• 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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• 한국멀티미디어학회 2001년도 추계학술발표논문집
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• pp.662-665
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• 2001

기존의 규칙기반 침입탐지 시스템은 사후처리시 규칙 추가로 인하여 새로운 변종의 공격을 탐지하지 못한다. 본 논문에서는 규칙기반 시스템의 한계점을 극복하기 위하여, 시간지연 신경망(Time Delay Neural Network; 이하 TDNN) 침입탐지 시스템을 제안한다. 네트워크강의 패킷은 바이트 단위를 하나의 픽셀로 하는 0에서 255사이 값으로 이루어진 그레이 이미지로 볼 수 있다. 이러한 연속된 패킷이미지를 시간지연 신경망의 학습패턴으로 사용한다. 정상적인 흐름과 비정상적인 흐름에 대한 패킷 이미지를 학습하여 두 가지 클래스에 대한 신경망 분류기를 구현한다. 개발하는 침입탐지 시스템은 알려진 다양한 침입유형뿐만 아니라, 새로운 변종에 대해서도 분류기의 유연한 반응을 통하여 효과적으로 탐지할 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.497-497
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• 2018

복잡한 기상조건 하에서 강우의 예측은 수문 기상 분야에서 필수적인 과정이라 할 수 있다. 특히 월 단위의 강우 예측은 장기적인 수자원 관리 및 계획 수립 시 매우 중요한 기준이 되기 때문에 보다 정확하고 신뢰도 있는 예측을 필요로 하고 있다. 이를 위해 전 지구적 기후 변동의 양상을 수치화 하여 나타낼 수 있는 기상인자의 활용이 활발해지고 있으며 다양한 모형을 기반으로 한 강우 예측이 수행되고 있다. 최근에는 인공지능 기법을 활용한 인공신경망 모형의 적용이 활발해짐에 따라 높은 예측력을 바탕으로 강우 예측에 대한 연구가 이루어지고 있지만 초기 가중치의 무작위성 또는 과적합으로 인한 문제도 함께 나타나고 있다. 본 연구에서는 인공신경망 모형의 활용성을 높이고 신뢰성을 확보하기 위한 강우 예측을 수행하고자 하였다. 이를 위해 다양한 기상인자를 활용하여 인공신경망 모형을 위한 정보를 구축하고 인공신경망 모형을 통해 생성되는 결과로부터 단일 예측이 아닌 앙상블 예측을 활용함으로써 강우 앙상블을 생성하고 조합하였다. 그 결과 인공신경망 모형을 통한 단일 예측보다 앙상블을 통한 예측으로 안정적이고 정확한 예측 결과를 산정할 수 있었으며 기존에 인공신경망 모형을 통한 예측의 문제점을 보완할 수 있었다.

• 한국음향학회지
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• 제18권3호
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• pp.62-67
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• 1999

본 논문은 회귀신경망을 이용한 음성인식에 관한 연구이다. 예측형 신경망으로 음절단위로 모델링한 후 미지의 입력음성에 대하여 예측오차가 최소가 되는 모델을 인식결과로 한다. 이를 위해서 예측형으로 구성된 신경망에 음성의 시변성을 신경망 내부에 흡수시키기 위해서 회귀구조의 동적인 신경망인 회귀예측신경망을 구성하고 Elman과 Jordan이 제안한 회귀구조에 따라 인식성능을 서로 비교하였다. 음성DB는 ETRI의 샘돌이 음성 데이터를 사용하였다. 그리고, 신경망의 최적모델을 구하기 위하여 예측차수와 은닉층 유니트 수의 변화에 따른 인식률의 변화와 문맥층에서 자기회귀계수를 두어 이전의 값들이 문맥층에서 누적되도록 하였을 경우에 대한 인식률의 변화를 비교하였다. 실험결과, 최적의 예측차수, 은닉층 유니트수, 자기회귀계수는 신경망의 구조에 따라 차이가 나타났으며, 전반적으로 Jordan망이 Elman망보다 인식률이 높았으며, 자기회귀계수에 대한 영향은 신경망의 구조와 계수값에 따라 불규칙하게 나타났다.

