• 제목/요약/키워드: Network generation model

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Derivation of endothelial cells from porcine induced pluripotent stem cells by optimized single layer culture system

  • Wei, Renyue;Lv, Jiawei;Li, Xuechun;Li, Yan;Xu, Qianqian;Jin, Junxue;Zhang, Yu;Liu, Zhonghua
    • Journal of Veterinary Science
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    • 제21권1호
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    • pp.9.1-9.15
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    • 2020
  • Regenerative therapy holds great promise in the development of cures of some untreatable diseases such as cardiovascular diseases, and pluripotent stem cells (PSCs) including induced PSCs (iPSCs) are the most important regenerative seed cells. Recently, differentiation of human PSCs into functional tissues and cells in vitro has been widely reported. However, although porcine reports are rare they are quite essential, as the pig is an important animal model for the in vitro generation of human organs. In this study, we reprogramed porcine embryonic fibroblasts into porcine iPSCs (piPSCs), and differentiated them into cluster of differentiation 31 (CD31)-positive endothelial cells (ECs) (piPSC-derived ECs, piPS-ECs) using an optimized single-layer culture method. During differentiation, we observed that a combination of GSK3β inhibitor (CHIR99021) and bone morphogenetic protein 4 (BMP4) promoted mesodermal differentiation, resulting in higher proportions of CD31-positive cells than those from separate CHIR99021 or BMP4 treatment. Importantly, the piPS-ECs showed comparable morphological and functional properties to immortalized porcine aortic ECs, which are capable of taking up low-density lipoprotein and forming network structures on Matrigel. Our study, which is the first trial on a species other than human and mouse, has provided an optimized single-layer culture method for obtaining ECs from porcine PSCs. Our approach can be beneficial when evaluating autologous EC transplantation in pig models.

GAN 기반 의료영상 생성 모델에 대한 품질 및 다양성 평가 및 분석 (Assessment and Analysis of Fidelity and Diversity for GAN-based Medical Image Generative Model)

  • 장유진;유재준;홍헬렌
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제28권2호
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    • pp.11-19
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    • 2022
  • 최근 의료영상의 발전에 따라 의료 영상 생성에 대한 다양한 연구가 제안되고 있는데, 이와 관련하여 생성된 의료 영상의 품질과 다양성을 정확하게 평가하는 것이 중요해지고 있다. 생성된 의료 영상을 평가하는 방법으로는 전문가의 시각적 튜링 테스트(visual turing test), 특징 분포 시각화, IS, FID를 통한 정량적 평가를 통해 평가하고 있으나 의료 영상을 품질(fidelity)과 다양성(diversity) 측면에서 정량적으로 평가 하는 방법은 거의 이루어지고 있지 않다. 본 논문에서는 DCGAN과 PGGAN 생성 모델을 통해 비소세포폐암 환자의 흉부 CT 데이터 셋을 학습하여 영상을 생성하고, 이를 품질(fidelity)과 다양성(diversity) 측면에서 두 생성 모델의 성능을 평가한다. 1차원 점수 기반 평가방법인 IS, FID와 2차원 점수 기반 평가방법인 Precision 및 Recall, 개선된 Precision 및 Recall을 통해 성능을 정량적으로 평가하고, 의료영상에서의 각 평가방법들의 특징과 한계점에 대해서도 분석한다.

가중치 VAE 오버샘플링(W-VAE)을 이용한 보안데이터셋 샘플링 기법 연구 (A Data Sampling Technique for Secure Dataset Using Weight VAE Oversampling(W-VAE))

  • 강한바다;이재우
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제26권12호
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    • pp.1872-1879
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    • 2022
  • 최근 인공지능 기술이 발전하면서 해킹 공격을 탐지하기 위해 인공지능을 이용하려는 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만, 인공지능 모델 개발에 핵심인 학습데이터를 구성하는데 있어서 보안데이터가 대표적인 불균형 데이터라는 점이 큰 장애물로 인식되고 있다. 이에 본 눈문에서는 오버샘플링을 위한 데이터 추출에 딥러닝 생성 모델인 VAE를 적용하고 K-NN을 이용한 가중치 계산을 통해 클래스별 오버샘플링 개수를 설정하여 샘플링을 하는 W-VAE 오버샘플링 기법을 제안한다. 본 논문에서는 공개 네트워크 보안 데이터셋인 NSL-KDD를 통해 ROS, SMOTE, ADASYN 등 총 5가지 오버샘플링 기법을 적용하였으며 본 논문에서 제안한 오버샘플링 기법이 F1-Score 평가지표를 통해 기존 오버샘플링 기법과 비교하여 가장 효과적인 샘플링 기법임을 증명하였다.

