• 제목/요약/키워드: time learning

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K-비동기식 연합학습의 동적 윈도우 조절과 모델 안정성 향상 알고리즘 (Dynamic Window Adjustment and Model Stability Improvement Algorithm for K-Asynchronous Federated Learning)

  • 김효상;김태준
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제28권4호
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    • pp.21-34
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    • 2023
  • 연합학습은 동기식 연합학습과 비동기식 연합학습으로 구분된다. 그 중에서 비동기식 연합학습은 동기식 연합학습 보다 시간적인 이득이 있으나 좋은 모델 성능을 얻기 위한 도전 과제가 남아있다. 특히 non-IID 학습 데이터셋에서 성능열화 방지, 적절한 클라이언트 선택 및 오래된 그래디언트 정보 관리는 모델 성능 개선에 있어 중요하다. 본 논문에서는 K-비동기식 연합학습을 다루고 있으며 non-IID 데이터셋을 통해 학습한다. 또한 기존 방식이 선택할 클라이언트 수에 있어서 정적인 K개를 사용한 것과 달리 동적으로 K 값을 조절하는 알고리즘을 제안하여 학습 시간을 줄일 수 있었다. 추가적으로, 오래된 그래디언트를 다루는 방식을 활용해 모델 성능 개선을 이루었음을 보여준다. 마지막으로 강한 모델 안정성을 얻기 위해 모델 성능을 평가하는 방식을 활용하였다. 실험 결과를 통해 전체 알고리즘을 활용했을 때 학습 시간 단축, 모델 정확도 향상, 모델 안정성 향상의 이득을 얻을 수 있음을 보여준다.

연속 반응시간 과제를 이용한 내재적 운동학습의 특성 연구 (The Study of Implicit Motor Learning Using a Serial Reaction Time Task)

  • 박지원;홍철표;김종만;하현근;김연희
    • 한국전문물리치료학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.1-8
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    • 2004
  • Motor skill learning can be acquired implicitly without consciousness of what is being learned. The purpose of this study was to examine the characteristics of implicit motor learning in young and elderly people using a perceptual-motor task. Forty normal young and elderly subjects participated. A modified version of the Serial Reaction Time Task (SRTT) using six blocks of twelve perceptual motor sequences was administered. The paradigm consisted of the first random sequence block followed by the four patterned blocks and another random block. In each block, the go signal consisted of an asterisk displayed in the one of the four parallel arrayed boxes in the middle of the screen. Subjects were instructed to push the corresponding response buttons as quickly as possible. Young subjects demonstrated shorter reaction times during the consecutive patterned blocks reflecting appropriate learning accomplished. Elderly subjects were able to learn a perceptual-motor task with implicit knowledge, but the performance was lower than that of the young persons. These results indicated that implicit sequence learning is still preserved in elderly adults, but the rate of learning is slower.

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C-COMA: 동적 다중 에이전트 환경을 위한 지속적인 강화 학습 모델 (C-COMA: A Continual Reinforcement Learning Model for Dynamic Multiagent Environments)

  • 정규열;김인철
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제10권4호
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    • pp.143-152
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    • 2021
  • 다양한 실세계 응용 분야들에서 공동의 목표를 위해 여러 에이전트들이 상호 유기적으로 협력할 수 있는 행동 정책을 배우는 것은 매우 중요하다. 이러한 다중 에이전트 강화 학습(MARL) 환경에서 기존의 연구들은 대부분 중앙-집중형 훈련과 분산형 실행(CTDE) 방식을 사실상 표준 프레임워크로 채택해왔다. 하지만 이러한 다중 에이전트 강화 학습 방식은 훈련 시간 동안에는 경험하지 못한 새로운 환경 변화가 실전 상황에서 끊임없이 발생할 수 있는 동적 환경에서는 효과적으로 대처하기 어렵다. 이러한 동적 환경에 효과적으로 대응하기 위해, 본 논문에서는 새로운 다중 에이전트 강화 학습 체계인 C-COMA를 제안한다. C-COMA는 에이전트들의 훈련 시간과 실행 시간을 따로 나누지 않고, 처음부터 실전 상황을 가정하고 지속적으로 에이전트들의 협력적 행동 정책을 학습해나가는 지속 학습 모델이다. 본 논문에서는 대표적인 실시간 전략게임인 StarcraftII를 토대로 동적 미니게임을 구현하고 이 환경을 이용한 다양한 실험들을 수행함으로써, 제안 모델인 C-COMA의 효과와 우수성을 입증한다.

