• 한국정보전자통신기술학회논문지
• /
• 제11권2호
• /
• pp.204-208
• /
• 2018

본 논문에서는 시계열 데이터인 주가의 변동 패턴을 학습하고, 주가 가격을 예측하기 적합한 주가 예측 딥러닝 모델을 제시하고 평가하였다. 일반신경망에 시계열 개념이 추가되어 은닉계층에 이전 정보를 기억시킬 수 있는 순환신경망이 시계열 데이터인 주가 예측 모델로 적합하다. 순환신경망에서 나타나는 기울기 소멸문제를 해결하며, 장기의존성을 유지하기 위하여, 순환신경망의 내부에 작은 메모리를 가진 LSTM을 사용한다. 또한, 순환신경망의 시계열 데이터의 직전 패턴 기반으로만 학습하는 경향을 보이는 한계를 해결하기 위하여, 데이터의 흐름의 역방향에 은닉계층이 추가되는 양방향 LSTM 순환신경망을 이용하여 주가예측 모델을 구현하였다. 실험에서는 제시된 주가 예측 모델에 텐서플로우를 이용하여 주가와 거래량을 입력 값으로 학습을 하였다. 주가예측의 성능을 평가하기 위해서, 실제 주가와 예측된 주가 간의 평균 제곱근 오차를 구하였다. 실험결과로는 단방향 LSTM 순환신경망보다, 양방향 LSTM 순환신경망을 이용한 주가예측 모델이 더 작은 오차가 발생하여 주가 예측 정확성이 향상되었다.

• Journal of Information Processing Systems
• /
• 제14권6호
• /
• pp.1508-1520
• /
• 2018

In this paper, we propose an improved model to provide users with a better long-term prediction of waterworks operation data. The existing prediction models have been studied in various types of models such as multiple linear regression model while considering time, days and seasonal characteristics. But the existing model shows the rate of prediction for demand fluctuation and long-term prediction is insufficient. Particularly in the deep running model, the long-short-term memory (LSTM) model has been applied to predict data of water purification plant because its time series prediction is highly reliable. However, it is necessary to reflect the correlation among various related factors, and a supplementary model is needed to improve the long-term predictability. In this paper, convolutional neural network (CNN) model is introduced to select various input variables that have a necessary correlation and to improve long term prediction rate, thus increasing the prediction rate through the LSTM predictive value and the combined structure. In addition, a multiple linear regression model is applied to compile the predicted data of CNN and LSTM, which then confirms the data as the final predicted outcome.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제20권1호
• /
• pp.11-18
• /
• 2020

본 연구에서는 모바일 환경에서의 기존 맥락인증기법의 부족한 성능을 보완하고자 한다. 사용된 데이터는 GPS, CDR(Call Detail Record), App usage이며 GPS의 처리과정에서 인구밀집지역의 타인을 세밀하게 구분하고자 GPS밀도에 따른 지역구분을 시행하였다. 또한 전처리에서 데이터 수집에서 발생할 수 있는 결측치를 처리한다. 인증 모델은 두 개의 LSTM(Long-Short Term Memory)와 그들 결과를 종합하는 하나의 ANN(Artificial Neural Network)로 구성하며 이를 통해 최종적으로 인증 점수를 산출한다. 본 논문에서는 기존 연구와의 정확도를 비교하고 타인을 구별해내는데 필요한 인증 시도 횟수를 비교하여 평균 11.6%의 정확도 향상과 검증 데이터의 약 60%에 대하여 더 적은 시도에 구별해 낼 수 있었다.