딥러닝 기반 노후 건축물 리모델링 시 BIM 적용을 위한 포인트 클라우드의 건축 객체 자동 분류 기술 개발 (Development of Deep Learning-based Automatic Classification of Architectural Objects in Point Clouds for BIM Application in Renovating Aging Buildings)

  • 김태훈;구형모;홍순민;추승연
    • 한국BIM학회 논문집
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    • 제13권4호
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    • pp.96-105
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    • 2023
  • This study focuses on developing a building object recognition technology for efficient use in the remodeling of buildings constructed without drawings. In the era of the 4th industrial revolution, smart technologies are being developed. This research contributes to the architectural field by introducing a deep learning-based method for automatic object classification and recognition, utilizing point cloud data. We use a TD3D network with voxels, optimizing its performance through adjustments in voxel size and number of blocks. This technology enables the classification of building objects such as walls, floors, and roofs from 3D scanning data, labeling them in polygonal forms to minimize boundary ambiguities. However, challenges in object boundary classifications were observed. The model facilitates the automatic classification of non-building objects, thereby reducing manual effort in data matching processes. It also distinguishes between elements to be demolished or retained during remodeling. The study minimized data set loss space by labeling using the extremities of the x, y, and z coordinates. The research aims to enhance the efficiency of building object classification and improve the quality of architectural plans by reducing manpower and time during remodeling. The study aligns with its goal of developing an efficient classification technology. Future work can extend to creating classified objects using parametric tools with polygon-labeled datasets, offering meaningful numerical analysis for remodeling processes. Continued research in this direction is anticipated to significantly advance the efficiency of building remodeling techniques.

Change of Fractured Rock Permeability due to Thermo-Mechanical Loading of a Deep Geological Repository for Nuclear Waste - a Study on a Candidate Site in Forsmark, Sweden

  • Min, Ki-Bok;Stephansson, Ove
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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    • 한국방사성폐기물학회 2009년도 학술논문요약집
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    • pp.187-187
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    • 2009
  • Opening of fractures induced by shear dilation or normal deformation can be a significant source of fracture permeability change in fractured rock, which is important for the performance assessment of geological repositories for spent nuclear fuel. As the repository generates heat and later cools the fluid-carrying ability of the rocks becomes a dynamic variable during the lifespan of the repository. Heating causes expansion of the rock close to the repository and, at the same time, contraction close to the surface. During the cooling phase of the repository, the opposite takes place. Heating and cooling together with the, virgin stress can induce shear dilation of fractures and deformation zones and change the flow field around the repository. The objectives of this work are to examine the contribution of thermal stress to the shear slip of fracture in mid- and far-field around a KBS-3 type of repository and to investigate the effect of evolution of stress on the rock mass permeability. In the first part of this study, zones of fracture shear slip were examined by conducting a three-dimensional, thermo-mechanical analysis of a spent fuel repository model in the size of 2 km $\times$ 2 km $\times$ 800 m. Stress evolutions of importance for fracture shear slip are: (1) comparatively high horizontal compressive thermal stress at the repository level, (2) generation of vertical tensile thermal stress right above the repository, (3) horizontal tensile stress near the surface, which can induce tensile failure, and generation of shear stresses at the comers of the repository. In the second part of the study, fracture data from Forsmark, Sweden is used to establish fracture network models (DFN). Stress paths obtained from the thermo-mechanical analysis were used as boundary conditions in DFN-DEM (Discrete Element Method) analysis of six DFN models at the repository level. Increases of permeability up to a factor of four were observed during thermal loading history and shear dilation of fractures was not recovered after cooling of the repository. An understanding of the stress path and potential areas of slip induced shear dilation and related permeability changes during the lifetime of a repository for spent nuclear fuel is of utmost importance for analysing long-term safety. The result of this study will assist in identifying critical areas around a repository where fracture shear slip is likely to develop. The presentation also includes a brief introduction to the ongoing site investigation on two candidate sites for geological repository in Sweden.

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블록체인 기반의 도서관 서비스 도입 및 활용방안에 관한 연구 (A Study on the Introduction of Library Services Based on Blockchain)

