• 제목/요약/키워드: architecture model

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영상 데이터를 이용한 딥러닝 기반 작물 건강 상태 분류 연구 (Deep Learning-Based Plant Health State Classification Using Image Data)

  • 세이드 알리 에스거;이재환;알바로 푸엔테스;윤숙;박동선
    • 사물인터넷융복합논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.43-53
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    • 2024
  • 토마토에는 리코펜, β-카로틴 및 비타민 C와 같은 영양소가 풍부하고 세계적으로 많이 소비되는 채소 중 하나이다. 그러나 종종 생물학적 및 환경적 스트레스 요인으로 인해 수확량 손실이 발생한다. 전통적인 작물 건강 평가는 오류가 발생하기 쉽고 대규모 생산에 비효율적이다. 이러한 문제를 해결하기 위해 건강 상태에 대해 1~5로 주석을 메긴 토마토 전체 생육기간을 다루는 포괄적인 데이터 세트를 수집하였다. 우리는 Channel-wise attention과 Grouped convolution을 사용한 Attention-Enhanced DS-ResNet 아키텍처와 새로운 학습 기법을 제안한다. 우리의 모델은 5-fold 교차 검증을 사용하여 전체 정확도 80.2%를 달성하여 작물의 건강 상태를 정확하게 분류하는데 있어 견고성을 보여주었다.

실시간 항공영상 기반 UAV-USV 간 협응 유도·제어 알고리즘 개발 (A Study on a Real-Time Aerial Image-Based UAV-USV Cooperative Guidance and Control Algorithm )

  • 김도균;김정현;손희훈;최시웅;김동한;여찬영;박종용
    • 대한조선학회논문집
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    • 제61권5호
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    • pp.324-333
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    • 2024
  • This paper focuses on the cooperation between Unmanned Aerial Vehicle (UAV) and Unmanned Surface Vessel (USV). It aims to develop efficient guidance and control algorithms for USV based on obstacle identification and path planning from aerial images captured by UAV. Various obstacle scenarios were implemented using the Robot Operating System (ROS) and the Gazebo simulation environment. The aerial images transmitted in real-time from UAV to USV are processed using the computer vision-based deep learning model, You Only Look Once (YOLO), to classify and recognize elements such as the water surface, obstacles, and ships. The recognized data is used to create a two-dimensional grid map. Algorithms such as A* and Rapidly-exploring Random Tree star (RRT*) were used for path planning. This process enhances the guidance and control strategies within the UAV-USV collaborative system, especially improving the navigational capabilities of the USV in complex and dynamic environments. This research offers significant insights into obstacle avoidance and path planning in maritime environments and proposes new directions for the integrated operation of UAV and USV.

설비공학 분야의 최근 연구 동향 : 2016년 학회지 논문에 대한 종합적 고찰 (Recent Progress in Air-Conditioning and Refrigeration Research : A Review of Papers Published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering in 2016)

