• 제목/요약/키워드: 딥러닝 알고리즘

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적대적 생성망을 이용한 부동산 시계열 데이터 생성 방안 (A Methodology for Realty Time-series Generation Using Generative Adversarial Network)

  • 유재필;한창훈;신현준
    • 한국융합학회논문지
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    • 제12권10호
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    • pp.9-17
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    • 2021
  • 최근 빅데이터 분석, 인공지능, 기계학습 등의 발전으로 인해서 데이터를 과학적으로 분석하는 기술이 발전하고 있으며 이는 의사결정 문제를 최적으로 해결해주고 있다. 그러나 특정 분야의 경우에는 데이터의 양이 부족해서 과학적 방식에 적용하는 것이 어렵다. 예컨대 부동산과 같은 데이터는 데이터 발표 시점이 최근이거나 비 유동성 자산이다 보니 발표 주기가 긴 경우가 많다. 따라서 본 연구에서는 이런 문제점을 극복하기 위해서 TimeGAN 모형을 통해 기존의 시계열의 확장 가능성에 대해서 연구하고자 한다. 이를 위해 부동산과 관련된 총 45개의 시계열을 데이터 셋에 맞게 2012년부터 2021년까지 주 단위로 데이터를 수집하고 시계열 간의 상관관계를 고려해서 총 15개의 최종 시계열을 선정한다. 15개의 시계열에 대해서 TimeGAN 모형을 통해 데이터 확장을한 결과, PCA 및 T-SNE 시각화 알고리즘을 통해 실제 데이터와 확장 데이터 간의 통계적 분포가 유사하다는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 본 논문을 통해서 데이터의 과적합 또는 과소적합이라는 한계점을 극복할 수 있는 다양한 실험이 연구되기를 기대한다.

소프트웨어-정의 네트워크에서 CNN 모델을 이용한 DDoS 공격 탐지 기술 (A DDoS Attack Detection Technique through CNN Model in Software Define Network)

  • 고광만
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.605-610
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    • 2020
  • 소프트웨어 정의 네트워크가 확장성, 유연성, 네트워크상 프로그래밍이 가능한 특징으로 네트워크 관리에서 표준으로 자리잡아 가고 있지만 많은 장점에도 불구하고 하나의 컨트롤러에 대한 사이버 공격이 전체 네트워크를 영향을 주는 문제점을 가지고 있다. 특히, 컨트롤러에 대한 DDoS 공격이 대표적인 사례로서 다양한 공격 탐지 기술에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 최초로 84개 DDoS 공격 Feature 데이터셋을 Kaggle에서 획득한 후 Permutation Feature Importance 알고리즘을 이용하여 상위 20의 중요도를 갖는 Feature를 선택하여 딥 러닝 기반의 CNN 모델에서 학습과 검증을 수행하였다. 이를 통해, 최적의 공격 탐지율을 갖는 상위 13개의 DDoS Feature 선택이 DDoS 공격 탐지율 96%을 유지하면서 적정한 공격 탐지 시간, 정확성 등에서 매우 우수한 결과를 제시하였다.

딥 러닝을 이용한 비디오 카메라 모델 판별 시스템 (Video Camera Model Identification System Using Deep Learning)

  • 김동현;이수현;이해연
    • 한국정보기술학회논문지
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    • 제17권8호
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    • pp.1-9
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    • 2019
  • 현대 사회에서 영상 정보 통신 기술이 발전함에 따라서 영상 획득 및 대량 생산 기술도 급속히 발전하였지만 이를 이용한 범죄도 증가하여 범죄 예방을 위한 법의학 연구가 진행되고 있다. 영상 획득 장치에 대한 판별 기술은 많이 연구되었지만, 그 분야가 영상으로 한정되어 있다. 본 논문에서는 영상이 아닌 동영상에 대한 카메라 모델의 판별 기법을 제안한다. 기존의 영상을 학습한 모델을 사용하여 동영상의 프레임을 분석하였고, 동영상의 프레임 특성을 활용한 학습과 분석을 통하여 P 프레임을 활용한 모델의 우수성을 보였다. 이를 이용하여 다수결 기반 판별 알고리즘을 적용한 동영상에 대한 카메라 모델 판별 시스템을 제안하였다. 실험에서는 5개 비디오 카메라 모델을 이용하여 분석을 하였고, 각각의 프레임 판별에 대해 최대 96.18% 정확도를 얻었으며, 비디오 카메라 모델 판별 시스템은 각 카메라 모델에 대하여 100% 판별률을 달성하였다.

