• 제목/요약/키워드: Modeling of Convolutional

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500Kbps급 디지털 전력선 통신 시스템의 모델링과 성능분석 (Performance evaluation and Modeling for 500Kbps Digital Power Line Communication System)

  • 김범규;최성환;권호열
    • 산업기술연구
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    • 제18권
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    • pp.431-437
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    • 1998
  • In this paper, we presented a modeling of the power line channel and a new digital communication system over the channel. Firstly, we proposed a new tranceiver structure with DS-CDMA spread spectrum technique and convolutional coder and block interleaver against severe noisy power line environment. Also, QPSK modulation technique was used to get bandwidth efficiency. And then we performed a simulative evaluation of the system using MATLAB communication/simulink toolbox. According to the simulation results, the proposed system gives $10^{-6}$ BER at 20dB SNR.

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딥러닝 기반 교량 구성요소 자동 분류 (Automatic Classification of Bridge Component based on Deep Learning)

  • 이재혁;박정준;윤형철
    • 대한토목학회논문집
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    • 제40권2호
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    • pp.239-245
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    • 2020
  • 최근 BIM (Building Information Modeling)이 건설 산업계에서 폭넓게 활용되고 있다. 하지만 과거에 시공이 된 구조물에 경우 대부분 BIM이 구축되어 있지 않다. BIM이 구축되지 않은 구조물의 경우, 카메라로부터 얻은 2D 이미지에 SfM (Structure from Motion) 기법을 활용하면 3D 모델의 점군 데이터(Point cloud)를 생성하고 BIM을 구축할 수 있다. 하지만 이렇게 생성된 점군 데이터는 의미론적 정보가 포함되어 있지 않기 때문에, 수작업으로 구조물의 어떤 요소인지 분류해 주어야 한다. 따라서 본 연구에서는 구조물 구성요소를 분류하는 과정을 자동화하기 위하여 딥러닝을 적용하였다. 딥러닝 네트워크 구축에는 CNN (Convolutional Neural Network) 구조의 Inception-ResNet-v2를 사용하였고, 전이학습을 통하여 교량 구조물의 구성요소를 학습하였다. 개발된 시스템을 검증하기 위하여 수집한 데이터를 이용하여 구성요소를 분류한 결과, 교량의 구성요소를 96.13 %의 정확도로 분류할 수 있었다.

회전된 엇갈린 격자를 이용한 탄성파 모델링에의 CPML 경계조건 적용 (Application of Convolutional Perfectly Matched Layer Method to Numerical Elastic Modeling Using Rotated Staggered Grid)

  • 조창수;이희일
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제12권2호
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    • pp.183-191
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    • 2009
  • 탄성파 수치 모형 계산에 있어서 널리 사용되는 엇갈린 격자 방법이 아니라 회전된 엇갈린 격자 방법을 사용하여 탄성파 수치 모사를 수행하였다. 표준 엇갈린 격자 방법에서는 특별한 자유 경계조건을 적용하여야 하는 단점이 있지만 회전된 격자 방법에서는 물성으로 진공 또는 공기층을 부여함으로써 자유 경계조건을 실현가능하다는 것을 확인할 수 있었다. 파동전파에 있어서 유한 경계 조건에서 발생하는 인공 반사파를 제거하기 위해 PML (Perfectly Matched Layer)의 파동식 분해라는 단점을 극복할 수 있고 좋은 성능을 보이는 CPML (Convolutional Perfectly Matched Layer)법을 회전된 엇갈린 격자법(RSG: Rotatged Staggered Grid)에 적용하였다. 회전된 격자 유한 차분법에서 CPML의 고주파수 흡수 특성과 에너지 흡수율 조사, Cerjan법의 감쇠를 비교한 결과 흡수경계조건으로 좋은 성능을 확인하였다. 유체와 고체의 모형에 대한 경계에 대하여서도 매우 효과적으로 경계면에서 발생하는 반사파를 제거할 수 있음을 알 수 있었다.

A Method for Generating Malware Countermeasure Samples Based on Pixel Attention Mechanism