  • 이대영;김사량;김현정;김동선;박준석;임병찬
    • 설비공학논문집
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    • 제29권6호
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    • pp.327-340
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    • 2017
  • This article reviews the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering during 2016. It is intended to understand the status of current research in the areas of heating, cooling, ventilation, sanitation, and indoor environments of buildings and plant facilities. Conclusions are as follows. (1) The research works on the thermal and fluid engineering have been reviewed as groups of flow, heat and mass transfer, the reduction of pollutant exhaust gas, cooling and heating, the renewable energy system and the flow around buildings. CFD schemes were used more for all research areas. (2) Research works on heat transfer area have been reviewed in the categories of heat transfer characteristics, pool boiling and condensing heat transfer and industrial heat exchangers. Researches on heat transfer characteristics included the results of the long-term performance variation of the plate-type enthalpy exchange element made of paper, design optimization of an extruded-type cooling structure for reducing the weight of LED street lights, and hot plate welding of thermoplastic elastomer packing. In the area of pool boiling and condensing, the heat transfer characteristics of a finned-tube heat exchanger in a PCM (phase change material) thermal energy storage system, influence of flow boiling heat transfer on fouling phenomenon in nanofluids, and PCM at the simultaneous charging and discharging condition were studied. In the area of industrial heat exchangers, one-dimensional flow network model and porous-media model, and R245fa in a plate-shell heat exchanger were studied. (3) Various studies were published in the categories of refrigeration cycle, alternative refrigeration/energy system, system control. In the refrigeration cycle category, subjects include mobile cold storage heat exchanger, compressor reliability, indirect refrigeration system with $CO_2$ as secondary fluid, heat pump for fuel-cell vehicle, heat recovery from hybrid drier and heat exchangers with two-port and flat tubes. In the alternative refrigeration/energy system category, subjects include membrane module for dehumidification refrigeration, desiccant-assisted low-temperature drying, regenerative evaporative cooler and ejector-assisted multi-stage evaporation. In the system control category, subjects include multi-refrigeration system control, emergency cooling of data center and variable-speed compressor control. (4) In building mechanical system research fields, fifteenth studies were reported for achieving effective design of the mechanical systems, and also for maximizing the energy efficiency of buildings. The topics of the studies included energy performance, HVAC system, ventilation, renewable energies, etc. Proposed designs, performance tests using numerical methods and experiments provide useful information and key data which could be help for improving the energy efficiency of the buildings. (5) The field of architectural environment was mostly focused on indoor environment and building energy. The main researches of indoor environment were related to the analyses of indoor thermal environments controlled by portable cooler, the effects of outdoor wind pressure in airflow at high-rise buildings, window air tightness related to the filling piece shapes, stack effect in core type's office building and the development of a movable drawer-type light shelf with adjustable depth of the reflector. The subjects of building energy were worked on the energy consumption analysis in office building, the prediction of exit air temperature of horizontal geothermal heat exchanger, LS-SVM based modeling of hot water supply load for district heating system, the energy saving effect of ERV system using night purge control method and the effect of strengthened insulation level to the building heating and cooling load.

도시공원 조성이 도시공간구조 변화에 미치는 영향 분석 - 성동구 서울숲 젠트리피케이션 현상을 중심으로 - (Analysis on the Effect of the Urban Park Development on Change of Urban Spatial Structures - Focused on Gentrification around Seoul Forestry Park in Seongdong-gu -)

  • 문승운;김의준;구진혁
    • 한국조경학회지
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    • 제45권2호
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    • pp.76-88
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    • 2017
  • 오늘날의 도시공원은 도시자연경관 보호, 도시민의 건강 휴양 및 정서생활 향상 등의 본원적 역할뿐만 아니라, 이론적으로는 도시의 공간구조를 재조정하는 도시시스템으로써의 역할을 기대한다. 본 연구는 도시시스템으로써의 도시공원의 역할이 이론뿐만 아니라, 과연 현실에서 실증적으로 작동하고 있는지를 계량적으로 분석하는데 목적이 있다. 이를 위해 본 연구에서는 도시공원으로 인해 야기되는 젠트리피케이션 현상을 도시공원이 도시공간구조를 변화시키는 과정이라 여기고, 젠트리피케이션 지수를 통해 도시공원 조성과 도시공간구조 변화와의 관계를 실증적 계량적으로 분석하였다. 실증분석의 대상은 '서울숲'이 위치한 성동구이다. 서울숲은 서울을 대표하는 초대형 도시공원으로, 2005년 개장 이후 주변 지역에 젠트리피케이션 현상이 발생하고 있으며, 이에 따라 성동구의 도시공간구조가 변화하였을 것으로 예상된다. 분석 방법으로는 젠트리피케이션 지수 및 도시공원 접급성 지수를 조작적으로 정의하고 도시공원 조성 전과 후의 젠트리피케이션 지수의 변화, 그리고 젠트리피케이션 지수와 도시공원 접근성 지수와의 관계를 분석하였다. 자료는 서울숲이 위치한 성동구 지역의 491개 집계구의 2000년, 2005년, 2010년 통계자료를 이용하였으며, 분석 방법으로는 이중차분법과 선형확률모형을 실시하였다. 분석 결과, 서울숲의 조성으로 인해 성동구의 젠트리피케이션 지수의 분포양상 및 방향성이 역전되었으며, 도시공원과의 접근성이 향상될수록 젠트리피케이션 현상은 크게 나타났다. 결론적으로, 도시공원은 젠트리피케이션을 야기시키고 있으며, 도시공원으로 인한 젠트리피케이션은 도시공간구조를 변화시키는 동인이자 결과로 나타났다. 도시공원은 도시시스템의 일부로써 도시의 공간구조 및 형태를 만드는데 큰 영향을 끼치고 있음이 확인되었다. 본 연구의 의의는 인프라스트럭처로써의 도시공원, 또는 도시의 시스템 등 이론적으로 거론되던 도시공원의 역할들을 실제 사례와 자료를 가지고 실증적 계량적으로 분석했다는데 있다.

