• 제목/요약/키워드: 연산 순서

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그래프 트랜스포머 기반 농가 사과 품질 이미지의 그래프 표현 학습 연구 (A Study about Learning Graph Representation on Farmhouse Apple Quality Images with Graph Transformer)

  • 배지훈;이주환;유광현;권경주;김진영
    • 스마트미디어저널
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    • 제12권1호
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    • pp.9-16
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    • 2023
  • 최근 농가의 사과 품질 선별 작업에서 인적자원의 한계를 극복하기 위해 합성곱 신경망(CNN) 기반 시스템이 개발되고 있다. 그러나 합성곱 신경망은 동일한 크기의 이미지만을 입력받기 때문에 샘플링 등의 전처리 과정이 요구될 수 있으며, 과도 샘플링의 경우 화질 저하, 블러링 등 원본 이미지의 정보손실 문제가 발생한다. 본 논문에서는 위 문제를 최소화하기 위하여, 원본 이미지의 패치 기반 그래프를 생성하고 그래프 트랜스포머 모델의 랜덤워크 기반 위치 인코딩 방법을 제안한다. 위 방법은 랜덤워크 알고리즘 기반 위치정보가 없는 패치들의 위치 임베딩 정보를 지속적으로 학습하고, 기존 그래프 트랜스포머의 자가 주의집중 기법을 통해 유익한 노드정보들을 집계함으로써 최적의 그래프 구조를 찾는다. 따라서 무작위 노드 순서의 새로운 그래프 구조와 이미지의 객체 위치에 따른 임의의 그래프 구조에서도 강건한 성질을 가지며, 좋은 성능을 보여준다. 5가지 사과 품질 데이터셋으로 실험하였을 때, 다른 GNN 모델보다 최소 1.3%에서 최대 4.7%의 학습 정확도가 높았으며, ResNet18 모델의 23.52M보다 약 15% 적은 3.59M의 파라미터 수를 보유하여 연산량 절감에 따른 빠른 추론 속도를 보이며 그 효과를 증명한다.

PET 영상의 정량적 개선을 위한 리스트-이벤트 데이터 재추출 (List-event Data Resampling for Quantitative Improvement of PET Image)

  • 우상근;유정우;김지민;강주현;임상무;김경민
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제23권4호
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    • pp.309-316
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    • 2012
  • 다중영상화기술은 진단 및 치료 반응평가의 성능향상을 위하여 활발히 연구되고 있으며 하드웨어의 통합에도 불구하고 기기간의 획득방법의 차이에 따라 영상간의 불일치와 계수부족으로 인하여 정합도를 떨어뜨린다. 이에 본 연구에서는 소동물 PET 리스트모드 데이터의 저장형식을 분석하고 잡음 및 통계적 특성을 향상시키기 위하여 이벤트 데이터를 재추출하여 정량적으로 개선된 PET 영상을 획득하고자 하였다. 소동물 리스트모드 Inveon PET 데이터는 소동물에 37 MBq/0.1 ml를 꼬리정맥에 주사하고 60분 후 10분 동안 정적데이터를 획득하였다. 생체신호와 같이 획득된 리스트모드 데이터형식은 48 비트의 패킷크기로 이루어져 있으며 패킷 내에서는 8 비트의 헤더와 40 비트의 payload 영역으로 나누어져 있다. 사이노그램 생성은 그레이코드로 각 패킷의 순서와 흐름을 평가하고 각 패킷의 순서를 CPU에서 검출기위치 변환과 단순 증가 그리고 비모수 부트스트랩 기법을 이용하여 재추출하여 새로운 사이노그램을 생성하였다. 영상은 3 span과 31 ring difference로 설정하여 생성된 사이노그램은 산란 및 감쇠보정을 고려하지 않고 16부분 집합으로 4회 반복하는 OSEM 2D 알고리즘을 이용하여 재구성하였다. 획득된 PET 데이터의 헤더정보에서의 동시계수의 총수는 1,394만 계수였으며, 리스트-이벤트 데이터의 패킷을 분석한 동시계수의 총수는 1,293만 계수였다. PET 데이터의 단순 증가는 최대값이 1.336에서 1.743으로 향상되었으나 잡음이 같이 증가됨을 확인하였다. PET 데이터 재추출 성능은 순차적인 패킷의 payload 값을 시프트연산을 통해 데이터의 위치를 이동시킴으로써 특정 잡음이 제거되거나 대조도가 향상되는 영상을 획득할 수 있었다. 부트스트랩 재추출 기법은 영상의 잡음과 통계적 특성이 개선된 PET 영상을 제공하여 다중영상화시 정합도를 향상시켜 질환의 조기 진단 성능을 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.

