• 전기전자학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.303-306
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• 2016

본 논문에서는 GPGPU를 활용하여 Convolutional neural network의 가속화 방법을 제안한다. Convolutional neural network는 이미지의 특징 값을 학습하여 분류하는 neural network의 일종으로 대량의 데이터를 학습해야하는 영상 처리에 적합하다. 기존의 Convolutional neural network의 convolution layer는 다수의 곱셈 연산을 필요로 하여 임베디드 환경에서 실시간으로 동작하기에 어려움이 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 해결하기 위하여 winograd convolution 연산을 통하여 곱셈 연산을 줄이고 GPGPU의 SIMT 구조를 활용하여 convolution 연산을 병렬 처리한다. 실험은 ModelSim, TestDrive를 사용하여 진행하였고 실험 결과 기존의 convolution 연산보다 처리 시간이 약 17% 개선되었다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제14권9호
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• pp.3583-3597
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• 2020

In this paper, a parallel deep learning model using a convolutional neural network and a dilated convolutional neural network is proposed to classify Alzheimer's disease with high accuracy in PET/CT images. The developed model consists of two pipelines, a conventional CNN pipeline, and a dilated convolution pipeline. An input image is sent through both pipelines, and at the end of both pipelines, extracted features are concatenated and used for classifying Alzheimer's disease. Complimentary abilities of both networks provide better overall accuracy than single conventional CNNs in the dataset. Moreover, instead of performing binary classification, the proposed model performs three-class classification being Alzheimer's disease, mild cognitive impairment, and normal control. Using the data received from Dong-a University, the model performs classification detecting Alzheimer's disease with an accuracy of up to 95.51%.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제21권6호
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• pp.1143-1148
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• 2017

현재 인공지능과 딥 러닝이 사회적인 이슈로 떠오르고 있는 추세이며, 다양한 분야에 이 기술들을 응용하고 있다. 인공지능 분야의 여러 알고리즘들 중에서 각광받는 방법 중 하나는 Convolutional Neural Network이다. Convolutional Neural Network를 적은 양의 데이터에서 이용하거나, Layer의 구조가 복잡하지 않은 경우에는 학습시간이 길지 않아 속도에 크게 신경 쓰지 않아도 되지만, 학습 데이터의 크기가 크고, Layer의 구조가 복잡할수록 학습시간이 상당히 오래 걸린다. 이로 인해 GPU를 이용하여 병렬처리를 하는 방법을 많이 사용하는데, 본 논문에서는 CUDA를 이용한 Convolutional Neural Network를 구현하였으며, 비교에 사용한 Framework/Program들 보다 학습속도가 빨라지고 큰 데이터를 학습 시키는데 더욱 효율적으로 진행하도록 한다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2017년도 춘계학술대회
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• pp.335-338
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• 2017

현재 인공지능과 딥 러닝이 사회적인 이슈로 떠오르고 있는 추세이며, 다양한 분야에 이 기술들을 응용하고 있다. 인공지능 분야의 여러 알고리즘들 중에서 각광받는 방법 중 하나는 Convolutional Neural Network이다. Convolutional Neural Network는 일반적인 Neural Network 방법에 Convolution 연산을 하여 Feature를 추출하는 Convolution Layer를 추가한 형태이다. Convolutional Neural Network를 적은 양의 데이터에서 이용하거나, Layer의 구조가 복잡하지 않은 경우에는 학습시간이 길지 않아 속도에 크게 신경 쓰지 않아도 되지만, 학습 데이터의 크기가 크고, Layer의 구조가 복잡할수록 학습 시간이 상당히 오래 걸린다. 이로 인해 GPU를 이용하여 병렬처리를 하는 방법을 많이 사용하는데, 본 논문에서는 CUDA를 이용한 Convolutional Neural Network를 구현하였으며, CPU를 이용한 방법보다 학습 속도가 빨라지고 큰 데이터를 학습 시키는데 더욱 효율적으로 진행하도록 한다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.176-188
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• 2022

In this paper, we propose a compact method for anthropomorphism that uses Deep Convolutional Neural Networks (DCNN) to detect the similarities between a human face and an animal face. We also apply texture feature-based morphing between them. We propose a basic texture feature-based morphing system for morphing between human faces only. The entire anthropomorphism process starts with the creation of an animal face classifier using a parallel DCNN that determines the most similar animal face to a given human face. The significance of our network is that it contains four sets of convolutional functions that run in parallel, allowing it to extract more features than a linear DCNN network. Our employed texture feature algorithm-based automatic morphing system recognizes the facial features of the human face and takes the Control Points automatically, rather than the traditional human aiding manual morphing system, once the similarity was established. The simulation results show that our suggested DCNN surpasses its competitors with a 92.0% accuracy rate. It also ensures that the most similar animal classes are found, and the texture-based morphing technology automatically completes the morphing process, ensuring a smooth transition from one image to another.

