본 논문은 스테고 잡음의 분산을 확대함으로써 비밀 메시지의 존재를 감지하기 위한 개선된 스테그분석 방법을 제안한다. 먼저 주어진 영상에 스펙클 잡음을 곱하여 작은 스테고 잡음을 확대하고 소프트 임계치 방법에 의해 잡음이 제거된 영상을 추정한다. 스테고 잡음과 스펙클 잡음은 완전히 제거되지 않으므로 추정된 영상에는 잡음이 일부 존재하게 된다. 만약 주어진 영상이 커버 영상이라면, 잔존하는 잡음은 매우 적을 것이고, 스테고 영상이라면 상대적으로 큰 잡음을 가지게 될 것이다. 이때 스테고 영상의 경우 잡음의 영향으로 웨이블릿 영역에서 부모-자식 부대역의 통계적 의존성에 손상이 발생하게 된다. 따라서 본 논문에서는 이러한 특성을 이용하여 주어진 영상과 잡음이 제거된 영상의 차이로부터 조인트 통계 모멘트를 추출한다. 아울러 잡음이 제거된 영상에 대하여 4개의 통계적 모멘트를 추출하여 제안된 스테그분석에 사용한다. 추출된 특징 벡터는 MLP 분류기로 입력되어 학습된다. 제안 방법의 성능을 평가하기 위해 다양한 비트율의 임베딩 방법을 사용하였으며, 실험 결과 제안 기법은 기존의 방법에 비해 검출율과 정확도 측면에서 우수함을 확인할 수 있었다.
Erdal, Hamit;Erdal, Mursel;Simsek, Osman;Erdal, Halil Ibrahim
Computers and Concrete
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제21권4호
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pp.407-417
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2018
Concrete which is a composite material is one of the most important construction materials. Compressive strength is a commonly used parameter for the assessment of concrete quality. Accurate prediction of concrete compressive strength is an important issue. In this study, we utilized an experimental procedure for the assessment of concrete quality. Firstly, the concrete mix was prepared according to C 20 type concrete, and slump of fresh concrete was about 20 cm. After the placement of fresh concrete to formworks, compaction was achieved using a vibrating screed. After 28 day period, a total of 100 core samples having 75 mm diameter were extracted. On the core samples pulse velocity determination tests and compressive strength tests were performed. Besides, Windsor probe penetration tests and Schmidt hammer tests were also performed. After setting up the data set, twelve artificial intelligence (AI) models compared for predicting the concrete compressive strength. These models can be divided into three categories (i) Functions (i.e., Linear Regression, Simple Linear Regression, Multilayer Perceptron, Support Vector Regression), (ii) Lazy-Learning Algorithms (i.e., IBk Linear NN Search, KStar, Locally Weighted Learning) (iii) Tree-Based Learning Algorithms (i.e., Decision Stump, Model Trees Regression, Random Forest, Random Tree, Reduced Error Pruning Tree). Four evaluation processes, four validation implements (i.e., 10-fold cross validation, 5-fold cross validation, 10% split sample validation & 20% split sample validation) are used to examine the performance of predictive models. This study shows that machine learning regression techniques are promising tools for predicting compressive strength of concrete.
본 논문은 CDMA 이동 통신 시스템에서 직접 순차 확산 스펙트럼의 협대역 간섭 신호를 억압하기 위해 다계층 퍼셉트론을 기본으로 한 역전파 신경망을 이용하여 적응 상관기 모델을 제시하였다. 적응 상관기 구조는 빠른 수렴 율과 보다 좋은 성능을 제공하기 위해 역전파된 에러를 가진 반복적 최소 자승 역전파 알고리즘을 도입하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과는 동일 채널 간섭과 협대역 간섭을 고려한 신호 잡음비와 전송 전력비에 대해 직접 순차 확산 스펙트럼 적응 횡단선 필터의 비트 에러율보다 역전파 신경망을 이용한 적응 상관기의 비트 에러율이 개선됨을 보였고, 특히 간섭 대 신호비가 5dB인 곳에서 역전파 신경망을 이용한 적응 상관기가 적응 횡단선 필터의 비트 에러율보다 약 $10^{-1}$ 정도 감소되었다.