• 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.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2019년도 하계학술대회
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• pp.240-242
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• 2019

본 논문에서는 대한민국 국토에 대한 토지피복지도를 인공위성 영상으로부터 생성하는 기술을 제안한다. 제안하는 방법은 먼저 합성곱 신경망을 이용하여 인공위성 영상의 각 패치를 4 종류의 토지 용도로 분류한다. 이후 인공위성 영상과 토지 용도 분류 결과를 조건부 랜덤 필드에 적용하여 픽셀 단위로 색상과 질감이 유사한 영역을 같은 토지 용도로 분류될 수 있도록 하여 정확한 토지피복지도를 생성한다. 현재 대한민국 국토에 대한 토지피복지도 생성을 위해 구축된 데이터 세트가 없기 때문에 본 연구에서는 합성곱 신경망 학습을 위한 데이터 세트를 직접 구축하였다. 이를 위해 환경공간정보 서비스 웹사이트로부터 인공위성 영상을 취득하고, 각 영상을 패치 단위로 나누어 토지 용도를 직접 분류하였다. 실험 결과를 통해 제안하는 토지 용도 분류 합성곱 신경망의 성능을 평가하였으며, 최종 생성된 토지피복지도는 제안하는 방법이 효과적으로 토지 용도를 분류할 수 있음을 나타낸다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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• pp.179-183
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• 2009

본 연구에서는 GCM 기후변화 전망 시나리오를 이용하여 유역단위의 기후변화를 추정하였다. 원시 GCM 시나리오를 지역화 시키기 위해서 인공신경망 모형을 사용하였다. GCM에서 모의되는 강수플럭스, 해면기압, 지표면 근처에서의 일 평균온도, 지표면으로부터 발생하는 잠열플럭스 등과 같은 22개의 변수는 인공신경망의 잠재적 예측인자로 사용되었으며, AWS에서 관측된 강수량과 온도는 예측변수로 사용되었다. 원시 GCM 데이터는 CCCma(Canadian Centre for Climate Modeling and Analysis)에서 제공되는 CGCM3.1/T63 20C3M 시나리오를 사용하였으며, 인공신경망 학습과정에서 사용된 기준시나리오(reference scenario)자료의 기간은 1997년부터 2000년까지의 데이터를 사용하였다. 인공신경망을 학습을 통하여 결정된 각 층사이의 가중치를 이용하여 이산화탄소 배출농도를 가정하여 생성된 CGCM3.1/T63 SRES B1 기후변화시나리오(project scenario)를 인공신경망의 입력값으로 하여 미래의 기온과 강수변화를 전망하였다. 신경망의 학습효과를 높이기 위하여 기온과 강수에 대한 평균 및 누적기간을 각각 일단위와 월단위로 설정하였다. 본 연구에서 사용된 인공신경망은 3층 퍼셉트론(다층 퍼셉트론)을 사용하였으며, 학습방법으로는 역전파알고리즘(back-propagation algorithm)을 이용하였다. 민감도분석을 통하여 선택된 예측인자는 소양강댐유역(1011, 1012소유역)에서의 인공신경망 예측인자로 활용되었으며, 2001년부터 2100년까지의 일 평균온도와 일 강수량의 변화경향을 추정하였다. 1011유역, 1012유역에서는 여름철의 온도변화경향이 겨울철에 비하여 높게 나타났다. 일 평균온도의 통계분석 결과 평균예측오차가 가장 적게 나타나는 지역은 1001유역으로 -0.08로 평균예측오차가 가장 적게 나타났으며, 인공신경망기법을 이용하여 스케일 상세화된 일 평균온도와 관측된 일 평균온도가 얼마나 잘 일치하는지를 확인할 수 있는 1012유역에서 CORR이 0.74로 가장 높게 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.39-39
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• 2019

인구의 도시 집중화로 인하여 다량의 생활용수의 사용에 따라 하천의 자정능력을 초과하여 오염을 유발시키고 있다. 이에 도시하천들의 오염은 점점 심해져 경제적으로 많은 문제를 유발하고 있다. 이러한 하천오염 문제를 과학적으로 대응하기 위해서는 오염물질의 농도 측정 및 데이터 축척을 통한 오염예측이 필수적이라 할 수 있으며, 부산광역시 보건환경정보 공개시스템에서는 하천수질 자동측정망을 설치하여 시간 단위로 오염물질을 측정하고 있다. 그러나 온천천의 하천수질 데이터는 계속 쌓여가고 있는데 이 데이터를 활용해서 하천수질 인자 예측이 거의 이뤄지지 않고 있다. 본 연구에서는 순환신경망 알고리즘을 활용하여 일 단위의 하천수질 인자 예측을 시도하였다. 순환신경망은 인공신경망의 발전된 형태인 시계열 학습에 강한 RNN, LSTM 알고리즘을 활용한 일단위 하천수질 인자 예측을 하고자 하였다. 연구에 앞서 시간 단위로 쌓여있는 데이터를 평균 내어 일 단위로 변경하였고 이 데이터를 가지고 일 단위 하천수질 인자 예측을 진행하였다. 연구에는 Google에서 개발한 딥러닝 오픈소스 라이브러리인 텐서플로우를 활용하여 DO, 탁도 등 항목을 예측하였다. 하천오염의 학습과 예측을 위해 대상지로는 부산지역 온천천의 부곡교, 세병교, 이섭교 관측소를 선택하였다. 연구를 위해 DO, 탁도 등 자료 수집은 부산광역시 보건환경정보 공개시스템의 자료를 활용하였다. 모형의 학습을 위해 입력자료로는 하천수질 인자 자료를 이용하였고, 자료의 학습에는 2014년~2017년 4년간의 자료를 학습자료로 사용하였고, 2018년 1년간의 자료는 모형의 검증을 위해 사용하였다. RNN, LSTM 알고리즘을 활용하여 분석 시 은닉층의 개수, 반복시행횟수, sequence length 등의 값을 조절하여 하천수질 인자 예측을 하였다. 모형의 검증을 위해 $R^2$(r square)와 RMSE(root mean square error)을 이용하여 통계분석을 실시하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제4권3호
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• pp.257-269
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• 2001

