• 제목/요약/키워드: 텐서 분해

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아파치 스파크에서의 PARAFAC 분해 기반 텐서 재구성을 이용한 추천 시스템 (PARAFAC Tensor Reconstruction for Recommender System based on Apache Spark)

  • 임어진;용환승
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.443-454
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    • 2019
  • In recent years, there has been active research on a recommender system that considers three or more inputs in addition to users and goods, making it a multi-dimensional array, also known as a tensor. The main issue with using tensor is that there are a lot of missing values, making it sparse. In order to solve this, the tensor can be shrunk using the tensor decomposition algorithm into a lower dimensional array called a factor matrix. Then, the tensor is reconstructed by calculating factor matrices to fill original empty cells with predicted values. This is called tensor reconstruction. In this paper, we propose a user-based Top-K recommender system by normalized PARAFAC tensor reconstruction. This method involves factorization of a tensor into factor matrices and reconstructs the tensor again. Before decomposition, the original tensor is normalized based on each dimension to reduce overfitting. Using the real world dataset, this paper shows the processing of a large amount of data and implements a recommender system based on Apache Spark. In addition, this study has confirmed that the recommender performance is improved through normalization of the tensor.

정상인에서 기능적 뇌 자기공명영상과 확산텐서영상 합성기법을 이용한 피질척수로의 위치에 따른 정량적 분석 (Quantitative Evaluation of the Corticospinal Tract Segmented by Using Co-registered Functional MRI and Diffusion Tensor Tractography)

  • 장성호;홍지헌;변우목;황창호;양동석
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제13권1호
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    • pp.40-46
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    • 2009
  • 목적 : 기능적 뇌 자기공명영상 (fMRI)과 확산텐서영상(DTI) 합성기법을 이용하여 피질척수로의 여러 부위에서 정량적 특성을 연구하고자 하였다. 대상 및 방법 : 신경학적 이상이 없는 정상인 10명 (남: 8, 여: 2, 평균연령: 30세, 연령분포 : 22 -38세)을 대상으로 하였다. fMRI는 1.5T를 이용하였으며, 손의 쥐기 펴기를 수행하였다. fMRI와 확산텐서섬유로(DTT)의 합성이 가능한 DtiStudio 프로그램을 이용하여 피질척수로를 3차원 영상화하였다. 이때, 시작 관심영역은 2차원 분할 비등방성(fractional anisotropy, FA) 색지도(color map)에서 fMRI의 운동 수행 시 활성부위가 가장 많은 곳으로, 목표 관심영역은 하부 전방 뇌교의 피질척수 부위로 설정하였다. 정량적 분석을 위하여 관심영역을 부채살부터 연수까지 좌우 각각 5곳에 설정하여 분할 비등방성과 현성 확산계수(ADC)를 측정하였다. 결과 : 모든 대상자는 fMRI에서 일차 감각운동 영역이 주로 활성화되었다. 확산텐서 영상에서 피질척수로의 경로는 일차 감각운동 영역부터 연수까지 주행하였다. 피질척수로의 FA 값은 모든 대상자에서 중뇌와 내측 섬유띠의 후지가 타 부위보다 높았다. 결론 : fMRI와 DTT의 합성기법은 피질척수로 상태의 3차원 영상화 및 각 부위에서 FA와 ADC값을 이용한 정량적 분석이 가능하였다. 앞으로, fMRI와 DTT 합성기법은 뇌손상 환자에서 피질척수로의 명확한 상태를 연구하는 데 유용하게 이용될 것으로 사료된다.

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확산텐서 MR 영상을 이용한 백질의 비등방성 측정 및 백질섬유 트래킹: 확산경사자장의 방향수가 미치는 영향 (Anisotropy Measurement and Fiber Tracking of the White Matter by Using Diffusion Tensor MR Imaging: Influence of the Number of Diffusion-Sensitizing Gradient Direction)