다층 구조 신경망에서 널리 사용되는 오류 역전파 알고리즘은 초기 가중치와 불충분한 은닉층의 노드 수로 인하여 지역 최소화에 빠질 가능성이 있다. 따라서 본 논문에서는 오류 역전파 알고리즘에서 은닉층의 노드 수를 설정하는 문제와 ART-1에서 경계 변수의 설정에 따라 인식률이 저하되는 문제점을 개선하기 위하여 ART-1과 퍼지 단층 지도 학습 알고리즘을 결합한 ATR-1 기반 퍼지 다층 지도 학습 알고리즘을 제안 한다. 자가 생성을 이용한 제안된 퍼지 지도 학습 알고리즘은 입력층에서 은닉층으로 노드를 생성시키는 방식은 ART-1을 적용하였고, 가중치 조정은 특정 패턴에 대한 저장 패턴을 수정하도록 하는 winner-take-all 방식을 적용하였다. 제안된 학습 방법의 성능을 평가하기 위하여 주민등록증 영상을 대상으로 실험한 결과, 기존의 오류 역전파 알고즘보다 연결 가중치들이 지역 최소화에 위치할 가능성이 줄었고 학습 속도 및 정체 현상도 개선되었다.
In this paper, we propose a new architecture of Information Granulation based genetically optimized Self-Organizing Fuzzy Polynomial Neural Networks (IG_gSOFPNN) that is based on a genetically optimized multilayer perceptron with fuzzy polynomial neurons (FPNs) and discuss its comprehensive design methodology involving mechanisms of genetic optimization, especially information granulation and genetic algorithms. The proposed IG_gSOFPNN gives rise to a structurally optimized structure and comes with a substantial level of flexibility in comparison to the one we encounter in conventional SOFPNNs. The design procedure applied in the construction of each layer of a SOFPNN deals with its structural optimization involving the selection of preferred nodes (or FPNs) with specific local characteristics (such as the number of input variables, the order of the polynomial of the consequent part of fuzzy rules, and a collection of the specific subset of input variables) and addresses specific aspects of parametric optimization. In addition, the fuzzy rules used in the networks exploit the notion of information granules defined over system's variables and formed through the process of information granulation. That is, we determine the initial location (apexes) of membership functions and initial values of polynomial function being used in the premised and consequence part of the fuzzy rules respectively. This granulation is realized with the aid of the hard c-menas clustering method (HCM). To evaluate the performance of the IG_gSOFPNN, the model is experimented with using two time series data(gas furnace process and NOx process data).
The goal of this study is to develop a biomarker used in monitoring abnormal behaviors of Japanese medaka (Oryzias latipes) as a model organism caused by hazardous chemicals that are toxic and persistent in the ecosystem. A widely used insecticide, diazinon (O, O-diethyl O- (2-isopropyl-4-methyl-6-pyrimidinyl) phosphorothioate), is highly neurotoxic to fish, and it is also well known that it causes vertebral malformation and behavioral changes of fish at relatively low concentrations. The fish behaviors were observed on a real time basis using an image processing and automatic data acquisition system. The genes potentially involved in the abnormal behaviors were cloned using suppression subtractive hybridization (SSH) technique. The untreated individuals showed common behavioral characteristics. When the test fish was affected by diazinon at a concentration of 0.1 and 1 ppm, some specific patterns were observed in its behavioral activity and locomotive tracks. The typical patterns were enhanced surfacing activity, opercular movement, erratic movement, tremors and convulsions as reported previously. The number of genes up-regulated tty diazinon treatment were 97 which includes 27 of unknown genes. The number of down-regulated genes were 99 including 60 of unknown genes. These gene expression patterns will be analyzed by the artificial neural networks such as self organization map (SOM) and multilayer perceptron (MLP), revealing the role of genes responsible for the behaviors. These results may provide molecular biological and neurobehavioral bases of a biomonitoring system for diazinon using a model organism such as fish.
Purpose: The purpose of this study was to investigate the availability of software for rehabilitation with the Kinect sensor by presenting an efficient algorithm based on machine learning when classifying the motion data of the PNF pattern if the subjects were wearing a patient gown. Methods: The motion data of the PNF pattern for upper extremities were collected by Kinect sensor. The data were obtained from 8 normal university students without the limitation of upper extremities. The subjects, wearing a T-shirt, performed the PNF patterns, D1 and D2 flexion, extensions, 30 times; the same protocol was repeated while wearing a patient gown to compare the classification performance of algorithms. For comparison of performance, we chose four algorithms, Naive Bayes Classifier, C4.5, Multilayer Perceptron, and Hidden Markov Model. The motion data for wearing a T-shirt were used for the training set, and 10 fold cross-validation test was performed. The motion data for wearing a gown were used for the test set. Results: The results showed that all of the algorithms performed well with 10 fold cross-validation test. However, when classifying the data with a hospital gown, Hidden Markov model (HMM) was the best algorithm for classifying the motion of PNF. Conclusion: We showed that HMM is the most efficient algorithm that could handle the sequence data related to time. Thus, we suggested that the algorithm which considered the sequence of motion, such as HMM, would be selected when developing software for rehabilitation which required determining the correctness of the motion.
