• Title/Summary/Keyword: 분산학습

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IT교육에서 분산인지를 지원하는 학습몰입모형 (A Learning-Flow Model Supporting Distributed Cognition in IT Education)

  • 김성기;배지혜
    • 융합보안논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.51-59
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    • 2012
  • 본 논문에서 제안하는 학습몰입모형 "BoX" 는 B-Boy들이 대회에서 우승하기 위해 분산인지(distributed cognition) 경쟁을 능동적으로 즐기는 문화에서 그 발상의 기초를 두고 있다. "Battle"은 경쟁을 의미하며 X는 본 연구에서 제안하려는 교수법 적용과목이다. 본 논문의 목적은 학습자가 높은 수준의 학습몰입 상태에서 창조적 문제해결능력을 배양하는 학습모형을 제시하는 것이다. "BoX" 구현의 핵심은 개인인지부하를 줄이는 분산인지 활동을 극대화하도록 학습자간의 경쟁질서와 통제원리를 설계하는 것이다. 두 학기의 IT교육과정에서 비교학생군의 학습 성취도를 분석한 결과, "BoX" 학습모형이 기존의 수업방식에 비해서 학습몰입도와 학습 성취도를 크게 높이는 것을 확인하였다.

대용량 악성코드의 특징 추출 가속화를 위한 분산 처리 시스템 설계 및 구현 (Distributed Processing System Design and Implementation for Feature Extraction from Large-Scale Malicious Code)

  • 이현종;어성율;황두성
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제8권2호
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    • pp.35-40
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    • 2019
  • 기존 악성코드 탐지는 다형성 또는 난독화 기법이 적용된 변종 악성코드 탐지에 취약하다. 기계학습 알고리즘은 악성코드에 내재된 패턴을 학습시켜 유사 행위 탐지가 가능해 기존 탐지 방법을 대체할 수 있다. 시간에 따라 변화하는 악성코드 패턴을 학습시키기 위해 지속적으로 데이터를 수집해야한다. 그러나 대용량 악성코드 파일의 저장 및 처리 과정은 높은 공간과 시간 복잡도가 수반된다. 이 논문에서는 공간 복잡도를 완화하고 처리 시간을 가속화하기 위해 HDFS 기반 분산 처리 시스템을 설계한다. 분산 처리 시스템을 이용해 2-gram 특징과 필터링 기준에 따른 API 특징 2개, APICFG 특징을 추출하고 앙상블 학습 모델의 일반화 성능을 비교했다. 실험 결과로 특징 추출의 시간 복잡도는 컴퓨터 한 대의 처리 시간과 비교했을 때 약 3.75배 속도가 개선되었으며, 공간 복잡도는 약 5배의 효율성을 보였다. 특징 별 분류 성능을 비교했을 때 2-gram 특징이 가장 우수했으나 훈련 데이터 차원이 높아 학습 시간이 오래 소요되었다.

소뇌모델 선형조합 신경망의 구조 및 학습기능 연구(I) -분석 및 학습 알고리즘 개발- (On Learning and Structure of Cerebellum Model Linear Associator Network(I) -Analysis & Development of Learning Algorithm-)

  • 황헌;백풍기
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제15권3호
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    • pp.186-198
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    • 1990
  • 인간 소뇌의 구조와 기능을 간략하게 수학적으로 모델링하여 입력에 따른 시스템의 적정 출력을 학습에 의한 적응 제어 방식으로 추출해 내는 소뇌모델 대수제어기(CMAC : Cerebellar Model Arithmetic Controller)가 제안되었다. 본 논문에서는 연구개발된 기존 신경회로망과의 비교 분석에 의거하여, 소뇌모델 대수제어기 대신 네트의 특성에 따라 소뇌모델 선형조합 신경망(CMLAN : Cerebellum Model Linear Associator Network)이라 하였다. 소뇌모델 선형조합 신경망은 시스템의 제어 함수치를 결정하는 데 있어, 기존의 제어방식이 시스템의 모델링을 기초로 하여 알고리즘에 의한 수치해석적 또는 분석적 기법으로 모델 해를 산출하는 것과 달리, 학습을 통하여 저장되는 분산기억 소자들의 함수치를 선형적으로 조합함으로써 시스템의 입출력을 결정한다. 분산기억 소자로의 함수치 산정 및 저장은 소뇌모델 선형조합 신경망이 갖는 고유의 구조적 상태공간 매핑(State Space Mapping)과 델타규칙(Delta Rule)에 의거한 시스템의 입출력 상태함수의 학습으로써 수행된다. 본 논문을 통하여 소뇌모델 선형조합신경망의 구조적 특성, 학습 성질과 상태공간 설정 및 시스템의 수렴성을 규명하였다. 또한 기존의 최대 편차수정 학습 알고리즘이 갖는 비능률성 및 적용 제한성을 극복한 효율적 학습 알고리즘들을 제시하였다. 언급한 신경망의 특성 및 제안된 학습 알고리즘들의 능률성을 다양한 학습이득(Learning Gain)하에서 비선형 함수를 컴퓨터로 모의 시험하여 예시하였다.

