• 제목/요약/키워드: fact learning algorithm

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Semantic Segmentation 기반 딥러닝을 활용한 건축 Building Information Modeling 부재 분류성능 개선 방안 (A Proposal of Deep Learning Based Semantic Segmentation to Improve Performance of Building Information Models Classification)

  • 이고은;유영수;하대목;구본상;이관훈
    • 한국BIM학회 논문집
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    • 제11권3호
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    • pp.22-33
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    • 2021
  • In order to maximize the use of BIM, all data related to individual elements in the model must be correctly assigned, and it is essential to check whether it corresponds to the IFC entity classification. However, as the BIM modeling process is performed by a large number of participants, it is difficult to achieve complete integrity. To solve this problem, studies on semantic integrity verification are being conducted to examine whether elements are correctly classified or IFC mapped in the BIM model by applying an artificial intelligence algorithm to the 2D image of each element. Existing studies had a limitation in that they could not correctly classify some elements even though the geometrical differences in the images were clear. This was found to be due to the fact that the geometrical characteristics were not properly reflected in the learning process because the range of the region to be learned in the image was not clearly defined. In this study, the CRF-RNN-based semantic segmentation was applied to increase the clarity of element region within each image, and then applied to the MVCNN algorithm to improve the classification performance. As a result of applying semantic segmentation in the MVCNN learning process to 889 data composed of a total of 8 BIM element types, the classification accuracy was found to be 0.92, which is improved by 0.06 compared to the conventional MVCNN.

딥러닝 기반의 무기 소지자 탐지 (Armed person detection using Deep Learning)

  • 김건욱;이민훈;허유진;황기수;오승준
    • 방송공학회논문지
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    • 제23권6호
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    • pp.780-789
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    • 2018
  • 전 세계적으로 총기 사고는 인적이 드문 장소뿐만 아니라 사람들이 많이 모여 있는 공공장소에서도 빈번하게 일어난다. 특히, 권총과 같은 소형 총기 사고의 빈도수가 매우 높다. 그러므로 사람에 비해 상대적으로 매우 작은 크기의 객체인 권총을 가진 사람을 탐지하는 것은 사고의 피해를 최소화하는데 핵심적이다. '권총 든 사람'을 탐지하는 연구가 수행되고 있지만, 사람보다 권총은 상대적으로 크기가 작기 때문에 단일 객체만을 탐지하는 기존 객체 탐지 방법으로 '권총 든 사람'을 탐지하면 오류 발생 빈도수가 매우 높다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 권총으로 무장한 사람을 탐지하는 방법으로 APDA(Armed Person Detection Algorithm)를 제안한다. APDA는 입력 영상에서 합성곱신경망(Convolutional Neural Network, CNN) 기반의 인체 특징점 탐지 모델과 객체 탐지 모델을 병행하여 획득한 양 손목과 권총의 위치를 후처리 작업에서 이용하여 '권총 든 사람'을 탐지한다. APDA는 기존 방식보다 객관적 평가에서 재현율이 46.3% 향상되었고, 정밀도는 14.04% 향상되었다.

Structural damage identification with output-only measurements using modified Jaya algorithm and Tikhonov regularization method

  • Guangcai Zhang;Chunfeng Wan;Liyu Xie;Songtao Xue
    • Smart Structures and Systems
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    • 제31권3호
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    • pp.229-245
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    • 2023
  • The absence of excitation measurements may pose a big challenge in the application of structural damage identification owing to the fact that substantial effort is needed to reconstruct or identify unknown input force. To address this issue, in this paper, an iterative strategy, a synergy of Tikhonov regularization method for force identification and modified Jaya algorithm (M-Jaya) for stiffness parameter identification, is developed for damage identification with partial output-only responses. On the one hand, the probabilistic clustering learning technique and nonlinear updating equation are introduced to improve the performance of standard Jaya algorithm. On the other hand, to deal with the difficulty of selection the appropriate regularization parameters in traditional Tikhonov regularization, an improved L-curve method based on B-spline interpolation function is presented. The applicability and effectiveness of the iterative strategy for simultaneous identification of structural damages and unknown input excitation is validated by numerical simulation on a 21-bar truss structure subjected to ambient excitation under noise free and contaminated measurements cases, as well as a series of experimental tests on a five-floor steel frame structure excited by sinusoidal force. The results from these numerical and experimental studies demonstrate that the proposed identification strategy can accurately and effectively identify damage locations and extents without the requirement of force measurements. The proposed M-Jaya algorithm provides more satisfactory performance than genetic algorithm, Gaussian bare-bones artificial bee colony and Jaya algorithm.

