• 제목/요약/키워드: 인공 지능 신경망

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인공지능을 이용한 과일 가격 예측 모델 연구 (Fruit price prediction study using artificial intelligence)

  • 임진모;김월용;변우진;신승중
    • 문화기술의 융합
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    • 제4권2호
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    • pp.197-204
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    • 2018
  • 현재 우리가 사는 21세기에서 가장 핫한 이슈중 하나는 AI이다. 농경사회에서 산업혁명을 통해 육체노동의 자동화를 이루었듯이 정보사회에서 SW혁명을 통해 지능정보사회가 도래햇다. Google '알파고'의 등장으로 인해 컴퓨터가 스스로 학습하고 예측하는 machine learning (머신러닝) 사례를 보면서 이제 바둑의 세계 까지 인간이 컴퓨터를 이길 수 없는, 다시 말하면 컴퓨터가 인간을 뛰어넘는 시대가 왔다. 기계학습ML(machine learning)은 인공 지능 분야로, 인공지능 컴퓨터가 인간을 뛰어넘는 시대가 도래했다. 기계학습ML(machine learning)은 인공지능의 분야로, 인공지능 컴퓨터가 혼자 학습 하도록 알고리즘 기술 개발을 하는 뜻을 의미하는데, 많은 기업들이 머신러닝을 바둑의 세계까지 인간이 컴퓨터를 이길 수 없는, 다시 말하면 컴퓨터가 인간을 뛰어넘는 시대가 왔다. 많은 기업들이 머신러닝을 용하는데 그 예로는 Facebook에서 이미지를 계속 학습하여 나중에 그 이미지가 누구인지 알려주는 것도 머신러닝의 한 사례이다. 또한 구글의 데이터 센터 최적화를 위해서 효율적인 에너지 사용 모델 구축을 위해 neural network(신경망)을 활용하였다. 또 다른 사례로 마이크로소프트의 실시간 통역 모델은 번역 학습을 통해 언어관련 인풋 데이터가 증가할수록 더 정교한 번역을 해주는 모델이다. 이처럼 많은 분야에 머신러닝이 점차 쓰이면서 이제 우리 21세기 사회에서 앞으로 나아가려면 AI산업으로 뛰어들어야 한다.

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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DEVS 모델링 및 시뮬레이션을 이용한 침입 탐지 기법의 성능평가 (Performance Evaluation for Intrusion Detection Techniques Using the DEVS Modeling and Simulation)

  • 이장세
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.81-86
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    • 1999
  • 본 연구는 DEVS 모델링 및 시뮬레이션을 이용한 침입 탐지 기법의 성능평가를 주목적으로 한다. 최근 컴퓨터망의 확대와 컴퓨터 이용의 급격한 증가에 따른 부작용으로 컴퓨터 보안 문제가 중요하게 대두되고 있으며 이러한 추세에 따라 해커들로부터의 침입을 줄이기 위한 침입 탐지 시스템에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 한편, 침입 탐지 기법으로 전문가 시스템, 신경망, 유전자 알고리즘 등 인공지능 기법을 이용한 다양한 시도가 이루어지고 있으나 이러한 기법들에 대한 성능평가는 대부분 실제 시스템의 구축을 통해서만 다루어 왔다. 따라서, 이를 극복하기 위하여 시뮬레이션 기법의 도입을 통한 성능평가 방법이 요청된다. 따라서, 본 연구에서는 엔진 베이스 모델링을 통하여 일반적인 침입 탐지 시스템을 설계하고 침입 탐지 기법의 하나인 유전자 알고리즘을 적용하여 시뮬레이션 테스트를 수행함으로써 DEVS 모델링 및 시뮬레이션을 이용한 성능평가의 타당성을 검증한다.

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강화학습 기반 Paging 의 이동성 예측 (Mobility Prediction for Paging with RL)

  • 천성진;김복근;추현승
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2021년도 추계학술발표대회
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    • pp.633-636
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    • 2021
  • 4G 에서 5G 로 기술이 발전하며 무선 통신에 필요한 자원이 급격히 증가하고 있다. 증가된 자원을 효율적으로 관리하는 것은 필수적이며 이를 위해 paging cost 감소 연구들이 진행되고 있다. 순환신경망을 응용한 paging cost 감소 연구에서는 연속 예측으로 인해 예측 정확도 감소 문제가 발생한다. 본 논문에서는 강화학습 기반 이동성 예측 기법을 제안하고 기존 순환신경망 응용 기법에서 발생하는 정확도 감소 문제를 극복한다.