직접회로의 직접도 증가로 인해서 신경망을 칩으로 구현하려는 시도가 이뤄지고 있고 현재 뉴런을 모방하는 칩이 나와있는 상황이다. 하지만 이런 시도는 신경 자체를 모방하려는 것으로 아직 직접회로의 직접도를 볼 때 그런 시도가 의도하는 궁극적인 목표인 대규모의 신경망을 구현하기엔 부적합하다. 차라리 신경망의 단위를 이루는 뉴런을 구현하는 것보다는 신경망을 모방하는 시스템의 모방이 보다 적절하다. 여러 신경망이나 패턴분류 등의 신호처리에서 공통으로 필요로 하는 연산이 있다. 바로 대량의 신호를 곱하고 더 하고 LUT를 읽는 연산이다. 이 연산은 신경망에서 한 층의 각 노드들로부터 그에 따른 다음 층으로의 연결들 각각을 곱해서 더해주고 시그모이드 값을 발생시키는 작업과 동일하며, 반복적이고 많은 계산량을 요구하므로 이 부분을 고속 하드웨어로 만들 경우 시스템 전체의 속도 증가를 기대할 수 있다. 그래서 여기서는 뉴런이 아닌 신경망을 구현하는데 그것은 신경망뿐만 아닌 다른 많은 응용을 기대할 수 있는 공통적 연산부분이다. 이 연산을 앞으로 논의할 비트 분리 연산구조 방식으로 처리함으로써 실시간 병렬처리에 응용할 수 있도록 하였다.

• 한국음향학회지
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• 제40권2호
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• pp.148-154
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• 2021

문장 독립 화자 인증 연구에서는 일반화 성능 향상을 위해 문장 정보와 독립적인 화자 특징을 추출하는 것이 필수적이다. 그렇지만 심층 신경망은 학습 데이터에 의존적이므로, 동일한 시계열 정보를 반복 학습할 경우, 화자 정보를 학습하는 대신 문장 정보에 과적합 될 수 있다. 본 논문에서는 이러한 과적합을 방지하기 위해 시간 축으로 입력층 혹은 은닉층을 분할 및 무작위 재배열하여 시계열 정보의 순서를 뒤섞는 세그멘트 단위 혼합 계층을 제안한다. 세그멘트 단위 혼합 계층은 입력층 뿐만 아니라 은닉층에도 적용이 가능하므로, 입력층에서의 일반화 기법에 비해 효과적이라 알려진 은닉층에서의 일반화 기법으로 활용이 가능하며, 기존의 데이터 증강 방법과 동시에 적용할 수도 있다. 뿐만아니라, 세그멘트의 단위 크기를 조절하여 혼합의 정도를 조절할 수도 있다. 본 논문에서는 제안한 방법을 적용하여 문장 독립 화자 인증 성능이 개선됨을 확인하였다.

• 한국음향학회지
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• 제14권6호
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• pp.54-61
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• 1995

본 논문에서는 총 106개의 단어로 구성되는 30개의 한국어 속담 문장에 대해 프레임 단위로 인식하는 분산 신경망을 구현하였다. 음성에 대한 특징값으로는 PLP 켐스트럼과 에너지 및 영교차율을 사용하였으며 분산 신경망의 입력으로 사용되는 이 특징값들이 음성의 시간적 특성을 잘 반영할 수 있도록 한 프레임 주변의 넓은 영역에 걸쳐 데이타를 수집하였다. 20대 젊은 남자가 30개의 속담을 5번씩 발음하였다. 신경망 학습에 네집단을 사용하고 학습에 참여하지 않은 나머지 한집단은 인식용으로 사용하였다. 속담내의 단어와 단어 사이는 구별이 잘 되도록 묵음 구간을 두어 발음하였다. 인식 결과음소를 판 군별로 분류하는 대분류 신경망에서의 각 군의 프레임 인식율은 네 집단을 학습에 사용한 경우 $95.3\%$를 나타내었다.