무리수의 개념적 측면을 강조한 교육방안: '통약불가능성'을 통한 무리수 고찰 (Teaching and Learning Irrational Number with Its Conceptual Aspects Stressed : Consideration of Irrational Number through the Conception of 'Incommensurability')

  • 변희현;박선용
    • 대한수학교육학회지:학교수학
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    • 제4권4호
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    • pp.643-655
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    • 2002
  • In this paper we emphasize the introduction of ‘incommensurability’ on the teaching and learning the irrational number because we think of the origin of number as ‘ratio’. According to Greek classification of continuity as a ‘never ending’ divisibility, discrete number and continuous magnitude belong to another classes. That is, those components were dealt with respectively in category of arithmetic and that of geometry. But the comparison between magnitudes in terms of their ratios took the opportunity to relate ratios of magnitudes with numerical ratios. And at last Stevin coped with discrete and continuous quantity at the same time, using his instrumental decimal notation. We pay attention to the fact that Stevin constructed his number conception in reflecting the practice of measurement : He substituted ‘subdivision of units’ for ‘divisibility of quantities’. Number was the result of such a reflective abstraction. In other words, number was invented by regulation of measurement. Therefore, we suggest decimal representation from the point of measurement, considering the foregoing historical development of number. From the perspective that the conception of real number originated from measurement of ‘continuum’ and infinite decimals played a significant role in the ‘representation’ of measurement, decimal expression of real number should be introduced through contexts of measurement instead of being introduced as a result of algorithm.

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Deep Learning-Based Modulation Detection for NOMA Systems

  • Xie, Wenwu;Xiao, Jian;Yang, Jinxia;Wang, Ji;Peng, Xin;Yu, Chao;Zhu, Peng
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제15권2호
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    • pp.658-672
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    • 2021
  • Since the signal with strong power need be demodulated first for successive interference cancellation (SIC) receiver in non-orthogonal multiple access (NOMA) systems, the base station (BS) need inform the near user terminal (UT), which has allocated higher power, of the far UT's modulation mode. To avoid unnecessary signaling overhead of control channel, a blind detection algorithm of NOMA signal modulation mode is designed in this paper. Taking the joint constellation density diagrams of NOMA signal as the detection features, the deep residual network is built for classification, so as to detect the modulation mode of NOMA signal. In view of the fact that the joint constellation diagrams are easily polluted by high intensity noise and lose their real distribution pattern, the wavelet denoising method is adopted to improve the quality of constellations. The simulation results represent that the proposed algorithm can achieve satisfactory detection accuracy in NOMA systems. In addition, the factors affecting the recognition performance are also verified and analyzed.

시력 취약 계층을 위한 신용 카드 번호 인식 연구 (Credit Card Number Recognition for People with Visual Impairment)

  • 박다훈;권건우
    • 전기전자학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.25-31
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    • 2021
  • 일반적인 신용카드 번호 인식 시스템은 정해진 위치에 카드를 배치했을 때에만 올바르게 동작하도록 설계되어 있다. 본 논문은, 저시력 장애인을 포함한 시력 취약 계층에게 보다 쉬운 사용자 경험을 제공하기 위해, 신용카드 내 16자리 숫자의 종횡비 특징을 이용한 자동 번호 인식 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 형태학 연산을 통해 종횡비가 4:1 이상인 이미지 후보군을 찾고, 각각의 후보에 OCR과 BIN 번호 매칭 기술을 적용하여 신용카드 번호를 획득한다. OpenCV 및 Firebase ML에 기반한 실험 결과, 카드를 정해진 위치에 두지 않아도 77.75% 정확도로 카드 번호를 인식하였다.

그래프 기반 준지도 학습에서 빠른 낮은 계수 표현 기반 그래프 구축 (Graph Construction Based on Fast Low-Rank Representation in Graph-Based Semi-Supervised Learning)

  • 오병화;양지훈
    • 정보과학회 논문지
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    • 제45권1호
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    • pp.15-21
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    • 2018
  • 낮은 계수 표현(Low-Rank Representation, LRR) 기반 방법은 얼굴 클러스터링, 객체 검출 등의 여러 실제 응용에 널리 사용되고 있다. 이 방법은 그래프 기반 준지도 학습에서 그래프 구축에 사용할 경우 높은 예측 정확도를 확보할 수 있어 많이 사용된다. 그러나 LRR 문제를 해결하기 위해서는 알고리즘의 매 반복마다 데이터 수 크기의 정방행렬에 대해 특이값 분해를 수행하여야 하므로 계산 비효율적이다. 이를 해결하기 위해 속도를 향상시킨 발전된 LRR 방법을 제안한다. 이는 최근 발표된 Fast LRR(FaLRR)을 기반으로 하며, FaLRR이 속도는 빠르지만 실제로 분류 문제에서 성능이 낮은 것을 해결하기 위해 기반 최적화 목표에 추가 제약 조건을 도입하고 이를 최적화하는 방법을 제안한다. 실험을 통하여 제안 방법은 LRR보다 더 좋은 해를 빠르게 찾아냄을 확인할 수 있다. 또한, 동일한 해를 도출하는 방법을 찾아내기는 어렵지만 최소화하는 목표가 추가될 경우 더 좋은 결과를 나타내는 Fast MLRR(FaMLRR)을 제안한다.