  • Xiangyu Ma;Yuntao Zhao;Yongxin Feng;Yutao Hu
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제18권2호
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    • pp.456-477
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    • 2024
  • With information technology's rapid development, the Internet faces serious security problems. Studies have shown that malware has become a primary means of attacking the Internet. Therefore, adversarial samples have become a vital breakthrough point for studying malware. By studying adversarial samples, we can gain insights into the behavior and characteristics of malware, evaluate the performance of existing detectors in the face of deceptive samples, and help to discover vulnerabilities and improve detection methods for better performance. However, existing adversarial sample generation methods still need help regarding escape effectiveness and mobility. For instance, researchers have attempted to incorporate perturbation methods like Fast Gradient Sign Method (FGSM), Projected Gradient Descent (PGD), and others into adversarial samples to obfuscate detectors. However, these methods are only effective in specific environments and yield limited evasion effectiveness. To solve the above problems, this paper proposes a malware adversarial sample generation method (PixGAN) based on the pixel attention mechanism, which aims to improve adversarial samples' escape effect and mobility. The method transforms malware into grey-scale images and introduces the pixel attention mechanism in the Deep Convolution Generative Adversarial Networks (DCGAN) model to weigh the critical pixels in the grey-scale map, which improves the modeling ability of the generator and discriminator, thus enhancing the escape effect and mobility of the adversarial samples. The escape rate (ASR) is used as an evaluation index of the quality of the adversarial samples. The experimental results show that the adversarial samples generated by PixGAN achieve escape rates of 97%, 94%, 35%, 39%, and 43% on the Random Forest (RF), Support Vector Machine (SVM), Convolutional Neural Network (CNN), Convolutional Neural Network and Recurrent Neural Network (CNN_RNN), and Convolutional Neural Network and Long Short Term Memory (CNN_LSTM) algorithmic detectors, respectively.

Weather Recognition Based on 3C-CNN

  • Tan, Ling;Xuan, Dawei;Xia, Jingming;Wang, Chao
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제14권8호
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    • pp.3567-3582
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    • 2020
  • Human activities are often affected by weather conditions. Automatic weather recognition is meaningful to traffic alerting, driving assistance, and intelligent traffic. With the boost of deep learning and AI, deep convolutional neural networks (CNN) are utilized to identify weather situations. In this paper, a three-channel convolutional neural network (3C-CNN) model is proposed on the basis of ResNet50.The model extracts global weather features from the whole image through the ResNet50 branch, and extracts the sky and ground features from the top and bottom regions by two CNN5 branches. Then the global features and the local features are merged by the Concat function. Finally, the weather image is classified by Softmax classifier and the identification result is output. In addition, a medium-scale dataset containing 6,185 outdoor weather images named WeatherDataset-6 is established. 3C-CNN is used to train and test both on the Two-class Weather Images and WeatherDataset-6. The experimental results show that 3C-CNN achieves best on both datasets, with the average recognition accuracy up to 94.35% and 95.81% respectively, which is superior to other classic convolutional neural networks such as AlexNet, VGG16, and ResNet50. It is prospected that our method can also work well for images taken at night with further improvement.

DeepPTP: A Deep Pedestrian Trajectory Prediction Model for Traffic Intersection

  • Lv, Zhiqiang;Li, Jianbo;Dong, Chuanhao;Wang, Yue;Li, Haoran;Xu, Zhihao
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제15권7호
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    • pp.2321-2338
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    • 2021
  • Compared with vehicle trajectories, pedestrian trajectories have stronger degrees of freedom and complexity, which poses a higher challenge to trajectory prediction tasks. This paper designs a mode to divide the trajectory of pedestrians at a traffic intersection, which converts the trajectory regression problem into a trajectory classification problem. This paper builds a deep model for pedestrian trajectory prediction at intersections for the task of pedestrian short-term trajectory prediction. The model calculates the spatial correlation and temporal dependence of the trajectory. More importantly, it captures the interactive features among pedestrians through the Attention mechanism. In order to improve the training speed, the model is composed of pure convolutional networks. This design overcomes the single-step calculation mode of the traditional recurrent neural network. The experiment uses Vulnerable Road Users trajectory dataset for related modeling and evaluation work. Compared with the existing models of pedestrian trajectory prediction, the model proposed in this paper has advantages in terms of evaluation indicators, training speed and the number of model parameters.

효율적인 교통 체계 구축을 위한 Conv-LSTM기반 사거리 모델링 및 교통 체증 예측 알고리즘 연구 (Conv-LSTM-based Range Modeling and Traffic Congestion Prediction Algorithm for the Efficient Transportation System)

  • 이승용;서부원;박승민
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.321-327
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    • 2023
  • 인공 지능이 발전함에 따라 예측 시스템은 우리의 삶에 필수적인 기술 중 하나로 자리를 잡았다. 이러한 기술의 성장에도 불구하고, 21세기 사거리 교통 체증은 계속해서 문제 되어 왔다. 본 논문에서는 Conv-LSTM(: Convolutional-Long Short-Term Memory) 알고리즘을 이용한 사거리 교통 체증 예측 시스템을 제안한다. 제안한 시스템은 교통 체증이 발생하는 사거리에 시간대별 교통 정보를 학습한 데이터를 모델링 한다. 시간의 흐름에 따라 기록된 교통량 데이터로 교통 체증을 예측하며. 예측된 결과를 기반으로 사거리 교통 신호를 제어하고, 일정한 교통량으로 유지한다. VDS(: Vehicle Detection System)센서를 활용하여 도로 혼잡도 데이터를 정의하고, 교통을 원활하게 하기 위하여 각각의 교차로를 Conv-LSTM 알고리즘기반 네트워크 시스템으로 구성하였다.

