• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제24권8호
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• pp.72-84
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• 2024

Plant leaf classification is an imperative task when their use in real world is considered either for medicinal purposes or in agricultural sector. Accurate identification of plants is, therefore, quite important, since there are numerous poisonous plants which if by mistake consumed or used by humans can prove fatal to their lives. Furthermore, in agriculture, detection of certain kinds of weeds can prove to be quite significant for saving crops against such unwanted plants. In general, Artificial Neural Networks (ANN) are a suitable candidate for classification of images when small datasets are available. However, these suffer from local minima problems which can be effectively resolved using some global optimization techniques. Considering this issue, the present research paper presents an automated plant leaf classification system using optimized soft computing models in which ANNs are optimized using Grasshopper Optimization algorithm (GOA). In addition, the proposed model outperformed the state-of-the-art techniques when compared with simple ANN and particle swarm optimization based ANN. Results show that proposed GOA-ANN based plant leaf classification system is a promising technique for small image datasets.

• 한국토양비료학회지
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• 제19권4호
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• pp.339-344
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• 1986

농작물(農作物)에 대(對)한 서리의 피해(被害)는 재배지(栽培地)의 지형적(地形的) 특성(特性)과 밀접(密接)한 관계(關係)가 있으며, 일최저기온(日最低氣溫)의 평면적(平面的)인 분포(分布)는 야간복사냉각조건(夜間輻射冷却條件)과 냉기중력이동조건(冷氣重力移動條件)의 지역적(地域的)인 차이(差異)에 의(依)해 특징(特徵)지워진다. 과원지대(果園地帶)의 지형적조건(地形的條件)과 봄철 최저기온형성간(最低氣溫形成間)의 관계(關係)를 구명(究明)하기 위(爲)하여 1986년(年) 4월(月) 29일(日)부터 5월(月) 2일(日)까지 경기도(京畿道) 양평군(楊平郡) 남한강(南漢江) 유역의 과수원지대(果樹園地帶)에서 최저기온(最低氣溫)의 분포상태(分布狀態)를 조사(調査)하였다. 최근(最近) 수년간(數年間) 빈번한 동상해(凍霜害)로 인(因)해 과수재배(果樹栽培)가 중지(中止)된 지역(地域)을 관통(貫通)하는 직선거리(直線距離) 8.5km의 경로(經路) A에 대(對)하여 17개(個)의 고정관측점(固定觀測點)을 설치(設置)하였으며 피해(被害)를 거의 받지않아 현재(現在), 재배중(裁培中)인 지대(地帶)를 통과(通過)하는 직선거리(直線距離) 2.5km의 경로(經路) B에 대(對)해서는 일출직전(日出直前) 1시간여(時間餘)에 걸쳐 이동관측(移動觀測)을 수행(遂行)하였다. 관측(觀測)은 흐린 날과 갠 날로 나누어 실시(實施)하였다. 맑고 바람이 잔잔했던 (풍속(風速)<0.5 m/sec) 4월(月) 30일(日) 아침의 최저기온(最低氣溫)은 대체(大體)로 해발온도(海拔溫度)가 높을수록, 높게 나타났으며(강변(江邊), 마을지역제외(地域除外)), 흐리고 바람이 다소(多少) 강(强)했던 (풍속(風速) 1.5~2.5 m/sec) 5월(月) 1일(日) 아침에는 지형조건(地形條件)이나 해발고도(海拔高度)에 따른 최저기온변화(最低氣溫變化)가 거의 없었다. 피해(被害)가 경미(輕微)한 대흥리과수원(大興里果樹園)은 맑은 날 아침 최저기온(最低氣溫)이 주변저지대(周邊低地帶)에 비(比)하여 $1^{\circ}C$ 높았으나, 폐원(廢園)된 병산리일대(屛山里一帶)는 극최저기온(極最低氣溫)이 나타나는 중간지대(中間地帶)임이 확인(確認)되었다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제41권2호
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• pp.163-172
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• 2008