• 문화기술의 융합
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• 제9권1호
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• pp.649-654
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• 2023

본 논문은 그래프 합성곱 신경망을 이용한 신경망 구조 탐색 모델 설계를 제안한다. 딥 러닝은 블랙박스로 학습이 진행되는 특성으로 인해 설계한 모델이 최적화된 성능을 가지는 구조인지 검증하지 못하는 문제점이 존재한다. 신경망 구조 탐색 모델은 모델을 생성하는 순환 신경망과 생성된 네트워크인 합성곱 신경망으로 구성되어있다. 통상의 신경망 구조 탐색 모델은 순환신경망 계열을 사용하지만 우리는 본 논문에서 순환신경망 대신 그래프 합성곱 신경망을 사용하여 합성곱 신경망 모델을 생성하는 GC-NAS를 제안한다. 제안하는 GC-NAS는 Layer Extraction Block을 이용하여 Depth를 탐색하며 Hyper Parameter Prediction Block을 이용하여 Depth 정보를 기반으로 한 spatial, temporal 정보(hyper parameter)를 병렬적으로 탐색합니다. 따라서 Depth 정보를 반영하기 때문에 탐색 영역이 더 넓으며 Depth 정보와 병렬적 탐색을 진행함으로 모델의 탐색 영역의 목적성이 분명하기 때문에 GC-NAS대비 이론적 구조에 있어서 우위에 있다고 판단된다. GC-NAS는 그래프 합성곱 신경망 블록 및 그래프 생성 알고리즘을 통하여 기존 신경망 구조 탐색 모델에서 순환 신경망이 가지는 고차원 시간 축의 문제와 공간적 탐색의 범위 문제를 해결할 것으로 기대한다. 또한 우리는 본 논문이 제안하는 GC-NAS를 통하여 신경망 구조 탐색에 그래프 합성곱 신경망을 적용하는 연구가 활발히 이루어질 수 있는 계기가 될 수 있기를 기대한다.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.288-294
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• 2017

최근들어 CNN(Convolutional Neural Network)을 이용한 딥러닝 기술이 영상인식 등의 분야에서 널리 활용되고 있다. CNN에서 승산과 가산으로 수행되는 컨볼루션 처리는 단순한 연산이지만 하드웨어로 구현하는 데 문제가 되는 것은 승산을 수행하는데 필요한 계산시간이다. 컴퓨팅 파워의 사용에 문제가 없는 응용분야에서는 문제가 되지 않지만 임베디드용 딥러닝 시스템 등의 구현을 위한 하드웨어 칩설계에서는 많은 제한이 있다. 따라서 본 논문에서는 그레이스케일 영상을 2진영상의 중첩으로 표현한 후, 병렬로 가산만을 이용하여 컨볼루션을 수행하는 병렬가산 알고리즘을 제안하였다. 본 논문에서 새롭게 제안한 알고리즘의 유용성을 확인하기 위한 실험을 통해 처리시간의 감소가 가능한 병렬가산 방식으로 컨볼루션을 수행할 수 있음을 확인하였다.

• Asia pacific journal of information systems
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• 제29권4호
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• pp.771-788
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• 2019

Deep learning techniques such as Convolutional Neural Networks (CNNs) and Recurrent Neural Networks (RNNs) show superior performance in text classification than traditional approaches such as Support Vector Machines (SVMs) and Naïve Bayesian approaches. When using CNNs for text classification tasks, word embedding or character embedding is a step to transform words or characters to fixed size vectors before feeding them into convolutional layers. In this paper, we propose a parallel word-level and character-level embedding approach in CNNs for text classification. The proposed approach can capture word-level and character-level patterns concurrently in CNNs. To show the usefulness of proposed approach, we perform experiments with two English and three Korean text datasets. The experimental results show that character-level embedding works better in Korean and word-level embedding performs well in English. Also the experimental results reveal that the proposed approach provides better performance than traditional CNNs with word-level embedding or character-level embedding in both Korean and English documents. From more detail investigation, we find that the proposed approach tends to perform better when there is relatively small amount of data comparing to the traditional embedding approaches.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제14권6호
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• pp.1494-1507
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• 2018

Intelligent human identification using face information has been the research hotspot ranging from Internet of Things (IoT) application, intelligent self-service bank, intelligent surveillance to public safety and intelligent access control. Since 2D face images are usually captured from a long distance in an unconstrained environment, to fully exploit this advantage and make human recognition appropriate for wider intelligent applications with higher security and convenience, the key difficulties here include gray scale change caused by illumination variance, occlusion caused by glasses, hair or scarf, self-occlusion and deformation caused by pose or expression variation. To conquer these, many solutions have been proposed. However, most of them only improve recognition performance under one influence factor, which still cannot meet the real face recognition scenario. In this paper we propose a multi-scale parallel convolutional neural network architecture to extract deep robust facial features with high discriminative ability. Abundant experiments are conducted on CMU-PIE, extended FERET and AR database. And the experiment results show that the proposed algorithm exhibits excellent discriminative ability compared with other existing algorithms.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.234-240
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• 2022

본 논문은 직종별 근무 환경에 따른 상대적 운동량을 고려한 맞춤형 AI 운동 추천 서비스 방법을 제안한다. 가속도 및 자이로 센서를 활용하여 수집된 데이터를 18가지 일상생활의 신체활동으로 분류한 WISDM 데이터베이스를 기반으로 전신, 하체, 상체의 3가지 활동으로 분류한 후 인식된 활동 지표를 통해 적절한 운동을 추천한다. 본 논문에서 신체활동 분류를 위해서 사용하는 1차원 합성곱 신경망(1D CNN; 1 Dimensional Convolutional Neural Network) 모델은 커널 크기가 다른 다수의 1D 컨볼루션(Convolution) 계층을 병렬적으로 연결한 컨볼루션 블록을 사용한다. 컨볼루션 블록은 하나의 입력 데이터에 다층 1D 컨볼루션을 적용함으로써 심층 신경망 모델로 추출할 수 있는 입력 패턴의 세부 지역 특징을 보다 얇은 계층으로도 효과적으로 추출 할 수 있다. 제안한 신경망 모델의 성능 평가를 위해서 기존 순환 신경망(RNN; Recurrent Neural Network) 모델과 비교 실험한 결과 98.4%의 현저한 정확도를 보였다.