• 제목/요약/키워드: GRU Model

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SC-GRU encoder-decoder 모델을 이용한 자연어생성 (Natural Language Generation Using SC-GRU Encoder-Decoder Model)

  • 김건영;이창기
    • 한국어정보학회:학술대회논문집
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    • 한국어정보학회 2017년도 제29회 한글및한국어정보처리학술대회
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    • pp.167-171
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    • 2017
  • 자연어 생성은 특정한 조건들을 만족하는 문장을 생성하는 연구로, 이러한 조건들은 주로 표와 같은 축약되고 구조화된 의미 표현으로 주어지며 사용자가 자연어로 생성된 문장을 받아야 하는 어떤 분야에서든 응용이 가능하다. 본 논문에서는 SC(Semantically Conditioned)-GRU기반 encoder-decoder모델을 이용한 자연어 생성 모델을 제안한다. 본 논문에서 제안한 모델이 SF Hotel 데이터에서는 0.8645 BLEU의 성능을, SF Restaurant 데이터에서는 0.7570 BLEU의 성능을 보였다.

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Fast Convergence GRU Model for Sign Language Recognition

  • Subramanian, Barathi;Olimov, Bekhzod;Kim, Jeonghong
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제25권9호
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    • pp.1257-1265
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    • 2022
  • Recognition of sign language is challenging due to the occlusion of hands, accuracy of hand gestures, and high computational costs. In recent years, deep learning techniques have made significant advances in this field. Although these methods are larger and more complex, they cannot manage long-term sequential data and lack the ability to capture useful information through efficient information processing with faster convergence. In order to overcome these challenges, we propose a word-level sign language recognition (SLR) system that combines a real-time human pose detection library with the minimized version of the gated recurrent unit (GRU) model. Each gate unit is optimized by discarding the depth-weighted reset gate in GRU cells and considering only current input. Furthermore, we use sigmoid rather than hyperbolic tangent activation in standard GRUs due to performance loss associated with the former in deeper networks. Experimental results demonstrate that our pose-based optimized GRU (Pose-OGRU) outperforms the standard GRU model in terms of prediction accuracy, convergency, and information processing capability.

Korean Sentiment Analysis Using Natural Network: Based on IKEA Review Data

  • Sim, YuJeong;Yun, Dai Yeol;Hwang, Chi-gon;Moon, Seok-Jae
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제13권2호
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    • pp.173-178
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    • 2021
  • In this paper, we find a suitable methodology for Korean Sentiment Analysis through a comparative experiment in which methods of embedding and natural network models are learned at the highest accuracy and fastest speed. The embedding method compares word embeddeding and Word2Vec. The model compares and experiments representative neural network models CNN, RNN, LSTM, GRU, Bi-LSTM and Bi-GRU with IKEA review data. Experiments show that Word2Vec and BiGRU had the highest accuracy and second fastest speed with 94.23% accuracy and 42.30 seconds speed. Word2Vec and GRU were found to have the third highest accuracy and fastest speed with 92.53% accuracy and 26.75 seconds speed.

비지도 학습 기반의 임베딩과 오토인코더를 사용한 침입 탐지 방법 (Intrusion Detection Method Using Unsupervised Learning-Based Embedding and Autoencoder)

  • 이준우;김강석
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제12권8호
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    • pp.355-364
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    • 2023
  • 최근 지능화된 사이버 위협이 지속적으로 증가함에 따라 기존의 패턴 혹은 시그니처 기반의 침입 탐지 방식은 새로운 유형의 사이버 공격을 탐지하는데 어려움이 있다. 따라서 데이터 학습 기반 인공지능 기술을 적용한 이상 징후 탐지 방법에 관한 연구가 증가하고 있다. 또한 지도학습 기반 이상 탐지 방식은 학습을 위해 레이블 된 이용 가능한 충분한 데이터를 필요로 하기 때문에 실제 환경에서 사용하기에는 어려움이 있다. 최근에는 정상 데이터로 학습하고 데이터 자체에서 패턴을 찾아 이상 징후를 탐지하는 비지도 학습 기반의 방법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러므로 본 연구는 시퀀스 로그 데이터로부터 유용한 시퀀스 정보를 보존하는 잠재 벡터(Latent Vector)를 추출하고, 추출된 잠재 벡터를 사용하여 이상 탐지 학습 모델을 개발하는데 있다. 각 시퀀스의 특성들에 대응하는 밀집 벡터 표현을 생성하기 위하여 Word2Vec을 사용하였으며, 밀집 벡터로 표현된 시퀀스 데이터로부터 잠재 벡터를 추출하기 위하여 비지도 방식의 오토인코더(Autoencoder)를 사용하였다. 개발된 오토인코더 모델은 시퀀스 데이터에 적합한 순환신경망 GRU(Gated Recurrent Unit) 기반의 잡음 제거 오토인코더, GRU 네트워크의 제한적인 단기 기억문제를 해결하기 위한 1차원 합성곱 신경망 기반의 오토인코더 및 GRU와 1차원 합성곱을 결합한 오토인코더를 사용하였다. 실험에 사용된 데이터는 시계열 기반의 NGIDS(Next Generation IDS Dataset) 데이터이며, 실험 결과 GRU 기반의 오토인코더나, 1차원 합성곱 기반의 오토인코더를 사용한 모델보다 GRU와 1차원 합성곱을 결합한 오토인코더가 훈련 데이터로부터 유용한 잠재 패턴을 추출하기 위한 학습 시간적 측면에서 효율적이었고 이상 탐지 성능 변동의 폭이 더 작은 안정된 성능을 보였다.