하천의 유황특성을 평가 하는 것은 하천생태계의 인위적인 변형을 이해하고 예측하는데 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 댐 건설에 따른 하류하천의 영향을 분석하고자 수문변화 지표모형을 이용하여 용수 전용댐인 영천댐을 대상으로 댐 건설전 후의 유황변동을 분석하였다. 분석결과는 다음과 같다. (1) 월 평균유량은 갈수기와 홍수기 모두 댐건설 후 감소하였다. (2) 연 극치유량의 크기와 기간 분석결과, 댐 건설전 후의 1일 최소유량은 $3.48m^3/sec$와 $0.89m^3/sec$ 이였으며, 1일 최대유량은 $833.1m^3/sec$와 $672.1m^3/sec$ 이었다. (3) 연극치 유량의 발생시기 분석결과, 최소유량의 Julian Day는 댐 건설전 180 일(6월), 댐 건설 후 257 일(9월)이었으며, 최대유량의 Julian Day는 댐 건설 전 209 일(7월), 댐 건설 후는 217 일(8월)에 발생하였다. (4) 홍수맥파의 빈도와 기간의 분석결과, 저맥파(Low Pulse)의 발생횟수는 댐 건설전 3회, 지속기간은 23 일, 댐 건설 후에는 7회, 지속기간 61 일이었으며, 고맥파(High Pulse)의 발생횟수는 댐 건설 전 4회 지속기간은 2 일, 댐 건설후에는 2회 1.2 일로 분석되었다. (5) 변화율과 빈도의 분석결과, 상승율은 댐 건설 전, 후의 각각 39.27 %와 19.36 %로 댐 건설 전에 수문변동이 크게 발생하였으며, 감소율은 각각 -15.85 %와 -8.16 %로 분석되었다. (6) 분산정도를 변동계수로 분석하였으며, 1일 최소 최대유량은 0.9054에서 0.6314와 1.0440에서 0.9617로 모두 감소하였으며, 연 극치유량 발생시기는 댐 건설전 후 최소유량은 0.269에서 0.282, 최대유량은 0.069에서 0.153으로 댐건설이후 변동계수가 증가하였다.

• 정보처리학회논문지A
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• 제14A권2호
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• pp.77-84
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• 2007

경동맥 B 모드 초음파영상에서 내막 중막 두께(IMT: Intima-Media Thickness)는 죽상경화증의 조기 표식자로 뇌졸중과 심혈관 질환의 예측을 위해 널리 사용되고 있으며 대부분 수동측정에 의존한다. 그러나 잡음의 제약성을 가진 초음파영상에서 내막 중막 경계선의 수동추적을 통한 측정은 관찰자 간, 동일 관찰자 내 그 결과가 달라지는 변이성과 비효율성의 문제점을 갖는다. 본 연구에서는 초음파영상이 갖는 잡음의 제약성을 극복하고 전형적인 스네이크의 초기 윤곽선 의존성 문제를 해결하기 위해 다이나믹 프로그래밍을 결합한 다해상도 스네이크 자동추출기법을 제안한다. 제안한 방법은 우선 잡음을 제거하면서 영상의 전역적인 형태정보 유지가 가능한 가우시안 피라미드를 이용하여 영상 피라미드를 구축한다. 다음으로 가장 낮은 해상도 영역에서 다이나믹 프로그래밍을 기반으로 경계선의 다중영상특징 및 연속성을 고려한 평가항을 포함하는 평가함수 최소화 과정을 수행함으로써 경계선을 자동으로 추출한다. 자동으로 추출된 경계선은 다음 레벨 영상에서 수행되는 스네이크의 초기 윤곽선으로 지정됨으로써 초기 윤곽선의 의존성 문제를 해결한다. 또한, 스네이크 수행 시 잡음에 민감하여 실제 경계가 아닌 지역적 최소점(local minima)에 수렴할 수 있는 문제를 개선하기 위해 다중 영상특성을 고려한 외부에너지를 정의하였다. 본 연구에서는 제안분할기법의 정확도 검증을 위해 자동 추출된 경계선 두께측정과 임상 전문가에 의한 수동측정 결과의 상관관계(correlation)를 계산한다. 제안된 자동추출 알고리즘은 일반적인 에지 추출알고리즘보다 더욱 정확하고 재생산 가능한 결과를 제공함으로써 효율적인 자동측정이 가능하게 한다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제21권4호
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• pp.283-294
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• 2004