  • 전우선;홍성우;이종세;김성현;김재형
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제10권1호
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    • pp.1-7
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    • 2006
  • 목적 : 최근 확산텐서영상(diffusion tensor imaging)의 발전으로 뇌백질의 미세 구조적 특성을 평가할 수 있게 되었다. 그러나 확산텐서영상을 얻기 위한 적절한 영상촬영조건 중 확산 강조 경사자장의 적정한 방향 수에 대하여 충분히 연구되지 않은 실정이다. 이에 본 연구에서는 뇌백질의 트래킹(tracking)을 수행하는 데에 있어 확산강조 경사자장의 방향 수가 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 건강한 남녀 13명 (남: 10, 여: 3, 평균나이: 30세, 연령분포: 23-37) 을 대상으로 하였다. 확산텐서영상은 모든 영상촬영조건을 동일하게 유지하면서 확산강조 경사자장의 방향 수를 6-방향, 15-방향, 32-방향으로 변화시키면서 시행하였다. 영상 범위는 뇌교 하방 1 cm부터 측뇌실 상방 2-3 cm까지 포함하였으며 전교련-후교련 연결선에 평행하게 하였다. 영상후처리를 통해 FA (fractional anisotropy, 분할 비등방성) map을 만든 후, 뇌량의 무릎과 팽대에서 FA의 평균값과 표준편차를 각 FA map에서 구하였다. 그리고 뇌의 피질척수로에서 트래킹을 시행하여 트래킹된 백질 섬유의 수를 측정하였다. 얻어진 FA, FA의 표준편차, 트래킹된 피질척수로의 섬유 수를 통계적 방법으로 6-방향, 15-방향, 32-방향사이에서 비교하였다. 결과 : FA는 확산강조 경사자장의 방향 수에 따라 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 경사자장의 방향 수가 증가함에 따라 FA의 표준편차는 유의하게 감소하였고, 트래킹된 피질척수로의 섬유 수는 유의하게 증가하였다. 결론 : 확산텐서영상에서 확산강조 경사자장의 방향 수를 증가시킬수록 더 우수한 백질의 트래킹이 가능하였다.

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음향신호 기반 터널 돌발상황 검지시스템 (Acoustic Signal-Based Tunnel Incident Detection System)

  • 장진환
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.112-125
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    • 2019
  • 본 연구에서는 음향신호 처리기반 터널 돌발상황 탐지시스템을 개발하고 평가하였다. 개발 시스템은 알고리즘, 음향신호 수집기, 서버시스템 세 가지 구성 요소로 구성된다. 비음수 텐서 분해와 은닉 마코프 모델을 이용하여 돌발상황음(충돌, 스키드)을 검출한다. 개발시스템 성능은 제한된 환경과 실제 운영환경에서 평가되었다. 그 결과, 제한된 환경 평가에서 거리별로 80~95%의 검지성능을 보였고, 실제 운영환경에서는 94% 검지성능을 보였다. 기존의 터널 돌발상황 검지기술인 영상 및 루프검지기 기반 시스템 성능과 비교한 결과, 본 개발 기술의 장점은 신속한 검지시간(2초 이내)인 것으로 나타났다.

강인 음성 인식을 위한 가중화된 음원 분산 및 잡음 의존성을 활용한 보조함수 독립 벡터 분석 기반 음성 추출 (Speech extraction based on AuxIVA with weighted source variance and noise dependence for robust speech recognition)

  • 신의협;박형민
    • 한국음향학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.326-334
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    • 2022
  • 이 논문에서는 배경 잡음이 포함되는 환경에서 강인한 음성 인식을 하기 위한 전처리 단계로서 쓰이는 목표 음성 향상 방법을 제안한다. 보조 함수 기반의 독립 벡터 분석(Auxiliary-function-based Independent Vector Analysis, AuxIVA) 기법을 기반으로 가중 공분산 행렬에서 시간에 따라 변하는 분산에 의해서 가중치가 결정된다. 목표 음성에 대한 시간-주파수별 기여도를 나타내는 마스크를 통해 분산의 크기를 조절한다. 이러한 마스크는 음성 향상을 위해서 학습된 신경망 혹은 목표 화자로부터의 직선 성분의 기여도를 찾기 위한 확산성으로부터 추정할 수 있다. 이에 더하여 둘러싼 잡음에 대한 출력들은 서로 다차원 독립 성분 분석을 도입하여 의존성을 주어 안정적으로 노이즈 성분을 추출할 수 있다. 이 AuxIVA 기반의 목표 음성 추출 알고리즘은 또한 노이즈에 대해서 비음수 행렬 분해(Non-negative Matrix Factorization, NMF)를 비음수 텐서 분해(Non-negative Tensor Factorization, NTF)로 확장하여 독립 단순 행렬 분석(Independent Low-Rank Matrix Analysis, ILRMA)의 틀에서도 수행될 수 있다. 이러한 확장을 통해서 여전히 잡음 출력 채널에서의 채널간 의존성을 유지할 수 있다. CHiME-4데이터셋에 대한 실험 결과는 소개된 알고리즘에 대한 효과를 보여준다.

