• 제목/요약/키워드: 개선된 신경망

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심층 학습을 이용한 물리탐사 자료 잡음 제거 기술 소개 (Introduction to Geophysical Exploration Data Denoising using Deep Learning)

  • ;조아현;유희은;정인석;송서영;조성오;김빛나래;남명진
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제23권3호
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    • pp.117-130
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    • 2020
  • 지구물리탐사 자료의 잡음은 물리탐사 자료를 왜곡시켜 잘못된 결과 해석을 유도한다. 잡음을 만들어내는 원인으로는 인간의 활동으로 인하며 만들어지는 잡음과 자연 현상 및 기기 소음 등이 있으며 이러한 잡음을 제거하기 위한 다양한 연구들이 진행되고 있다. 하지만, 전통적인 잡음제거 방법들은 요소파 변환이나 필터링 과정에서 개인의 주관과 높은 계산 비용 그리고 많은 시간이 소모된다는 단점이 있으며 이런 문제를 해결하기 위해 영상 전처리 및 잡음제거를 위한 개선된 신경망을 구현하고자 하였다. 이 연구는 인공신경망, 합성곱 신경망, 오토인코더, 잔차 및 파형신경망의 다양한 유형의 신경망과 탄성파, 시간영역 전자탐사, 지표투과레이더 및 자기지전류의 잡음을 분석하고, 훈련 과정에 실제로 이용한 인공 신경망과 제시된 핵심 해결책을 분석 정리하였다. 이러한 분석을 통해 개선된 신경망이 지구물리탐사 자료의 잡음제거에 유용한 기법임을 알 수 있었다.

퍼지 신경망을 이용한 ATM망의 호 수락 제어 시스템의 설계 (Design of the Call Admission Control System of the ATM Networks Using the Fuzzy Neural Networks)

  • 유재택;김춘섭;김용우;김영한;이광형
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제4권8호
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    • pp.2070-2079
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    • 1997
  • 본 논문에서는 호 수락 제어 문제를 해결하기 위해 퍼지 논리 제어기의 장점과 신경망의 학습 능력을 이용한 ATM 망의 호 수락 제어 시스템을 제안하였다. ATM 망의 새로운 호는 현재 서비스 중인 호의 서비스 품질(QoS : quality of service)이 영향을 받지 않을 경우 망에 접속이 된다. 신경망 호 수락 제어 시스템은 입/출력 패턴의 학습으로 예측성 잇게 호 수락/거절을 하는 시스템이다. 본 논문의 퍼지 신경망 호 수락 제어 시스템에서는 학습 속도 개선을 위해 학습율과 모맨텀 상수에 퍼지 추론을 적용하였다. 이 시스템은 시뮬레이션을 통해 기존의 신경망 방법과 퍼지 신경망 방법에서의 학습 횟수 측정으로 제안 알고리즘의 우수성을 검증하였다. 시뮬레이션 결과 퍼지 학습 규칙에 근거한 퍼지 신경망 CAC(call admission control) 방식이 종래의 신경망 이론에 근거한 CAC 방식보다 학습 속도면에서 약 5배의 속도 향상이 있었다.

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가버 웨이블릿 신경망 기반 적응 표정인식 시스템 (Adaptive Facial Expression Recognition System based on Gabor Wavelet Neural Network)

  • 이상완;김대진;김용수;변증남
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.1-7
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    • 2006
  • 본 논문에서는 6개의 특징점을 이용하는 가버 웨이블릿 신경망 기반 적응 표정인식 시스템을 제안한다. 특징 추출부를 포함하는 초기 네트워크의 구성은 Levenberg-Marquardt 기반의 학습방법이 사용되며, 따라서 특징 추출부 결정에 있어서 경험적 요소를 배재시킬 수 있다. 또한 새로운 사용자에 대한 적응 네트워크를 구성하기 위해서 개선된 보상함수를 가지는 Q-학습과, 비지도 퍼지 신경망 모델을 사용하였다. Q-학습을 통해서는 개인 사용자에 대해 분리도가 좋은 특징벡터를 얻을 수 있는 가버필터 세트를 얻을 수 있으며, 퍼지 신경망을 통해서는 사용자의 얼굴변화에 맞게 인식기를 변화시킬 수 있다. 따라서 제안된 시스템은 사용자의 얼굴변화를 따라갈 수 있는 좋은 적응 성능을 보이고 있다.