CUDA 라이브러리를 이용한 위성영상 병렬처리 : NDVI 연산을 중심으로 (Parallel Processing of Satellite Images using CUDA Library: Focused on NDVI Calculation)

  • 이강훈;조명희;이원희
    • 한국지리정보학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.29-42
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    • 2016
  • 원격탐사는 넓은 지역을 직접 접촉하지 않고 정보를 취득할 수 있고 다양한 분야에 적용할 수 있음으로써 급속히 발전하게 되었다. 이에 따라 위성의 제원 또한 원격탐사의 발전과 함께 급속한 발전을 이루게 되었다. 이러한 이유로 여러 분야에서 활용에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 현재 활용에 관한 연구는 활발히 이루어지고 있지만, 자료처리에 관련된 연구가 부족한 실정이다. 예전보다 인공위성의 제원이 발전하면서 많은 양의 정보 획득이 가능해진 것과 동시에 데이터 크기 또한 매우 커졌다. 이는 과거에 비해 자료의 처리속도가 저하된다는 단점이 존재한다. 따라서 본 논문에서는 병렬 처리의 한 가지 기법인 NVIDIA에서 제공하고 있는 CUDA (Compute Unified Device Architecture) 라이브러리를 활용하여 위성영상 자료처리 성능의 최적화를 목적으로 하고 있다. 본 연구의 순서는 다음과 같다. 다목적실용위성(Korea Multi-Purpose Satellite, KOMPSAT)의 영상을 크기를 기준으로 5가지 Type으로 나눈다. 이렇게 나누어진 영상을 원격탐사 분야의 한 가지 방법인 NDVI (Normalized Difference Vegetation Index)로 구현한다. 이때 CPU (Central Processing Unit, 중앙처리장치) 기반과 GPU (Graphic Processing Unit, 그래픽처리장치) 기반의 두 가지 방법과 상용 소프트웨어인 ArcMap을 이용하여 NDVI를 구현한다. 그리고 동일한 영상 유무를 판단하기 위해 구현된 결과 영상들을 히스토그램과 시각적으로 비교하고 CPU 버전과 GPU 버전의 처리속도를 비교 분석하였다. 연구결과 CPU 버전과 GPU 버전의 결과 영상은 ArcMap으로 구현한 영상과 시각적 그리고 히스토그램 비교를 통해 같은 결과를 나타내어 NDVI 코드는 올바르게 구현되었으며, 처리속도는 CPU보다 GPU가 약 5배 정도 빠른 것으로 확인하였다. 본 연구에서 병렬 처리의 한 기법인 CUDA 라이브러리를 활용하여 위성영상 자료처리 성능을 향상시킬 수 있었으며, 향후 NDVI와 같은 단순한 픽셀 연산 이외에도 다양한 원격탐사 기법의 적용이 필요할 것으로 사료된다.

자연환경 평가 -II. 국내 자연공원과 울릉도의 식물군을 이용하여- (Assessment of Natural Environment - II. Based on the Plant Taxa of the Natural Parks and Ulleung island-)

