• 제목/요약/키워드: 순환신경망 모델

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CNN-LSTM 기반의 자율주행 기술 (CNN-LSTM based Autonomous Driving Technology)

  • 박가은;황치운;임세령;장한승
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.1259-1268
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    • 2023
  • 본 연구는 딥러닝의 합성곱과 순환신경망 네트워크를 기반으로 시각센서를 이용해 속도(Throttle)와 조향(Steering) 제어 기술을 제안한다. 학습 트랙을 시계, 반시계 방향으로 주행하며 카메라 영상 이미지와 조종 값 데이터를 수집하고 효율적인 학습을 위해 데이터 샘플링, 전처리 과정을 거쳐 Throttle과 Steering을 예측하는 모델을 생성한다. 이후 학습에 사용되지 않은 다른 환경의 테스트 트랙을 통해 검증을 진행하여 최적의 모델을 찾고 이를 CNN(Convolutional Neural Network)과 비교하였다. 그 결과 제안하는 딥러닝 모델의 성능이 뛰어남을 확인했다.

효율적인 프라이버시 보존형 순환신경망을 위한 활성화함수의 cell-wise 근사 (A Cell-wise Approximation of Activation Function for Efficient Privacy-preserving Recurrent Neural Network)

  • 주유연;남기빈;하승진;백윤흥
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2024년도 춘계학술발표대회
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    • pp.408-411
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    • 2024
  • 원격 환경에서의 안전한 데이터 처리를 위한 기술 중 동형암호는 암호화된 데이터 간의 연산을 통한 프라이버시 보존형 연산이 가능하여 최근 딥러닝 연산을 동형암호로 수행하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 동형암호는 신경망에 존재하는 비산술 활성화함수를 직접적으로 연산할 수 없어 다항함수로 대체하여 연산해야만 하는데, 이로 인해 모델의 정확도가 하락하거나 과도한 연산 부하가 발생하는 등의 비효율성 문제가 발생한다. 본 연구에서는 모델 내의 활성화함수를 서로 다르게 근사하는 접근을 순환신경망(Recurrent Neural Network, RNN)에 적용하여 효율적인 동형암호 연산을 수행하는 방법을 제안하고자 한다.

주의집중 및 복사 작용을 가진 Sequence-to-Sequence 순환신경망을 이용한 제목 생성 모델 (Title Generation Model for which Sequence-to-Sequence RNNs with Attention and Copying Mechanisms are used)

  • 이현구;김학수
    • 정보과학회 논문지
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    • 제44권7호
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    • pp.674-679
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    • 2017
  • 대용량의 텍스트 문서가 매일 만들어지는 빅데이터 환경에서 제목은 문서의 핵심 아이디어를 빠르게 집어내는데 매우 중요한 단서가 된다. 그러나 블로그 기사나 소셜 미디어 메시지와 같은 많은 종류의 문서들은 제목을 갖고 있지 않다. 본 논문에서는 주의집중 및 복사 작용을 가진 sequence-to-sequence 순환신경망을 사용한 제목 생성 모델을 제안한다. 제안 모델은 양방향 GRU(Gated Recurrent Unit) 네트워크에 기반 하여 입력 문장을 인코딩(encoding)하고, 입력 문장에서 자동 선별된 키워드와 함께 인코딩된 문장을 디코딩함으로써 제목 단어들을 생성한다. 93,631문서의 학습 데이터와 500문서의 평가 데이터를 가진 실험에서 주의집중 작용방법이 복사 작용방법보다 높은 어휘 일치율(ROUGE-1: 0.1935, ROUGE-2: 0.0364, ROUGE-L: 0.1555)을 보였고 사람이 정성평가한 지표는 복사 작용방법이 높은 성능을 보였다.

질의응답 시스템에서 형태소임베딩 모델과 GRU 인코더를 이용한 문장유사도 측정 (Measuring Sentence Similarity using Morpheme Embedding Model and GRU Encoder for Question and Answering System)

  • 이동건;오교중;최호진;허정
    • 한국어정보학회:학술대회논문집
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    • 한국어정보학회 2016년도 제28회 한글및한국어정보처리학술대회
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    • pp.128-133
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    • 2016
  • 문장유사도 분석은 문서 평가 자동화에 활용될 수 있는 중요한 기술이다. 최근 순환신경망을 이용한 인코더-디코더 언어 모델이 기계학습 분야에서 괄목할만한 성과를 거두고 있다. 본 논문에서는 한국어 형태소임베딩 모델과 GRU(Gated Recurrent Unit)기반의 인코더를 제시하고, 이를 이용하여 언어모델을 한국어 위키피디아 말뭉치로부터 학습하고, 한국어 질의응답 시스템에서 질문에 대한 정답을 유추 할 수 있는 증거문장을 찾을 수 있도록 문장유사도를 측정하는 방법을 제시한다. 본 논문에 제시된 형태소임베딩 모델과 GRU 기반의 인코딩 모델을 이용하여 문장유사도 측정에 있어서, 기존 글자임베딩 방법에 비해 개선된 결과를 얻을 수 있었으며, 질의응답 시스템에서도 유용하게 활용될 수 있음을 알 수 있었다.

