• 제목/요약/키워드: Multi-Instance Learning

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An Effective Framework for Contented-Based Image Retrieval with Multi-Instance Learning Techniques

  • Peng, Yu;Wei, Kun-Juan;Zhang, Da-Li
    • Journal of Ubiquitous Convergence Technology
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    • 제1권1호
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    • pp.18-22
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    • 2007
  • Multi-Instance Learning(MIL) performs well to deal with inherently ambiguity of images in multimedia retrieval. In this paper, an effective framework for Contented-Based Image Retrieval(CBIR) with MIL techniques is proposed, the effective mechanism is based on the image segmentation employing improved Mean Shift algorithm, and processes the segmentation results utilizing mathematical morphology, where the goal is to detect the semantic concepts contained in the query. Every sub-image detected is represented as a multiple features vector which is regarded as an instance. Each image is produced to a bag comprised of a flexible number of instances. And we apply a few number of MIL algorithms in this framework to perform the retrieval. Extensive experimental results illustrate the excellent performance in comparison with the existing methods of CBIR with MIL.

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다중 인스턴스 학습 기반 사용자 프로파일 식별 (Discriminating User Attributes in Social Text based on Multi-Instance Learning)

  • 송현제;김아영;박성배
    • 한국정보과학회 언어공학연구회:학술대회논문집(한글 및 한국어 정보처리)
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    • 한국정보과학회언어공학연구회 2012년도 제24회 한글 및 한국어 정보처리 학술대회
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    • pp.47-52
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    • 2012
  • 본 논문에서는 소셜 네트워크 서비스에서 사용자가 작성한 텍스트로부터 그 사용자 프로파일 식별하는 문제를 다룬다. 프로파일 식별 관련 기존 연구에서는 개별 텍스트를 하나의 학습 단위로 간주하고 이를 기반으로 학습 모델을 구축한다. 프로파일을 식별하고자 하는 사용자의 텍스트들이 주어지면 각 텍스트마다 프로파일을 식별하고, 식별된 결과들을 합쳐 최종 프로파일로 선택한다. 하지만 SNS 특성상 프로파일을 식별하는 데에 영향을 끼치지 않는 텍스트들이 다수 존재하며, 기존 연구들은 이 텍스트들을 특별한 처리없이 학습 및 테스트에 사용함으로 인해 프로파일 식별 성능이 저하되는 문제점이 있다. 본 논문에서는 다중 인스턴스 학습(Multi-Instance Learning)을 기반으로 사용자 프로파일을 식별한다. 제안한 방법은 사용자가 작성한 텍스트 전체, 즉 텍스트 집합을 학습 단위로 간주하고 다중 인스턴스 학습 문제로 변환하여 프로파일을 식별한다. 다중 인스턴스 학습을 사용함으로써 프로파일 식별에 유의미한 텍스트들만이 고려되고 그 결과 프로파일 식별에 영향을 끼치지 않는 텍스트로부터의 성능 하락을 최소화할 수 있다. 실험을 통해 제안한 방법이 기존 학습 방법보다 성별, 나이, 결혼/연애 상태를 식별함에 있어서 더 좋은 성능을 보인다.

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긍정 데이터 분포를 반영한 다중 인스턴스 지지 벡터 기계 학습 (Learning Multiple Instance Support Vector Machine through Positive Data Distribution)

  • 황중원;박성배;이상조
    • 정보과학회 논문지
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    • 제42권2호
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    • pp.227-234
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    • 2015
  • 본 논문에서는 데이터 분포를 고려한 다중 인스턴스 지지 벡터 기계 학습 알고리즘을 제안한다. 기존의 방법은 긍정 가방 안에서 "가장 긍정"인 인스턴스만 고려하여 마진을 찾는다. 일반적으로 다중 인스턴스로 표현된 데이터에서, 긍정 가방에 포함된 인스턴스들 중 실제로 긍정을 나타내는 인스턴스들은 자질 공간 상에서 서로 유사한 곳에 위치해 있다. 제안한 방법은 기존의 다중 인스턴스 지지 벡터 기계 학습 알고리즘 중에서 긍정 인스턴스들의 교차점을 찾아 이 교차점과 거리를 계산하여 "가장 긍정"인 인스턴스를 선택한다. 긍정 인스턴스들의 교차점인 피벗 포인트를 구하는 방식은 두 가지이다. 먼저, 학습과정 중 추정된 긍정 인스턴스들의 중심점을 사용하는 방법과 학습 시작 시에 가장 긍정일 것으로 예상되는 긍정 인스턴스들의 중심점을 찾는 방법으로 나뉜다. 총 12개의 벤치마크 다중 인스턴스 데이터 셋을 통해 제안한 방법이 기존의 학습 알고리즘에 비해 더 좋은 성능을 보임을 보인다.