2001년 9월부터 12월까지 충 7일간 소백산천문대의 61cm 망원경과 21K CCD 카메라로 접촉쌍성 AH Tau의 BVRI 측광 관측을 수행하였다. 관측으로부터 얻은 3개의 극심시각을 포함하여 지금까지 수집된 144개의 모든 극심시각을 분석한 결과, AH Tau의 공전주기는 영년 주기 감소와 규칙적인 주기 변화가 중첩되어 변화함을 발견하였다. 궤도공전주기의 영년 감소율은 100년에 1.04초로 계산되었다. 보존적인 질량 이동 이론에 의하면, 이는 질량이 큰 주성에서 질량이 작은 반성으로 매년 $3.77{\times}10^{-8}M{\odot}$의 질량이 이동됨을 의미한다. 규칙적인 주기 변화가 제3천체에 의한 광시간 효과에 의하여 생성된 것으로 가정하여 얻은 광시간 궤도의 반진폭은 0.014일이고, 그 주기는 약 35.4년이며 이심률은 0.52이다. 제3천체가 AH Tau계와 동일 평면상에 있다고 가정할 경우, 제3천체의 질량은 약 $0.24M{\odot}$으로 계산되었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제22권4호
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• pp.225-238
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• 2019

최적의 심도 영역 속도를 도출하기 위한 구조보정 속도분석(MVA, migration velocity analysis) 기법을 해양에서 취득한 원거리 다중채널 탄성파 자료에 적용하여 그 효용성을 확인한다. 지금까지 통상적으로 수행된 시간 영역 자료처리 결과는 지질학적 층서해석에는 무리 없는 결과이나, 어느 정도 가능성이 있는 플레이나 리드 지역에서의 유가스 탐사에서는 저류층 지질모델 구축, 시추 설계, 매장량 계산에서 반드시 심도 영역 속도 구조와 영상이 필요하다. 데이터 영역에서 근사 방식을 사용한 공통 중간점 기반 속도 분석으로부터 도출한 속도는 처음부터 오차를 내재하여 불확실성이 높다. 반면에, 이를 보완해 줄 검층 자료가 없는 상황에서 실측 규모의 속도 구조를 도출하는데 있어 이미지 영역 구조보정 속도분석 기법은 상당히 효율적인 방법이다. 이 연구에서는 해양에서 취득한 다중 채널 탄성파자료에 대해 합리적인 결과를 도출하기 위해 시간 영역에서 신호의 품질을 최적화하고, 이 자료에 대하여 반복적으로 MVA 기법을 적용함으로써 심도영역 속도 및 구조보정 단면도를 도출하였다. 시간 영역 속도를 단순히 Dix 방정식에 의해 심도영역으로 변환한 속도를 이용하여 생성한 결과(공통 수신점 모음도 및 중합 단면도)와 MVA 기법을 이용한 심도영역 자료처리를 통해 도출된 속도를 이용하여 생성한 결과를 비교함으로써, 심도영역 결과가 보다 합리적임을 확인하였다. 심도 영역으로 도출된 속도는 중합전 심도 구조보정에 바로 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 현장 자료의 파형역산 적용 시 초기 모델로 활용함으로써 역산 수행 과정에서 발생할 수 있는 국부 최소(local minima) 문제를 최소화할 수 있다.

