디자인 패턴의 사용은 시스템을 좀 더 유연하고, 이해하기 쉽고, 재사용 가능하게 만든다. 개발이 완료된 시스템이 명확하게 문서화가 되어 있으면, 시스템의 내부 구조를 이해하기 쉽고, 향후 유지 보수의 비용이 적게 든다. 하지만, 대부분 시스템의 경우 개발된 시스템의 문서화가 잘 되어 있지 않기 때문에, 시스템에 문제가 생겨 수정 하고자 하거나, 새로운 모듈을 추가하여 시스템의 기능을 확장하고자 할 때, 전체 소스코드를 분석하여 시스템을 이해해야 하는 어려움이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 소스코드에서 자동적으로 디자인 패턴을 인식하여 문서화를 증진시킬 수 있다. 따라서 신뢰할 만한 디자인 패턴 인식 시스템이 중요하다. 지금까지 디자인 패턴 인식 방법은 시스템의 구조적인 특징만을 이용하여 패턴을 인식하여 왔다. 그래서 본 논문은 구조적인 특징뿐만 아니라 동적인 분석, 그리고 자동학습(machine learning)에 기반하여 소스코드로부터 디자인 패턴을 인식하는 방법을 제안하고자 한다. 그리고 전 작업에서 만든 자바로 쓰여진 에이전트 개발 툴을 대상으로 실시하여 인식한 디자인 패턴에 대한 평가를 하였다.
본 논문에서는 개인 식별을 위하여 복수 해상도 구조를 제시하였고 이 방법으로 구순문 인식을 구현하였다. 구순문 인식은 지문, 음성 패턴, 홍채 패턴과 얼굴 인식과 같은 신체적 특징에 비하여 상대적으로 연구가 많이 이루어지지 않은 신체적 특징이다. 구순문은 CCD 카메라를 이용할 경우 홍채나 얼굴 패턴 같은 다른 특징 요소와 연결하여 인식 시스템을 구축할 수 있는 장점을 가지고 있다. 구순문 인식을 위해 pattern kernels를 이용한 새로운 방법을 제시하였다. Pattern kernels는 여러 개의 local lip print mask들로 구성된 함수이며, lip print의 정보를 디지털 데이터로 전환시켜 준다. 복수 해상도를 가지는 인식 시스템은 단일 해상도의 시스템보다 더욱 신뢰적이며 인식률도 높다.
기존의 OTP(One-Time Password) 인증 시스템은 OTP 단말을 휴대해야하는 불편함이 있으며 생성한 OTP 값을 그대로 OTP 단말에 출력하기 때문에 주변에 쉽게 노출될 수 있다. 또한, 기존의 9자리 패턴 인식 방법은 같은 패턴 지점을 연속으로 인식시킬 수 없고 패턴을 그리는 경로에 다른 패턴 지점이 포함될 수 있다는 한계가 있어 제한적인 패턴 결과를 가진다. 따라서, 본 논문은 원형 배치된 패턴 지점 기반의 OTP 대칭 값 패턴 인증 시스템을 통해 OTP 단말을 휴대할 필요가 없게 하고, OTP의 각 자리 값을 대칭 값으로 표현함으로써 OTP 값의 노출을 막는다. 또한 모든 OTP 값으로 패턴 인식이 가능하도록 하기 위해 패턴 지점을 원형 배치하는 방법을 제안한다. 이는 직접적으로 OTP 값이 노출될 가능성을 감소시키고, OTP 인증을 위한 패턴 인식에서 패턴 지점을 원형 배치함으로써 모든 OTP 값이 패턴으로 변환될 수 있도록 한다. 본 논문은 패턴 지점의 원형 배치와 대칭 값을 이용한 OTP 인증 시스템을 제안하여 새로운 OTP 인증 방법으로 패턴 인식을 적용할 수 있도록 한다.
본 연구에서는 비디오 영상데이터로부터 인간의 행동패턴의 인식기술 및 상황인식 기법을 소개하고 이를 활용한 실용적 응용으로서 지능형 감시시스템을 제안한다. 순차적 영상신호에서 형태기반의 정적 특징과 목표물의 움직임 요소를 측정한 동적 특징을 결합한 형태의 특징 표현 및 추출기법과 행동패턴 및 상황패턴에 대한 인식 모델을 제시하고 구현한다. 모듈구조의 시스템에서 영상처리 모듈과 패턴인식 모듈은 특징추출 및 인식과정을 수행하며, 감시영상에 대한 상황판단 기능은 데이터베이스 모듈과 연동하여 효과적인 검색기능과 경보기능 등을 지원한다. 이러한 기능은 기존의 시스템에서 운영자의 지속적인 감시작업과 상황판단 작업을 보조 또는 대행하여 수행할 수 있을 뿐만 아니라 데이터저장 공간을 획기적으로 줄이고 부수적으로 효율적인 영상의 조회기능 및 추적기능 등의 유용한 인터페이스를 지원한다.
