• Title/Summary/Keyword: 다층신경망

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피에조콘을 이용한 선행압밀하중 결정 신경망 모델의 구조 최적화 및 초기 연결강도 의존성 개선 (Structural Optimization and Improvement of Initial Weight Dependency of the Neural Network Model for Determination of Preconsolidation Pressure from Piezocone Test Result)

  • 김영상;주노아;박현일;박솔지
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권3C호
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    • pp.115-125
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    • 2009
  • 지반의 응력이력을 정의하는데 이용되는 선행압밀하중은 일반적으로 일차원 실내압밀실험으로부터 결정되어져 왔으나 피에조콘과 같은 원위치 시험의 관측값을 이용한 이론적인 방법과 경험적인 상관관계를 통한 결정도 가능하다. 최근 선행압밀하중을 결정하기 위한 인공신경망 모델들이 제안된 바 있으며, 기존의 이론적 경험적 선행압밀하중 추정 방법들이 갖는 지역의존성의 문제를 극복하고 예측 정확도 면에서도 크게 개선된 것으로 보고되었다. 그러나 인공신경망 모델은 모델구조와 학습과정에서 초기에 무작위로 부여되는 연결강도에 영향을 받아 예측에 변동성이 존재한다. 본 연구에서는 기존의 피에조콘 결과를 이용한 선행압밀하중 추정 인공신경망 모델이 연약지반에서 선행압밀하중 예측 시 보이는 변동성을 개선하기 위하여 신경망 모델의 구조 최적화를 수행하고 군집신경망 모델을 구축하였다. 제안된 군집신경망 모델을 이용한 예측결과는 기존의 다층신경망 모델 및 이론적 경험적 모델들과 비교되었다. 연구결과, 최적화된 구조를 갖는 다층신경망 모델일지라도 초기 연결강도에 따라 최종 학습 후 예측결과의 변동성이 여전히 존재하나, 다층신경망을 네트워크로 연결하여 제안된 군집신경망 모델은 기존의 다층신경망 모델들이 갖는 초기 연결강도 의존성을 개선하여 다층신경망 모델에 비해 일관성 있으며 보다 정확한 예측이 가능한 것으로 나타났다.

감마 다층 신경망을 이용한 시스템 식별 (System Identification Using Gamma Multilayer Neural Network)

  • 고일환;원상철;최한고
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.238-244
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    • 2008
  • 동적 신경망은 temporal 신호처리가 요구되는 여러 분야에 사용되어 왔다. 본 논문에서는 다층 신경망의 동특성을 향상시키기 위해 감마 신경망(GAM) 다루고 있다. GAM 신경망은 순방향 다층 신경망의 히든층에 감마 메모리 커널을 사용하고 있다. GAM 신경망은 선형 및 비선형 시스템 식별을 통해 평가되었으며 상대적인 성능평가를 위해 순방향 신경망(FNN)과 리커런트 신경망(RNN)과 비교하고 있다. 실험결과에 의하면 GAM 신경망은 학습속도와 정확도에서 더 우수하게 동작하였으며, 이러한 사실은 시스템 식별에 있어서 GAM 신경망이 기존의 다른 다층 신경망보다 더 효과적인 신경망이 될 수 있음을 보여주었다.

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CDMA 하향링크의 간섭제거를 위한 새로운 다계층 신경망의 복잡도 개선에 관한 연구 (Simplified Multilayer Perceptron for Interference Cancellation of CDMA Forward Link)

  • 이봉희;김종민;이상규;한영수;황인관
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권3C호
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    • pp.271-278
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    • 2003
  • 본 논문에서는 CDMA 하향링크에서 최적화가 용이한 새로운 다층 신경망을 제안하고 이를 적용한 신경망 수신기를 레이크 수신기와 비교하여 CDMA 하향링크에서 간섭이 제거되어 성능이 개선되었음을 입증하였다. 새로운 다층신경망은 기존의 다층신경망에 비해 시스템 복잡도가 개선되고 최적화가 용이하면서 기존의 다층신경망과 동일한 간섭제거에 의한 성능 향상 효과를 얻을 수 있어 실제 시스템에 적용하기에 적합하다. CDMA 하향링크에서 요구되는 고속의 데이터 전송을 위해 BLAST를 시작으로 STS, STTC, STC 등 다양한 STD 기술들이 제시되었으나 타사용자의 정보부재로 다중사용자 검파가 불가하고 충분한 수의 안테나를 장착할 수 없는 하향링크의 한계로 실질적으로 채널효율증대 효과가 미흡한 실정이다. [10]-[15]이러한 문제점을 해결하기 위하여 복잡한 채널환경에 대해 적응능력이 뛰어나고, 고속의 병렬처리의 장점을 갖으며, 실시간 구현이 용이한 최적화된 단계층 신경망을 이용해서 다중사용자 간섭을 제거하였다. 여기에 STC 기술들을 접목시킨다면 CDMA 단말기의 획기적인 채널효율증대 가능성을 기대할 수 있을 것이다.

