• 인터넷정보학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.91-98
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• 2023

오늘날 인공지능 산업이 발전함에 따라 여러 분야에 걸쳐 인공지능을 통한 자동화 및 최적화가 이루어지고 있다. 국내의 철도 분야 또한 지도 학습을 이용한 레일의 결함을 검출하는 연구들을 확인할 수 있다. 그러나 철도에는 레일만이 아닌 다른 구조물들이 존재하며 그중 선로 체결 장치는 레일을 다른 구조물에 결합시켜주는 역할을 하는 장치로 안전사고의 예방을 위해서 주기적인 점검이 필요하다. 본 논문에는 선로 체결 장치의 데이터를 이용하여 준지도 학습(semi-supervised learning)과 전이 학습(transfer learning)을 이용한 분류기를 학습시켜 선로 안전 점검에 사용되는 비용을 줄이는 방안을 제안한다. 사용된 네트워크는 Resnet50이며 imagenet으로 선행 학습된 모델이다. 레이블이 없는 데이터에서 무작위로 데이터를 선정 후 레이블을 부여한 뒤 이를 통해 모델을 학습한다. 학습된 모델의 이용하여 남은 데이터를 예측 후 예측한 데이터 중 클래스 별 확률이 가장 높은 데이터를 정해진 크기만큼 훈련용 데이터에 추가하는 방식을 채택하였다. 추가적으로 초기의 레이블된 데이터의 크기가 끼치는 영향력을 확인해보기 위한 실험을 진행하였다. 실험 결과 최대 92%의 정확도를 얻을 수 있었으며 이는 지도 학습 대비 5% 내외의 성능 차이를 가진다. 이는 제안한 방안을 통해 추가적인 레이블링 과정 없이 비교적 적은 레이블을 이용하여 분류기의 성능을 기존보다 향상시킬 수 있을 것으로 예상된다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권9호
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• pp.3336-3346
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• 2022

In general, a number of severe accident scenarios derived from Level 2 probabilistic safety assessment (PSA) are typically grouped into several categories to efficiently evaluate their potential impacts on the public with the assumption that scenarios within the same group have similar source term characteristics. To date, however, grouping by similar source terms has been completely reliant on qualitative methods such as logical trees or expert judgements. Recently, an exhaustive simulation approach has been developed to provide quantitative information on the source terms of a large number of severe accident scenarios. With this motivation, this paper proposes a machine learning-based categorization method based on exhaustive simulation for grouping scenarios with similar accident consequences. The proposed method employs clustering with an autoencoder for grouping unlabeled scenarios after dimensionality reductions and feature extractions from the source term data. To validate the suggested method, source term data for 658 severe accident scenarios were used. Results confirmed that the proposed method successfully characterized the severe accident scenarios with similar behavior more precisely than the conventional grouping method.

• ETRI Journal
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• 제46권1호
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• pp.48-58
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• 2024

This paper presents the development of language tutoring systems for nonnative speakers by leveraging advanced end-to-end automatic speech recognition (ASR) and proficiency evaluation. Given the frequent errors in non-native speech, high-performance spontaneous speech recognition must be applied. Our systems accurately evaluate pronunciation and speaking fluency and provide feedback on errors by relying on precise transcriptions. End-to-end ASR is implemented and enhanced by using diverse non-native speaker speech data for model training. For performance enhancement, we combine semisupervised and transfer learning techniques using labeled and unlabeled speech data. Automatic proficiency evaluation is performed by a model trained to maximize the statistical correlation between the fluency score manually determined by a human expert and a calculated fluency score. We developed an English tutoring system for Korean elementary students called EBS AI Peng-Talk and a Korean tutoring system for foreigners called KSI Korean AI Tutor. Both systems were deployed by South Korean government agencies.

• Asia pacific journal of information systems
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• 제29권4호
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• pp.789-816
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• 2019

Text classification is a challenging task, especially when dealing with a huge amount of text data. The performance of a classification model can be varied depending on what type of words contained in the document corpus and what type of features generated for classification. Aside from proposing a new modified version of the existing algorithm or creating a new algorithm, we attempt to modify the use of data. The classifier performance is usually affected by the quality of learning data as the classifier is built based on these training data. We assume that the data from different domains might have different characteristics of noise, which can be utilized in the process of learning the classifier. Therefore, we attempt to enhance the robustness of the classifier by injecting the heterogeneous data artificially into the learning process in order to improve the classification accuracy. Semi-supervised approach was applied for utilizing the heterogeneous data in the process of learning the document classifier. However, the performance of document classifier might be degraded by the unlabeled data. Therefore, we further proposed an algorithm to extract only the documents that contribute to the accuracy improvement of the classifier.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제35권5호
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• pp.325-334
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• 2008

자동 문서 범주화란 문서의 내용에 기반하여 미리 정의되어 있는 범주에 문서를 자동으로 할당하는 작업이다. 자동 문서 범주화에 관한 기존의 연구들은 지도 학습 기반으로서, 보통 수작업에 의해 범주가 할당된 대량의 학습 문서를 이용하여 범주화 작업을 학습한다. 그러나, 이러한 방법의 문제점은 대량의 학습 문서를 구축하기가 어렵다는 것이다. 즉, 학습 문서 생성을 위해 문서를 수집하는 것은 쉬우나, 수집된 문서에 범주를 할당하는 것은 매우 어렵고 시간이 많이 소요되는 작업이라는 것이다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해서, 준지도 학습 기반의 자동 문서 범주화 기법을 제안한다. 제안된 기법은 범주가 할당되지 않은 말뭉치와 각 범주의 핵심어만을 사용한다. 각 범주의 핵심어로부터 문맥간의 유사도 측정 기법을 이용한 부스트래핑(bootstrapping) 기법을 통하여 범주가 할당된 학습 문서를 자동으로 생성하고, 이를 이용하여 학습하고 문서 범주화 작업을 수행한다. 제안된 기법은 학습 문서 생성 작업과 대량의 학습 문서 없이 적은 비용으로 문서 범주화를 수행하고자 하는 영역에서 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
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• pp.38-40
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• 2021