패턴 인식(Patterns Recognition)은 인공 지능의 한 분야로서 이해할 수 있는데, 요즈음은 보안과 관련하여 많은 연구가 진행되고 있다. 웨이블렛 변환(Wavelet Transform)은 공간-주파수 영역에서 신호의 국소화를 효율적으로 구현할 수 있다. 하지만, 이를 패턴 인식의 특징 추출에 그대로 이용할 경우 입력 신호의 위치 이동 등이 문제가 되며, 이것은 또한 에러 요인이 된다. 본 논문에서는 웨이블렛 변환을 패턴 인식에 적용할 경우 발생하는 입력 신호의 위치이동에 따른 문제점을 보완하여, 개선된 방법으로 패턴 인식에 사용할 수 있는 알고리즘을 제안하며, 실험 결과를 바탕으로 그의 타당성을 보인다.
생체인식 시스템은 인간 고유의 물리적인 특성들을 이용하여 인간을 인식하는 기술이다. 그리고 특정한 물리적인 특징들을 얻기 위하여 센서를 사용하고 디지털 패턴으로 변환시켜서 저장된 패턴과 비교한다. 구순문 인식은 지문, 음싶 패턴, 홍태 패턴과 얼굴 인식과 같은 신체적 특징에 비하여 상대적으로 연구가 많이 이루어지지 않았다. 구순문은 CCD 카메라를 이용할 경우 홍채나 얼굴 패턴 같은 다른 특징 요소와 연결하여 인식 시스템을 구축할 수 있는 장점을 가지고 있다. 구순문 인식을 위해 패턴 커널을 이용한 새로운 방법을 제시하였다. 패턴 커널은 여러 개의 국부 구순문 마스크 (local lip print mask)들로 구성된 함수이며, 구순문의 정보를 디지털 데이터로 전환시켜 준다. 복수 해상도를 가지는 인식 시스템은 단일 해상도의 시스템보다 더욱 신뢰적 이며 인식률도 높다. 복수해상도 구조는 오인식률을 현저히 감소시키므로 복수해상도를 갖는 구순문 인식은 생체인식 시스템에 잘 활용될 수 있다.
본 논문은 다치(MVL : Multiple Valued Logic) 신경망의 BP 알고리즘을 이용하여 패턴 인식에 응용하는 방법을 제안한다. 패턴처리에 필요한 원 패턴에 대한 물체 농도의 특징을 추출하고, 물체 농도의 특징을 다치로 사상시킨다. 또한 다치 신경망을 이용하여 원 패턴을 학습을 시킨 다음, 노이즈 패턴을 제거하여 원 패턴에 근접한 패턴을 인식하게 되므로, 패턴에 필요한 시간 및 기억 공간을 최소화할 수 있다.
어려운 패턴인식 문제를 다루기 위하여, 다수 인식기를 사용하는 다수 인식기 시스템의 개발에 관한 연구가 활성화 되었으나, 다수 인식기 시스템의 효율적인 구축에 관한 체계적인 시도는 그리 많지 않았다. 다수 인식기 시스템의 효율성은 인식기 집합에 포함되는 인식기의 선택 방법과 선택된 인식기들의 결합 방법에 의해서 결정되는 시스템의 인식 성능으로 판단될 수 있다. 따라서, 이들 요인을 고려하여 효율성이 높은 다수 인식기 시스템을 구축하는 방법을 살펴보고자 한다.
본 논문에서는 질감영상의 마이크로패턴 간 공간적인 동시발생 빈도를 고려한 패턴인식을 제안한다. 여기서 마이크로패턴은 블록영상의 중간값에 기반한 국소이진패턴(local binary pattern : LBP)으로 추출되고, 추출된 국소이진패턴들 사이의 동시발생빈도를 고려하여 패턴인식을 수행한다. 중간값 이진패턴은 영상의 국소속성을 고려할 뿐만 아니라 잡음에 강건한 패턴분석을 위함이고, 동시발생빈도는 영상의 전역속성을 고려하여 인식성능을 좀 더 향상시키기 위함이다. 제안된 기법을 120*120 픽셀의 17개 RGB 질감 패턴영상을 대상으로 유클리디언(Euclidean) 거리에 기반한 실험결과, 우수한 인식성능이 있음을 확인하였다.
주어진 시스템에서 정보와 정보흐름에 대한 패턴인식을 하기 위해서는, 정보를 내포하고 있는 문맥이 내용에 따라서 다른 단어나 다른 정보를 추론하여 원래의미를 전달함에 있어 오도할 수 있기 때문에, 문맥의 분해에서 정보 조각의 묶음 형태로 전환하는 작업에서부터 연구는 시작되어야만 한다. 많은 연구자들이 정보의 저장, 재표현, 부호화, 검색 등에 관해 효과적인 방법론을 찾고자 노력해 오고 있다. 유사한 노력의 일환으로 본 논문에서는 군이론과 상황이론을 응용해서 정보 및 정보흐름의 패턴인식에 관한 새로운 모델링 기법을 제안하고자 한다. 정보처리에 관련된 선행연구와 비교해서, 본 연구에서 제안하는 방법은 수학이론인 군이론과 상황이론에서 사용되고 있는 개념과 정의를 사용하였다는 점에서 매우 새로운 접근방법이라 할 수 있다. 본 논문에서는 정보흐름의 패턴인식을 위한 모델링 기법으로 Abelian Pattern Semi-Group을 제시하는데 이러한 접근방법은 최근 중요한 연구 분야가 되고 있는 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서도 활용될 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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