급성 뇌경색 환자에서 예후 추측인자로서의 확산텐서영상 비등방도 (Fractional Anisotropy of Diffusion Tensor Imaging as a Predict Factor in Patient with Acute Cerebral Infarction)

  • 김성길;은성종
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제4권3호
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    • pp.13-18
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    • 2010
  • 확산 텐서 영상을 이용하여 뇌경색 환자의 손상된 백질 섬유를 시각화할 수 있게 되었다. 본 연구의 목적은 뇌경색 환자에서 NIHSS와 분할 비등방도의 상관을 평가하고자 하였다. MR 확산영상에서 뇌경색이 확인된 16명(남:11, 여:5, 평균연령 61세) 환자를 대상으로 24방향 DTI를 시행하였다. 뇌경색 발발 후 2주 이내에 증상이 개선된 환자 9명과 증세가 악화된 환자 7명으로 구분하였다. FA값의 정량측정을 위해 병소와 병소 반대측이 통계적으로 유의한 차이가 있음을 확인하였다. 확산강조영상에서는 병소가 고신호로 보였으나, FA값은 정상측 보다 낮게 측정되었다. NIHSS상의 임상증상이 개선된 환자들의 FA값은 0.41, 반대측 정상부는 0.49로 병소측이 15%정도 낮게 측정되었다. 그러나 NIHSS상 증상이 악화된 환자들의 경우 병소측 FA값이 0.28, 반대측 정상부는 0.56으로 큰 차이를 보였다. 결론적으로 DTI에서의 FA값은 뇌경색 환자의 예후를 평가하는데 매우 유용한 지표로 이용될 수 있을 것이다.

효율적인 자동 주석을 위한 단어 임베딩 인공 신경 정리 증명계 구축 (Neural Theorem Prover with Word Embedding for Efficient Automatic Annotation)

  • 양원석;박한철;박종철
    • 정보과학회 논문지
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    • 제44권4호
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    • pp.399-410
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    • 2017
  • 본 연구는 전문기관에서 생산되는 검증된 문서의 정보를 웹상의 수많은 검증되지 않은 문서에 자동 주석하여 신뢰도를 향상하고 심화 정보를 추가하는 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 국가암정보센터의 검증된 문서들에서 추출한 19,304개 명제를 위키피디아 암 관련 문서에서 추출한 1,486개 명제에 주석하는 과제를 수행하기 위해, 기존 인공 신경 정리 증명계의 순환 모듈을 단어 임베딩 모듈로 교체하였다. 이를 통해 기존의 근본적인 문제점이었던 학습 시간 문제를 해결하였고, 동일한 환경에서 기존 시스템의 학습 시간이 233.9일로 추정된 것에 비해 재구축한 시스템은 102.1분 내로 학습이 완료되었다. 제안하는 시스템의 장점은 명제를 텐서로 인코딩하여 미분 가능하게 전체적인 연산을 진행하는 인공 신경 정리 증명계가 단어의 정확한 일치를 파악하는 전통적인 정리 증명계를 포함하며 동시에 유사어 관계로부터의 논리 전개 역시 가능하게 한다는 점을 실제 문서 데이터에서 입증했다는 것이다.

발명하는 사람들-제50호

  • 한미영
    • 발명하는 사람들
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    • 50호
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    • pp.1-16
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    • 2006
  • '제1회 여대생 발명캠프' 성황리에 마쳐/'발명으로 풍성한 가을을 맞이하시길'/IT기업, 국내 특허 30% 이상 넘었다/레이저 프린터 특허출원, 프린터 분야 중 최다/피부 보호하는 자외선 차단제, 특허출원 꾸준히 증가/액정표시장치 관련 특허 지속적 증가/진공청소기, 첨단 기술로 혁신 꾀해/소멸특허정보, 온.오프라인 제공/발명 지도자 양성 연수, 온라인에서 이루어진다/검색율증가로 활발한 지재권 활동 기대/'2006상표-디자인 전시회'/표준기술특허로 신제품 개발 쉬워져/김광림 전 차관, 세명대 총장에 취임/영양 살린 '기능성 국수' 눈길 끌어/특허청, 포스코와 혁신 파트너십 체결/한국특허정보원, 성과 관리제 도입으로 경영 성과 극대화/특허청, 상반기 미국 국제특허출원 심사 1백18건 유치/중소기업 48%, 고액 기술이전비 '지불 가능'/특허청, 고객눈높이 맞춘 민원서비스 제공/모범명세서 첨부제도로 특허 받기 쉬워져/'여성 발명인의 축제' 개최/'제5회 전국 대학발명 경진대회'/'미스터 차우' 둘러싼 상표권 분쟁 치열/외환은행, 외국인 근로자 해외송금서비스 특허 획득/재난 방지 시스템 구축 핵심기술, 특허출원 증가/비밀디자인 청구기간 확대/이젠, 여름용품 정리할 때/역사 속의 발명품/하루 10분 발명교실/특허Q&A/한경희 (주)한경희 생활과학 대표이사/특허청, 수해복구에 두 팔 걷고 나서/무선환경에서의 저작권보호 관련 외국인출원 급증/아이디어 착상 및 발명 기법/다림질 편하게 하는 요령 10가지/발명을 통한 사업화, 시대의 흐름과 인간의 마음을 담아야/스텐서의 전자레인지/3차원 구조물 만들수 있는 나노종이 개발/애플, 크리에이티브에 1억불 지급/흰 우유에 꽂으면 딸기맛 나는 '퍼니스토로우'/한올제약, 씹는 비만 치료제 특허 취득/음성군, 기술로 복숭아 털 알레르기 잡았다/향기로 소비자 마음을 사로잡는다/'독일 국제 아이디어.발명.신제품 전시회'/한국여성발명협회 회원사 발명품 가이드/코네쥬얼리, 우선심사 통해 특허등록/

