• 제목/요약/키워드: unsupervised data augmentation

검색결과 6건 처리시간 0.022초

변분 오토인코더와 비교사 데이터 증강을 이용한 음성인식기 준지도 학습 (Semi-supervised learning of speech recognizers based on variational autoencoder and unsupervised data augmentation)

  • 조현호;강병옥;권오욱
    • 한국음향학회지
    • /
    • 제40권6호
    • /
    • pp.578-586
    • /
    • 2021
  • 종단간 음성인식기의 성능향상을 위한 변분 오토인코더(Variational AutoEncoder, VAE) 및 비교사 데이터 증강(Unsupervised Data Augmentation, UDA) 기반의 준지도 학습 방법을 제안한다. 제안된 방법에서는 먼저 원래의 음성데이터를 이용하여 VAE 기반 증강모델과 베이스라인 종단간 음성인식기를 학습한다. 그 다음, 학습된 증강모델로부터 증강된 데이터를 이용하여 베이스라인 종단간 음성인식기를 다시 학습한다. 마지막으로, 학습된 증강모델 및 종단간 음성인식기를 비교사 데이터 증강 기반의 준지도 학습 방법으로 다시 학습한다. 컴퓨터 모의실험 결과, 증강모델은 기존의 종단간 음성인식기의 단어오류율(Word Error Rate, WER)을 개선하였으며, 비교사 데이터 증강학습방법과 결합함으로써 성능을 더욱 개선하였다.

일치성규칙과 목표값이 없는 데이터 증대를 이용하는 학습의 성능 향상 방법에 관한 연구 (A study on the performance improvement of learning based on consistency regularization and unlabeled data augmentation)

  • 김현웅;석경하
    • 응용통계연구
    • /
    • 제34권2호
    • /
    • pp.167-175
    • /
    • 2021
  • 준지도학습(semi-supervised learning)은 목표값이 있는 데이터와 없는 데이터를 모두 이용하는 학습방법이다. 준지도학습에서 최근에 많은 관심을 받는 일치성규칙(consistency regularization)과 데이터 증대를 이용한 준지도학습(unsupervised data augmentation; UDA)은 목표값이 없는 데이터를 증대하여 학습에 이용한다. 그리고 성능 향상을 위해 훈련신호강화(training signal annealing; TSA)와 신뢰기반 마스킹(confidence based masking)을 이용한다. 본 연구에서는 UDA에서 사용하는 KL-정보량(Kullback-Leibler divergence)과 TSA 대신 JS-정보량(Jensen-Shanon divergene)과 역-TSA를 사용하고 신뢰기반 마스킹을 제거하는 방법을 제안한다. 실험을 통해 제안된 방법의 성능이 더 우수함을 보였다.

An Effective Anomaly Detection Approach based on Hybrid Unsupervised Learning Technologies in NIDS

  • Kangseok Kim
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
    • /
    • 제18권2호
    • /
    • pp.494-510
    • /
    • 2024
  • Internet users are exposed to sophisticated cyberattacks that intrusion detection systems have difficulty detecting. Therefore, research is increasing on intrusion detection methods that use artificial intelligence technology for detecting novel cyberattacks. Unsupervised learning-based methods are being researched that learn only from normal data and detect abnormal behaviors by finding patterns. This study developed an anomaly-detection method based on unsupervised machines and deep learning for a network intrusion detection system (NIDS). We present a hybrid anomaly detection approach based on unsupervised learning techniques using the autoencoder (AE), Isolation Forest (IF), and Local Outlier Factor (LOF) algorithms. An oversampling approach that increased the detection rate was also examined. A hybrid approach that combined deep learning algorithms and traditional machine learning algorithms was highly effective in setting the thresholds for anomalies without subjective human judgment. It achieved precision and recall rates respectively of 88.2% and 92.8% when combining two AEs, IF, and LOF while using an oversampling approach to learn more unknown normal data improved the detection accuracy. This approach achieved precision and recall rates respectively of 88.2% and 94.6%, further improving the detection accuracy compared with the hybrid method. Therefore, in NIDS the proposed approach provides high reliability for detecting cyberattacks.