A Study on Intelligent Skin Image Identification From Social media big data

  • Kim, Hyung-Hoon;Cho, Jeong-Ran
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제27권9호
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    • pp.191-203
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    • 2022
  • 화장품 및 뷰티산업에서 고객 맞춤형 제품과 서비스를 제공하는 것은 주요 기술 트렌드이고, 피부상태 진단과 관리는 중요한 필수기능이다. 고객의 요구 수준은 더욱더 높아지고 있으며 이에 대한 다양하고 섬세한 고민과 요구 사항이 소셜미디어 커뮤니티에서 활발하게 다루어지고 있다. 소셜미디어 상의 이미지는 매우 다양하고 비정형적이므로 피부상태 진단 및 관리에 필요한 체계적인 피부 이미지 식별을 위한 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 소셜미디어 인스타그램에서 수집한 빅데이터로부터 피부 이미지 데이터를 지능적으로 식별하고, 피부상태 진단 및 관리를 위한 정형화된 피부 샘플 데이터를 추출하는 시스템을 개발하였다. 본 논문에서 제안한 시스템은 빅데이터수집분석단계, 피부이미지분석단계, 훈련데이터준비단계, 인공신경망훈련단계, 피부이미지식별단계로 구성된다. 빅데이터수집분석단계에서는 인스타그램으로부터 빅데이터를 수집하고 피부 상태 진단 및 관리를 위한 이미지 정보를 분석결과로 저장한다. 피부이미지분석단계에서는 전통적인 이미지 처리 기법을 사용하여 피부 이미지의 평가 및 분석 결과를 획득한다. 훈련데이터준비단계에서는 피부이미지 분석결과로부터 피부 샘플데이터를 추출하여 훈련데이터를 준비하였다. 그리고 인공신경망훈련단계에서는 이 훈련데이터를 사용하여 지능적으로 피부 이미지 유형을 예측하는 인공신경망 AnnSampleSkin을 단계별 고도화와 훈련을 통해 모델을 완성하였다. 피부이미지식별단계에서는 소셜미디어로부터 수집된 이미지에 대해 피부샘플을 추출하고, 훈련된 인공신경망 AnnSampleSkin의 이미지 유형 예측 결과들을 통합하여 최종 피부 이미지 유형을 지능적으로 식별한다. 본 논문에서 제안된 피부이미지식별 방법은 약 92% 이상의 높은 피부 이미지 식별 정확도를 나타내고 있고, 정형화된 피부 샘플 이미지 빅데이터를 제공할 수 있게 되었다. 추출된 피부샘플 세트는 피부 상태를 진단하고 관리하는데 매우 효율적이고 유용한 정형화된 피부 이미지 데이터로 사용될 것으로 기대된다.

학습벡터양자화 뉴럴네트워크를 이용한 공압 인공 근육 로봇의 지능 스위칭 제어 (Intelligent Switching Control of a Pneumatic Artificial Muscle Robot using Learning Vector Quantization Neural Network)

  • 윤홍수;안경관
    • 한국정밀공학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.82-90
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    • 2009
  • Pneumatic cylinder is one of the low cost actuation sources which have been applied in industrial and prosthetic application since it has a high power/weight ratio, a high-tension force and a long durability However, the control problems of pneumatic systems, oscillatory motion and compliance, have prevented their widespread use in advanced robotics. To overcome these shortcomings, a number of newer pneumatic actuators have been developed such as McKibben Muscle, Rubber Actuator and Pneumatic Artificial Muscle (PAM) Manipulators. In this paper, one solution for position control of a robot arm, which is driven by two pneumatic artificial muscles, is presented. However, some limitations still exist, such as a deterioration of the performance of transient response due to the changes in the external load of the robot arm. To overcome this problem, a switching algorithm of the control parameter using a learning vector quantization neural network (LVQNN) is proposed in this paper. This estimates the external load of the pneumatic artificial muscle manipulator. The effectiveness of the proposed control algorithm is demonstrated through experiments with different external working loads.

DPR의 효과적인 하드 네거티브 샘플링을 통한 효율적인 대조학습 방법 (Efficient contrastive learning method through the effective hard negative sampling from DPR)

  • 박성흠;김홍진;황금하;권오욱;김학수
    • 한국정보과학회 언어공학연구회:학술대회논문집(한글 및 한국어 정보처리)
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    • 한국정보과학회언어공학연구회 2022년도 제34회 한글 및 한국어 정보처리 학술대회
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    • pp.348-353
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    • 2022
  • 최근 신경망 기반의 언어모델이 발전함에 따라 대부분의 검색 모델에서는 Bi-encoder를 기반으로한 Dense retrieval 모델에 대한 연구가 진행되고 있다. 특히 DPR은 BM25를 통해 정답 문서와 유사한 정보를 가진 하드 네거티브를 사용하여 대조학습을 통해 성능을 더욱 끌어올린다. 그러나 BM25로 검색된 하드 네거티브는 term-base의 유사도를 통해 뽑히기 때문에, 의미적으로 비슷한 내용을 갖는 하드 네거티브의 역할을 제대로 수행하지 못하고 대조학습의 효율성을 낮출 가능성이 있다. 따라서 DRP의 대조학습에서 하드 네거티브의 역할을 본질적으로 수행할 수 있는 문서를 샘플링 하는 방법을 제시하고, 이때 얻은 하드 네거티브의 집합을 주기적으로 업데이트 하여 효과적으로 대조학습을 진행하는 방법을 제안한다. 지식 기반 대화 데이터셋인 MultiDoc2Dial을 통해 평가를 수행하였으며, 실험 결과 기존 방식보다 더 높은 성능을 나타낸다.

