• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제23권10호
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• pp.1236-1249
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• 2020

In a most recent object tracking research work, applying Convolutional Neural Network and Recurrent Neural Network-based strategies become relevant for resolving the noticeable challenges in it, like, occlusion, motion, object, and camera viewpoint variations, changing several targets, lighting variations. In this paper, the LSTM Network-based Tracking association method has proposed where the technique capable of real-time multi-object tracking by creating one of the useful LSTM networks that associated with tracking, which supports the long term tracking along with solving challenges. The LSTM network is a different neural network defined in Keras as a sequence of layers, where the Sequential classes would be a container for these layers. This purposing network structure builds with the integration of tracking association on Keras neural-network library. The tracking process has been associated with the LSTM Network feature learning output and obtained outstanding real-time detection and tracking performance. In this work, the main focus was learning trackable objects locations, appearance, and motion details, then predicting the feature location of objects on boxes according to their initial position. The performance of the joint object tracking system has shown that the LSTM network is more powerful and capable of working on a real-time multi-object tracking process.

• Structural Monitoring and Maintenance
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• 제7권2호
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• pp.109-124
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• 2020

Benefiting from the massive monitoring data collected by the Structural health monitoring (SHM) system, scholars can grasp the complex environmental effects and structural state during structure operation. However, the monitoring data is often missing due to sensor faults and other reasons. It is necessary to study the recovery method of missing monitoring data. Taking the structural temperature monitoring data of Nanjing Dashengguan Yangtze River Bridge as an example, the long short-term memory (LSTM) network-based recovery method for missing structural temperature data is proposed in this paper. Firstly, the prediction results of temperature data using LSTM network, support vector machine (SVM), and wavelet neural network (WNN) are compared to verify the accuracy advantage of LSTM network in predicting time series data (such as structural temperature). Secondly, the application of LSTM network in the recovery of missing structural temperature data is discussed in detail. The results show that: the LSTM network can effectively recover the missing structural temperature data; incorporating more intact sensor data as input will further improve the recovery effect of missing data; selecting the sensor data which has a higher correlation coefficient with the data we want to recover as the input can achieve higher accuracy.

• 한국정보과학회 언어공학연구회:학술대회논문집(한글 및 한국어 정보처리)
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• 한국정보과학회언어공학연구회 2017년도 제29회 한글 및 한국어 정보처리 학술대회
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• pp.159-162
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• 2017

Long Short-Term Memory Recurrent Neural Network(LSTM RNN)는 순차 데이터 모델링에 적합한 딥러닝 모델이다. Bidirectional LSTM RNN(BiLSTM RNN)은 RNN의 그래디언트 소멸 문제(vanishing gradient problem)를 해결한 LSTM RNN을 입력 데이터의 양 방향에 적용시킨 것으로 입력 열의 모든 정보를 볼 수 있는 장점이 있어 자연어처리를 비롯한 다양한 분야에서 많이 사용되고 있다. Highway Network는 비선형 변환을 거치지 않은 입력 정보를 히든레이어에서 직접 사용할 수 있게 LSTM 유닛에 게이트를 추가한 딥러닝 모델이다. 본 논문에서는 Highway Network를 한국어 의미역 결정에 적용하여 기존 연구 보다 더 높은 성능을 얻을 수 있음을 보인다.

• 한국어정보학회:학술대회논문집
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• 한국어정보학회 2017년도 제29회 한글및한국어정보처리학술대회
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• pp.159-162
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• 2017

Long Short-Term Memory Recurrent Neural Network(LSTM RNN)는 순차 데이터 모델링에 적합한 딥러닝 모델이다. Bidirectional LSTM RNN(BiLSTM RNN)은 RNN의 그래디언트 소멸 문제(vanishing gradient problem)를 해결한 LSTM RNN을 입력 데이터의 양 방향에 적용시킨 것으로 입력 열의 모든 정보를 볼 수 있는 장점이 있어 자연어처리를 비롯한 다양한 분야에서 많이 사용되고 있다. Highway Network는 비선형 변환을 거치지 않은 입력 정보를 히든레이어에서 직접 사용할 수 있게 LSTM 유닛에 게이트를 추가한 딥러닝 모델이다. 본 논문에서는 Highway Network를 한국어 의미역 결정에 적용하여 기존 연구 보다 더 높은 성능을 얻을 수 있음을 보인다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제17권3호
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• pp.896-915
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• 2023

The network function virtualization (NFV) uses virtualization technology to separate software from hardware. One of the most important challenges of NFV is the resource management of virtual network functions (VNFs). According to the dynamic nature of NFV, the resource allocation of VNFs must be changed to adapt to the variations of incoming network traffic. However, the significant delay may be happened because of the reallocation of resources. In order to balance the performance between delay and quality of service, this paper firstly made a compromise between VNF migration and energy consumption. Then, the long short-term memory (LSTM) was utilized to forecast network traffic. Also, the asymmetric loss function for LSTM (LO-LSTM) was proposed to increase the predicted value to a certain extent. Finally, an experiment was conducted to evaluate the performance of LO-LSTM. The results demonstrated that the proposed LO-LSTM can not only reduce migration times, but also make the energy consumption increment within an acceptable range.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.39-46
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• 2021