시각장애인을 위한 딥러닝과 이미지인식을 이용한 스마트 옷장 (A Smart Closet Using Deep Learning and Image Recognition for the Blind)

  • 최소희;김주하;오재동;공기석
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.51-58
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    • 2020
  • 시각장애인의 대다수는 독립적인 의생활을 하는데 어려움을 겪는다. 최근 스마트 가전 시장의 성장으로 가구나 가전에 인공지능이나 IoT를 추가하는 제품이 늘어나고 있다. 본 논문에서는 시각장애인의 독립적인 의생활을 지원하기 위해 옷장 내부를 관리하는 기능, 음성 대화를 통해 정보를 요청하는 음성인식 기능 그리고 CNN 알고리즘을 이용한 옷 정보에 대한 인식 기능을 가진 스마트 옷장을 제안한다. 본 논문에서는 옷을 인식하는 과정에서 정확도를 높이기 위해 모델의 층 개수를 변경하고 Maxpooling을 조정하여 모델을 생성하였다. 모델 생성 시 Early Stopping Callback 옵션을 적용하여 학습 정확도를 보장해주었다. 과적합을 방지해주기 위하여 Dropout을 추가했다. 이러한 과정으로 만들어진 최종 모델은 옷 인식 정확도가 80%가 되는 것을 확인할 수 있다.

인공지능을 적용한 스쿨존의 LIDAR 시스템 개선 연구 (The Improvement of the LIDAR System of the School Zone Applying Artificial Intelligence)

  • 박문수;박대우
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제26권8호
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    • pp.1248-1254
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    • 2022
  • 스쿨존에서 교통사고를 사전에 예방하려고 노력하고 있다. 하지만, 스쿨존 내 교통사고는 계속 발생하고 있다. 운전자가 어린이보호구역 내 상황 정보를 미리 알 수 있으면, 사고를 줄일 수 있다. 본 논문에서는 스쿨존 내 사각지대를 없애는 카메라, 사전 교통정보를 수집할 수 있는 번호인식 카메라 시스템을 설계한다. 차량속도 및 보행자를 인식하는 LIDAR 시스템을 개선하여 설계한다. 카메라 및 LIDAR에서 인식된 보행자 및 차량 영상 정보를 수집하고 가공하여, 인공지능 시계열 분석 및 인공지능 알고리즘을 적용한다. 본 논문에서 제안한 딥러닝으로 학습된 인공지능 교통사고 예방 시스템은, 스쿨존 진입 전 차량 내 모바일 장치에 스쿨존의 정보를 운전자에게 전달하는 강제 푸시서비스를 한다. 그리고 LED 안내판에 스쿨존 교통정보를 알람으로 제공한다.

효과적인 학습을 위한 메타인지 기반의 온라인 학습 도구 웹사이트 구축 (Development of Metacognitive-Based Online Learning Tools Website for Effective Learning)

  • 이현준;빈기범;김은서;문일영
    • 실천공학교육논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.351-359
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    • 2022
  • 본 논문에서는 학습자들의 효율적인 학습을 돕는 온라인 학습 도구 애플리케이션을 웹사이트로 제공하고자 한다. 인출, 체계화, 메타인지, 이 세 가지 측면에서 학습자들의 학습 효율을 어떻게 향상시킬 수 있는지에 대해 논의하고자 하며, 본 웹 서비스를 통해 학습자는 플래시 카드 기반의 인출 학습법으로 학습을 진행할 수 있다. 이때, 합성 패턴(Composite Pattern)을 사용하여 플래시 카드를 Directory-File System과 유사한 형태로 관리하는 방법에 대해 서술한다. 학습자는 플래시 카드를 마인드맵으로 변환하여 지식을 체계적으로 정리할 수 있다. 학습자의 학습진행도에 따라 마인드맵의 색상이 달라지며, 학습자는 자신이 무엇을 알고 무엇을 모르는 지 색상을 통해 쉽게 인지할 수 있다. 이때, 학습진행도를 판단하고 예측하는 알고리즘의 정확도를 향상시키기 위한 딥 러닝 모델 구축을 제안한다.

코로나 확진자 수 예측을 위한 BI-LSTM과 GRU 알고리즘의 성능 비교 분석 (Comparative analysis of performance of BI-LSTM and GRU algorithm for predicting the number of Covid-19 confirmed cases)

  • 김재호;김장영
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제26권2호
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    • pp.187-192
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    • 2022
  • 위드 코로나의 예정 발표일이 결정되었고, 위드 코로나에 가장 중요한 조건인 백신 접종을 아직 부작용 걱정 때문에 완료하지 않은 사람들이 있다. 또한 위드 코로나로 경제는 회복될 수 있지만 감염자 수는 급증할 수 있다. 본 논문은 위드 코로나에 앞서 코로나19에 대한 경각심을 깨우고자, 코로나19를 비선형 확률과정으로 예측한다. 여기서 딥러닝의 RNN중 양방향 LSTM인 BI-LSTM와 LSTM보다 gate수를 줄인 GRU를 사용하고 이것을 train set, test set, 손실함수, 잔차분석, 정규분포, 자기 상관을 통해서 비교 분석하여 어떠한 성능이 더 좋은지 비교하고 예측한다.