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회귀분석과 딥러닝의 예측 정확성에 대한 비교 그리고 딥러닝 모델 최적화를 위한 기법들의 중요성에 대한 실증적 분석 (Comparison of Prediction Accuracy Between Regression Analysis and Deep Learning, and Empirical Analysis of The Importance of Techniques for Optimizing Deep Learning Models)

  • 조민호
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.299-304
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    • 2023
  • 인공지능 기법 중에서 딥러닝은 많은 곳에서 사용되어 효과가 입증된 모델이다. 하지만, 딥러닝 모델이 모든 곳에서 효과적으로 사용되는 것은 아니다. 이번 논문에서는 회귀분석과 딥러닝 모델의 비교를 통하여 딥러닝 모델이 가지는 한계점을 보여주고, 딥러닝 모델의 효과적인 사용을 위한 가이드를 제시하고자 한다. 추가로 딥러닝 모델의 최적화를 위해 사용되는 다양한 기법 중, 많이 사용되는 데이터 정규화와 데이터 셔플링 기법을 실제 데이터를 기반으로 비교 평가하여 딥러닝 모델의 정확성과 가치를 높이기 위한 기준을 제시하고자 한다.

딥러닝을 활용한 루푸스 신염 진단을 위한 생검 조직 내 사구체 검출 (Glomerular Detection for Diagnosis of Lupus Nephritis using Deep Learning)

  • 정제현;하석민;임종우;김현성;박호섭;명재경
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2022년도 제66차 하계학술대회논문집 30권2호
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    • pp.85-87
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    • 2022
  • 루푸스 신염을 정확히 진단하기 위해서는 신장의 침 생검을 통한 조직검사를 통해 사구체들을 찾아내고, 각각의 염증 정도를 분류해야 한다. 하지만 이에는 의료진의 많은 시간과 노력이 소요된다. 따라서 본 연구에서는 이러한 한계를 극복하기 위해 합성곱 신경망 (Convolutional neural network, CNN)에 기반한 검출 및 분할에 딥 러닝 접근법을 적용하는 YOLOv5 알고리즘을 통해 검체 이미지 내에서 사구체를 자동으로 검출해 내도록 하였다. 그리고 루푸스 신염 환자의 슬라이드 이미지에 대한 태깅 작업을 거쳐 학습을 위한 데이터와 테스트를 위한 데이터를 생성하여 학습 및 테스트에 활용하였다. 그 결과 고화질의 검체 이미지 내에서 대부분의 사구체를 0.9 이상의 높은 precision과 recall로 검출해 낼 수 있었다. 이를 통해 신장 내부의 사구체 검출을 자동화하고 추후 연구를 통해 사구체 염증 정도를 단계화 할 수 있는 발판을 마련하였다.

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검색 모델 성능 향상을 위한 Hard Negative 추출 및 False Negative 문제 완화 방법 (Improving Dense Retrieval Performance by Extracting Hard Negative and Mitigating False Negative Problem)

  • 박성흠;김홍진;황금하;권오욱;김학수
    • 한국정보과학회 언어공학연구회:학술대회논문집(한글 및 한국어 정보처리)
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    • 한국정보과학회언어공학연구회 2023년도 제35회 한글 및 한국어 정보처리 학술대회
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    • pp.366-371
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    • 2023
  • 신경망 기반의 검색 모델이 활발히 연구됨에 따라 효과적인 대조학습을 위한 다양한 네거티브 샘플링 방법이 제안되고 있다. 대표적으로, ANN전략은 하드 네거티브 샘플링 방법으로 질문에 대해 검색된 후보 문서들 중에서 정답 문서를 제외한 상위 후보 문서를 네거티브로 사용하여 검색 모델의 성능을 효과적으로 개선시킨다. 하지만 질문에 부착된 정답 문서를 통해 후보 문서를 네거티브로 구분하기 때문에 실제로 정답을 유추할 수 있는 후보 문서임에도 불구하고 네거티브로 분류되어 대조학습을 진행할 수 있다는 문제점이 있다. 이러한 가짜 네거티브 문제(False Negative Problem)는 학습과정에서 검색 모델을 혼란스럽게 하며 성능을 감소시킨다. 본 논문에서는 False Negative Problem를 분석하고 이를 완화시키기 위해 가짜 네거티브 분류기(False Negative Classifier)를 소개한다. 실험은 오픈 도메인 질의 응답 데이터셋인 Natural Question에서 진행되었으며 실제 False Negative를 확인하고 이를 판별하여 기존 성능보다 더 높은 성능을 얻을 수 있음을 보여준다.

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