인공지능은 현재 인공지능 번역기, 페이스 아이디와 같이 우리의 삶 다양한 곳에 적용되고 있으며 여러 가지 장점으로 많은 산업분야에서도 적용되고 있다. 본 연구는 매년 방대한 양의 콘텐츠들이 넘쳐나는 상황에서 인공지능을 적용한 카테고리 분류로 원하는 데이터를 추출함으로써 편의성을 제공한다. 본 연구에서는 텍스트 분류에서 두각을 나타내고 있는 LSTM(Long-Short Term Memory network)을 사용한 모델을 제안하며 자연어 처리에 적합한 구조를 가진 RNN(Recurrent Neural Network)과 BiLSTM(Bidirectional LSTM)을 사용한 모델과의 성능을 비교한다. 세 가지 모델의 성능비교는 뉴스 텍스트 데이터에 적용해 accuracy, precision, recall의 측정값을 사용해 비교하였고 그 결과 LSTM모델의 성능이 가장 우수한 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서는 LSTM을 사용한 텍스트 분류를 권장한다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제57권2호
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• pp.127-137
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• 2024

수자원 관리를 위해 주로 사용되는 물리 모형은 입력자료의 구축과 구동이 어렵고 사용자의 주관적 견해가 개입될 수 있다. 최근 수자원 분야에서 이러한 문제점을 보완하기 위해 기계학습과 같은 자료기반 모델을 이용한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 관측자료만을 이용하여 강원도 삼척시 오십천 유역의 장기강우유출모의를 수행했다. 이를 위해 기상자료로 3개의 입력자료군(기상관측요소, 일 강수량 및 잠재증발산량, 일강수량 - 잠재증발산량)을 구성하고 LSTM (Long Short-term Memory)인공신경망 모델에 각각 학습시킨 결과를 비교 및 분석했다. 그 결과 기상관측요소만을 이용한 LSTM-Model 1의 성능이 가장 높았으며, 여기에 MLP 인공신경망을 더한 6개의 LSTM-MLP 앙상블 모델을 구축하여 오십천 유역의 장기유출을 모의했다. LSTM 모델과 LSTM-MLP 모형을 비교한 결과 두 모델 모두 대체적으로 비슷한 결과를 보였지만 LSTM 모델에 비해 LSTM-MLP의 MAE, MSE, RMSE가 감소했고 특히 저유량 부분이 개선되었다. LSTM-MLP의 결과에서 저유량 부분의 개선을 보임에 따라 향후 LSTM-MLP 모델 이외에 CNN등 다양한 앙상블 모형을 이용해 물리적 모델 구축 및 구동 시간이 오래 걸리는 대유역과 입력 자료가 부족한 미계측 유역의 유황곡선 작성 등에 활용성이 높을 것으로 판단된다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제17권4호
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• pp.818-833
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• 2021

To address the problems of low precision rate, insufficient feature extraction, and poor contextual ability in existing text sentiment analysis methods, a mixed model account of a CNN-BiLSTM-TE (convolutional neural network, bidirectional long short-term memory, and topic extraction) model was proposed. First, Chinese text data was converted into vectors through the method of transfer learning by Word2Vec. Second, local features were extracted by the CNN model. Then, contextual information was extracted by the BiLSTM neural network and the emotional tendency was obtained using softmax. Finally, topics were extracted by the term frequency-inverse document frequency and K-means. Compared with the CNN, BiLSTM, and gate recurrent unit (GRU) models, the CNN-BiLSTM-TE model's F1-score was higher than other models by 0.0147, 0.006, and 0.0052, respectively. Then compared with CNN-LSTM, LSTM-CNN, and BiLSTM-CNN models, the F1-score was higher by 0.0071, 0.0038, and 0.0049, respectively. Experimental results showed that the CNN-BiLSTM-TE model can effectively improve various indicators in application. Lastly, performed scalability verification through a takeaway dataset, which has great value in practical applications.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제27권8호
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• pp.23-30
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• 2022

딥러닝은 주가 및 농산물 가격 예측과 같이 데이터를 분석해 일련의 규칙을 발견하고 미래를 예상해 우리의 삶에서 다양한 도움을 주고 있다. 본 연구는 태양광 에너지 사용의 중요성이 늘어나는 상황에서 기상에 따른 태양광 발전 실적을 딥러닝을 통해 분석하고 발전량을 예측한다. 본 연구에서는 시계열 데이터 예측에서 두각을 나타내고 있는 LSTM(Long Short Term Memory network)을 사용한 모델을 제안하며 이미지를 비롯한 다양한 차원의 데이터를 분석할 때 사용되는 CNN(Convolutional Neural Network)과 두 모델을 결합한 CNN-LSTM과의 성능을 비교한다. 세 가지 모델의 성능은 태양광 발전 실적의 실제값과 딥러닝을 통해 예측한 값으로 MSE, RMSE, 결정계수를 계산하여 비교하였고 그 결과 LSTM 모델의 성능이 가장 우수한 것으로 나타났다. 따라서 본 연구는 LSTM을 사용한 태양광 발전량 예측을 제안한다.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제18권1호
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• pp.115-129
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• 2022

Adopting Internet of Things (IoT)-based technologies in smart homes helps users analyze home appliances electricity consumption for better overall cost monitoring. The IoT application like smart home system (SHS) could suffer from large missing values gaps due to several factors such as security attacks, sensor faults, or connection errors. In this paper, a novel framework has been proposed to predict large gaps of missing values from the SHS home appliances electricity consumption time-series datasets. The framework follows a series of steps to detect, predict and reconstruct the input time-series datasets of missing values. A hybrid convolutional neural network-long short term memory (CNN-LSTM) neural network used to forecast large missing values gaps. A comparative experiment has been conducted to evaluate the performance of hybrid CNN-LSTM with its single variant CNN and LSTM in forecasting missing values. The experimental results indicate a performance superiority of the CNN-LSTM model over the single CNN and LSTM neural networks.