비지도 대조 학습에서 삼중항 손실 함수 도입을 위한 토큰 컷오프 기반 데이터 증강 기법 (Data Augmentation Strategy based on Token Cut-off for Using Triplet Loss in Unsupervised Contrastive Learning)

  • 한명수 ;정유현 ;채동규
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국정보처리학회 2023년도 춘계학술발표대회
    • /
    • pp.618-620
    • /
    • 2023
  • 최근 자연어처리 분야에서 의미론적 유사성을 반영하기 위한 대조 학습 (contrastive learning) 관련 연구가 활발히 이뤄지고 있다. 이러한 대조 학습의 핵심은 의미론적으로 가까워져야 하는 쌍과 멀어져야 하는 쌍을 잘 구축하는 것이지만, 기존의 손실 함수는 문장의 상대적인 유사성을 풍부하게 반영하는데 한계가 있다. 이를 해결하기 위해, 이전 연구에서는 삼중 항 손실 함수 (triplet loss)를 도입하였으며, 본 논문에서는 이러한 삼중 항을 구성하기 위해 대조 학습에서의 효과적인 토큰 컷오프(cutoff) 데이터 증강 기법을 제안한다. BERT, RoBERTa 등 널리 활용되는 언어 모델을 이용한 실험을 통해 제안하는 방법의 우수한 성능을 보인다.

CutMix 알고리즘 기반의 일반화된 밀 머리 검출 모델 (Generalized wheat head Detection Model Based on CutMix Algorithm)

  • 여주원;박원준
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국컴퓨터정보학회 2024년도 제69차 동계학술대회논문집 32권1호
    • /
    • pp.73-75
    • /
    • 2024
  • 본 논문에서는 밀 수확량을 증가시키기 위한 일반화된 검출 모델을 제안한다. 일반화 성능을 높이기 위해 CutMix 알고리즘으로 데이터를 증식시켰고, 라벨링 되지 않은 데이터를 최대한 활용하기 위해 Fast R-CNN 기반 Pseudo labeling을 사용하였다. 학습의 정확성과 효율성을 높이기 위해 사전에 훈련된 EfficientDet 모델로 학습하였으며, OOF를 이용하여 검증하였다. 최신 객체 검출 모델과 IoU(Intersection over Union)를 이용한 성능 평가 결과, 제안된 모델이 가장 높은 성능을 보이는 것을 확인하였다.

  • PDF

Medical Image Analysis Using Artificial Intelligence

  • Yoon, Hyun Jin;Jeong, Young Jin;Kang, Hyun;Jeong, Ji Eun;Kang, Do-Young
    • 한국의학물리학회지:의학물리
    • /
    • 제30권2호
    • /
    • pp.49-58
    • /
    • 2019
  • Purpose: Automated analytical systems have begun to emerge as a database system that enables the scanning of medical images to be performed on computers and the construction of big data. Deep-learning artificial intelligence (AI) architectures have been developed and applied to medical images, making high-precision diagnosis possible. Materials and Methods: For diagnosis, the medical images need to be labeled and standardized. After pre-processing the data and entering them into the deep-learning architecture, the final diagnosis results can be obtained quickly and accurately. To solve the problem of overfitting because of an insufficient amount of labeled data, data augmentation is performed through rotation, using left and right flips to artificially increase the amount of data. Because various deep-learning architectures have been developed and publicized over the past few years, the results of the diagnosis can be obtained by entering a medical image. Results: Classification and regression are performed by a supervised machine-learning method and clustering and generation are performed by an unsupervised machine-learning method. When the convolutional neural network (CNN) method is applied to the deep-learning layer, feature extraction can be used to classify diseases very efficiently and thus to diagnose various diseases. Conclusions: AI, using a deep-learning architecture, has expertise in medical image analysis of the nerves, retina, lungs, digital pathology, breast, heart, abdomen, and musculo-skeletal system.