주의 집중 기법을 활용한 객체 검출 모델 (Object Detection Model Using Attention Mechanism)

  • 김근식;배정수;차의영
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제24권12호
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    • pp.1581-1587
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    • 2020
  • 기계 학습 분야에 합성 곱 신경망이 대두되면서 이미지 처리 문제를 해결하는 모델은 비약적인 발전을 맞이했다. 하지만 그만큼 요구되는 컴퓨팅 자원 또한 상승하여 일반적인 환경에서 이를 학습해보기는 쉽지 않은 일이다. 주의 집중 기법은 본래 순환 신경망의 기울기 소실 문제를 방지하기 위해 제안된 기법이지만, 이는 합성 곱 신경망의 학습에도 유리한 방향으로 활용될 수 있다. 본 논문에서는 합성 곱 신경망에 주의 집중 기법을 적용하고, 이때의 학습 시간과 성능 차이 비교를 통해 제안하는 방법의 우수성을 입증한다. 제안하는 모델은 YOLO를 기반으로 한 객체 검출에서 주의 집중 기법을 적용하지 않은 모델에 비해 학습 시간, 성능 모두 우수한 것으로 나타났으며, 특히 학습 시간을 현저히 낮출 수 있음을 실험적으로 증명하였다. 또한, 이를 통해 일반 사용자의 기계 학습에 대한 접근성 증대가 기대된다.

WASM을 활용한 디바이스 및 엣지 클라우드 기반 Federated Learning의 최적화 방안 (Optimization Strategies for Federated Learning Using WASM on Device and Edge Cloud)

  • 최종석
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.213-220
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    • 2024
  • 본 논문에서는 WebAssembly(WASM)를 활용하여 디바이스와 엣지 클라우드 간의 Federated Learning을 수행하는 최적화 전략을 제안한다. 제안된 전략은 일부 학습을 디바이스에서 수행하고, 나머지 학습을 엣지 클라우드에서 수행하여 효율성을 극대화하는 것을 목표로 한다. 특히, GPU 메모리 세그먼트 간 데이터 이동과 연산 작업의 중첩을 최적화하여 전체 학습 시간을 줄이고 GPU 사용률을 향상시키는 방법을 수학적으로 설명하고 평가한다. 다양한 실험 시나리오를 통해 비동기 데이터 전송과 연산 중첩이 학습 시간을 단축하고 GPU 사용률을 향상시키며, 모델 정확도를 증가시킴을 확인하였다. 모든 최적화 기법을 적용한 시나리오에서 학습 시간이 47% 단축되었고, GPU 사용률은 91.2%로 향상 되었으며, 모델 정확도는 89.5%로 증가함을 확인하여 비동기 데이터 전송과 연산 중첩이 데이터 전송을 기다리는 GPU 유휴 시간을 줄이고, 병목 현상을 완화할 수 있음을 확인하였다. 본 연구는 향후 Federated Learning 시스템의 성능 최적화에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

서베일런스에서 Adaptive Boosting을 이용한 실시간 헤드 트래킹 (Real-Time Head Tracking using Adaptive Boosting in Surveillance)

  • 강성관;이정현
    • 디지털융복합연구
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    • 제11권2호
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    • pp.243-248
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    • 2013
  • 본 논문에서는 복잡한 배경에서의 사람의 머리 추적에 있어서 효과적인 Adaptive Boosting에 의한 방법을 제안한다. 하나의 특징 추출 방법은 사람의 머리를 모델링하기에는 부족하다. 따라서 본 연구에서는 여러 가지 특징 추출 방법을 병행하여 정확한 머리 검출을 시도하였다. 머리 영상의 특징 추출은 sub-region과 Haar 웨이블릿 변환(Haar wavelet transform)을 이용하였다. Sub-region은 머리의 지역적인 특징을 나타내고, Haar 웨이블릿 변환은 얼굴의 주파수 특성을 나타내기 때문에 이들을 이용하여 특징을 추출하면 효과적인 모델링이 가능해 진다. 실시간으로 입력되는 영상에서 사람의 머리를 추적하기 위하여 제안하는 방법에서는 3가지 형태의 Harr-wavelet 특징을 AdaBoosting 알고리즘으로 학습한 후 결과를 이용하였다. 원래 AdaBoosting 알고리즘은 학습시간이 매우 길며 학습데이터가 변하면 다시 학습을 수행해야 하는 단점이 존재한다. 이 단점을 극복하기 위하여 제안하는 방법에서는 캐스케이드를 이용한 AdaBoosting의 효율적인 학습방법을 제안한다. 이 방법은 머리 영상에 대한 학습시간은 감소시키며, 학습데이터의 변화에도 효율적으로 대처할 수 있다. 이 방법은 학습과정을 레벨별로 분리한 후 중요도가 높은 학습데이터를 다음 단계에 반복적으로 적용시킨다. 제안하는 방법이 적은 학습 시간과 학습 데이터를 사용해서 우수한 성능을 가지는 분류기를 생성하였다. 또한, 이 방법은 다양한 머리데이터를 가진 실시간 영상데이터에 적용한 결과 다양한 머리를 정확하게 검출 및 추적하였다.

