• 제목/요약/키워드: memory accuracy

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해양관측부위 자료 기반 딥러닝 기술을 활용한 해양 혼합층 수온 예측 (Prediction of Sea Water Temperature by Using Deep Learning Technology Based on Ocean Buoy)

  • 고관섭;변성현;김영원
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.299-309
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    • 2022
  • 최근 한반도 주역 해역의 수온이 꾸준히 증가하고 있다. 수온변화는 어업생태계에 영향을 미칠 뿐만 아니라 해양에서의 군사작전과도 밀접히 연관되어 있다. 본 연구는 딥러닝 기술을 기반으로 하는 다양한 예측모델을 통해 단기간 수온예측을 시도함으로써 어떠한 모델이 수온예측분야에 더욱 적합한지를 제시하는 것에 목적을 두었다. 예측을 위해 사용한 데이터는 국립수산과학원에서 해양 관측부이를 통해 관측한 2016년부터 2020년까지 동해 지역(고성, 양양, 강릉, 영덕)의 수온 데이터이다. 또한 예측을 위한 모델로는 시계열 데이터 예측에 우수한 성능을 보이는 Long Short-Term Memory (LSTM), Bidirectional LSTM 그리고 Gated Recurrent Unit (GRU) 기법을 사용하였다. 기존 연구가 LSTM만을 활용하였던데 반해 이번 연구에서는 LSTM 외에 다양한 기법을 적용함으로써 각 기법의 예측 정확도와 수행시간을 비교하였다. 연구결과, 1시간 예측을 기준으로 모든 관측지점에서 Bidirectional LSTM과 GRU 기법이 실제값과 예측값의 오차가 가장 적은 것으로 확인되었으며, 학습시간에 있어서는 GRU가 가장 빠른 것으로 확인되었다. 이를 통해, 예측 오차를 줄이면서 정확도를 향상하기 위한 수온예측에는 Bidirectional LSTM을 활용하고 대잠작전처럼 정확도 외에 실시간 예측이 필요한 분야에 있어서는 GRU 기법을 활용하는 방안이 더욱 적절할 것으로 판단된다.

순환 아키텍쳐 및 하이퍼파라미터 최적화를 이용한 데이터 기반 군사 동작 판별 알고리즘 (A Data-driven Classifier for Motion Detection of Soldiers on the Battlefield using Recurrent Architectures and Hyperparameter Optimization)

  • 김준호;채건주;박재민;박경원
    • 지능정보연구
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    • 제29권1호
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    • pp.107-119
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    • 2023
  • 군인의 동작 및 운동 상태를 인식하는 기술은 웨어러블 테크놀로지와 인공지능의 결합으로 최근 대두되어 병력 관리의 패러다임을 바꿀 기술로 주목받고 있다. 이때 훈련 상황에서의 평가 및 솔루션 제공, 전투 상황에서의 효율적 모니터링 기능을 의도한대로 제공하기 위해서는 상태 판별의 정확도가 매우 높은 수준으로 유지되어야만 한다. 하지만 입력 데이터가 시계열 또는 시퀀스로 주어지는 경우, 기존의 피드포워드 신경망으로는 분류 성능을 극대화하는데 한계가 발생한다. 전장에서의 군사 동작 인식을 위해 다뤄지는 인간의 행동양식 데이터(3축 가속도 및 3축 각속도)는 시의존적 특성의 분석이 요구되기 때문에, 본 논문은 순환 신경망인 LSTM(Long-short Term Memory) 네트워크를 활용하여 취득 데이터의 이동 양상 및 순서 의존성을 파악하고 여덟 가지의 대표적 군사 동작(Sitting, Standing, Walking, Running, Ascending, Descending, Low Crawl, High Crawl)을 분류하는 고성능 인공지능 모델을 제안한다. 이때, 학습 조건 및 모델 변수는 그 정확도에 결정적인 영향을 끼치지만 인간의 수동적 조정이 필요해 비용 비효율적이고 최적의 값을 보장하지 못한다. 본 논문은 기계 스스로 일반화 성능이 극대화된 조건들을 취득할 수 있도록 베이지안 최적화를 활용해 하이퍼파라미터를 최적화한다. 그 결과, 최종 아키텍쳐는 학습 가능한 파라미터의 개수가 유사한 기존의 인공 신경망과 비교해서 오차율이 62.56% 감소할 수 있었으며, 최종적으로 98.39%의 정확도로 군사 동작 인식 기능을 구현할 수 있었다.