R-CNN 기법을 이용한 건물 벽 폐색영역 추출 적용 연구 (Application Research on Obstruction Area Detection of Building Wall using R-CNN Technique)

  • 김혜진;이정민;배경호;어양담
    • 지적과 국토정보
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    • 제48권2호
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    • pp.213-225
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    • 2018
  • 3차원 공간정보 구축을 위해 건물 텍스처를 촬영하는 과정에서 폐색영역 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위해선 폐색영역을 자동 인식하여 이를 검출하고 텍스처를 자동 보완하는 자동화 기법 연구가 필요하다. 현실적으로 매우 다양한 구조물 형상과 폐색을 발생시키는 경우가 있으므로 이를 극복하는 대안들이 고려되고 있다. 본 연구는 최근 대두되고 있는 딥러닝 기반의 알고리즘을 이용하여 폐색지역 패턴화하고, 학습기반 폐색영역 자동 검출하는 접근을 시도한다. 영상 내 객체 추출에서 우수한 성과를 발표하는 Convolutional Neural Network (CNN) 기법의 향상된 알고리즘인 Faster Region-based Convolutional Network (R-CNN)과 Mask R-CNN 2가지를 이용하여, 건물 벽면 촬영 시 폐색을 유발하는 사람, 현수막, 차량, 신호등에 대한 자동 탐지하는 성능을 알아보기 위해 실험하고, Mask R-CNN의 미리 학습된 모델에 현수막을 학습시켜 자동탐지하는 실험을 통해 적용이 높은 결과를 확인할 수 있었다.

측정의 관점에서 본 덧.뺄셈의 통합적 이해 (Coherent Understanding on Addition/Subtraction from the Viewpoint of Measuring)

  • 변희현
    • 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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    • 제19권2호
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    • pp.307-319
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    • 2009
  • 현재 학교수학에서는 자연수로부터 실수에 이르는 덧 뺄셈을 자연수, 분수, 소수, 제곱근 등의 순서로 다루고 있다. 그런데 각 단계에서의 덧 뺄셈 계산 방법을 습득하는데 중점을 둔 나머지, 실수 체계 전반을 아우르는 덧 뺄셈의 통합적 원리에 대한 이해가 부족한 상태에서 학습 지도가 이루어지는 것으로 보인다. 본 연구는 이와 같은 덧 뺄셈의 학습지도가 갖는 한계에 대한 문제의식으로부터 출발한다. 여기서는 수 개념 발생의 심리적 기원을 측정이라고 본 Dewey의 통찰을 확장하여, 덧 뺄셈을 측정활동 내에서 파악하고 이 때 드러나는 공통단위를 기반으로 하면 자연수에서 실수에 이르는 덧 뺄셈 연산의 서로 다른 알고리즘 외양 이면에 공통적인 본질이 있음을 밝힌다. 이러한 논의를 바탕으로 학교수학에서 덧 뺄셈 지도 개선의 필요성을 제시하고자 한다.

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재귀분할을 이용한 새로운 점진적 인스턴스 기반 학습기법 (A New Incremental Instance-Based Learning Using Recursive Partitioning)

  • 한진철;김상귀;윤충화
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제13B권2호
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    • pp.127-132
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    • 2006
  • 인스턴스 기반 학습의 대표적인 알고리즘인 k-NK(K-Nearest Neighbors)은 단순히 전체 학습패턴을 메모리에 저장한 다음, 분류할 때 학습 패턴들과의 거리를 계산하여 가장 가까운 학습패턴의 클래스로 테스트 패턴을 분류한다. K-NN 기법은 만족할 만한 분류성능을 보여주지만, 학습패턴의 개수가 늘어나면 메모리와 분류 시간이 증가하는 문제점을 가지고 있다. 그러므로, 메모리의 효율적 사용과 분류 시간을 단축시키기 위한 다양한 연구들이 발표되었으며, 그 대표적인 예로 NGE(Nested Generalized Exemplar) 이론을 들 수 있다. 본 논문에서는 학습패턴의 집합으로부터 대표패턴을 생성하는 RPA(Recursive Partition Averaging)기법과 점진적으로 대표패턴을 추출하는 IRPA(Incremental RPA)기법을 제안하였다. RPA기법은 전체 학습패턴의 공간을 재귀적으로 분할하면서 대표패턴을 생성하며, IRPA 기법은 RPA 기법의 특성상 패턴의 특징 개수가 많은 경우, 과도한 분할로 인하여 생성되는 많은 개수의 대표패턴을 줄이기 위하여 점진적으로 대표패턴을 추출하는 알고리즘이다. 본 논문에서 제안한 기법은 기존의 k-NN 기법과 비교하여 현저하게 줄어든 대표패턴을 이용하석 유사한 분류 성능을 보여주며, NGE 이론을 구현한 EACH 시스템과 비교하여 탁월한 분류 성능을 보여준다.