딥러닝의 모형과 응용사례 (Deep Learning Architectures and Applications)

  • 안성만
    • 지능정보연구
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    • 제22권2호
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    • pp.127-142
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    • 2016
  • 딥러닝은 인공신경망(neural network)이라는 인공지능분야의 모형이 발전된 형태로서, 계층구조로 이루어진 인공신경망의 내부계층(hidden layer)이 여러 단계로 이루어진 구조이다. 딥러닝에서의 주요 모형은 합성곱신경망(convolutional neural network), 순환신경망(recurrent neural network), 그리고 심층신뢰신경망(deep belief network)의 세가지라고 할 수 있다. 그 중에서 현재 흥미로운 연구가 많이 발표되어서 관심이 집중되고 있는 모형은 지도학습(supervised learning)모형인 처음 두 개의 모형이다. 따라서 본 논문에서는 지도학습모형의 가중치를 최적화하는 기본적인 방법인 오류역전파 알고리즘을 살펴본 뒤에 합성곱신경망과 순환신경망의 구조와 응용사례 등을 살펴보고자 한다. 본문에서 다루지 않은 모형인 심층신뢰신경망은 아직까지는 합성곱신경망 이나 순환신경망보다는 상대적으로 주목을 덜 받고 있다. 그러나 심층신뢰신경망은 CNN이나 RNN과는 달리 비지도학습(unsupervised learning)모형이며, 사람이나 동물은 관찰을 통해서 스스로 학습한다는 점에서 궁극적으로는 비지도학습모형이 더 많이 연구되어야 할 주제가 될 것이다.

QGIS를 이용한 InVEST 모델 서식지질 분석 및 평가 - 21개 국립공원을 대상으로 - (Habitat Quality Analysis and Evaluation of InVEST Model Using QGIS - Conducted in 21 National Parks of Korea -)

