• 제목/요약/키워드: recurrent neural network (RNN)

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자동문서분류를 위한 텐서공간모델 기반 심층 신경망 (A Tensor Space Model based Deep Neural Network for Automated Text Classification)

  • 임푸름;김한준
    • 데이타베이스연구회지:데이타베이스연구
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    • 제34권3호
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    • pp.3-13
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    • 2018
  • 자동문서분류(Text Classification)는 주어진 텍스트 문서를 이에 적합한 카테고리로 분류하는 텍스트 마이닝 기술 중의 하나로서 스팸메일 탐지, 뉴스분류, 자동응답, 감성분석, 쳇봇 등 다양한 분야에 활용되고 있다. 일반적으로 자동문서분류 시스템은 기계학습 알고리즘을 활용하며, 이 중에서 텍스트 데이터에 적합한 알고리즘인 나이브베이즈(Naive Bayes), 지지벡터머신(Support Vector Machine) 등이 합리적 수준의 성능을 보이는 것으로 알려져 있다. 최근 딥러닝 기술의 발전에 따라 자동문서분류 시스템의 성능을 개선하기 위해 순환신경망(Recurrent Neural Network)과 콘볼루션 신경망(Convolutional Neural Network)을 적용하는 연구가 소개되고 있다. 그러나 이러한 최신 기법들이 아직 완벽한 수준의 문서분류에는 미치지 못하고 있다. 본 논문은 그 이유가 텍스트 데이터가 단어 차원 중심의 벡터로 표현되어 텍스트에 내재한 의미 정보를 훼손하는데 주목하고, 선행 연구에서 그 효능이 검증된 시멘틱 텐서공간모델에 기반하여 심층 신경망 아키텍처를 제안하고 이를 활용한 문서분류기의 성능이 대폭 상승함을 보인다.

Trajectory-prediction based relay scheme for time-sensitive data communication in VANETs

  • Jin, Zilong;Xu, Yuxin;Zhang, Xiaorui;Wang, Jin;Zhang, Lejun
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제14권8호
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    • pp.3399-3419
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    • 2020
  • In the Vehicular Ad-hoc Network (VANET), the data transmission of time-sensitive applications requires low latency, such as accident warnings, driving guidance, etc. However, frequent changes of topology in VANET will result in data transmission failures. In order to improve the efficiency of VANETs data transmission and increase the timeliness of data, this paper proposes a relay scheme based on Recurrent Neural Network (RNN) trajectory prediction, which can be used to select the optimal relay vehicle to transmit data. The proposed scheme learns vehicle trajectory in a distributed manner and calculates the predicted trajectory, and then the optimal vehicle can be selected to complete the data transmission, which ensures the timeliness of the data. Finally, we carry out a set of simulations to demonstrate the performance of the algorithm. Simulation results show that the proposed scheme enhances the timeliness of the data and the accuracy of the predicted driving trajectory.

A Hybrid Soft Computing Technique for Software Fault Prediction based on Optimal Feature Extraction and Classification

  • Balaram, A.;Vasundra, S.
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제22권5호
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    • pp.348-358
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    • 2022
  • Software fault prediction is a method to compute fault in the software sections using software properties which helps to evaluate the quality of software in terms of cost and effort. Recently, several software fault detection techniques have been proposed to classifying faulty or non-faulty. However, for such a person, and most studies have shown the power of predictive errors in their own databases, the performance of the software is not consistent. In this paper, we propose a hybrid soft computing technique for SFP based on optimal feature extraction and classification (HST-SFP). First, we introduce the bat induced butterfly optimization (BBO) algorithm for optimal feature selection among multiple features which compute the most optimal features and remove unnecessary features. Second, we develop a layered recurrent neural network (L-RNN) based classifier for predict the software faults based on their features which enhance the detection accuracy. Finally, the proposed HST-SFP technique has the more effectiveness in some sophisticated technical terms that outperform databases of probability of detection, accuracy, probability of false alarms, precision, ROC, F measure and AUC.