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질의응답 시스템에서 형태소임베딩 모델과 GRU 인코더를 이용한 문장유사도 측정 (Measuring Sentence Similarity using Morpheme Embedding Model and GRU Encoder for Question and Answering System)

  • 이동건;오교중;최호진;허정
    • 한국정보과학회 언어공학연구회:학술대회논문집(한글 및 한국어 정보처리)
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    • 한국정보과학회언어공학연구회 2016년도 제28회 한글 및 한국어 정보처리 학술대회
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    • pp.128-133
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    • 2016
  • 문장유사도 분석은 문서 평가 자동화에 활용될 수 있는 중요한 기술이다. 최근 순환신경망을 이용한 인코더-디코더 언어 모델이 기계학습 분야에서 괄목할만한 성과를 거두고 있다. 본 논문에서는 한국어 형태 소임베딩 모델과 GRU(Gated Recurrent Unit)기반의 인코더를 제시하고, 이를 이용하여 언어모델을 한국어 위키피디아 말뭉치로부터 학습하고, 한국어 질의응답 시스템에서 질문에 대한 정답을 유추 할 수 있는 증거문장을 찾을 수 있도록 문장유사도를 측정하는 방법을 제시한다. 본 논문에 제시된 형태소임베딩 모델과 GRU 기반의 인코딩 모델을 이용하여 문장유사도 측정에 있어서, 기존 글자임베딩 방법에 비해 개선된 결과를 얻을 수 있었으며, 질의응답 시스템에서도 유용하게 활용될 수 있음을 알 수 있었다.

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순환 신경망 기반 언어 모델을 활용한 초등 영어 글쓰기 자동 평가 (Automatic Evaluation of Elementary School English Writing Based on Recurrent Neural Network Language Model)

  • 박영기
    • 정보교육학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.161-169
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    • 2017
  • 작성된 문서의 문법적 오류 교정을 할 때 맞춤법 검사기를 사용하는 것이 일반적이다. 그러나 초등학생들이 작성한 글 중에는 문법적으로는 옳더라도 자연스럽지 않은 문장이 있을 수 있다. 본 논문에서는 동일한 의미를 가진 2개의 문장이 주어졌을 때, 어떤 것이 더 자연스러운 문장인지 자동 판별할 수 있는 방법을 소개한다. 이 방법은 순환 신경망(recurrent neural network)을 이용하여 장기 의존성(long-term dependencies) 문제를 해결하고, 보조 단어(subword)를 사용하여 희소 단어(rare word) 문제를 해결한다. 약 200만 문장의 단일어 코퍼스를 통해 순환 신경망 기반 언어 모델을 학습하였다. 그 결과, 초등학생들이 주로 틀리는 표현들과 그에 대응하는 올바른 표현을 입력으로 주었을 때, 모든 경우에 대해 자연스러운 표현을 자동으로 선별할 수 있었다. 본 소프트웨어가 스마트 기기에 사용될 수 있는 형태로 구현된다면 실제 초등학교 현장에서 활용 가능할 것으로 기대된다.

Attention과 LIME기법을 활용한 순환신경망의 의사결정 요인 분석 (Attention/LIME method to analyze decision process of RNN)

  • 윤주성;박종철;하종수;안진현;김현철
    • 한국컴퓨터교육학회 학술대회
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    • 한국컴퓨터교육학회 2017년도 하계학술대회
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    • pp.253-256
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    • 2017
  • 딥러닝으로 만들어진 모델의 내부는 black box와 같은 특성을 가져 동작 규칙을 알기 어렵다. 최근 기계학습의 발전으로 인공지능이 전보다 더 복잡한 문제를 해결할 수 있으나 위와 같은 이유로, 모델이 내린 판단의 근거를 알기 어렵다. 그러므로 딥러닝의 동작 규칙을 사람이 이해할 수 있는 형식으로 나타내려는 노력이 필요하다. 본 연구에서는 Attention과 LIME 기법을 활용하여 IMDB 데이터를 감성 분석한 순환신경망의 의사결정 요인을 분석하였다. 각 기법을 활용했을 때의 장단점과 실제 구현에 있어 등장하는 문제에 대해 알아보고자 한다.