Recovery the Missing Streamflow Data on River Basin Based on the Deep Neural Network Model

  • Le, Xuan-Hien;Lee, Giha
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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    • pp.156-156
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    • 2019
  • In this study, a gated recurrent unit (GRU) network is constructed based on a deep neural network (DNN) with the aim of restoring the missing daily flow data in river basins. Lai Chau hydrological station is located upstream of the Da river basin (Vietnam) is selected as the target station for this study. Input data of the model are data on observed daily flow for 24 years from 1961 to 1984 (before Hoa Binh dam was built) at 5 hydrological stations, in which 4 gauge stations in the basin downstream and restoring - target station (Lai Chau). The total available data is divided into sections for different purposes. The data set of 23 years (1961-1983) was employed for training and validation purposes, with corresponding rates of 80% for training and 20% for validation respectively. Another data set of one year (1984) was used for the testing purpose to objectively verify the performance and accuracy of the model. Though only a modest amount of input data is required and furthermore the Lai Chau hydrological station is located upstream of the Da River, the calculated results based on the suggested model are in satisfactory agreement with observed data, the Nash - Sutcliffe efficiency (NSE) is higher than 95%. The finding of this study illustrated the outstanding performance of the GRU network model in recovering the missing flow data at Lai Chau station. As a result, DNN models, as well as GRU network models, have great potential for application within the field of hydrology and hydraulics.

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What are the benefits and challenges of multi-purpose dam operation modeling via deep learning : A case study of Seomjin River

  • Eun Mi Lee;Jong Hun Kam
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.246-246
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    • 2023
  • Multi-purpose dams are operated accounting for both physical and socioeconomic factors. This study aims to evaluate the utility of a deep learning algorithm-based model for three multi-purpose dam operation (Seomjin River dam, Juam dam, and Juam Control dam) in Seomjin River. In this study, the Gated Recurrent Unit (GRU) algorithm is applied to predict hourly water level of the dam reservoirs over 2002-2021. The hyper-parameters are optimized by the Bayesian optimization algorithm to enhance the prediction skill of the GRU model. The GRU models are set by the following cases: single dam input - single dam output (S-S), multi-dam input - single dam output (M-S), and multi-dam input - multi-dam output (M-M). Results show that the S-S cases with the local dam information have the highest accuracy above 0.8 of NSE. Results from the M-S and M-M model cases confirm that upstream dam information can bring important information for downstream dam operation prediction. The S-S models are simulated with altered outflows (-40% to +40%) to generate the simulated water level of the dam reservoir as alternative dam operational scenarios. The alternative S-S model simulations show physically inconsistent results, indicating that our deep learning algorithm-based model is not explainable for multi-purpose dam operation patterns. To better understand this limitation, we further analyze the relationship between observed water level and outflow of each dam. Results show that complexity in outflow-water level relationship causes the limited predictability of the GRU algorithm-based model. This study highlights the importance of socioeconomic factors from hidden multi-purpose dam operation processes on not only physical processes-based modeling but also aritificial intelligence modeling.