Recurrent Neural Network Models for Prediction of the inside Temperature and Humidity in Greenhouse

  • Jung, Dae-Hyun;Kim, Hak-Jin;Park, Soo Hyun;Kim, Joon Yong
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.135-135
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    • 2017
  • Greenhouse have been developed to provide the plants with good environmental conditions for cultivation crop, two major factors of which are the inside air temperature and humidity. The inside temperature are influenced by the heating systems, ventilators and for systems among others, which in turn are geverned by some type of controller. Likewise, humidity environment is the result of complex mass exchanges between the inside air and the several elements of the greenhouse and the outside boundaries. Most of the existing models are based on the energy balance method and heat balance equation for modelling the heat and mass fluxes and generating dynamic elements. However, greenhouse are classified as complex system, and need to make a sophisticated modeling. Furthermore, there is a difficulty in using classical control methods for complex process system due to the process are non linear and multi-output(MIMO) systems. In order to predict the time evolution of conditions in certain greenhouse as a function, we present here to use of recurrent neural networks(RNN) which has been used to implement the direct dynamics of the inside temperature and inside humidity of greenhouse. For the training, we used algorithm of a backpropagation Through Time (BPTT). Because the environmental parameters are shared by all time steps in the network, the gradient at each output depends not only on the calculations of the current time step, but also the previous time steps. The training data was emulated to 13 input variables during March 1 to 7, and the model was tested with database file of March 8. The RMSE of results of the temperature modeling was $0.976^{\circ}C$, and the RMSE of humidity simulation was 4.11%, which will be given to prove the performance of RNN in prediction of the greenhouse environment.

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Robustness of Learning Systems Subject to Noise:Case study in forecasting chaos

  • Kim, Steven H.;Lee, Churl-Min;Oh, Heung-Sik
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 한국경영과학회 1997년도 추계학술대회발표논문집; 홍익대학교, 서울; 1 Nov. 1997
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    • pp.181-184
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    • 1997
  • Practical applications of learning systems usually involve complex domains exhibiting nonlinear behavior and dilution by noise. Consequently, an intelligent system must be able to adapt to nonlinear processes as well as probabilistic phenomena. An important class of application for a knowledge based systems in prediction: forecasting the future trajectory of a process as well as the consequences of any decision made by e system. This paper examines the robustness of data mining tools under varying levels of noise while predicting nonlinear processes in the form of chaotic behavior. The evaluated models include the perceptron neural network using backpropagation (BPN), the recurrent neural network (RNN) and case based reasoning (CBR). The concepts are crystallized through a case study in predicting a Henon process in the presence of various patterns of noise.

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신경망 학습 변수의 시변 제어에 관한 연구 (A study on time-varying control of learning parameters in neural networks)

  • 박종철;원상철;최한고
    • 융합신호처리학회 학술대회논문집
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    • 한국신호처리시스템학회 2000년도 추계종합학술대회논문집
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    • pp.201-204
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    • 2000
  • This paper describes a study on the time-varying control of parameters in learning of the neural network. Elman recurrent neural network (RNN) is used to implement the control of parameters. The parameters of learning and momentum rates In the error backpropagation algorithm ate updated at every iteration using fuzzy rules based on performance index. In addition, the gain and slope of the neuron's activation function are also considered time-varying parameters. These function parameters are updated using the gradient descent algorithm. Simulation results show that the auto-tuned learning algorithm results in faster convergence and lower system error than regular backpropagation in the system identification.

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향상된 실내 이동 경로 생성을 위한 인접 클러스터의 정보 확장에 관한 연구 (A Study on Information Expansion of Neighboring Clusters for Creating Enhanced Indoor Movement Paths)

  • 윤창표;황치곤
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2022년도 추계학술대회
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    • pp.264-266
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    • 2022
  • 전파 지문 기반의 실내 경로 생성 기술에 RNN 모델을 적용하기 위해서는 데이터 세트가 연속적이고 순차적이어야 한다. 그러나 Wi-Fi 전파 지문 데이터는 수집 시점의 특정 위치에 대한 특징 정보로서 연속성이 보장되지 않기 때문에 RNN 데이터로는 부적합하다. 따라서 순차적 위치의 연속성 정보를 부여해야한다. 이를 위해서는 신호 데이터를 기반으로 각 지역의 구분을 통해 클러스터링이 가능하다. 이때 클러스터 간의 연속성 정보에는 전파 신호의 한계로 이해 실제 이동이 가능한지의 정보를 담지 못한다. 따라서 인접 클러스터간의 이동이 가능한지에 대한 연관성 정보가 필요하다. 본 논문에서는 딥러닝 네트워크인 순환신경망(RNN) 모델을 사용해 이동 중인 객체의 경로 예측을 위한 기술로서 실내 환경에서 경로 생성을 위해 연속적인 위치 정보를 생성하여 객체의 경로 예측 시 발생할 수 있는 오류를 낮추고 예측 경로상의 이동이 불가능한 잘못된 경로 예측을 회피할 수 있는 향상된 이동 경로 생성을 위한 클러스터링 상호간의 연관성을 부여하는 기법을 제안한다.

