• 제목/요약/키워드: 계층적 베이지안 네트워크

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유비쿼터스 가정환경을 위한 계층적 베이지안 네트워크 기반 상호주도형 대화 에이전트 (A mixed-initiative conversational agent using hierarchical Bayesian networks for ubiquitous home environments)

  • 송인지;홍진혁;조성배
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2005년도 추계학술대회 학술발표 논문집 제15권 제2호
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    • pp.157-160
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    • 2005
  • 유비쿼터스 환경에서 다양한 서비스를 사용자에게 제공하기 위해 지능형 에이전트는 먼저 사용자의 의도를 정확히 파악해야 한다. 명령어 기반의 기존 사용자 인터페이스와는 달리, 대화는 인간과 에이전트 사이의 유연하고 풍부한 의사소통에 유용하지만, 사용자의 배경지식이나 대화의 문맥에 따라 그 표현이 매우 다양하기 때문에 본 논문에서는 '상호주도형' 의사소통을 위한 계층적 베이지안 네트워크를 이용하여 사용자와 에이전트 사이에 발생하는 대화의 모호성을 해결한다. 서비스 추론 시 정보가 부족할 경우에는 계층적 베이지안 네트워크를 이용하여 추가로 필요한 정보를 분석하고 사용자로부터 수집한다. 제안하는 방법을 유비쿼터스 가정환경에 적용하고 시뮬레이션 환경을 구축하여 그 유용성을 확인하였다.

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대화형 에이전트의 주제 추론을 위한 계층적 베이지안 네트워크의 자동 생성 (Automatic Construction of Hierarchical Bayesian Networks for Topic Inference of Conversational Agent)

  • 임성수;조성배
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제33권10호
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    • pp.877-885
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    • 2006
  • 최근에 대화형 에이전트에서 사용자 질의의 주제 추론을 위하여 베이지안 네트워크가 효과임이 발표되었다. 하지만 베이지안 네트워크는 설계에 있어서 많은 시간이 소요되며, 스크립트(대화를 위한 데이타베이스)의 추가 변경시에는 베이지안 네트워크도 같이 수정해야 하는 번거로움이 있어 대화형 에이전트의 확장성을 저해하고 있다. 본 논문에서는 스크림트로부터 베이지안 네트워크를 자동으로 생성함으로써 베이지안 네트워크를 이용한 대화형 에이전트의 확장성을 높이는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 베이지안 네트워크의 구성노드를 계층적으로 설계하고, Noisy-OR gate를 사용하여 베이지안 네트워크의 조건부 확률 테이블을 구성한다. 피험자 10명이 대화형 에이전트를 위한 베이지안 네트워크를 수동 설계한 것과 비교한 결과 제안하는 방법이 효과적임을 알 수 있었다.

대화형 에이전트의 주제추론을 위한 스크립트 적응적 베이지안 네트워크 자동 생성 (Automatic Construction of Script-adapt ive Bayesian Networks for Topic-Inference of Conversational Agent)

  • 임성수;조성배
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2004년도 봄 학술발표논문집 Vol.31 No.1 (B)
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    • pp.577-579
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    • 2004
  • 인터넷을 통한 정보 제공이 늘어남에 따라서 사용자가 원하는 정보를 손쉽게 얻기 위한 .연구가 활발히 진행되고 있으며. 이러한 연구 중 하나가 대화형 에이전트이다. 최근 대화형 에이전트에서 사용자 질의의 주제 추론을 위하여 베이지안 네트워크가 적용되었다 하지만 베이지안 네트워크의 설계는 많은 시간이 소요되며, 스크립트(대화를 위한 데이터베이스)의 추가 변경시에는 베이지안 네트워크도 같이 수정해야 하는 번거로움이 있어 대화형 에이전트의 확장성을 저해하고 있다. 본 논문에서는 스크립트로부터 베이지안 네트워크를 자동으로 생성하여 베이지안 네트워크를 이용한 대화형 에이전트의 확장성을 높이는 방법을 제안하다. 제안하는 방법은 베이지안 네트워크의 구성 노드를 계층적으로 설계하고. Noisy-OR gate를 사용하여 베이지안 네트워크의 조건부 확률 테이블을 계산한다. 피험자 10명이 대화형 에이전트를 위한 베이지안 네트워크를 수동 설계한 것과 비교하여 제안하는 방법의 유용성을 확인하였다.