심층 학습 모델을 이용한 EPS 동작 신호의 인식 (EPS Gesture Signal Recognition using Deep Learning Model)

  • 이유라;김수형;김영철;나인섭
    • 스마트미디어저널
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    • 제5권3호
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    • pp.35-41
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    • 2016
  • 본 논문에서는 심층 학습 모델 방법을 이용하여 EPS(Electronic Potential Sensor) 기반의 손동작 신호를 인식하는 시스템을 제안한다. 전기장 기반 센서인 EPS로부터 추출된 신호는 다량의 잡음이 포함되어 있어 이를 제거하는 전처리과정을 거쳐야 한다. 주파수 대역 특징 필터를 이용한 잡음 제거한 후, 신호는 시간에 따른 전압(Voltage) 값만 가지는 1차원적 특징을 지닌다. 2차원 데이터를 입력으로 하여 컨볼루션 연산을 하는 알고리즘에 적합한 형태를 갖추기 위해 신호는 차원 변형을 통해 재구성된다. 재구성된 신호데이터는 여러 계층의 학습 층(layer)을 가지는 심층 학습 기반의 모델을 통해 분류되어 최종 인식된다. 기존 확률 기반 통계적 모델링 알고리즘은 훈련 후 모델을 생성하는 과정에서 초기 파라미터에 결과가 좌우되는 어려움이 있었다. 심층 학습 기반 모델은 학습 층을 쌓아 훈련을 반복하므로 이를 극복할 수 있다. 실험에서, 제안된 심층 학습 기반의 서로 다른 구조를 가지는 컨볼루션 신경망(Convolutional Neural Networks), DBN(Deep Belief Network) 알고리즘과 통계적 모델링 기반의 방법을 이용한 인식 결과의 성능을 비교하였고, 컨볼루션 신경망 알고리즘이 다른 알고리즘에 비해 EPS 동작신호 인식에서 보다 우수한 성능을 나타냄을 보였다.

MRI 이미지 기반의 알츠하이머 치매분류 알고리즘 (Algorithm for Classifiation of Alzheimer's Dementia based on MRI Image)

  • 이재경;서진범;조영복
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2021년도 추계학술대회
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    • pp.97-99
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    • 2021
  • 최근 고령화 사회가 지속됨에 따라, 치매(Dementia)에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중에서 알츠하이머병(Alzheimer's disease)는 전체 치매 환자의 50~60%로 가장 많은 비율을 차지하는 퇴행성 뇌질환으로, 현재 의료계에선 알츠하이머병에 대한 명확한 예방법 및 치료법에 대해 내놓지 못하고 있으며, 치매 발병 전 조기 치료 및 조기 예방법에 대한 중요성이 강조되고 있다. 본 논문에서는 정상인과 알츠하이머병에 걸린 환자의 MRI 데이터셋을 활용하여 컨볼루션 신경망을 중심으로 여러 가지 활성화 함수를 접목시켜, 가장 효율적인 활성화 함수를 찾고자 한다. 또한 알츠하이머 치매분류 모델링을 통해 향후 의료분야에 적합한 치매 구분 모델링으로 활용하고자 한다.

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Image-based rainfall prediction from a novel deep learning method

  • Byun, Jongyun;Kim, Jinwon;Jun, Changhyun
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.183-183
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    • 2021
  • Deep learning methods and their application have become an essential part of prediction and modeling in water-related research areas, including hydrological processes, climate change, etc. It is known that application of deep learning leads to high availability of data sources in hydrology, which shows its usefulness in analysis of precipitation, runoff, groundwater level, evapotranspiration, and so on. However, there is still a limitation on microclimate analysis and prediction with deep learning methods because of deficiency of gauge-based data and shortcomings of existing technologies. In this study, a real-time rainfall prediction model was developed from a sky image data set with convolutional neural networks (CNNs). These daily image data were collected at Chung-Ang University and Korea University. For high accuracy of the proposed model, it considers data classification, image processing, ratio adjustment of no-rain data. Rainfall prediction data were compared with minutely rainfall data at rain gauge stations close to image sensors. It indicates that the proposed model could offer an interpolation of current rainfall observation system and have large potential to fill an observation gap. Information from small-scaled areas leads to advance in accurate weather forecasting and hydrological modeling at a micro scale.

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