Intelligent Intrusion Detection and Prevention System using Smart Multi-instance Multi-label Learning Protocol for Tactical Mobile Adhoc Networks

  • Roopa, M.;Raja, S. Selvakumar
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제12권6호
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    • pp.2895-2921
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    • 2018
  • Security has become one of the major concerns in mobile adhoc networks (MANETs). Data and voice communication amongst roaming battlefield entities (such as platoon of soldiers, inter-battlefield tanks and military aircrafts) served by MANETs throw several challenges. It requires complex securing strategy to address threats such as unauthorized network access, man in the middle attacks, denial of service etc., to provide highly reliable communication amongst the nodes. Intrusion Detection and Prevention System (IDPS) undoubtedly is a crucial ingredient to address these threats. IDPS in MANET is managed by Command Control Communication and Intelligence (C3I) system. It consists of networked computers in the tactical battle area that facilitates comprehensive situation awareness by the commanders for timely and optimum decision-making. Key issue in such IDPS mechanism is lack of Smart Learning Engine. We propose a novel behavioral based "Smart Multi-Instance Multi-Label Intrusion Detection and Prevention System (MIML-IDPS)" that follows a distributed and centralized architecture to support a Robust C3I System. This protocol is deployed in a virtually clustered non-uniform network topology with dynamic election of several virtual head nodes acting as a client Intrusion Detection agent connected to a centralized server IDPS located at Command and Control Center. Distributed virtual client nodes serve as the intelligent decision processing unit and centralized IDPS server act as a Smart MIML decision making unit. Simulation and experimental analysis shows the proposed protocol exhibits computational intelligence with counter attacks, efficient memory utilization, classification accuracy and decision convergence in securing C3I System in a Tactical Battlefield environment.

딥 러닝 기반의 팬옵틱 분할 기법 분석 (Survey on Deep Learning-based Panoptic Segmentation Methods)

  • 권정은;조성인
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.209-214
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    • 2021
  • Panoptic segmentation, which is now widely used in computer vision such as medical image analysis, and autonomous driving, helps understanding an image with holistic view. It identifies each pixel by assigning a unique class ID, and an instance ID. Specifically, it can classify 'thing' from 'stuff', and provide pixel-wise results of semantic prediction and object detection. As a result, it can solve both semantic segmentation and instance segmentation tasks through a unified single model, producing two different contexts for two segmentation tasks. Semantic segmentation task focuses on how to obtain multi-scale features from large receptive field, without losing low-level features. On the other hand, instance segmentation task focuses on how to separate 'thing' from 'stuff' and how to produce the representation of detected objects. With the advances of both segmentation techniques, several panoptic segmentation models have been proposed. Many researchers try to solve discrepancy problems between results of two segmentation branches that can be caused on the boundary of the object. In this survey paper, we will introduce the concept of panoptic segmentation, categorize the existing method into two representative methods and explain how it is operated on two methods: top-down method and bottom-up method. Then, we will analyze the performance of various methods with experimental results.

A Contrastive Learning Framework for Weakly Supervised Video Anomaly Detection

  • Hyeon Jeong Park;Je Hyeong Hong
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송∙미디어공학회 2022년도 추계학술대회
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    • pp.171-174
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    • 2022
  • Weakly-supervised learning is a widely adopted approach in video anomaly detection whereby only video labels are utilized instead of expensive frame-level annotations. Since the success of multi-instance learning (MIL), almost all recent approaches are based on maximizing the margin between the set of abnormal video snippets and those of normal video snippets. In this work, we present a simple contrastive approach for weakly supervised video anomaly detection (WS-VAD) with aims to enhance the performance of existing models. The method is generic in nature and introduces a loss function to encourage attraction of output features from the same video class and repel those from different video classes. Experimental results demonstrate our method can be applied to existing algorithms to improve detection accuracy in public video anomaly dataset.

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반복적 고정분할 평균기법을 이용한 메모리기반 학습기법 (A Memory-based Learning using Repetitive Fixed Partitioning Averaging)

  • 이형일
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제10권11호
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    • pp.1516-1522
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    • 2007
  • FPA(Fixed Partition Averaging) 기법은 기억공간의 효율적인 사용과 분류성능의 향상을 위하여 제안되었던 메모리 기반 추론 기법으로 대상 패턴 공간을 분할 한 후 대표 패턴을 추출하여 분류 기준 패턴으로 사용한다. 이 기법은 메모리 사용 효율과 분류 성능 면에서 우수한 결과를 보인다. 그러나 여러 클래스가 혼합된 분할패턴공간의 경우에 원래의 패턴들을 그대로 저장하여 메모리와 분류성능에 부담으로 작용하는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 여러 클래스가 혼합된 분할공간에서 패턴비율을 고려하여 고정분할을 반복적으로 실행하여 초월평면을 생성하고 분류하는 반복적 고정분할평균기법을 제안한다. 본 논문에서 제안한 기법은 기존의 k-NN 기법과 비교하여 현저하게 줄어든 대표패턴을 이용하여 유사한 분류 성능을 보여주며, NGE 이론을 구현한 EACH 시스템과 FPA 기법 등과 비교하여 탁월한 분류 성능을 보여준다.