• 인터넷정보학회논문지
• /
• 제21권5호
• /
• pp.119-127
• /
• 2020

국내 전기차 (EV: Electric Vehicle) 시장이 성장함에 따라, 빠르게 증가하는 EV 충전 수요에 대응하기 위한 충전설비의 확충이 요구되고 있다. 이와 관련하여, 종합적인 설비 계획을 수립하기 위해서는 미래 시점의 충전 수요량을 예측하고 이를 바탕으로 전력설비 부하에 미치는 영향을 체계적으로 분석하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 한국전력공사의 EV 충전 데이터를 이용하여 충전소 단위의 일별최대부하를 예측하는 LSTM(Long Short-Term Memory) 신경망 모델을 설계 및 개발한다. 이를 위해, 먼저 데이터 전처리 및 이상치 제거를 통해 정제된 데이터를 얻는다. 다음으로, 충전소 단위의 일별 특징들을 추출하여 훈련 데이터 집합을 구성하여 일별 최대 전력부하 예측 모델을 학습시킨다. 마지막으로 충전소 유형 별 테스트 집합을 이용한 성능 분석을 통해 예측 모델을 검증하고 이의 한계점을 논의한다.

• 한국산업정보학회논문지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.57-72
• /
• 2020

철광석의 가격은 여러 국가와 기업들의 수요와 공급에 따라서 높은 변동성이 지속되고 있다. 이러한 비즈니스 환경에서 철광석의 가격을 예측하는 것은 중요해졌다. 본 연구는 머신러닝 기법을 이용하여 철광석이 거래되는 시점으로부터 한 달 전에 철광석 거래가격을 미리 예측하는 모형을 개발하고자 하였다. 예측 모형은 시계열 데이터를 활용한 예측 방법론으로 많이 활용되고 있는 시차분포 모형과 다층신경망 (Multi-layer perceptron), 순환신경망 (Recurrent neural network), 그리고 장단기 기억 네트워크 (Long short-term memory)와 같은 딥 러닝(Deep Learning) 모형을 사용하였다. 측정지표를 통해 개별 모형을 비교한 결과에 따르면, LSTM 모형이 예측 오차가 가장 낮은 것으로 나타났다. 또한, 앙상블 기법을 적용한 모형들을 비교한 결과, 시차분포와 LSTM의 앙상블 모형이 예측오차가 가장 낮은 것으로 나타났다.

• 한국음향학회지
• /
• 제40권5호
• /
• pp.488-495
• /
• 2021

본 논문에서는 콘포머 기반 한국어 음성인식 시스템을 제안한다. 콘포머는 트랜스포머 모델에 콘볼루션신경망(Convolution Neural Network, CNN) 기능을 보강한 구조이며 광역 정보를 잘 표현할 수 있는 트랜스포머와 지역 정보를 잘 표현할 수 있는 CNN을 결합한 신경망이다. 음성인식 기본 시스템으로 트랜스포모에 기반한 음성인식시스템을 개발하였으며 언어모델로는 Long Short-Term Memory(LSTM)을 사용하였다. 콘포머 기반 음성인식시스템은 트랜스포머 대신에 콘포머를 사용하였고 언어모델로는 트랜스포머를 이용하였다. 성능 평가를 위해 AI-hub에 있는 Electronics and Telecommunications Research Institute(ETRI) 음성코퍼스를 활용하였으며 트랜스포머 기반 음성인식 시스템은 오인식률이 11.8 %이 되었으며 콘포머 기반 음성인식시스템은 오인식률이 5.7 %가 되었다. AI-hub에 있는 다른 영역의 NHN다이퀘스트 음성 코퍼스를 추가해도 유사한 성능이 유지가 되어 제안된 콘포머 음성인식시스템의 유효성을 입증하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제19권4호
• /
• pp.161-167
• /
• 2019

최근 안정적인 전력수급과 급증하는 전력수요를 예측하는 수요예측 기술에 대한 관심과 실시간 전력측정을 가능하게 하는 스마트 미터기의 보급의 증대로 인해 수요예측 기법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 실제 측정된 가정의 전력 사용량 데이터를 학습하여 예측결과를 출력하는 딥 러닝 예측모델 실험을 진행한다. 그리고 본 연구에서는 데이터 전처리 기법으로써 이동평균법을 도입하였다. 실제로 측정된 데이터를 학습한 모델의 예측량과 실제 전력 측정량을 비교한다. 이 예측량을 통해서 전력공급 예비율을 낮춰 사용되지 않고 낭비되는 예비전력을 줄일 수 있는 가능성을 제시한다. 또한 본 논문에서는 같은 데이터, 같은 실험 파라미터를 토대로 세 종류의 기법: 다층퍼셉트론(Multi Layer Perceptron, MLP), 순환신경망(Recurrent Neural Network, RNN), Long Short Term Memory(LSTM)에 대해 실험을 진행하여 성능을 평가한다. 성능평가는 MSE(Mean Squared Error), MAE(Mean Absolute Error)의 기준으로 성능평가를 진행했다.