다층신경망 기반 화자증명 시스템에서 학습 데이터 감축을 통한 화자등록속도 향상방법 (A Method on the Improvement of Speaker Enrolling Speed for a Multilayer Perceptron Based Speaker Verification System through Reducing Learning Data)

  • 이백영;황병원;이태승
    • 한국음향학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.585-591
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    • 2002
  • 다층 신경망 (MLP: multilayer perceptron)은 기존의 패턴인식 방법에 비해 몇 가지 이점을 제공하지만 학습에 비교적 많은 시간을 요구한다. 이 점은 화자증명 시스템의 인식방법으로서 다층 신경망을 사용할 경우 등록시간이 길어지는 문제를 발생시킨다. 본 논문에서는 기존의 시스템에서 채택한 화자군집 방법을 응용하여 다층 신경망 학습에 필요한 배경화자 수를 줄임으로써 화자등록 시간을 단축하는 방법을 제안하고, 지속음을 인식단위로 하는 다층 신경망 화자증명 시스템에 이 방법을 적용한 실험결과를 통해 그 효과를 확인한다.

신경망을 이용한 고신뢰성의 회귀분석 모델 (Regression Model With High Reliability by Using Neural Networks)

  • 조용현
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제8B권4호
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    • pp.327-334
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    • 2001
  • 본 논문에서는 기울기하강과 동적터널링이 조합된 학습알고리즘의 다층신경망을 이용한 고신회성의 회귀분석 모델을 제안하였다. 기울기하강은 빠른 수렴속도의 최적화가 가능하도록 하기 위함이고, 동적터널링은 국소최적해를 만났을 때 이를 벗어난 새로운 연결가중치를 설정하여 전역최적해로 수렴되도록 하기 위함이다. 또한 대용량의 입력 데이터를 통계적으로 독립인 특징들의 집합으로 변환시키는 주요성분분석 기법의 속성을 살려 학습데이터의 차원을 감소시킴으로서 고차원의 학습데이터에 따른 회귀분석 모델의 제약도 동시에 해결하였다. 제안된 기법의 신경망을 3개의 독립변수 패턴을 가진 암모니아 제조공정문제와 10개의 독립변수 패턴을 가진 자동차 연비문제에 각각 적용하여 시뮬레이션한 결과, 기존의 역전과 알고리즘의 신경망이나 주요성분분석에 의한 차원을 감소시키지 않은 학습패턴을 이용한 신경망보다 각각 더욱 우수한 학습성능과 회귀성능이 있음을 확인할 수 있었다. 또한 학습패턴의 영평균 정규화로 회귀용 신경망의 성능을 더욱 더 개선하였다.

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다층 퍼셉트론 신경망의 역전파 학습 시각화 (Visualization of Multi Layer Perceptron Backpropagation Learning)

  • 오주민;최용석
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2017년도 제55차 동계학술대회논문집 25권1호
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    • pp.19-20
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    • 2017
  • 인공지능이 사회적으로 대두되면서 많은 양의 관련 연구가 시작되고 있다. 본 논문에서는 다층 퍼셉트론 신경망에서 역전파 학습의 진행 과정을 시각화 하는 것을 목표로 하고 있다. 다층 퍼셉트론 신경망은 학습의 진행 과정과 그 방식은 잘 알려져 있으나 각 신경의 값이 어떻게 변화되어 가는 지는 눈에 보이지 않는다. 이러한 과정에 대해 시각화를 통해 값이 변하는 과정을 눈으로 쉽게 관찰할 수 있도록 하는 것이 이 논문의 목표이다. 본 연구결과는 향후 다층 퍼셉트론 신경망을 기반으로 하는 다른 모델의 시각화에 대한 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

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심층 신경망의 발전 과정과 이해

  • 이재성
    • 정보와 통신
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    • 제33권10호
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    • pp.40-48
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    • 2016
  • 본고에서는 최근 활발하게 연구되고 있는 심층 학습에 대하여 알아본다. 기계 학습 분야 중 하나인 심층 학습은 인공 신경망의 한 형태인 심층 신경망을 통해 구현된다. 심층 신경망은 기존 다층 신경망의 구조와 거의 유사한 학습 구조를 가지지만, 학습 과정에서 발생하는 부정확한 학습 문제를 해결함으로써 최근의 성공을 이끌어낼 수 있었다. 본고에서는 다층 신경망이 가지고 있던 문제점들을 심층 신경망에서 어떻게 극복하였는지 심층 신경망의 발전 과정을 통해 알아보고, 기계 학습의 기본개념을 바탕으로 이를 설명하여 비전문가들의 이해를 돕고자 하였다.