딥러닝을 활용한 도시가스배관의 전기방식(Cathodic Protection) 정류기 제어에 관한 연구 (A Study on Cathodic Protection Rectifier Control of City Gas Pipes using Deep Learning)

  • 이형민;임근택;조규선
    • 한국가스학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.49-56
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    • 2023
  • 4차 산업혁명으로 인공지능(AI, Artificial Intelligence) 관련 기술이 고도로 성장함에 따라 여러 분야에서 AI를 접목하는 사례가 증가하고 있다. 주요 원인은 정보통신기술이 발달됨에 따라 기하급수적으로 증가하는 데이터를 사람이 직접 처리·분석하는데 현실적인 한계가 있고, 새로운 기술을 적용하여 휴먼 에러에 대한 리스크도 감소시킬 수 있기 때문이다. 이번 연구에서는 '원격 전위 측정용터미널(T/B, Test Box)'로부터 수신된 데이터와 해당시점의 '원격 정류기' 출력을 수집 후, AI가 학습하도록 하였다. AI의 학습 데이터는 최초 수집된 데이터의 회기분석을 통한 데이터 전처리로 확보하였고, 학습모델은 심층 강화학습(DRL, Deep Reinforce-ment Learning) 알고리즘 중(中) Value기반의 Q-Learning모델이 적용하였다. 데이터 학습이 완료된 AI는 실제 도시가스 공급지역에 투입하여, 수신된 원격T/B 데이터를 기반으로 AI가 적절하게 대응하는지 검증하고, 이를 통해 향후 AI가 전기방식 관리에 적합한 수단으로 활용될 수 있는지 검증하고자 한다.

딥러닝을 이용한 창상 분할 알고리즘 (Development of wound segmentation deep learning algorithm)

  • 강현영;허연우;전재준;정승원;김지예;박성빈
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제45권2호
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    • pp.90-94
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    • 2024
  • Diagnosing wounds presents a significant challenge in clinical settings due to its complexity and the subjective assessments by clinicians. Wound deep learning algorithms quantitatively assess wounds, overcoming these challenges. However, a limitation in existing research is reliance on specific datasets. To address this limitation, we created a comprehensive dataset by combining open dataset with self-produced dataset to enhance clinical applicability. In the annotation process, machine learning based on Gradient Vector Flow (GVF) was utilized to improve objectivity and efficiency over time. Furthermore, the deep learning model was equipped U-net with residual blocks. Significant improvements were observed using the input dataset with images cropped to contain only the wound region of interest (ROI), as opposed to original sized dataset. As a result, the Dice score remarkably increased from 0.80 using the original dataset to 0.89 using the wound ROI crop dataset. This study highlights the need for diverse research using comprehensive datasets. In future study, we aim to further enhance and diversify our dataset to encompass different environments and ethnicities.

LIME과 SHAP 모델 공유에 의한 모델 해석 (Model Interpretation through LIME and SHAP Model Sharing)

  • 김용길
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.177-184
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    • 2024
  • 데이터가 빠른 속도로 증가하고 있는 가운데 가능한 최고의 정확도를 달성하기 위해 모든 종류의 복잡한 앙상블 및 딥 러닝 알고리즘이 사용되고 있다. 그렇지만, 이러한 모델이 알 수 없는 데이터를 예측/분류/인식/추적하는 방법과 관련하여 예측, 분류, 인식, 추적이 항상 신뢰할 수 있는 것은 아니다. 데이터 부족, 불균형 데이터 세트, 편향된 데이터 세트 등과 같은 다양한 이유가 학습 모델에 의해 포착되는 결정에 영향을 미칠 수 있다. 이와 관련하여 현재 모델의 설명 가능성에 관한 연구가 관심을 끌고 있다. 현재 설명 가능성 기법과 관련하여 LIME과 SHAP가 보편적으로 사용되고 있지만, 출력 결과들은 다소 상이한 측면을 나타내고 있다. 이에 본 연구에서는 LIME과 SHAP을 결합하는 방식을 소개하고, 데모와 관련해서 IEEE CIS 데이터 세트에서 거래를 사기로 분류할 때 LightGBM 및 Keras 모델이 내린 결정에 대한 설명 가능성을 분석한다.