• 환경생물
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• 제32권1호
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• pp.16-25
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• 2014

본 연구는 제주도내 위치하는 상시 유수가 흐르는 6개의 하천을 선정하여 이화학적 요인과 부착 규조류 군집의 분포를, 2008년에서 2012년까지 연 2회 조사하였다. BOD는 0.0~1.6 mg $L^{-1}$의 범위로 높은 수질 상태를 나타냈으며, TN, $NH_3-N$, $NO_3-N$, TP와 $PO_4-P$는 각각 평균 4.432 mg $L^{-1}$, 0.069 mg $L^{-1}$, 3.822 mg $L^{-1}$, 0.092 mg $L^{-1}$, 0.071 mg $L^{-1}$으로 비교적 높은 영양염의 농도를 나타냈다. 조사기간 동안 출현한 부착 규조류는 총 171종으로 2목 4아목 10과 28속 150종 17변종 2품종 2아종으로 구성되어 있었으며, 주요 우점종은 광적응성종인 Achnan-thes lanceolata, Melosira varians, 호청수성종인 Gomphonema pumilum, 호오탁성종인 Navicula minima, Nitzschia palea 등으로 나타났다. DAIpo와 TDI를 이용한 생물학적 수질 평가에서는 각각 평균 56.0 (보통, C등급), 70.4 (불량, D등급)으로 제주도내 하천의 수생태건강성은 낮은 것으로 나타났다.

• 생태와환경
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• 제40권3호
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• pp.468-480
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• 2007

도시화는 하천의 수리, 수질 및 수로의 형태를 변화시키고, 수생태계의 조성을 변화시키고 있다. 최근 포천천과 영평천 주변에 많은 인구와 소규모의 공장 등이 유입되어 도시화됨으로써 오, 폐수의 방류량이 증가하였다. 본 연구는 도시화의 정도에 따라 하천 생태계를 구성하고 있는 돌 부착규조 군집의 조성이 다른 것에 기초로 하여 돌 부착규조 군집의 조성, 우점종 및 생태군 별 종 조성과 생물지수(DAIpo)에 의한 수 환경을 평가하였다. 두 하천의 도시화 지수는 포천천의 정점 P-3와 P-5에서 각각 85와 91로 매우 높은 반면에 영평천 주변의 도시화지수는 약 20 이하였다. 본 조사에서 돌 부착규조는 총 141종류로써 2목, 8과, 30속, 128종, 12변종, 1미동정종으로 구성되었다. 출현 종수는 포천천에서$11{\sim}36$종류의 범위였고, 영평천에서 $14{\sim}45$종류의 범위였다. 우점종은 포천천에서 Navicular saprophila, N. subminuscula, Nitzschia palea, Gomphonema pseudoaugur 등이었으며, 영평천에서 Achnanthes alteragracillima, A. convergens, A. minutissima, N. minima, N. fonticola, N. frustulum와 Cymbella minuta var. silesiaca 등으로써 두 하천의 도시화 정도에 따라 뚜렷한 차이를 나타내었다. 도시화 지수와 EC, BOC, COD, TN, TP. 및 DAIpo 등은 높은 상관관계 $(r^2>0.8)$를 나타내었다. 도시화에 따라 유기오염의 정도가 매우 다르며, 이에 따라 돌 부착 규조의 생태군이 포천천에서는 호오탁성종의 종수 및 상대빈도가 매우 높은 반면 영평천에서는 호청수종의 종수 및 상대빈도가 높았다. 생물지수(DAIpo)에 의한 두 하천의 수질은 포천천에서 조사 동안 강부수성(P-3, 4, 5)을 나타내었고, 영평천에서는 빈부수성(Y-1)에서 강부수성(Y-4)까지 다양하게 나타났다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제26권11호
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• pp.1261-1269
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• 1999