실시간 적응 학습 제어를 위한 진화연산(II) (Evolutionary Computation for the Real-Time Adaptive Learning Control(II))

  • 장성욱;이진걸
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집B
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    • pp.730-734
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    • 2001
  • In this study in order to confirm the algorithms that are suggested from paper (I) as the experimental result, as the applied results of the hydraulic servo system are very strong a non-linearity of the fluid in the computer simulation, the real-time adaptive learning control algorithms is validated. The evolutionary strategy has characteristics that are automatically. adjusted in search regions with natural competition among many individuals. The error that is generated from the dynamic system is applied to the mutation equation. Competitive individuals are reduced with automatic adjustments of the search region in accord with the error. In this paper, the individual parents and offspring can be reduced in order to apply evolutionary algorithms in real-time as the description of the paper (I). The possibility of a new approaching algorithm that is suggested from the computer simulation of the paper (I) would be proved as the verification of a real-time test and the consideration its influence from the actual experiment.

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The Influence of Self-Directed Learning and Learning Commitment on Learning Persistence Intention in Online Learning: Mediating Effect of Learning Motivation

  • Park, Jung Hee;Lee, Hyunjung
    • International Journal of Advanced Culture Technology
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    • 제9권4호
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    • pp.9-17
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    • 2021
  • This is a descriptive investigative study which attempts to confirm the mediating effect of learning motivation in the relationship between self-directed learning, learning commitment, and learning persistence intention of university students in an online learning environment. The questionnaires were randomly distributed online and the agreed questionnaires were retrieved, with a total of 338 copies used for analysis. The following is the summary of the findings. First, there were significant differences in learning persistence intention according to general characteristics depending on age, major, part-time job, and academic level. Second, the results showed a positive correlation between self-directed learning, learning commitment, learning motivation, and learning persistence intentions of the subjects were statistically significant. Third, after checking the mediating effect of learning motivation in relation to self-directed learning, learning commitment and learning motivation, the learning motivation has a partial mediating effect on learning and 23% explanatory power, and the learning commitment was found to have a complete mediating effect on the impact of learning motivation on learning intentions with 21% explanatory power. Based on these results, it is necessary to provide a more diverse educational environment, such as operating a motivation semester program that can improve learning motivations along with learning commitment, and the use of a variety of contents that can focus the learner's interest or attention.

Real-Time Earlobe Detection System on the Web

  • Kim, Jaeseung;Choi, Seyun;Lee, Seunghyun;Kwon, Soonchul
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제10권4호
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    • pp.110-116
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    • 2021
  • This paper proposed a real-time earlobe detection system using deep learning on the web. Existing deep learning-based detection methods often find independent objects such as cars, mugs, cats, and people. We proposed a way to receive an image through the camera of the user device in a web environment and detect the earlobe on the server. First, we took a picture of the user's face with the user's device camera on the web so that the user's ears were visible. After that, we sent the photographed user's face to the server to find the earlobe. Based on the detected results, we printed an earring model on the user's earlobe on the web. We trained an existing YOLO v5 model using a dataset of about 200 that created a bounding box on the earlobe. We estimated the position of the earlobe through a trained deep learning model. Through this process, we proposed a real-time earlobe detection system on the web. The proposed method showed the performance of detecting earlobes in real-time and loading 3D models from the web in real-time.

A Mask Wearing Detection System Based on Deep Learning

  • Yang, Shilong;Xu, Huanhuan;Yang, Zi-Yuan;Wang, Changkun
    • Journal of Multimedia Information System
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    • 제8권3호
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    • pp.159-166
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    • 2021
  • COVID-19 has dramatically changed people's daily life. Wearing masks is considered as a simple but effective way to defend the spread of the epidemic. Hence, a real-time and accurate mask wearing detection system is important. In this paper, a deep learning-based mask wearing detection system is developed to help people defend against the terrible epidemic. The system consists of three important functions, which are image detection, video detection and real-time detection. To keep a high detection rate, a deep learning-based method is adopted to detect masks. Unfortunately, according to the suddenness of the epidemic, the mask wearing dataset is scarce, so a mask wearing dataset is collected in this paper. Besides, to reduce the computational cost and runtime, a simple online and real-time tracking method is adopted to achieve video detection and monitoring. Furthermore, a function is implemented to call the camera to real-time achieve mask wearing detection. The sufficient results have shown that the developed system can perform well in the mask wearing detection task. The precision, recall, mAP and F1 can achieve 86.6%, 96.7%, 96.2% and 91.4%, respectively.