• 인터넷정보학회논문지
• /
• 제22권3호
• /
• pp.67-73
• /
• 2021

본 논문에서는 드론의 추락을 예방하기 위해 드론의 프로펠러와 연결된 모터로부터 진동 데이터를 수집하고 순환 신경망(recurrent neural network, RNN)과 long short term memory (LSTM)을 사용하여 드론의 비정상 진동을 예측하는 연구를 진행하였다. 드론의 비정상 진동 데이터를 수집하기 위해 드론의 프로펠러와 연결된 모터에 진동 센서를 부착하여 정상, 바(bar) 손상, 로터(rotor) 손상, 축 휨에 대한 진동 데이터를 수집하고 LSTM과 RNN을 통해 비정상 진동을 예측한 결과의 평균 제곱근 오차 (root mean square error, RMSE) 값을 비교분석 하였다. 시뮬레이션 비교 결과, RNN과 LSTM을 통해 예측한 결과 모두 비정상 진동 패턴을 매우 정확하게 예측하는 것을 확인하였으며 LSTM을 통해 예측한 진동이 RNN을 통해 예측한 진동보다 RMSE값이 평균 15.4% 낮은 것을 확인하였다.

• Proceedings of the National Institute of Ecology of the Republic of Korea
• /
• 제2권1호
• /
• pp.1-14
• /
• 2021

The study has been carried out with an objective to prepare Siberian roe deer habitat potential maps in South Korea based on three geographic information system-based models including frequency ratio (FR) as a bivariate statistical approach as well as convolutional neural network (CNN) and long short-term memory (LSTM) as machine learning algorithms. According to field observations, 741 locations were reported as roe deer's habitat preferences. The dataset were divided with a proportion of 70:30 for constructing models and validation purposes. Through FR model, a total of 10 influential factors were opted for the modelling process, namely altitude, valley depth, slope height, topographic position index (TPI), topographic wetness index (TWI), normalized difference water index, drainage density, road density, radar intensity, and morphological feature. The results of variable importance analysis determined that TPI, TWI, altitude and valley depth have higher impact on predicting. Furthermore, the area under the receiver operating characteristic (ROC) curve was applied to assess the prediction accuracies of three models. The results showed that all the models almost have similar performances, but LSTM model had relatively higher prediction ability in comparison to FR and CNN models with the accuracy of 76% and 73% during the training and validation process. The obtained map of LSTM model was categorized into five classes of potentiality including very low, low, moderate, high and very high with proportions of 19.70%, 19.81%, 19.31%, 19.86%, and 21.31%, respectively. The resultant potential maps may be valuable to monitor and preserve the Siberian roe deer habitats.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제25권12호
• /
• pp.1770-1776
• /
• 2021

손 표현 인식을 위해서는 손의 정적인 형태를 기반으로 하는 손 자세 인식과 손의 움직임을 기반으로 하는 손 동작 인식이 함께 사용된다. 본 논문에서는 가상의 칠판 위에서 움직이는 손의 궤적을 기반으로 기호를 인식하는 손 표현인식 방법을 제안하였다. 손으로 가상의 칠판에 그린 기호를 인식하기 위해서는 손의 움직임으로부터 기호를 인식하는 방법은 물론, 데이터 입력의 시작과 끝을 찾아내기 위한 손 자세 인식 역시 필요하다. 본 논문에서는 손 자세 인식을 위해 미디어파이프를, 시계열 데이터에서 손 동작을 인식하기 위해 순환 신경망의 한 종류인 LSTM(Long Short Term Memory)을 사용하였다. 제안하는 방법의 유효성을 보이기 위해 가상 칠판에 쓰는 숫자 인식에 제안하는 방법을 적용하였을 때 약 94%의 인식률을 얻을 수 있었다.