• 제목/요약/키워드: Parallel convolution neural networks

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병렬형 합성곱 신경망을 이용한 골절합용 판의 탐지 성능 비교에 관한 연구 (A Study on Detection Performance Comparison of Bone Plates Using Parallel Convolution Neural Networks)

  • 이송연;허용정
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.63-68
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    • 2022
  • In this study, we produced defect detection models using parallel convolution neural networks. If convolution neural networks are constructed parallel type, the model's detection accuracy will increase and detection time will decrease. We produced parallel-type defect detection models using 4 types of convolutional algorithms. The performance of models was evaluated using evaluation indicators. The model's performance is detection accuracy and detection time. We compared the performance of each parallel model. The detection accuracy of the model using AlexNet is 97 % and the detection time is 0.3 seconds. We confirmed that when AlexNet algorithm is constructed parallel type, the model has the highest performance.

A Parallel Deep Convolutional Neural Network for Alzheimer's disease classification on PET/CT brain images

  • Baydargil, Husnu Baris;Park, Jangsik;Kang, Do-Young;Kang, Hyun;Cho, Kook
    • 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%.

CUDA를 이용한 Convolutional Neural Network의 효율적인 구현 (Efficient Implementation of Convolutional Neural Network Using CUDA)

  • 기철민;조태훈
    • 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.

그래프 합성곱-신경망 구조 탐색 : 그래프 합성곱 신경망을 이용한 신경망 구조 탐색 (Graph Convolutional - Network Architecture Search : Network architecture search Using Graph Convolution Neural Networks)

  • 최수연;박종열
    • 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.

Black Ice Detection Platform and Its Evaluation using Jetson Nano Devices based on Convolutional Neural Network (CNN)

  • Sun-Kyoung KANG;Yeonwoo LEE
    • 한국인공지능학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.1-8
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    • 2023
  • In this paper, we propose a black ice detection platform framework using Convolutional Neural Networks (CNNs). To overcome black ice problem, we introduce a real-time based early warning platform using CNN-based architecture, and furthermore, in order to enhance the accuracy of black ice detection, we apply a multi-scale dilation convolution feature fusion (MsDC-FF) technique. Then, we establish a specialized experimental platform by using a comprehensive dataset of thermal road black ice images for a training and evaluation purpose. Experimental results of a real-time black ice detection platform show the better performance of our proposed network model compared to conventional image segmentation models. Our proposed platform have achieved real-time segmentation of road black ice areas by deploying a road black ice area segmentation network on the edge device Jetson Nano devices. This approach in parallel using multi-scale dilated convolutions with different dilation rates had faster segmentation speeds due to its smaller model parameters. The proposed MsCD-FF Net(2) model had the fastest segmentation speed at 5.53 frame per second (FPS). Thereby encouraging safe driving for motorists and providing decision support for road surface management in the road traffic monitoring department.

Parallel Multi-task Cascade Convolution Neural Network Optimization Algorithm for Real-time Dynamic Face Recognition

  • Jiang, Bin;Ren, Qiang;Dai, Fei;Zhou, Tian;Gui, Guan
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제14권10호
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    • pp.4117-4135
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    • 2020
  • Due to the angle of view, illumination and scene diversity, real-time dynamic face detection and recognition is no small difficulty in those unrestricted environments. In this study, we used the intrinsic correlation between detection and calibration, using a multi-task cascaded convolutional neural network(MTCNN) to improve the efficiency of face recognition, and the output of each core network is mapped in parallel to a compact Euclidean space, where distance represents the similarity of facial features, so that the target face can be identified as quickly as possible, without waiting for all network iteration calculations to complete the recognition results. And after the angle of the target face and the illumination change, the correlation between the recognition results can be well obtained. In the actual application scenario, we use a multi-camera real-time monitoring system to perform face matching and recognition using successive frames acquired from different angles. The effectiveness of the method was verified by several real-time monitoring experiments, and good results were obtained.