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WBT에서의 강의 컨텐츠 구조를 위한 XML Schema 설계 (A XML Schema Design for a Lecture Contents Structure in Web-Based Training)

  • 신행자
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2001년도 봄 학술발표논문집 Vol.28 No.1 (B)
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    • pp.691-693
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    • 2001
  • 분산 컴퓨팅 환경에서 지식을 공유하기 위한 자동적인 정보 교환을 위해서는 정보의 내용이 무엇이지 나타나 있어야 하며, 정보 교환 시스템들 간의 정보의 구조에 대한 암묵적인 합의가 있어야 한다. 본 논문에서는 분산되어 있는 가상 교육 시스템들이 자동적으로 강의 컨텐츠 정보를 교환할 수 있는 구조를 위해 XML Schema를 이용하여 설계한다. 이러한 설계는 강의 컨텐츠의 재사용과 확장성 및 처리 프로세스를 통한 자동 변환의 편리함을 제공해야 웹에서 강의 컨텐츠를 공유하여 학습자와 교수자에게 양질의 학습자료를 빠른 시일에 제공할 수 있으며 이것은 더 나은 학습 결과와 ROI(Return Of Investment)를 기대할 수 있다. 또한 XML 문법의 XML Schema를 사용함으로써 XML의 장점은 모두 이용할 수 있다. 즉, 세계 각 대학이나 연구소 및 기업에 분산되어 있는 여러 데이터소스로부터 필요한 정보만을 실시간으로 추출하여 수집, 통합, 통계 처리할 수 있어서 궁극적으로 최고의 WBT의 효과를 기대할 수 있다.

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천문학에서의 대용량 자료 분석 (Analysis of massive data in astronomy)

  • 신민수
    • 응용통계연구
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    • 제29권6호
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    • pp.1107-1116
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    • 2016
  • 최근의 탐사 천문학 관측으로부터 대용량 관측 자료가 획득되면서, 기존의 일상적인 자료 분석 방법에 큰 변화가 있었다. 고전적인 통계적인 추론과 더불어 기계학습 방법들이, 자료의 표준화로부터 물리적인 모델을 추론하는 단계까지 자료 분석의 전 과정에서 활용되어 왔다. 적은 비용으로 대형 검출 기기들을 이용할 수 있게 되고, 더불어서 고속의 컴퓨터 네트워크를 통해서 대용량의 자료들을 쉽게 공유할 수 있게 되면서, 기존의 다양한 천문학 자료 분석의 문제들에 대해서 기계학습을 활용하는 것이 보편화되고 있다. 일반적으로 대용량 천문학 자료의 분석은, 자료의 시간과 공간 분포가 가지는 비 균질성 때문에 야기되는 효과를 고려해야 하는 문제를 가진다. 오늘날 증가하는 자료의 규모는 자연스럽게 기계학습의 활용과 더불어 병렬 분산 컴퓨팅을 필요로 하고 있다. 그러나 이러한 병렬 분산 분석 환경의 일반적인 자료 분석에서의 활용은 아직 활발하지 않은 상황이다. 천문학에서 기계학습을 사용하는데 있어서, 충분한 학습 자료를 관측을 통해 획득하는 것이 어렵고, 그래서 다양한 출처의 자료를 모아서 학습 자료를 수집해야 는 것이 일반적이다. 따라서 앞으로 준 지도학습이나 앙상블 학습과 같은 방법의 역할이 중요해 질 것으로 예상된다.

네트웍 기반 학습을 위한 분산 네트웍 브라우저의 개발 (Development of a Distributed Network Browser (DNB) for Network-Based Learning)

  • 송태옥;정상욱;김태영
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2001년도 춘계학술발표논문집 (상)
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    • pp.127-130
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    • 2001
  • 교육시스템에 있어서, 네트웍의 활용은 선택적인 것이 아니라 필수적인 것으로 인식되고 있다. 네트웍의 교육적 활용에 있어서 중요한 것으로서, 편리한 사용자 인터페이스, 멀티미디어 데이터의 전송으로 인한 네트웍 트래픽의 감소 대책, 학습 평가를 위한 학습 과정의 정보 기록, 쉬운 시스템 업그레이드 등을 들 수 있다. 본 논문에서는 인터넷 익스플로러와 같은 범용 웹브라우저를 이용하는 학습 환경에서 탈피하여, ActiveX 컨트롤을 이용한 자유로운 사용자 인터페이스의 제공과 전송 파일의 체계적 관리를 목적으로 하는 분산 네트웍 브라우저 (DNB : a Distributed Network Browser)를 개발하였다. DNB를 통하여, 네트웍 트래픽의 감소와 학습자 정보의 체계적인 관리 등의 효과를 얻을 수 있다.