  • 장정은;권혜연;신해선;이상철;유병혁;장진;최송현
    • 한국환경생태학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.102-111
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    • 2022
  • 보호지역 중 국립공원은 생물다양성이 풍부한 곳으로 다른 곳에 비해 인간에게 제공되는 생태계서비스 혜택이 높은 편이다. 이러한 국립공원의 가치를 객관적이고 과학적인 데이터를 기반으로 관리하기 위해 생태계서비스 평가가 활용되고 있다. 생태계서비스는 공급, 조절, 문화, 지지의 4가지 서비스로 분류되며, 본 연구에서는 지지서비스 중 서식지질을 평가하였다. 서식지질 평가는 InVEST의 Habitat Quality 모델을 활용하였으며, 선행연구 분석 및 국내 보호지역 실정을 반영하여 인자별 민감도 및 서식지질 초기값 계수를 재설정하였다. 한라산국립공원을 제외한 21개 국립공원의 서식지질을 분석하고 지도화하였다. 서식지질은 0과 1사이의 값으로 나타나며, 1에 가까울수록 자연성이 높은 것으로 평가한다. 서식지질 분석결과 설악산·태백산국립공원(0.90), 지리산·오대산국립공원(0.89), 소백산국립공원(0.88) 순으로 높게 나타났다. 해안-해상형 국립공원을 제외한 18개 국립공원의 면적과 서식지질을 비교한 결과 면적이 넓을수록 전반적으로 서식지질이 높게 나타났다. 용도지구별 서식지질을 비교한 결과 공원자연보존지구, 공원자연환경지구, 공원문화유산지구, 공원마을지구 순으로 서식지질이 높게 나타났다. 서식지질 분석과 용도지구별 법적인 규제를 함께 고려하였을 때, 인위적인 행위가 제한될수록 서식지질은 높아지는 것으로 판단된다. 본 연구는 국내 보호지역 상황에 맞게 매개변수를 조정하여 21개 전 국립공원을 대상으로 서식지질 분석을 실시한 것에 의의가 있다. 적확한 수치와 지도화를 통해 직관적으로 파악이 용이하며, 향후 보호지역의 개발 및 보전에 관련한 정책 결정에 유용할 것으로 기대된다.

MaxEnt 모형과 고라니의 이동행태를 고려한 수변지역 이동통로 적지선정 (Selecting Suitable Riparian Wildlife Passage Locations for Water Deer based on MaxEnt Model and Wildlife Crossing Analysis)

  • 정승규;이화수;박종훈;이동근;박종화;서창완
    • 대한공간정보학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.101-111
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    • 2015
  • 최근 우리나라는 하천정비사업으로 인해 수변생태계는 큰 위협을 받고 있으며, 수변의 야생동물은 고립되고 이동의 영향을 받고 있다. 본 연구의 목적은 수변지역을 대상으로 이동통로 적지를 선정하는 것이다. 목표종은 고라니를 대상으로 하였으며 Maximum Entropy 모형과 눈길위흔적조사 자료를 이용하여 최소비용거리에 따른 야생동물의 행동생태학적인 관점에서 수변지역의 이동통로 적지를 선정하였다. 연구결과 첫째, 수변인접서식지 분석에서 고라니의 잠재서식지 영향을 주는 중요요소는 수계와의 거리, 영급, 토지피복, 경사, 향, 고도, 밀도, 도로와의 거리순으로 나타났으며, 수변에서는 토지피복, 수변면적, 지류와의 거리, 시가지와의 거리가 주요 변수로 나타났음을 알 수 있었다. 둘째, 적지선정 지점은 수변과 인접지역의 각각의 서식지에서 적합도가 높은 지점과 이동경로를 고려하는 것이 바람직한 것으로 판단된다. 적지선정 지점들은 수변의 산림, 초지 및 농경지가 고라니의 주요 서식지이나 도로나 제방으로 인해서 연결성이 저하된 곳이었으며, 이동에 영향을 받아 우회하는 것을 눈길위흔적조사를 통해 확인하였다. 마지막으로 고라니는 수변지역에서 지류를 통해서 수변과 인근의 좋은 서식지를 선호하는 것으로 유추되었다. 본 연구에서 제시한 적지 선정 방법은 구조적이고 기능적인 분석을 통합한 방법으로 적지선정에 적용한다면 시간적 경제적인 소모를 줄일 수 있을 것이다.