정질적 기준을 이용한 다층신경망 기반 화자증명 시스템의 등록속도 단축방법 (Improving Speaker Enrolling Speed for Speaker Verification Systems Based on Multilayer Perceptrons by Using a Qualitative Background Speaker Selection)

  • 이태승;황병원
    • 한국음향학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.360-366
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    • 2003
  • 다층신경망 (multilayer perceptron)이 다른 패턴인식 방법에 비해 여러 가지 이점을 제공하지만 다층신경망에 기반한 화자증명 시스템은 낮은 증명오류를 달성하기 위한 대규모 배경화자로 인한 느린 등록속도의 문제를 안는다. 이 문제를 해결하기 위해 QnDCS(quantitative discriminative cohort speakers) 방법에서 화자군집 방법을 다층신경망 기반화자증명 시스템에 도입하여 화자등록에 필요한 배경화자의 수를 줄이려는 시도가 있었다. QnDCS 방법이 목적을 어느 정도 달성하긴 했지만 등록속도의 향상률이 만족할만한 수준이지 못했다. 본 논문에서는 보다 높은 등록속도 향상률을 달성하기 위한 방법으로서, 선택되는 배경화자의 수를 더욱 낮추는 정질에 기반한 기준을 도입한 QlDCS (qualitative discriminative cohort speakers) 방법을 제안한다. 두 방법에 대한 성능평가를 위해 다층신경망과 지속음에 기반한 화자증명 시스템과 음성 데이터베이스를 사용한 실험을 실시한다 그 결과 제안한 방법이 QlDCS에 비해 온라인 방식의 EBP (error backpropagation)에 대한 학습속도 향상률 면에서 2배 이상 더 짧은 시간 내에 화자를 등록하는 것으로 나타나 보다 높은 효율을 지녔음을 증명한다.

Gamma 다층 신경망을 이용한 비선형 적응예측 (Nonlinear Prediction using Gamma Multilayered Neural Network)

  • 김종인;고일환;최한고
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제7권2호
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    • pp.53-59
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    • 2006
  • 동적 신경망은 시스템 식별과 신호예측과 같이 temporal 신호처리가 요구되는 여러 분야에서 적용되어 왔다. 본 논문에서는 신경망의 동특성을 향상시키기 위해 순방향 다층 신경망의 히든 층에 감마(Gamma) 메모리 커넬을 사용하는 감마 신경망(GAM)을 제안하고, 적응필터로 제안된 신경망을 사용하여 비선형 적응예측을 다루고 있다. 제안된 신경망은 비선형 신호예측을 통해 평가되었으며, 예측성능의 상대적인 비교를 위해 순방향 신경망(FNN)과 리커런트 신경망(RNN)과 비교하였다. 시뮬레이션 결과에 의하면 GAM 신경망은 수렴속도와 예측의 정확도에서 이러한 신경망보다 더 우수한 동작을 수행함으로써, 제안된 신경망이 기존의 다층 신경망보다 비정적 신호에 대한 비선형 예측에 더 효과적인 예측모델임을 확인하였다.

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패턴인식을 위한 다층 신경망의 디지털 구현에 관한 연구 (A Study on the Digital Implementation of Multi-layered Neural Networks for Pattern Recognition)

  • 박영석
    • 융합신호처리학회 학술대회논문집
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    • 한국신호처리시스템학회 2000년도 추계종합학술대회논문집
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    • pp.233-236
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    • 2000
  • 본 연구에서는 패턴 인식용 다층 퍼셉트론 신경망을 순수 디지털 논리회로 모델로 전환 구현할 수 있도록 새로운 논리뉴런의 구조, 디지털 정형 다층논리신경망 구조, 그리고 패턴인식의 응용을 위한 다단 다층논리 신경망 구조를 제안하고, 또한 제안된 구조는 매우 단순하면서도 효과적인 증가적인 가법적(Incremental Additive) 학습알고리즘이 존재함을 보였다.

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