Deep learning-based recovery method for missing structural temperature data using LSTM network

  • Liu, Hao;Ding, You-Liang;Zhao, Han-Wei;Wang, Man-Ya;Geng, Fang-Fang
    • Structural Monitoring and Maintenance
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    • 제7권2호
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    • pp.109-124
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    • 2020
  • Benefiting from the massive monitoring data collected by the Structural health monitoring (SHM) system, scholars can grasp the complex environmental effects and structural state during structure operation. However, the monitoring data is often missing due to sensor faults and other reasons. It is necessary to study the recovery method of missing monitoring data. Taking the structural temperature monitoring data of Nanjing Dashengguan Yangtze River Bridge as an example, the long short-term memory (LSTM) network-based recovery method for missing structural temperature data is proposed in this paper. Firstly, the prediction results of temperature data using LSTM network, support vector machine (SVM), and wavelet neural network (WNN) are compared to verify the accuracy advantage of LSTM network in predicting time series data (such as structural temperature). Secondly, the application of LSTM network in the recovery of missing structural temperature data is discussed in detail. The results show that: the LSTM network can effectively recover the missing structural temperature data; incorporating more intact sensor data as input will further improve the recovery effect of missing data; selecting the sensor data which has a higher correlation coefficient with the data we want to recover as the input can achieve higher accuracy.

옥트리에 기반한 5 축 가공 시뮬레이션을 위한 연구 (Research for the 5 axis machining simulation system with Octree Algorithm)

  • 김용현;고성림
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.956-959
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    • 2005
  • The overall goal of this thesis is to develop a new algorithm based on the octree model for geometric and mechanistic milling operation at the same time. Most commercial machining simulators are based on the Z map model, which has several limitations in terms of achieving a high level of precision in five-axis machining simulation. Octree representation being a three-dimensional (3D) decomposition method, an octree-based algorithm is expected to be able to overcome such limitations. With the octree model, storage requirement is reduced. Moreover, recursive subdivision is processed in the boundaries, which reduces useless computations. To achieve a high level of accuracy, fast computation time and less memory consumption, the advanced octree model is suggested. By adopting the supersampling technique of computer graphics, the accuracy can be significantly improved at approximately equal computation time. The proposed algorithm can verify the NC machining process and estimate the material removal volume at the same time.

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디지털 영상 합성에 의한 X선 단층 영상의 형상 정확도와 선명도 분석 (Analysis of X-ray image Qualities -accuracy of shape and clearness of image using X-ray digital tomosynthesis)

  • 노영준;조형석;김형철;김성권
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제5권5호
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    • pp.558-567
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    • 1999
  • X-ray laminography and DT(digital tomosynthesis) that can form a cross-sectional image of 3-D objects promis to be good solutions for inspecting interior defects of industrial products. DT is a kind of laminography technique and the difference is in the fact that it synthesizes the several projected images by use of the digitized memory and computation. The quality of images acquired from the DT system varies according to image synthesizing methods, the number of images used in image synthesizing, and X-ray projection angles. In this paper, a new image synthesizing method named 'log-root method' is proposed to get clear and accurate cross-sectional images, which can reduce both artifact and blurring generated by materials out of focal plane. To evaluate the quality of cross-sectional images, two evaluating criteria : (1) shape accuracy and (2) clearness of the cross-sectional images are defined. Based on these criteria, a series of simulations are performed, and the results show the superiority of the new synthesizing method over the existing ones such as averaging and minimum methods.

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MLFMM의 Transfer 함수의 정확한 계산을 위한 오버샘플링 비율 (Over-Sampling Rate for Accurate Evaluation of MLFMM Transfer Function)

  • 이현수;임재원;고일석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권10호
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    • pp.811-816
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    • 2018
  • MLFMM 알고리듬을 큰 산란체 문제에 적용하는 경우, transfer 함수의 계산이 최종 결과의 정확도에 큰 영향을 준다. 수치 과정 중 단위원 위에서 계산되는 적분의 정확도는 샘플링 수에 영향을 크게 받는다. 샘플링 수를 늘리면, 메모리와 계산시간도 같이 늘어나, 정확도가 유지되는 최소의 샘플링 수가 중요하다. 이는 산란체의 크기와 관련이 있어, 수치적으로 최적의 샘플링 수에 관한 오버샘플링 비율을 구하고, 대규모 산란체에서 검증한다.