텍스트 데이터 시각화를 위한 MVC 프레임워크 (A MVC Framework for Visualizing Text Data)

  • 최광선;정교성;김수동
    • 지능정보연구
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    • 제20권2호
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    • pp.39-58
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    • 2014
  • 빅데이터의 중요성에 대한 인식이 확산되고, 관련한 기술이 발전됨에 따라, 최근에는 빅데이터의 처리와 분석의 결과를 어떻게 시각화할 것인지가 매우 관심 받는 주제로 부각되고 있다. 이는 분석된 결과를 보다 명확하고 효과적으로 전달하는 데에 있어서 데이터의 시각화가 매우 효과적인 방법이기 때문이다. 시각화는 분석 시스템과 사용자가 소통하기 위한 하나의 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 담당하는 역할을 한다. 통상적으로 이러한 GUI 부분은 데이터의 처리나 분석의 결과와 독립될 수록 시스템의 개발과 유지보수가 용이하며, MVC(Model-View-Controller)와 같은 디자인 패턴의 적용을 통해 GUI와 데이터 처리 및 관리 부분 간의 결합도를 최소화하는 것이 중요하다. 한편 빅데이터는 크게 정형 데이터와 비정형 데이터로 구분할 수 있는데 정형 데이터는 시각화가 상대적으로 용이한 반면, 비정형 데이터는 시각화를 구현하기가 복잡하고 다양하다. 그럼에도 불구하고 비정형 데이터에 대한 분석과 활용이 점점 더 확산됨에 따라, 기존의 전통적인 정형 데이터를 위한 시각화 도구들의 한계를 벗어나기 위해 각각의 시스템들의 목적에 따라 고유의 방식으로 시각화 시스템이 구축되는 현실에 직면해 있다. 더욱이나 현재 비정형 데이터 분석의 대상 중 대부분을 차지하고 있는 텍스트 데이터의 경우 언어 분석, 텍스트 마이닝, 소셜 네트워크 분석 등 적용 기술이 매우 다양하여 하나의 시스템에 적용된 시각화 기술을 다른 시스템에 적용하는 것이 용이하지 않다. 이는 현재의 텍스트 분석 결과에 대한 정보 모델이 서로 다른 시스템에 적용될 수 있도록 설계되지 못하는 경우가 많기 때문이다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 다양한 텍스트 데이터 분석 사례와 시각화 사례들의 공통적 구성 요소들을 식별하여 표준화된 정보 모델인 텍스트 데이터 시각화 모델을 제시하고, 이를 통해 시각화의 GUI 부분과 연결할 수 있는 시스템 모델로서의 시각화 프레임워크인 TexVizu를 제안하고자 한다.

플랫폼 기반 비즈니스에 대한 국내 연구동향 및 미래를 위한 가이드라인 (Research Trend and Futuristic Guideline of Platform-Based Business in Korea)

  • 남수현
    • 경영과정보연구
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    • 제39권1호
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    • pp.93-114
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    • 2020
  • 플랫폼은 기존 전통적인 선형적 파이프라인 기반 비즈니스 모델에 대응하는 대안으로 떠오르고 있다. 특히 최근의 4차 산업혁명시대에 효율성 주도의 파이프라인 기반은 조정 주도의 플랫폼 기반으로 변환되어야 한다는 것이 일반적인 인식이다. 플랫폼 성공사례는 애풀, 구글, 아마존, 우버 등에서 쉽게 찾을 수 있다. 그러나 규모가 크지 않은 기업에서는 플랫폼 비즈니스로의 전환 전략을 찾기가 쉽지 않다. 플랫폼 비즈니스의 핵심은 네트워크 효과를 경영활동에 도입하여 활용하는 것이다. 따라서 플랫폼 비즈니스는 경영활동 기능에서 네트워크 효과 관리를 어떻게 할 것인가와 유사하다. 플랫폼 관련 연구는 최근 활발하고 다양하다. 그러나 이 분야의 연구 동향에 대한 연구는 많지 않다. 본 연구의 주요 목적은 최근 국내에서 수행된 플랫폼 관련 연구를 통하여 연구동향을 이해하는 것이다. 이를 위해서 우리는 연구가설과 명제를 제시하였다. 데이터는 연구논문으로 한국학술지인용색인 시스템에서 "플랫폼" 혹은 "platform"을 키워드 속성으로부터 얻었다. 수집된 논문집합은 "경영학" 분야로 국한하여 구성하였다. 선택된 논문들을 대상으로 연구된 플랫폼 요소, 플랫폼 유형, 주요 연구 내용 등에 대해 56개의 논문에 대해 분석을 하였다. 56개의 데이터를 이용하여 탐색적인 연구가설을 검증하였고, 명제를 제안하였다. 본 연구의 시사점은 연구자들에게 연구 영역 중, 많은 연구가 수행되어 온 성숙 영역과 아직 더 많은 연구가 필요한 분야를 제시하였다. 또한 실무자들에게는 파이프라인 비즈니스로부터 플랫폼 기반 비즈니스로 변화를 추구하는 가이드라인을 제시한 것이다. 가이드라인의 핵심은 극대화하기 위해서는 IT플랫폼 시스템을 기반으로 소비자와 공급자 네트워크를 점진적으로 조정하고 관리하여야 한다는 것이다. 본 연구는 데이터 수집과 수집된 데이터의 구분 및 주요 연구내용 등 주관적인 판단 요소가 많아 추론적이 아닌 탐색적 연구로 간주되어야 할 것이다.