퍼지제어 시스템을 위한 인공신경망 설계 (Design of Artificial Neural Networks for Fuzzy Control System)

  • 장문석;장덕철
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제2권5호
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    • pp.626-633
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    • 1995
  • 퍼지 시스템 모델링에 있어서, 퍼지 규칙을 인식하고 퍼지 추론의 소속함수를 조 정하기란 매우 어렵다. 본 논문에서는 인공신경망을 이용함으로써, 자동으로 퍼지 규 칙을 인식하고 동시에 퍼지 추론의 소속함수를 조정할 수 있는 퍼지신경망 모델을 제 시하고, 인공신경망의 수렴도를 향상시키기 위해 개선된 역전파 알고리즘을 사용하여 학습에 사용하였다. 이 방법의 타당성을 로보트 매니풀레이터를 통해 검증 한다.

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순환형 신경망을 이용한 적응형 능동소음제어시스템의 성능 향상에 대한 연구 (Research on Performance Improvement of the Adaptive Active Noise Control System Using the Recurrent Neural Network)

  • 한성익;이태오;여대연;이권순
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권8호
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    • pp.1759-1766
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    • 2010
  • 순환형 신경망을 이용한 적응형 능동소음 제어시스템의 소음저감 성능을 개선한다. 능동소음제어에 가장 많이 사용되고 있는 FXLMS는 단순하고 계산 부담이 적지만 FIR 선형필터에 기반을 둔 필터링 방법이어서 주 경로 또는 2차 경로의 비선형특성에 취약한 단점이 있다. 본 연구에서는 이러한 비선형 특성과 불확실성에 대해 강인한 특성을 갖는 순환형 신경망 필터링 기법을 개발하여 능동소음 제어시스템의 소음 저감 성능을 개선함을 시뮬레이션을 통해 보인다.

퍼지 신경망을 이용한 자동차 번호판 인식 시스템 (Recognition System of Car License Plate using Fuzzy Neural Networks)

  • 김광백;조재현
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.313-319
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    • 2007
  • 본 논문에서는 획득된 차량 영상에서 수직 에지의 특징을 이용하여 번호판 영역과 개별 코드를 추출하고, 추출된 개별 코드는 퍼지 신경망 알고리즘을 이용하여 인식한다. 차량 번호판 영역을 검출하기 위해 프리윗 마스크에 의해 수직 에지를 찾고, 차량 번호판에 관한 특성 정보를 이용하여 잡음을 제거한 추에 차량 번호판 영역과 개별 코드를 추출한다 추출된 개별 코드를 인식하기 위해 퍼지 신경망 알고리즘을 제안하고 인식에 적용한다. 제안된 퍼지 신경망은 입력층과 중간층간의 학습 구조로는 FCM 알고리즘을 적용하고, 중간층과 출력층간의 학습 구조에는 Max_Min 신경망을 적용한다. 제안된 방법의 추출 및 인식 성능을 평가하기 위하여 실제 차량 영상 150장을 대상으로 실험한 결과, 기존의 차량 번호판 인식 방법보다 효율적이고 인식 성능이 개선된 것을 확인하였다.

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뉴럴 네트워크를 이용한 Retinex 기반 반사 영상 생성 (Generating Retinex-based Reflectance Image Using Neural Network)

  • 김원회;김만배
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송∙미디어공학회 2018년도 추계학술대회
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    • pp.108-109
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    • 2018
  • 저조도 영상의 개선에 관한 연구는 대부분 대비 개선을 목적으로 한다. 저저도 영상에서 밝기 개선, 대조 개선, 및 조명 성분 감쇠 등의 다양한 연구가 진행됐다. 최근에 인공신경망으로 상기 방법들을 대체하는 연구가 진행 중이다. 본 논문에서는 Retinex 이론에 기반하여 조명 광원이 존재하는 저저도 영상으로부터 조명 성분을 감쇠하고, 반사 성분만을 생성하는 기법을 심층신경망으로 대체하는 방법을 제안한다.

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개선된 퍼지 신경망을 이용한 여권 인식 시스템 (Recognition System of Passports by Using Enhanced Fuzzy Neural Networks)