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음성 인식 신경망을 위한 음성 파라키터들의 성능 비교 (A Comparative Study of Speech Parameters for Speech Recognition Neural Network)

  • 김기석;임은진;황희융
    • 한국음향학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.61-66
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    • 1992
  • 음성 인식에 신경망 모델을 적용하는 많은 연구들이 있었지만, 주된 관심은 음성인식에 적합한 구조와 학습 방법이었다. 그러나 음성인식에 신경망 모델을 적용한 시스템의 효율 향상은 모델 자체의 구조뿐 아니라, 신경망 모델의 입력으로 어떤 음성 파라미터를 사용하는가에 따라서도 큰 영향을 받는다. 본 논문은 기존 음성인식에 신경망 모델을 적용한 많은 연구들에서 사용한 음성 파라미터를 살펴보고, 대표적인 음성 파라미터 6개를 선정하여, 같은 데이타와 같은 신경망 모델 하에서 어떻게 성능이 달라지는지를 분석한다. 인식 실험에 있어서는 한국어 파열음 9개에 대한 8개 데이터 집합과 모음 8개에 대한 18개 데이터 집합을 음성 파라미터로 하고 신경망 모델은 순환 신경망 모델을 사용하여 노드의 수를 일정하게 한뒤 다양한 입력 파라미터의 성능을 비교하였다. 그 결과 선형 예측 계수로부터 얻어진 delta cepstrum의 음성 파라미터가 가장 좋은 성능을 보였으며 이때 인식률은 같은 학습 데이터에 대해 파열음 100.0%, 모음 95.1%이었다.

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인공신경망을 이용한 금강 유역 하천 수위예측 적용성 평가 (Application Assessment of water level prediction using Artificial Neural Network in Geum river basin)

  • 유완식;김선민;김연수;황의호;정관수
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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    • pp.424-424
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    • 2018
  • 인공신경망(Artificial Neural Network; ANN)은 뇌에 존재하는 생물학적 신경세포와 이들의 신호처리 과정을 수학적으로 묘사하여 뇌가 나타내는 지능적 형태의 반응을 구현한 것이다. 인공신경망은 학습(training)을 통해 입력과 출력으로 구성되는 하나의 시스템을 병렬적이고 비선형적으로 구축할 수 있으며, 유연한 모델링 특성으로 인하여 시스템 예측, 패턴인식, 분류 및 공정제어 등의 다양한 분야에서 활용되고 있다. 인공신경망에 대한 최초의 이론은 Muculloch and Pitts(1943)가 제안한 Perceptron에서 시작 되었으며, 기본적인 학습기법인 오차역전파 기법(back-propagation Algorithm) 이 1980년대에 들어 수학적으로 정립된 이후 여러 분야에서 활용되기 시작하였다). 본 연구에서는 하도추적, 구체적으로는 상류단의 복수의 수위관측을 이용하여 하류단의 수위를 예측하기 위하여 인공신경망 모델을 구성하였다. 대상하도는 금강유역의 용담댐과 대청댐 사이의 본류이며, 상류단 입력자료로써 본류에 있는 수통, 호탄 관측소 관측수위와 지류인 송천 관측소 관측수위를 고려하였다. 출력 값으로는 하류단의 옥천 관측소 수위를 3시간 및 6시간의 선행시간으로 예측하도록 인공신경망 모형을 구성하였다. 인공신경망의 학습(testing), 시험(testing), 검증(validation)을 위해 2000년부터 2012년까지 13년간의 시수위자료를 이용하여 학습을 진행하였으며, 2013년부터 2014년의 2년간의 수위자료를 이용한 시험을 통해 최적의 모형을 선정하였다. 또한 선정된 최적의 모형을 이용하여 2015년부터 2016년까지의 수위예측을 수행하였다.

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TextRank 알고리즘과 주의 집중 순환 신경망을 이용한 하이브리드 문서 요약 (Hybrid Document Summarization using a TextRank Algorithm and an Attentive Recurrent Neural Networks)

  • 정석원;이현구;김학수
    • 한국정보과학회 언어공학연구회:학술대회논문집(한글 및 한국어 정보처리)
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    • 한국정보과학회언어공학연구회 2017년도 제29회 한글 및 한국어 정보처리 학술대회
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    • pp.47-50
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    • 2017
  • 문서 요약은 입력 문서가 가진 주제를 유지하면서 크기가 축약된 새로운 문서를 생성하는 것이다. 문서 요약의 방법론은 크게 추출 요약과 추상 요약으로 구분된다. 추출 요약의 경우 결과가 문서 전체를 충분히 대표하지 못하거나 문장들 간의 호응이 떨어지는 문제점이 있다. 최근에는 순환 신경망 구조의 모델을 이용한 추상 요약이 활발히 연구되고 있으나, 이러한 방법은 입력이 길어지는 경우 정보가 누락된다는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 단점들을 해소하기 위해 추출 요약으로 입력 문서의 중요한 일부 문장들을 선별하고 이를 추상 요약의 입력으로 사용했을 때의 성능 변화를 관찰한다. 추출 요약을 통해 원문 대비 30%까지 문서를 요약한 후 요약을 생성했을 때, ROUGE-1 0.2802, ROUGE-2 0.1294, ROUGE-L 0.3254의 성능을 보였다.

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