다층 퍼셉트론은 다양한 응용 분야에 성공적으로 적용되고 있는 대표적인 신경회로망 모델이다. 그러나 다층 퍼셉트론의 학습에서 나타나는 플라토에 기인한 느린 학습 속도와 지역 극소는 실제 응용문제에 적용함에 있어서 가장 큰 문제로 지적되어왔다. 이 문제를 해결하기 위해 여러 가지 다양한 학습알고리즘들이 개발되어 왔으나, 계산의 비효율성으로 인해 실제 문제에는 적용하기 힘든 예가 많은 등, 현재까지 만족할 만한 해결책은 제시되지 못하고 있다. 본 논문에서는 다층퍼셉트론의 베이시스 함수로 사용되는 시그모이드 함수를 보다 일반화된 형태로 정의하여 사용함으로써 학습에 있어서의 플라토를 완화하고, 지역극소에 빠지는 것을 줄이는 접근방법을 소개한다. 본 방법은 기존의 변형된 가중치 수정식을 사용한 학습 속도 향상의 방법들과는 다른 접근 방법을 택함으로써 기존의 방법들과 함께 사용하는 것이 가능하다는 특징을 갖고 있다. 제안하는 방법의 성능을 확인하기 위하여 간단한 패턴 인식 문제들에의 적용 실험 및 기존의 학습 속도 향상 방법을 함께 사용하여 시계열 예측 문제에 적용한 실험을 수행하였고, 그 결과로부터 제안안 방법의 효율성을 확인할 수 있었다. Abstract A multilayer perceptron is the most well-known neural network model which has been successfully applied to various fields of application. Its slow learning caused by plateau and local minima of gradient descent learning, however, have been pointed as the biggest problems in its practical use. To solve such a problem, a number of researches on learning algorithms have been conducted, but it can be said that none of satisfying solutions have been presented so far because the problems such as computational inefficiency have still been existed in these algorithms. In this paper, we propose a new learning approach to minimize the effect of plateau and reduce the possibility of getting trapped in local minima by generalizing the sigmoidal function which is used as the basis function of a multilayer perceptron. Adapting a new approach that differs from the conventional methods with revised updating equation, the proposed method can be used together with the existing methods to improve the learning performance. We conducted some experiments to test the proposed method on simple problems of pattern recognition and a problem of time series prediction, compared our results with the results of the existing methods, and confirmed that the proposed method is efficient enough to apply to the real problems.

• 환경영향평가
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• 제28권2호
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• pp.169-182
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• 2019

낙동강 상류 수계에 위치한 영강, 내성천과 위천을 대상으로 2016년 5월부터 10월까지 부착돌말류를 이용한 생물학적 수질 평가를 하였다. 부착돌말류는 이동성이 없어 장기적인 수질상태를 반영할 수 있다. 채집된 부착돌말류는 총 158 분류군으로 2목 3아목 8과 34속 143종 15변종으로 구성되어 있다. 영강은 Achnanthes convergens 와 Achnanthes minutissima, 내성천은 Nitzschia inconspicua, 위천은 Achnanthes minutissima, Cocconeis placentula var. lineata와 Navicula minima가 우점하였다. CCA 분석 결과, 낙동강 상류 수계에서는 전기전도도, 총인과 총질소가 부착돌말류의 종조성에 중요한 요인들로 나타났다. 상관분석 결과, 부착돌말지수들(DAIpo 와 TDI)은 서로 높은 상관성(0.87)을 보였다. 부착돌말지수(DAIpo와 TDI)를 이용한 생물학적 수질평가 결과, 영강은 대부분의 지점에서 A등급으로 평가되었다. 내성천은 A등급으로 평가된 N1을 제외한 모든 지점에서 C~D등급으로 평가되었다. 위천은 W1의 DAIpo가 B~C등급이나 TDI는 D등급으로 평가되어, 이 지점의 생물학적 수질 평가는 DAIpo보다 TDI의 결과가 더 불량한 것으로 나타났다. W2의 DAIpo와 TDI는 A~D등급으로 수질의 변화가 심하였다. W3와 W4의 DAIpo와 TDI는 대부분 B와 C등급으로 각각 평가되었다.