본 연구의 목적은 연 증발접시 증발량의 수문학적 분해를 위하여 신경망모형을 적용하는데 있다. 신경망 모형은 각각 다층 퍼셉트론 신경망모형(MLP-NNM)과 지지벡터기구 신경망모형(SVM-NNM)으로 구성되어 있다. 그리고 신경망모형의 수행평가를 위하여 훈련 및 테스트과정으로 구성되었다. 신경망모형의 훈련과정을 위하여 실측, 모의 및 혼합자료와 같은 세 가지 형태의 자료가 사용되었으며, 테스트과정을 위해서는 실측자료만 이용되었다. 평가를 위하여 4가지의 통계학적 지표(CC, RMSE, E, AARE)가 각각 제시되었으며, ANOVA 및 Mann-Whitney U 검증을 이용하여 실측 및 계산된 월 증발접시 증발량자료에 동질성검증을 실시하였다. 본 연구를 통하여 비선형 시계열자료의 수문학적 분해를 위해서 MLP-NNM과 SVM-NNM의 적용성을 평가하였다. 게다가 연 증발접시 증발량 자료의 수문학적 분해로부터 신뢰성있는 월 증발접시 증발량자료를 구축할 수 있을 것이며, 관개배수 네트워크 시스템의 평가를 위한 이용가능한 자료를 제공할 수 있을 것이다.
이 논문에서는 인쇄체 한글문자 인식에 있어서 신경회로망의 적용가능성을 알아 보았다. 한글 문자수의 과다와 그들 사이의 유사성, 많은 입력 영상 데이타 등으로 인하여 신경회로망을 한글인식에 적용시키는데는 많은 난점이 따른다. 한글 문자의 이진영상은 신경회로망의 입력으로 사용하기에는 그 데이타 수가 너무 많으므로 입력 영상으로부터 DC 성분을 추출하여 이것을 신경회로망의 입력으로 사용하기 위한 전처리과정을 두었다. 출력층은 한글의 특성에 맞도록 구성하였다. 한글인식에 도입된 신경회로망은 다층인식자이고, 적용된 훈련방법은 BEP 알고리듬을 한글인식에 적절하도록 변형시킨 형태이다. 이 방법을 통하여 정위치에 있는 2,300개 이상의 문자를 인식할 수 있었다. 이 결과로부터 신경회로망을 이용한 인쇄체 한글문자 인식은 적절한 방법임을 알 수 있다.
We applied multilayer perceptron (MLP) and radial basis function (RBF) neural network in upstream and downstream water quality stations of the Karaj Reservoir in Iran. For both neural networks, inputs were pH, turbidity, temperature, chlorophyll-a, biochemical oxygen demand (BOD) and nitrate, and the output was dissolved oxygen (DO). We used an MLP neural network with two hidden layers, for upstream station 15 and 33 neurons in the first and second layers respectively, and for the downstream station, 16 and 21 neurons in the first and second hidden layer were used which had minimum amount of errors. For learning process 6-fold cross validation were applied to avoid over fitting. The best results acquired from RBF model, in which the mean bias error (MBE) and root mean squared error (RMSE) were 0.063 and 0.10 for the upstream station. The MBE and RSME were 0.0126 and 0.099 for the downstream station. The coefficient of determination ($R^2$) between the observed data and the predicted data for upstream and downstream stations in the MLP was 0.801 and 0.904, respectively, and in the RBF network were 0.962 and 0.97, respectively. The MLP neural network had acceptable results; however, the results of RBF network were more accurate. A sensitivity analysis for the MLP neural network indicated that temperature was the first parameter, pH the second and nitrate was the last factor affecting the prediction of DO concentrations. The results proved the workability and accuracy of the RBF model in the prediction of the DO.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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