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양방향 LSTM기반 시계열 특허 동향 예측 연구 (A patent application filing forecasting method based on the bidirectional LSTM)

  • 최승완;김광수;곽수영
    • 전기전자학회논문지
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    • 제26권4호
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    • pp.545-552
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    • 2022
  • 특정 분야의 특허출원수는 기술의 수명주기 및 산업의 활성화 정도와 밀접한 관계를 가지고 있다. 따라서 사전에 사업을 준비하는 기업들과 미래 유망 기술을 초기 단계에서 선발하여 투자하고자 하는 정부 기관들은 미래의 특허 출원수 예측에 대해 큰 관심을 가지고 있다. 본 논문에서는 시계열 데이터에 적합한 RNN의 기법 중 하나인 양방향 LSTM 기법을 이용하여 기존 예측 방법들보다 정확도를 높이는 방법을 제안한다. 5개 분야의 대한민국 특허 출원 데이터에 대해서 제안된 방법은 기존에 사용되던 확산 모델 중 하나인 Bass 모델과 비교하여 평균 절대 백분율 오차(MAPE)의 값이 약 16퍼센트 향상된 결과를 보여준다.

문맥 표현과 음절 표현 기반 포인터 네트워크를 이용한 한국어 상호참조해결 (Contextualized Embedding- and Character Embedding-based Pointer Network for Korean Coreference Resolution)

  • 박천음;이창기;류지희;김현기
    • 한국정보과학회 언어공학연구회:학술대회논문집(한글 및 한국어 정보처리)
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    • 한국정보과학회언어공학연구회 2018년도 제30회 한글 및 한국어 정보처리 학술대회
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    • pp.239-242
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    • 2018
  • 문맥 표현은 Recurrent neural network (RNN)에 기반한 언어 모델을 학습하여 얻은 여러 층의 히든 스테이트(hidden state)를 가중치 합(weighted sum)을 하여 얻어낸 벡터이다. Convolution neural network (CNN)를 이용하여 음절 표현을 학습하는 경우, 데이터 내에서 발생하는 미등록어를 처리할 수 있다. 본 논문에서는 음절 표현 CNN 기반의 포인터 네트워크와 문맥 표현을 함께 이용하는 방법을 제안하고, 이를 상호참조해결에 적용한다. 실험 결과, 질의응답 데이터셋에서 CoNLL F1 57.88%로 규칙기반에 비하여 11.09% 더 좋은 성능을 보였다.

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워드 임베딩과 품사 태깅을 이용한 클래스 언어모델 연구 (Class Language Model based on Word Embedding and POS Tagging)

  • 정의석;박전규
    • 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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    • 제22권7호
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    • pp.315-319
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    • 2016
  • 음성인식 성능 개선을 위한 언어모델의 기술적 진보는 최근 심층 신경망을 기반으로 한 접근방법으로 한 단계 더 진보한 모양새다. 그러나 연구되고 있는 심층 신경망 기반 언어모델은 대부분 음성인식 이후 리스코링 단계에서 적용할 수 있는 한계를 지닌다. 또한 대규모 어휘에 대한 심층 신경망 접근방법은 아직 시간이 필요하다고 본다. 따라서 본 논문은 심층 신경망 언어 모델의 단순화된 형태인 워드 임베딩 기술을 음성인식 후처리가 아닌 기반 N-gram모델에 바로 적용할 수 있는 접근 방법을 찾는다. 클래스 언어모델이 한 접근 방법이 될 수 있는데, 본 연구에서는 워드 임베딩을 우선 구축하고, 해당 어휘별 벡터 정보를 클러스터링하여 클래스 언어모델을 구축 방법을 제시한다. 이를 기존 어휘기반 N-gram 모델에 통합한 후, 언어모델의 성능 개선 여부를 확인한다. 클래스 언어모델의 타당성 검증을 위해 다양한 클래스 개수의 언어모델 실험과 RNN LM과의 비교 결과를 검토한 후, 모든 언어모델의 성능 개선을 보장하는 품사 부착 언어모델 생성 방법을 제안한다.