Unsupervised Clustering of Multivariate Time Series Microarray Experiments based on Incremental Non-Gaussian Analysis

  • Ng, Kam Swee;Yang, Hyung-Jeong;Kim, Soo-Hyung;Kim, Sun-Hee;Anh, Nguyen Thi Ngoc
    • International Journal of Contents
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    • 제8권1호
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    • pp.23-29
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    • 2012
  • Multiple expression levels of genes obtained using time series microarray experiments have been exploited effectively to enhance understanding of a wide range of biological phenomena. However, the unique nature of microarray data is usually in the form of large matrices of expression genes with high dimensions. Among the huge number of genes presented in microarrays, only a small number of genes are expected to be effective for performing a certain task. Hence, discounting the majority of unaffected genes is the crucial goal of gene selection to improve accuracy for disease diagnosis. In this paper, a non-Gaussian weight matrix obtained from an incremental model is proposed to extract useful features of multivariate time series microarrays. The proposed method can automatically identify a small number of significant features via discovering hidden variables from a huge number of features. An unsupervised hierarchical clustering representative is then taken to evaluate the effectiveness of the proposed methodology. The proposed method achieves promising results based on predictive accuracy of clustering compared to existing methods of analysis. Furthermore, the proposed method offers a robust approach with low memory and computation costs.

한국어 어휘 인식을 위한 혼합형 음성 인식 단위 (Monophone and Biphone Compuond Unit for Korean Vocabulary Speech Recognition)

  • 이기정;이상운;홍재근
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제2권6호
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    • pp.867-874
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    • 2001
  • 본 논문에서는 한국어의 발음 특성을 고려하여 인식시간 단축과 동시에 조음현상을 반영할 수 있는 인식단위 표현법을 제안하였다. 제안한 인식단위는 단음소(monophone)와 바이폰(biphone)의 혼합형으로서, 단음소 단위는 안정적인 특성을 나타내는 모음에 적용되고 바이폰 단위는 인접한 모음에 의해 변하는 자음에 적용된다. PBW455 데이터베이스에 대한 단어인식 실험에서 혼합형 단위표현법은 트라이폰 단위에 비해 비슷한 인식률을 나타내면서 57%의 인식시간 단축효과를 나타냈고, 음절 단위에 비해 향상된 인식률과 비슷한 인식시간을 나타내었다. 또한 트라이폰 및 음절 단위보다 적은 모델 수를 가져 메모리 양을 줄일 수 있었다.

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안드로이드에서 앱 사용과 터치 정보를 이용한 행위 기반 사용자 인증 기술 연구 (A Study of Behavior Based Authentication Using Touch Dynamics and Application Usage on Android)

  • 김민우;김승연;권태경
    • 정보보호학회논문지
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    • 제27권2호
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    • pp.361-371
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    • 2017
  • 스마트폰 기기 내에 저장되는 사용자 정보가 다양화되어 개인정보에 대한 위협도 함께 증가하고 있다. 패턴 잠금, 지문 인식 등 다양한 사용자 인증 기술이 스마트폰에 적용되어 있으나 사용자 의존적, 거부감 유발 등의 한계점을 보이고 있다. 최근 주목받고 있는 행위 기반 인증은 기기 사용과 동시에 인증이 가능하여 사용자에게 높은 편의성을 제공하나 타 인증 기술에 비해 정확도가 낮아 이를 개선하기 위한 연구가 꾸준히 수행되고 있다. 본 연구에서는 이전 연구에서 고려되지 않았던 앱 사용 정보를 새로운 인증 요소로 활용하는 방법을 제안한다. 또한 실제 앱 사용 상황을 고려한 데이터 수집 및 분석을 통해 제안 기술의 성능을 상세하게 분석한다.

푸리에 변환과 Dense-SIFT를 이용한 비디오 기반 Face Spoofing 검출 (Video Based Face Spoofing Detection Using Fourier Transform and Dense-SIFT)

  • 한호택;박운상
    • 정보과학회 논문지
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    • 제42권4호
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    • pp.483-486
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    • 2015
  • 얼굴 인식기반의 사용자 보안 시스템은 접근이 허가된 사용자의 사진이나 비디오를 이용한 공격에 취약하다는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 인증되지 않은 사용자가 비디오를 이용하여 시스템에 접근할 경우 해당 공격 시도를 검출하기 위한 위변조(Spoof) 검출 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 연속된 3개의 Frame에서 푸리에 변환과 Dense-SIFT 구분자를 사용하여 400개의 실제 및 위변조 비디오 영상을 대상으로 실험한 결과 99%의 검출 정확도를 보였다.