  • 김철환;이희천
    • 환경생물
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    • 제19권1호
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    • pp.49-58
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    • 2001
  • 여러 자연공원의 환경을 비교ㆍ분석하기 위하여 분포범위에 따라 5개의 등급으로 구분된 환경평가를 위한 식물군을 이용하였다. 식물군의 각 등급의 중요도에 따라 V등급을 구성하는 식물에는 20점, W등급 10점, III등급 5점, II등급 3.3점 그리고 I등급의 식물군에는 2.5점의 점수를 각각 부여하였다. 조사된 자연공원지역의 식물군에 따른 전체 평가점수의 순서는 한라산, 설악산, 지리산, 덕유산, 울릉도, 소백산, 오대산, 팔공산, 치악산, 태백산, 속리산, 주왕산, 가야산, 두륜산, 계룡산, 북한산, 내변산, 월악산, 내장산, 청량산, 내 연산, 명지산, 조계산, 무등산, 월출산, 금오산, 주흘산, 비슬산, 황매산, 장안산, 선운산, 모악산, 선암산, 칠갑산 및 기백산 순으로 나타났다. 상대적으로 식물군에 따른 자연환경은 1,000점 이상을 얻는 한라산-덕유산은 아주 우수한 것으로 평가되며 700-1000점을 얻는 울릉도-오대산은 비교적 우수하고 500-700점을 얻는 팔공산-가야산은 우수하다고 판단하였다. 그리고 300-500점을 얻는 두륜산-무등산은 보통으로 평가하였으며 300점 이하의 점수를 얻는 월출산-기백산은 열세 지역으로 평가할 수 있었다. 일반적으로 국립공원의 식물군의 평가점수가 도립과 국립공원보다는 높은 것으로 나타났다. 한편, 울릉도는 총 150개의 환경평가를 위한 식물군이 분포하고 그에 따른 평점은 882.9점으로 집계되어 IUCN의 기준에 따른 환경부의 자연생태계 보전형에 포함되는 것으로 예상되었다. 아울러 여러 자연환경을 감안하면 자연풍경자원 우수형에도 포함되는 것으로 나타났다. 따라서 울릉도는 다른 국립공원과 비교해 손색이 없는 것으로 판단되어 국립공원으로의 지정을 적극적으로 검토해야 할 것으로 보였다.의 우수성의 판단을 의미하는 편견에 미치는 영향력이 가장 크게 나타났다.안을 통해 기밀성 침해의 우려가 있는 메시지 명령어를 차단하고, 기능 명령어 차단에 의한 자원의 기밀성을 해결하였다.성 다한증 발생을 비교한 결과 교통가지 절제술에서 보상성 다한증 발생의 유의한 감소를 보여 보상성 다한증을 감소시키기 위해서는 교통가지 절제술이 우수함을 알 수 있었다.게 나타났다. 그러므로 식도열공을 통한 식도절제술은 주변 장기에 침범이 없고 암의 길이가 비교적 짧고 술 전 전신상태가 좋지 않아 호흡기계 합병증 등이 우려되는 환자에게 선택적으로 시행한다면 좋은 결과를 얻을 수 있으리라 사료된다. 그리고 두 술식은 집도외간의 기호와 경험에도 좌우될 수 있다고 하겠다.<0.05), 면류(p<0.01)와 종류별로는 덮밥, 짜장밥(p<0.01), 해장국, 컵라면(p<0.05) 등에 대해 유의한 차이가 있었으며 모두 26세 이상이 가장 많이 이용하는 것으로 조사되었다. 즉석가공식품을 접하게 된 동기는 'TV광고', '호기심 ', '친구/가족들의 권유와 소개', '신문이나 잡지광고', '인터넷광고 및 홍보' 등의 순이었으며, 즉석가공식품의 구매장소로는 '편의점'을 가장 많이 이용하였고 그 다음으로 '동네 인근슈퍼', '대형마트', '백화점 ' 등의 순으로 나타났다. 위의 결과로 볼 때 즉석가공식품의 이용률이 계속적으로 증대되고 있으나 남자가 여자보다 또는 비조리전공학생이 조리관련전공 학생보다 즉석가공식품을 선호하는 것으로 나타나 세분화 고객에 대한 제품 개발과 홍보방안을 고려 해 보아야 할 것으로 사료된다 또한 대학생들은 일부 즉석가공 식품에 대해서 상대적으로 기호도와 이용도가 높은 것으로 나타났는데, 대학생들의 인터넷 사용율이 높은 점을 이용한 인터넷상의 적극적인

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우리나라 초등학교 1학년 수학 교과서 <수와 연산> 영역의 지도 내용 검토 - 짝수.홀수, 수의 합성.분해, 받아올림.받아내림이 있는 계산 - (A review on teaching contents in area of Korean math textbook for first grade - even and odd number, composition and decomposition of numbers, calculation with carrying or with borrowing -)