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Learning Record-XML Format

  • 성진우;이영주;장지훈;김중권
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2004년도 춘계학술발표대회
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    • pp.961-964
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    • 2004
  • 우리는 가정이나 직장 등에서 PC를 이용하여 인터넷에 쉽게 접근할 수 있게 되었다. 많은 수의 분산된 PC를 활용하여 의미가 있는 일을 하고자 하는 노력이 시도되고 있으며, 교육 분야에서도 정보통신기술(ICT)을 활용한 교육에 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 웹 기반의 문제풀이형 학습 시스템을 위해 통일된 XML 데이터 구조를 정의하였다. 웹상에서 학습정보를 XML로 저장하고 교환함으로써 수정없이 재사용할 수 있게 되었다. 분산된 다수의 서버들이 표준화된 학습정보문서의 체계에 따라 학습 정보를 제공한다면, 쉽게 대규모의 가상 학습시스템의 구축이 가능하다.

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실시간 데이터 처리를 위한 아파치 스파크 기반 기계 학습 라이브러리 성능 비교 (A Performance Comparison of Machine Learning Library based on Apache Spark for Real-time Data Processing)

  • 송준석;김상영;송병후;김경태;윤희용
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2017년도 제55차 동계학술대회논문집 25권1호
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    • pp.15-16
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    • 2017
  • IoT 시대가 도래함에 따라 실시간으로 대규모 데이터가 발생하고 있으며 이를 효율적으로 처리하고 활용하기 위한 분산 처리 및 기계 학습에 대한 관심이 높아지고 있다. 아파치 스파크는 RDD 기반의 인 메모리 처리 방식을 지원하는 분산 처리 플랫폼으로 다양한 기계 학습 라이브러리와의 연동을 지원하여 최근 차세대 빅 데이터 분석 엔진으로 주목받고 있다. 본 논문에서는 아파치 스파크 기반 기계 학습 라이브러리 성능 비교를 통해 아파치 스파크와 연동 가능한 기계 학습라이브러리인 MLlib와 아파치 머하웃, SparkR의 데이터 처리 성능을 비교한다. 이를 위해, 대표적인 기계 학습 알고리즘인 나이브 베이즈 알고리즘을 사용했으며 학습 시간 및 예측 시간을 비교하여 아파치 스파크 기반에서 실시간 데이터 처리에 적합한 기계 학습 라이브러리를 확인한다.

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수직다물체시스템의 오차파형전달방식 간접적응형 분산학습제어 (Indirect Adaptive Decentralized Learning Control based Error Wave Propagation of the Vertical Multiple Dynamic Systems)

  • 이수철
    • 한국산업정보학회:학술대회논문집
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    • 한국산업정보학회 2006년도 춘계 국제학술대회 논문집
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    • pp.211-217
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    • 2006
  • 반복학습제어는 특정목적 궤도의 반복작업을 수행하는 정밀도를 개선하는 제어기를 개발하는 기술이다. 기존 연구에서는 수직다물체의 반복정밀도를 개선하기 위하여 누적학습제어와 적응제어 기법을 한 반복영역에서 동시에 실시하는 기법을 개발하였다. 당초 이 기술은 생산조립라인의 산업용 로봇에서 발생하는 반복정밀도를 개선하기 위해 개발하였으며, 특히, 분산학습기법은 산업용 로봇에서 발생하는 실질적 제어 방식에 유효한 기법이다. 본 논문에서 개발한 제어기술은 한 반복영역의 모든 시간대의 입출력 정보를 동시에 학습하기 보다는 매 시간대의 입출력 정보를 각 시간대 마다 충분히 학습하고 다음 시간대의 정보를 학습하는 것이다. 본 논문에서 개발한 기술을 산업용 로봇과 의료기기에 적용하면 수직다물체의 정밀도 품질보증 확보에 큰 기여를 하게 된다.

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오차파형전달방식 간접적응형 분산학습제어 알고리즘을 적용한 수직다물체시스템의 반복정밀도 보증 (Quality Assurance of Repeatability for the Vertical Multiple Dynamic Systems in Indirect Adaptive Decentralized Learning Control based Error wave Propagation)

  • 이수철
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.40-47
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    • 2006
  • 반복학습제어는 특정목적 궤도의 반복작업을 수행하는 정밀도를 개선하는 제어기를 개발하는 기술이다. 기존 연구에서는 수직다물체의 반복정밀도를 개선하기 위하여 누적학습제어와 적응제어 기법을 한 반복영역에서 동시에 실시하는 기법을 개발하였다. 당초 이 기술은 생산조립라인의 산업용 로봇에서 발생하는 반복정밀도를 개선하기 위해 개발하였으며, 특히, 분산학습기법은 산업용 로봇에서 발생하는 실질적 제어 방식에 유효한 기법이다 본 논문에서 개발한 제어기술은 한 반복영역의 모든 시간대의 입출력 정보를 동시에 학습하기 보다는 매 시간대의 입출력 정보를 각 시간대 마다 충분히 학습하고 다음 시간대의 정보를 학습하는 것이다. 본 논문에서 개발한 기술을 산업용 로봇과 의료기기에 적용하면 수직다물체의 정밀도 품질보증 확보에 큰 기여를 하게 된다.

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