소화하도록 예측 위치를 조정하여 임의 송신 위치 예측을 반복 수행한다. 수신 신호 자체에 대한 신호처리가 아니라 해당 조건에 가장 근사한 시뮬레이션 환경을 탐색하여, 결과적으로 수신 신호의 송신 조건을 추정할 수 있다. 본 연구에서는 가로, 세로, 높이 각 1 m 공간에서 임의 위치 1000곳에 대해 위치 추정을 수행했고, 이때 거리 오차가 0.15 m 이내인 경우가 90% 이상임을 확인했다. 본 기술은 복잡성과 임의성이 내포된 상황에서 최적 시뮬레이션 조건을 탐색한다는 점에서 강건한 측위를 가능케 하는 장점이 있다.