  • 류재욱;김광백
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2003년도 추계 학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.155-161
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    • 2003
  • 출입국 관리 절차를 간소화하는 방안의 하나로 퍼지 신경망을 이용한 여권 인식 시스템을 제안한다. 제안된 여권 인식 방법은 소벨 연산자와 수평 스미어링, 윤곽선 추적 알고리즘을 적용하여 코드의 문자열 영역을 추출한다 여권의 문자열 영역은 OCR 문자 서체로 구성되어 있고, 명도 차이가 다양하게 나타난다. 따라서 추출된 문자열 영역을 블록 이진화와 평균 이진화를 각각 수행하고 그 결과들을 AND 비트 연산을 취하여 적응적으로 이진화한다. 이진화된 문자열 영역에 대해서 개별 코드의 문자들을 복원하기 위하여 CDM(Conditional Dilation Morphology) 마스크를 적용한 후, 역 CDM마스크와 HEM(Hit Erosion Morphology)마스크를 적용하여 잡음을 제거한다 잡음이 제거된 문자열 영역에 대해 수직 스미어링을 적용하여 개별 코드의 문자를 추출한다. 추출된 개별 코드의 인식은 퍼지 ART 알고리즘을 개선하여 RBF 네트워크의 중간층으로 적용하는 퍼지 RBF 네트워크와 개선된 퍼지 ART 알고리즘과 지도 학습을 결합한 퍼지 자가 생성 지도 학습 알고리 즘을 각각 제안하여 여권의 개별 코드 인식에 적용한다. 제안된 방법의 성능을 확인하기 위해서 실제 여권 영상을 대상으로 실험한 결과, 제안된 추출 및 인식 방법이 여권 인식에서 우수한 성능이 있음을 확인하였다.

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가강수량과 인공신경망을 이용한 중규모수치예보의 강수확률예측 개선기법 (Improving Probability of Precipitation of Meso-scale NWP Using Precipitable Water and Artificial Neural Network)

  • 강부식;이봉기
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1027-1031
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    • 2008
  • 본 연구는 한반도 영역을 대상으로 2001년 7, 8월과 2002년 6월로 홍수기를 대상으로 RDAPS 모형, AWS, 상층기상관측(upper-air sounding)의 자료를 이용하였다. 또한 수치예보자료를 범주적 예측확률로 변환하고 인공신경망기법(ANN)을 이용하여 강수발생확률의 예측정확성을 향상시키는데 있다. 신경망의 예측인자로 사용된 대기변수는 500/ 750/ 1000hpa에서의 지위고도, 500-1000hpa에서의 층후(thickness), 500hpa에서의 X와 Y의 바람성분, 750hpa에서의 X와 Y의 바람성분, 표면풍속, 500/ 750hpa/ 표면에서의 온도, 평균해면기압, 3시간 누적 강수, AWS관측소에서 관측된 RDAPS모형 실행전의 6시간과 12시간동안의 누적강수, 가강수량, 상대습도이며, 예측변수로는 강수발생확률로 선택하였다. 강우는 다양한 대기변수들의 비선형 조합으로 발생되기 때문에 예측인자와 예측변수 사이의 복잡한 비선형성을 고려하는데 유용한 인공신경망을 사용하였다. 신경망의 구조는 전방향 다층퍼셉트론으로 구성하였으며 역전파알고리즘을 학습방법으로 사용하였다. 강수예측성과의 질을 평가하기 위해서 $2{\times}2$ 분할표를 이용하여 Hit rate, Threat score, Probability of detection, Kuipers Skill Score를 사용하였으며, 신경망 학습후의 강수발생확률은 학습전의 강수발생확률에 비하여 한반도영역에서 평균적으로 Kuipers Skill Score가 0.2231에서 0.4293로 92.39% 상승하였다.

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신경망을 이용한 루프검지기 차종분류 알고리즘 (ILD Vehicle Classification Algorithm using Neural Networks)

  • 기용걸;백두권
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제33권5호
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    • pp.489-498
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    • 2006
  • 본 논문은 루프검지기를 이용한 차종분류 방법의 성능 향상을 위해 신경망 패턴인식 기술을 이용한 차종분류 알고리즘을 제안하였다. 기존의 루프검지기 차종분류 방법은 차량의 길이 정보만을 이용해서 차종을 분류하는 것이다. 그러나 루프검지기의 특성상 차종에 따른 길이 정보가 정확하지 않으므로 길이가 비슷한 차종에 대해서는 차종분류 오류가 자주 발생하고 있는 실정이다. 이와 같은 문제점을 개선하기 위해 본 연구에서는 루프검지기 시스템에 신경망 패턴 인식 기술을 적용하였다. 제안된 알고리즘은 차량이 검지영역을 통과할 때 발생하는 루프검지기 공진주파수 값 변화율과 점유시간 정보를 신경망의 입력자료로 활용하여 차량을 5가지 종류로 분류하는 방식이다. 개발된 알고리즘의 성능을 평가하기 위하여, 현장실험을 통해 자료를 수집하고 신경망 학습 및 실험을 실시한 결과 차종분류 정확도가 91.3%였으며, 이는 기존의 연구결과와 비교할 때 매우 높은 것이다.