MLSE-Net: Multi-level Semantic Enriched Network for Medical Image Segmentation

  • Di Gai;Heng Luo;Jing He;Pengxiang Su;Zheng Huang;Song Zhang;Zhijun Tu
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제17권9호
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    • pp.2458-2482
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    • 2023
  • Medical image segmentation techniques based on convolution neural networks indulge in feature extraction triggering redundancy of parameters and unsatisfactory target localization, which outcomes in less accurate segmentation results to assist doctors in diagnosis. In this paper, we propose a multi-level semantic-rich encoding-decoding network, which consists of a Pooling-Conv-Former (PCFormer) module and a Cbam-Dilated-Transformer (CDT) module. In the PCFormer module, it is used to tackle the issue of parameter explosion in the conservative transformer and to compensate for the feature loss in the down-sampling process. In the CDT module, the Cbam attention module is adopted to highlight the feature regions by blending the intersection of attention mechanisms implicitly, and the Dilated convolution-Concat (DCC) module is designed as a parallel concatenation of multiple atrous convolution blocks to display the expanded perceptual field explicitly. In addition, MultiHead Attention-DwConv-Transformer (MDTransformer) module is utilized to evidently distinguish the target region from the background region. Extensive experiments on medical image segmentation from Glas, SIIM-ACR, ISIC and LGG demonstrated that our proposed network outperforms existing advanced methods in terms of both objective evaluation and subjective visual performance.

Comparison of Fine-Tuned Convolutional Neural Networks for Clipart Style Classification

  • Lee, Seungbin;Kim, Hyungon;Seok, Hyekyoung;Nang, Jongho
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제9권4호
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    • pp.1-7
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    • 2017
  • Clipart is artificial visual contents that are created using various tools such as Illustrator to highlight some information. Here, the style of the clipart plays a critical role in determining how it looks. However, previous studies on clipart are focused only on the object recognition [16], segmentation, and retrieval of clipart images using hand-craft image features. Recently, some clipart classification researches based on the style similarity using CNN have been proposed, however, they have used different CNN-models and experimented with different benchmark dataset so that it is very hard to compare their performances. This paper presents an experimental analysis of the clipart classification based on the style similarity with two well-known CNN-models (Inception Resnet V2 [13] and VGG-16 [14] and transfers learning with the same benchmark dataset (Microsoft Style Dataset 3.6K). From this experiment, we find out that the accuracy of Inception Resnet V2 is better than VGG for clipart style classification because of its deep nature and convolution map with various sizes in parallel. We also find out that the end-to-end training can improve the accuracy more than 20% in both CNN models.

CNN-LSTM 조합모델을 이용한 영화리뷰 감성분석 (Sentiment Analysis of Movie Review Using Integrated CNN-LSTM Mode)

  • 박호연;김경재
    • 지능정보연구
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    • 제25권4호
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    • pp.141-154
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    • 2019
  • 인터넷 기술과 소셜 미디어의 빠른 성장으로 인하여, 구조화되지 않은 문서 표현도 다양한 응용 프로그램에 사용할 수 있게 마이닝 기술이 발전되었다. 그 중 감성분석은 제품이나 서비스에 내재된 사용자의 감성을 탐지할 수 있는 분석방법이기 때문에 지난 몇 년 동안 많은 관심을 받아왔다. 감성분석에서는 주로 텍스트 데이터를 이용하여 사람들의 감성을 사전 정의된 긍정 및 부정의 범주를 할당하여 분석하며, 이때 사전 정의된 레이블을 이용하기 때문에 다양한 방향으로 연구가 진행되고 있다. 초기의 감성분석 연구에서는 쇼핑몰 상품의 리뷰 중심으로 진행되었지만, 최근에는 블로그, 뉴스기사, 날씨 예보, 영화 리뷰, SNS, 주식시장의 동향 등 다양한 분야에 적용되고 있다. 많은 선행연구들이 진행되어 왔으나 대부분 전통적인 단일 기계학습기법에 의존한 감성분류를 시도하였기에 분류 정확도 면에서 한계점이 있었다. 본 연구에서는 전통적인 기계학습기법 대신 대용량 데이터의 처리에 우수한 성능을 보이는 딥러닝 기법과 딥러닝 중 CNN과 LSTM의 조합모델을 이용하여 감성분석의 분류 정확도를 개선하고자 한다. 본 연구에서는 대표적인 영화 리뷰 데이터셋인 IMDB의 리뷰 데이터 셋을 이용하여, 감성분석의 극성분석을 긍정 및 부정으로 범주를 분류하고, 딥러닝과 제안하는 조합모델을 활용하여 극성분석의 예측 정확도를 개선하는 것을 목적으로 한다. 이 과정에서 여러 매개 변수가 존재하기 때문에 그 수치와 정밀도의 관계에 대해 고찰하여 최적의 조합을 찾아 정확도 등 감성분석의 성능 개선을 시도한다. 연구 결과, 딥러닝 기반의 분류 모형이 좋은 분류성과를 보였으며, 특히 본 연구에서 제안하는 CNN-LSTM 조합모델의 성과가 가장 우수한 것으로 나타났다.