  • 노지윤;노영희
    • 한국비블리아학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.371-401
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    • 2022
  • 블록체인이 위·변조가 불가능한 분산 환경에 정보를 저장하는 것을 의미한다면, 이는 사서들이 권위 있는 정보를 수집하고 보존하며 공유하는 일과 유사하다고 언급된다. 과잉정보 속 도서관이 신뢰할 수 있는 정보를 수집·제공하고, 나아가 도서관 내외부의 업무효율성 증대, 협력 네트워크 강화 등을 모색하기 위한 방안으로서 본 연구에서는 블록체인 기술을 살펴보았다. 본 연구에서는 문헌조사와 타 분야의 사례연구를 바탕으로 도서관계에서 블록체인 기술을 활용할 수 있는 다양한 방안을 제안하고자 하였다. 이를 위해서 본 연구에서는 첫째, 블록체인 활용분야와 사례를 분석하여 도서관 분야의 블록체인 활용 가능성 및 가치를 확인하고, 이를 토대로 12가지 활용방안을 제안하였다. 도서관 업무 분야에서는 디지털 신원 기반의 도서관 통합 인증 서비스, 도서관 유·무형 자산 이동의 모니터링 기능, 도서관 이용자 의견수렴 기능, 블록체인 기반 도서관 채용·인사시스템, 블록체인 거버넌스 기반 도서관 운영 체계 및 네트워크 구축, 도서관 내 IoT 디바이스 및 센서 데이터 관리 기능을 제안하였다. 정보서비스 측면에서는 블록체인 기반의 출판·거래 플랫폼 참여, 디지털 콘텐츠 저작권 보호 및 관리 기능, 이용자 행동 분석 기반 맞춤형 서비스, 도서관의 통합 온라인 교육 플랫폼, 공유플랫폼 기능, P2P 기반의 정보플랫폼 등을 제안하였다.

청년의 문제음주에 미치는 사회생태학적 결정요인에 관한 데이터 마이닝 분석 (Data Mining Analysis of Determinants of Alcohol Problems of Youth from an Ecological Perspective)

  • 이숙현;문상호
    • 사회복지연구
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    • 제49권4호
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    • pp.65-100
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    • 2018
  • 본 연구는 사회생태학적인 관점에서 문제음주를 논의하였다. 이론적 논의와 더불어 실증적인 근거를 제시하고자, 2538명의 청년을 대상으로 데이터마이닝 기법을 적용한 탐색적 정책연구를 실시했다. 구체적으로, SAS-Enterprise Miner를 활용하여 의사결정나무, 신경망, 로지스틱회귀 모형을 분석하였다. 이때, 독립변인에 대한 선행적 가정의 설정 없이, 문제음주에 설명력을 가지는 영향요인을 찾고, 정책적 함의를 도출하였다. 의사결정나무모형 분석결과, 흡연여부가 문제음주를 가장 잘 설명하는 것으로 나타났으며, 흡연여부 대비 다른 변인의 중요도는 성별(0.5796), 배우자유무(0.3301), 가구원수(0.2805), 경제활동 참여여부(0.2596) 그리고 교육(0.2167) 순으로 크게 나타났다. 신경망의 최적화 과정은 50회 반복을 통해 추정되었으며, 횟수 3에서 평균제곱오차(ASE: Average Squared Error)가 분석용 데이터는 0.133, 평가용은 0.152 그리고 검증용은 0.170으로 나타났다. 마지막으로 로지스틱회귀분석에서는 성별, 연령, 흡연여부, 배우자유무, 가구원수, 구직여부 그리고 경제활동참여여부가 청년의 문제음주에 유의미한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 분석결과를 토대로 본 연구는 청년에게 특화된 중독프로그램 마련 및 청년 구직스트레스 해소방안 등 다양한 정책적 함의를 제언하였다.

목적 지향 대화를 위한 효율적 질의 의도 분석에 관한 연구 (Effective Text Question Analysis for Goal-oriented Dialogue)

  • 김학동;고명현;임헌영;이유림;지민규;김원일
    • 방송공학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.48-57
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    • 2019
  • 본 연구는 목적 지향 대화 시스템 내에서 단일 한국어 텍스트 형식의 질문으로부터 질의자의 의도를 파악하는 것을 목적으로 한다. 목적 지향 대화 시스템은 텍스트 또는 음성을 통한 사용자의 특수한 요구를 만족시켜주는 대화 시스템을 의미한다. 의도 분석 과정은 답변 생성에 앞서 사용자의 질의 의도를 파악하는 단계로, 목적 지향 대화 시스템 전체의 성능에 큰 영향을 준다. 생활화학제품이라는 특정 분야에 제안 모델을 사용하였고, 해당 분야와 관련된 한국어 텍스트 데이터를 이용하였다. 특정 분야에 독립적이며 범용적인 의도를 의미하는 화행과, 특정 분야에 종속적인 의도를 의미하는 개념열로 나누어 분석한다. 화행과 개념열을 분석하기 위하여 단어 임베딩 모델, 합성곱 신경망을 이용한 분류 방법을 제안한다. 단어 임베딩 모델을 통하여 단어의 의미정보를 추상화하고, 추상화된 단어의 의미정보를 기반으로 합성곱 신경망을 통하여 개념열 및 화행 분류를 수행한다.