  • 이승은;최경아;박교식
    • 한국학교수학회논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.1-14
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    • 2015
  • 본 논문에서는 짝수와 홀수, 수의 합성과 분해, 받아올림과 받아내림이 각각 있는 (몇)+(몇), (십 몇)-(몇)과 관련된 지도 내용의 개선을 위해 ${\ll}$수학 1-1${\gg}$, ${\ll}$수학 1-2${\gg}$에서의 해당 지도 내용을 검토하였다. 이러한 검토를 통해 얻은 시사점은 다음 세 가지이다. 첫째, 짝수와 홀수의 정의를 재고할 필요가 있다. 또, ${\ll}$수학 1-1${\gg}$에서 짝수와 홀수를 취급하는 것이 합리적인지 재고할 필요가 있다. 둘째, 20 이하의 수의 합성 분해를 취급할 필요가 있다. 즉, 10을 기준으로 하여 '10과 (몇)으로 (십 몇)', '(십 몇)으로 10과 (몇)'이라는 합성 분해의 취급을 고려할 필요가 있다. 또, 10의 합성 분해를 (십 몇)의 합성 분해보다 먼저 취급하는 지도 순서를 고려할 필요가 있다. 셋째, 계산 과정에서의 논리적 비약을 해소할 필요가 있다. 즉, 받아올림이 있는 (몇)+(몇)과 받아내림이 있는 (십 몇)-(몇)의 계산에서 10을 기준으로 하여 '10과 (몇)으로 (십 몇)', '(십 몇)으로 10과 (몇)'이라는 수의 합성 분해의 사용을 고려할 필요가 있다. 또, 필산 형식의 지도에서 일관성을 유지할 필요가 있다.

시계열 데이타베이스에서 서브시퀀스 매칭의 성능 병목 : 관찰, 해결 방안, 성능 평가 (The Performance Bottleneck of Subsequence Matching in Time-Series Databases: Observation, Solution, and Performance Evaluation)

  • 김상욱
    • 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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    • 제30권4호
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    • pp.381-396
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    • 2003
  • 서브시퀀스 매칭은 주어진 질의 시퀀스와 변화의 추세가 유사한 서브시퀀스들을 시계열 데이타베이스로부터 검색하는 연산이다. 본 논문에서는 서브시퀀스 매칭 처리의 성능 병목을 파악하고, 이를 해결함으로써 전체 서브시퀀스 매칭의 성능을 크게 개선하는 방안에 관하여 논의한다. 먼저, 사전 실험을 통하여 전체 서브시퀀스 매칭의 처리 시간 중 인덱스 검색 단계와 후처리 단계에서 디스크 액세스 시간 및 CPU 처리 시간이 차지하는 비중을 분석한다. 이를 바탕으로 후처리 단계가 서브시퀀스 매칭의 성능 병목이며, 후처리 단계의 최적화가 기존의 서브시퀀스 매칭 기법들이 간과한 매우 중요한 이슈임을 지적한다. 이러한 서브시퀀스 매칭의 성능 병목을 해결하기 위하여 후처리 단계를 최적으로 처리할 수 있는 간단하면서도 매우 효과적인 기법을 제안한다. 제안된 기법은 후처리 단계에서 후보 서브시퀀스들이 질의 시퀀스와 실제로 유사한가를 판단하는 순서를 조정함으로써 기존의 후처리 단계의 처리에서 발생하는 많은 디스크 액세스의 중복과 CPU 처리의 중복을 완전히 제거한 수 있다 제안된 기법이 착오 기각을 발생시키지 않음과 후처리 단계를 처리하기 위한 최적의 기법임을 이론적으로 증명한다. 또한, 실제 데이타와 생성 데이타를 이용한 다양한 실험들을 통하여 제안된 기법의 성능 개선 효과를 정량적으로 검증한다. 실험 결과에 의하면, 제안된 기법은 기존 기법의 후처리 단계 수행 시간을 실제 주식 데이타를 이용한 실험의 경우 ,3.91 배에서 9.42배까지, 대규모의 생성 데이터를 이용한 실험의 경우 4.97 배에서 5.61배까지 개선시키는 것으로 나타났다. 또한, 제안된 기법을 채택함으로써 전체 서브시퀀스 매칭 처리 시간의 90%에 이르던 후처리 단계의 비중을 70%이하로 내릴 수 있었다. 이것은 제안된 기법이 서브시퀀스 매칭의 성능 병목을 성공적으로 해결하였음을 보여주는 것이다. 이 견과, 제안된 기법은 전체 서브시퀀tm 매칭의 성능을 실제 주식 데이타를 사용한 실험의 경우 3.05 배에서 5.60 배까지, 대규모의 생성 데이타를 이용한 실험의 경우 3.68 배에서 4.21 배까지 개선시킬 수 있었다.