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확산텐서영상(Diffusion Tensor Imaging)을 이용한 정상 뇌량에서의 연령대별 신경섬유로의 변화 (Evaluation of the Neural Fiber Tractography Associated with Aging in the Normal Corpus Callosum Using the Diffusion Tensor Imaging (DTI))

  • 임인철;구은회;이재승
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제5권4호
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    • pp.189-194
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    • 2011
  • 본 연구는 자기공명 확산텐서영상(DTI)을 이용하여 연령대에 따른 정상 뇌량의 신경섬유로 영상을 정량적으로 분석하여 유용성을 평가하고자 하였다. 뇌질환이나 다른 질병이 없는 건강한 지원자 60명을 대상으로 시행하였다. 검사방법은 TR: 6650 ms, TE: 66 ms, FA: $90^{\circ}$, NEX: 2, thickness: 2 mm, no gap, FOV: 220 mm, b-value: $800s/mm^2$, sense factor: 2, acquisition matrix size: $2{\times}2{\times}2mm^3$로 하였고, 검사시간은 3분 46초이었다. 평가방법은 영상범위를 두개저부에서 두정부까지 포함하여 color-cored FA map을 만든 후 뇌량의 슬부, 전체부, 후체부, 이행부, 그리고 팽대부 등 5개의 부위에 관심영역을 설정하고 각각 트래킹을 하여 신경섬유로의 길이를 정량적으로 측정하였다. 측정 결과 뇌량의 슬부에 대한 신경섬유로 길이는 20대: $61.8{\pm}6.8$, 30대: $63.9{\pm}3.8$, 40대: $65.5{\pm}6.4$, 50대: $57.8{\pm}6.0$, 60대: $58.9{\pm}4.5$, 70대 이상: $54.1{\pm}8.1mm$, 전체부에서는 20대: $54.8{\pm}8.8$, 30대: $58.5{\pm}7.9$, 40대: $54.8{\pm}7.8$, 50대: $56.1{\pm}10.2$, 60대: $48.5{\pm}6.2$, 70대 이상: $48.6{\pm}8.3mm$, 후체부에서는 20대: $72.7{\pm}9.1$, 30대: $61.6{\pm}9.1$, 40대: $60.9{\pm}10.5$, 50대: $61.4{\pm}11.7$, 60대: $54.9{\pm}10.0$, 70대 이상: $53.1{\pm}10.5mm$, 이행부에서는 20대: $71.5{\pm}17.4$, 30대: $74.1{\pm}14.9$, 40대: $73.6{\pm}14.2$, 50대: $66.3{\pm}12.9$, 60대: $56.5{\pm}11.2$, 70대 이상: $56.8{\pm}11.3mm$, 그리고 팽대부에서는 20대: $82.6{\pm}6.8$, 30대: $86.9{\pm}6.4$, 40대: $83.1{\pm}7.1$, 50대: $81.5{\pm}7.4$, 60대: $78.6{\pm}6.0$, 70대 이상: $80.55{\pm}8.6mm$ 이었다. 정상 뇌량에 대한 신경섬유로의 길이는 슬부(P=0.001)와 후체부(P=0.009), 그리고 이행부(P=0.012)에서 통계적으로 유의한 차이가 있었으며, 연령대로는 30대와 40대까지 증가하다가 연령대가 높아질수록 감소하는 경향을 보였다. 이는 뇌의 신경세포들이 중년의 나이에서 활발히 발달하고 있음을 신경 섬유로 영상을 통해 확인할 수 있었다.