부유식 해상풍력발전기용 반잠수식 계류 풀리의 강도 성능평가를 위한 구조해석과 축소 모형시험 (Structure Analysis and Scale Model Test for Strength Performance Evaluation of Submersible Mooring Pulley Installed on Floating Offshore Wind Turbine)

  • 송창용
    • 해양환경안전학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.479-487
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    • 2023
  • 최근 지구 온난화의 영향으로 태풍의 파괴력이 증가함에 따라 부유식 해상풍력발전기의 막대한 유실과 붕괴에 대한 우려가 깊어지고 있다. 부유식 해상풍력발전기의 안전한 운영을 위해 새로운 형태의 탈착형 계류 시스템 개발이 요구되고 있다. 본 연구에서 고려한 새로운 반잠수식 계류 풀리는 기존의 탈착형 계류 장치에 비해 계류 라인으로 부유식 해상풍력 터빈을 보다 쉽게 탈부착할 수 있도록 고안되었다. 8MW급 부유식 해상풍력발전기에 적용 가능한 반잠수식 계류 풀리의 초기 설계에 대한 구조적 안전성을 검토하기 위해 3D 프린터를 이용하여 축소구조모형을 제작하고, 이 모형에 대한 구조시험을 수행하였다. 축소 모형의 구조시험을 위해 3D 프린팅에 사용된 ABS 소재의 인장 시편을 제작하고 인장시험을 수행하여 소재의 물성을 평가하였다. 인장시험에서 얻은 재료 특성과 축소모형 구조 시험과 동일한 하중 및 경계 조건을 적용하여 반잠수식 계류 풀리의 유한요소해석을 수행하였다. 유한요소해석을 통해 반잠수식 계류 풀리의 구조적 취약 부분을 검토하였다. 반잠수식 계류 풀리의 주요 하중조건을 고려하여 구조모형시험을 수행하였으며, 재료의 최대인장응력 이상이 발생하는 위치에 대해 유한요소해석과 시험 결과를 비교하였다. 유한요소해석과 모형시험의 결과로부터 작동조건에서는 Body와 Wheel의 연결부 구조가 취약한 것으로 파악되었고, 계류조건에서는 Body와 Chain stopper의 연결부 구조가 취약한 것으로 검토되었다. 축소모형 구조시험에서 나타난 SMP의 구조 취약부는 구조해석의 결과와 일치하는 것으로 나타났다. 연구 결과를 통해 반잠수식 계류 풀리의 초기 설계에 대한 구조적 안전성을 실험적으로 검증할 수 있었다. 또한, 본 연구 결과는 상세설계 단계에서 반잠수식 계류 풀리의 구조 강도를 향상시키는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.