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지능형 교육 시스템의 학습자 분류를 위한 Variational Auto-Encoder 기반 준지도학습 기법 (Variational Auto-Encoder Based Semi-supervised Learning Scheme for Learner Classification in Intelligent Tutoring System)

  • 정승원;손민재;황인준
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제22권11호
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    • pp.1251-1258
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    • 2019
  • Intelligent tutoring system enables users to effectively learn by utilizing various artificial intelligence techniques. For instance, it can recommend a proper curriculum or learning method to individual users based on their learning history. To do this effectively, user's characteristics need to be analyzed and classified based on various aspects such as interest, learning ability, and personality. Even though data labeled by the characteristics are required for more accurate classification, it is not easy to acquire enough amount of labeled data due to the labeling cost. On the other hand, unlabeled data should not need labeling process to make a large number of unlabeled data be collected and utilized. In this paper, we propose a semi-supervised learning method based on feedback variational auto-encoder(FVAE), which uses both labeled data and unlabeled data. FVAE is a variation of variational auto-encoder(VAE), where a multi-layer perceptron is added for giving feedback. Using unlabeled data, we train FVAE and fetch the encoder of FVAE. And then, we extract features from labeled data by using the encoder and train classifiers with the extracted features. In the experiments, we proved that FVAE-based semi-supervised learning was superior to VAE-based method in terms with accuracy and F1 score.

딥러닝을 이용한 열영상 기반 마스크 검출 시스템 설계 (Design of Face with Mask Detection System in Thermal Images Using Deep Learning)

  • 김용중;최병상;이기섭;정경권
    • 융합보안논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.21-26
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    • 2022
  • 마스크 착용은 COVID-19 감염을 예방하기 위한 효과적인 방안이다. 적외선 열화상 기반의 온도 측정과 신원 인식 시스템이 기업에서 널리 사용되고 있는 상황에서 마스크 감지를 위한 연구는 필수적이다. 최근 비전분야에 소개된 MTCNN은 객체 인스턴스 세분화를위한 개념적으로 간단하고 유연하며 일반적인 프레임 워크를 제시한다. 본 논문에서는 열적외선 카메라로부터 획득한 열감지영상에서 발열체인 인스턴스에 대해 발열부위의 세그멘테이션을 생성하는 동시에 이미지 내의 오브젝트 발열부분을 효율적으로 탐색하는 알고리즘을 제안한다. MTCNN(Multi-task Cascaded Convolutional Networks) 기법은 바운딩 박스 인식을 위해 기존 브랜치와 병렬로 객체 마스크를 예측하기 위한 브랜치를 추가한 알고리즘이다. MTCNN은 다른 작업으로 일반화하기 용이하다. 본 논문에서는 MTCNN기반 적외선 열영상 검출알고리즘을 제안하여 RGB영상에서 구별할 수 없는 마스크 착용 여부를 탐지하였다.

멀티 테스크 CNN의 경량화 모델을 이용한 차량 및 차선의 동시 검출 (Concurrent Detection for Vehicles and Lanes Using Light-Weight Model of Multi-Task CNN)

  • 신현식;김형원;홍상욱
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제26권3호
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    • pp.367-373
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    • 2022
  • 딥러닝 기반 자율 주행 기술이 발전함에 따라 다양한 목적의 인공지능 모델이 연구되었다. 연구된 여러 모델들을 동시에 구동하여 자율주행 시스템을 개발한다. 그러나 동시에 인공지능 모델을 사용하면서 많은 하드웨어 자원 소비가 증가한다. 이를 해결하기 위해 본 논문은 백본 모델을 공유하며 다중 태스크를 고속으로 수행할 수 있는 Multi-Task CNN 모델을 제안한다. 이를 통해 AI모델을 사용하기 위한 백본 수의 증가를 해결할 수 있었습니다. 제안하는 CNN 모델은 기존 모델 대비 50% 이상 웨이트 파라미터 수를 감소시키며, 3배 이상의 FPS 속도를 향상시켰다. 또한, 차선인식은 Instance segmentation 기반으로 차선검출 및 차선별 Labeling을 모두 출력한다. 그러나 기존 모델에 비해 정확도가 감소하는 부분에 대해서는 추가적인 연구가 필요하다.