의료 데이터 분야는 레코드 수는 많지만 응답값이 없기 때문에 인공지능을 적극적으로 활용하지 못하고 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 자기지도학습(Self-Supervised learning)을 의료 분야에 적용하는 연구가 등장하고 있다. 자기지도학습은 model이 레이블링이 없는 데이터의 semantic 표현을 이해할 수 있도록 pretext task와 supervision을 학습한다. 그러나, 자기지도학습의 성능은 pretext task로 학습한 표현에 의존하므로 데이터의 특성에 적합한 pretext task를 정의할 필요가 있다. 따라서 본 논문에서는 의학 데이터 중 활용도가 높은 x-ray 이미지에 적용할 수 있는 pretext task를 실험적으로 탐색하고 그 결과를 분석한다.

• International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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• 제13권3호
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• pp.186-199
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• 2013

We pose pattern classification as a density estimation problem where we consider mixtures of generative models under partially labeled data setups. Unlike traditional approaches that estimate density everywhere in data space, we focus on the density along the decision boundary that can yield more discriminative models with superior classification performance. We extend our earlier work on the recursive estimation method for discriminative mixture models to semi-supervised learning setups where some of the data points lack class labels. Our model exploits the mixture structure in the functional gradient framework: it searches for the base mixture component model in a greedy fashion, maximizing the conditional class likelihoods for the labeled data and at the same time minimizing the uncertainty of class label prediction for unlabeled data points. The objective can be effectively imposed as individual mixture component learning on weighted data, hence our mixture learning typically becomes highly efficient for popular base generative models like Gaussians or hidden Markov models. Moreover, apart from the expectation-maximization algorithm, the proposed recursive estimation has several advantages including the lack of need for a pre-determined mixture order and robustness to the choice of initial parameters. We demonstrate the benefits of the proposed approach on a comprehensive set of evaluations consisting of diverse time-series classification problems in semi-supervised scenarios.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권11호
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• pp.5427-5445
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• 2019

While deep neural networks have achieved remarkable performance in representation learning, a huge amount of labeled training data are usually required by supervised deep models such as convolutional neural networks. In this paper, we propose a new representation learning method, namely generative adversarial networks (GAN) based bagging deep convolutional autoencoders (GAN-BDCAE), which can map data to diverse hierarchical representations in an unsupervised fashion. To boost the size of training data, to train deep model and to aggregate diverse learning machines are the three principal avenues towards increasing the capabilities of representation learning of neural networks. We focus on combining those three techniques. To this aim, we adopt GAN for realistic unlabeled sample generation and bagging deep convolutional autoencoders (BDCAE) for robust feature learning. The proposed method improves the discriminative ability of learned feature embedding for solving subsequent pattern recognition problems. We evaluate our approach on three standard benchmarks and demonstrate the superiority of the proposed method compared to traditional unsupervised learning methods.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.165-171
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• 2017

사람의 얼굴 표정을 실제 환경에서 인식하는 데에는 여러 가지 난이한 점이 존재한다. 그래서 학습에 사용된 데이터베이스와 실험 데이터가 여러 가지 조건이 비슷할 때에만 그 성능이 높게 나온다. 이러한 문제점을 해결하려면 수많은 얼굴 표정 데이터가 필요하다. 본 논문에서는 능동준지도 학습을 통해 다양한 조건의 얼굴 표정 데이터를 쉽게 모으고 보다 빠르게 성능을 확보할 수 있는 방법을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 딥러닝 네트워크와 능동 학습 (Active Learning)을 통해 초기 모델을 학습하고, 이후로는 준지도 학습(Semi-Supervised Learning)을 통해 라벨이 없는 추가 데이터를 확보하며, 성능이 확보될 때까지 이러한 과정을 반복한다. 위와 같은 능동준지도 학습(Active Semi-Supervised Learning)을 통해서 보다 적은 노동력으로 다양한 환경에 적합한 데이터를 확보하여 성능을 확보할 수 있다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제22권7호
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• pp.17-29
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• 2017

IRecently, researches on the recognition of indoor user situations through various sensors in a smart home environment are under way. In this paper, the case study was conducted to determine the operation of the robot vacuum cleaner by inferring the user 's indoor situation through the operation of home appliances, because the indoor situation greatly affects the operation of home appliances. In order to collect learning data for indoor situation awareness model learning, we received feedbacks from user when there was a mistake about the cleaning situation. In this paper, we propose a semi-supervised learning method using user feedback data. When we receive a user feedback, we search for the labels of unlabeled data that most fit the feedbacks collected through genetic algorithm, and use this data to learn the model. In order to verify the performance of the proposed algorithm, we performed a comparison experiments with other learning algorithms in the same environment and confirmed that the performance of the proposed algorithm is better than the other algorithms.