Bi-LSTM 모델을 이용한 음악 생성 시계열 예측 (Prediction of Music Generation on Time Series Using Bi-LSTM Model)

  • 김광진;이칠우
    • 스마트미디어저널
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    • 제11권10호
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    • pp.65-75
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    • 2022
  • 딥러닝은 기존의 분석 모델이 갖는 한계를 극복하고 텍스트, 이미지, 음악 등 다양한 형태의 결과물을 생성할 수 있는 창의적인 도구로 활용되고 있다. 본 고에서는 Niko's MIDI Pack 음원 파일 1,609개를 데이터 셋으로 삼아 전처리 과정을 수행하고, 양방향 장단기 기억 순환 신경망(Bi-LSTM) 모델을 이용하여, 효율적으로 음악을 생성할 수 있는 전처리 방법과 예측 모델을 제시한다. 생성되는 으뜸음을 바탕으로 음악적 조성(調聲)에 적합한 새로운 시계열 데이터를 생성할 수 있도록 은닉층을 다층화하고, 디코더의 출력 게이트에서 인코더의 입력 데이터 중 영향을 주는 요소의 가중치를 적용하는 어텐션(Attention) 메커니즘을 적용한다. LSTM 모델의 인식률 향상을 위한 파라미터로서 손실함수, 최적화 방법 등 설정 변수들을 적용한다. 제안 모델은 MIDI 학습의 효율성 제고 및 예측 향상을 위해 높은음자리표(treble clef)와 낮은음자리표(bass clef)를 구분하여 추출된 음표, 음표의 길이, 쉼표, 쉼표의 길이와 코드(chord) 등을 적용한 다채널 어텐션 적용 양방향 기억 모델(Bi-LSTM with attention)이다. 학습의 결과는 노이즈와 구별되는 음악의 전개에 어울리는 음표와 코드를 생성하며, 화성학적으로 안정된 음악을 생성하는 모델을 지향한다.

추천 시스템의 성능 안정성을 위한 예측적 군집화 기반 협업 필터링 기법 (Predictive Clustering-based Collaborative Filtering Technique for Performance-Stability of Recommendation System)

  • 이오준;유은순
    • 지능정보연구
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    • 제21권1호
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    • pp.119-142
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    • 2015
  • 사용자의 취향과 선호도를 고려하여 정보를 제공하는 추천 시스템의 중요성이 높아졌다. 이를 위해 다양한 기법들이 제안되었는데, 비교적 도메인의 제약이 적은 협업 필터링이 널리 사용되고 있다. 협업 필터링의 한 종류인 모델 기반 협업 필터링은 기계학습이나 데이터 마이닝 모델을 협업 필터링에 접목한 방법이다. 이는 희박성 문제와 확장성 문제 등의 협업 필터링의 근본적인 한계를 개선하지만, 모델 생성 비용이 높고 성능/확장성 트레이드오프가 발생한다는 한계점을 갖는다. 성능/확장성 트레이드오프는 희박성 문제의 일종인 적용범위 감소 문제를 발생시킨다. 또한, 높은 모델 생성 비용은 도메인 환경 변화의 누적으로 인한 성능 불안정의 원인이 된다. 본 연구에서는 이 문제를 해결하기 위해, 군집화 기반 협업 필터링에 마르코프 전이확률모델과 퍼지 군집화의 개념을 접목하여, 적용범위 감소 문제와 성능 불안정성 문제를 해결한 예측적 군집화 기반 협업 필터링 기법을 제안한다. 이 기법은 첫째, 사용자 기호(Preference)의 변화를 추적하여 정적인 모델과 동적인 사용자간의 괴리 해소를 통해 성능 불안정 문제를 개선한다. 둘째, 전이확률과 군집 소속 확률에 기반한 적용범위 확장으로 적용범위 감소 문제를 개선한다. 제안하는 기법의 검증은 각각 성능 불안정성 문제와 확장성/성능 트레이드오프 문제에 대한 강건성(robustness)시험을 통해 이뤄졌다. 제안하는 기법은 기존 기법들에 비해 성능의 향상 폭은 미미하다. 또한 데이터의 변동 정도를 나타내는 지표인 표준 편차의 측면에서도 의미 있는 개선을 보이지 못하였다. 하지만, 성능의 변동 폭을 나타내는 범위의 측면에서는 기존 기법들에 비해 개선을 보였다. 첫 번째 실험에서는 모델 생성 전후의 성능 변동폭에서 51.31%의 개선을, 두 번째 실험에서는 군집 수 변화에 따른 성능 변동폭에서 36.05%의 개선을 보였다. 이는 제안하는 기법이 성능의 향상을 보여주지는 못하지만, 성능 안정성의 측면에서는 기존의 기법들을 개선하고 있음을 의미한다.