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합리적인 하천수 관리체계 구축을 위한 자료기반 방류량 예측모형 개발 (Development of a Data-Driven Model for Forecasting Outflow to Establish a Reasonable River Water Management System)

  • 유형주;이승오;최서혜;박문형
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.75-92
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    • 2020
  • 일반적으로 물수지 분석 시 공급에 해당되는 회귀수량의 경우 용수별 회귀율을 일률적으로 정하여 산정하는 방법을 채택하고 있어 정확한 가용유량을 산정하지 못하는 한계를 갖고 있다. 이에 본 연구에서는 회귀수 중 하·폐수에 초점을 두었고 인공신경망 등의 기계학습 모형을 적용하여 하수종말처리장의 방류량 예측 모형을 개발하였다. 시계열 자료예측 시 사용되는 주요 기계학습 모형인 LSTM (Long Short-Term Memory), GRU (Gated Recurrent Units), SVR (Support Vector Regression)모형을 적용하였으며 관측 값과 예측 값을 비교하는 오차지표를 통하여 방류량 예측의 최적의 모형을 선정하였다. 모형 적용 결과, GRU 모형의 평균제곱근 오차(Root Mean Square Error, RMSE)는 LSTM 모형과 SVR 모형보다 작으며 Nash-Sutcliffe 계수(NSE)는 LSTM 모형과 SVR 모형보다 큰 것을 확인하였고, 이를 근거로 하수종말처리장의 방류량 예측에 최적모형은 GRU 모형이라고 판단하였다. 다만, 극값에서는 예측 값이 과소 및 과대 산정되는 경향을 보여 추후 예측 정확도 향상을 위해서는 극한사상에 대한 추가자료 구축 및 입력 자료의 최소시간단위를 축소하는 것이 필요할 것으로 판단되었다. 또한, 예측하고자 하는 대상지의 용수이용량을 검토하고 계절적 영향을 반영할 수 있는 추가인자를 고려하게 되면 기후변동성에 대비하여 정확한 방류량 예측이 가능하며 예측 결과를 토대로 종합적인 하천수 사용관리 및 물이용 계획 수립을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

Gated recurrent unit (GRU) 신경망을 이용한 적혈구 침강속도 예측 (Forecasting of erythrocyte sedimentation rate using gated recurrent unit (GRU) neural network)

  • 이재진;홍현지;송재민;염은섭
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.57-61
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    • 2021
  • In order to determine erythrocyte sedimentation rate (ESR) indicating acute phase inflammation, a Westergren method has been widely used because it is cheap and easy to be implemented. However, the Westergren method requires quite a long time for 1 hour. In this study, a gated recurrent unit (GRU) neural network was used to reduce measurement time of ESR evaluation. The sedimentation sequences of the erythrocytes were acquired by the camera and data processed through image processing were used as an input data into the neural network models. The performance of a proposed models was evaluated based on mean absolute error. The results show that GRU model provides best accurate prediction than others within 30 minutes.

GRU기반 전력사용량 예측을 적용한 스마트 미터기 구현 (Implementation of Smart Meter Applying Power Consumption Prediction Based on GRU Model)

  • 이지영;선영규;이선민;김수현;김영규;이원섭;심이삭;김진영
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.93-99
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    • 2019
  • 본 논문에서는 효율적 에너지 관리를 위해 인공 신경망 중 하나인 GRU 모델을 사용하여 전력사용량을 예측하고 예측된 전력사용량과 실제 전력사용량의 비교를 통해 부하를 자동 제어 하는 스마트 미터기를 제안한다. 제안한 스마트 미터기를 통해 GRU 모델을 학습시키기 위해 필요한 전력사용량 데이터를 수집했다. 구현된 스마트 미터기가 전력사용량 자동측정 및 실시간 관찰 기능과 전력사용량 예측을 통한 부하 제어 기능을 가지고 있음을 보여준다. 성능평가 지표 중 하나인 Root Mean Squared Error (RMSE) 값에 약 20%의 마진 값을 이용하여 부하 자동 제어를 위한 기준 값으로 설정했다. 부하 자동 제어 기능을 가진 스마트 미터기로 인해 에너지 관리의 효율성이 증대되는 것을 확인하였다.

LSTM과 GRU 딥러닝 IoT 파워미터 기반의 단기 전력사용량 예측 (Short-term Power Consumption Forecasting Based on IoT Power Meter with LSTM and GRU Deep Learning)

  • 이선민;선영규;이지영;이동구;조은일;박대현;김용범;심이삭;김진영
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.79-85
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    • 2019
  • 본 연구에서는 Long Short Term Memory (LSTM) 신경망과 Gated Recurrent Unit(GRU) 신경망을 Internet of Things (IoT) 파워미터에 적용하여 단기 전력사용량 예측방법을 제안하고, 실제 가정의 전력사용량 데이터를 토대로 예측 성능을 분석한다. 성능평가 지표로써 Mean Absolute Error (MAE), Mean Absolute Percentage Error (MAPE), Mean Percentage Error (MPE), Mean Squared Error (MSE), Root Mean Squared Error (RMSE)를 이용한다. 실험 결과는 GRU 기반의 모델이 LSTM 기반의 모델에 비해 MAPE 기준으로 4.52%, MPE 기준으로 5.59%만큼의 성능개선을 보였다.