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실내 환경에서 보이지 않는 목표 물체를 탐색하기 위한 활동기반 계층적 베이지안 네트워크 (Hierarchical Bayesian Networks based on Activity for Localizing Hidden Target Objects in Indoor Environment)

  • 송윤석;조성배
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2005년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.32 No.1 (B)
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    • pp.616-618
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    • 2005
  • 서비스 로봇 분야에서 물체를 인식하고 장면을 이해하는 것은 매우 중요하다. 전통적인 방법들은 기하학적 모델을 기반으로 물체를 인식하였으나 불확실하고 동적인 환경에서 이러한 방법은 한계를 갖는다. 이에 최근 지식 기반의 접근 방법을 통해 이러한 부분을 보완하는 연구가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 효과적인 물체 탐색을 위해 베이지안 네트워크를 사용하여 대상 물체의 존재 여부를 추론하는 방법을 제안한다. 이를 위해 트리구조의 계층적 베이지안 네트워크를 사용하였고 물체들의 관계를 활동을 기준으로 모델링 하였다. 6가지 장소를 기반으로 한 실험 결과, $86.5\%$의 정확도를 보여주었다.

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연속적인 손 제스처의 실시간 인식을 위한 계층적 베이지안 네트워크 (A Hierarchical Bayesian Network for Real-Time Continuous Hand Gesture Recognition)

  • 허승주;이성환
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제36권12호
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    • pp.1028-1033
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    • 2009
  • 본 논문은 컴퓨터 마우스를 제어하기 위한 실시간 손 제스처 인식 방법을 제안한다. 다양한 제스처를 표현하기 위해, 손 제스처를 연속적인 손 모양의 시퀀스로 정의하고, 이러한 손 제스처를 인식하기 위한 계층적 베이지안 네트워크를 디자인한다. 제안하는 방법은 손 포스처와 제스처 인식을 위한 계층적 구조를 가지며, 이는 특징 추출과정에서 발생하는 잡음에 강인하다는 장점을 가진다. 제안하는 방법의 유용성을 증명하기 위해, 제스처 기반 가상 마우스 인터페이스를 개발하였다. 실험에서 제안한 방법은 단순한 배경에서는 94.8%, 복잡한 배경에서는 88.1%의 인식률을 보였으며, HMM 기반의 기존 방법보다 우수한 성능을 보였다.

계층적 베이지안 네트워크를 이용한 대화형 에이전트의 문맥유지 (Context Management of Conversational Agent using Hierarchical Bayesian Network)

  • 홍진혁;조성배
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2002년도 가을 학술발표논문집 Vol.29 No.2 (2)
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    • pp.259-261
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    • 2002
  • 대화형 에이전트는 자연어를 기반으로 사용자질외에 대한 적절한 정보를 제공하고, 사용자와 지속적으로 대화를 진행해가는 시스템이다. 사용자의도를 파악하고 적절히 대답하기 위해서는 사용자질의에 대한 효과적인 분석이 필요하다. 또한 단발적인 대답뿐 아니라 지속적인 대화가 가능해야 한다. 본 논문에서는 사용자 모델링에 사용되는 베이지안 네트워크를 계층적으로 구성하여 사용자질의로부터 사용자의도를 추론하며, 이전 대화상태를 활용하여 지속적인 대화가 가능하도록 한다. 실제 웹 사이트를 안내하는 대화형 에이전트를 설계하며 적용해봄으로써 그 가능성을 확인해 볼 수 있었다.

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베이지안 네트워크 기반 계층적 CPV 태양광 추적 시스템 (A Hierarchical CPV Solar Generation Tracking System based on Modular Bayesian Network)

  • 박수상;양견모;조성배
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제41권7호
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    • pp.481-491
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    • 2014
  • 지구 온난화 문제와 화석 연료 양의 한계 때문에 재생 가능한 전력 생산에 대한 관심이 증가하고 있다. 특히 재생 에너지 중 태양광 에너지의 전력 생산 비율은 점차 증가함에 따라 집광형 태양광발전 시스템은 높은 전력 생산량으로 각광받고 있다. 하지만 이 시스템은 태양광 중첩률이 높을 때 가장 높은 발전 효율을 내기 때문에 허용 오차 범위가 작은 정밀 태양 추적 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 복잡한 환경에 대응할 수 있는 베이지안 네트워크와 나이브 베이즈 분류기를 이용한 계층적 추적 시스템을 제안한다. 베이지안 네트워크는 불완전하고 불확실한 상황을 모델링 하는데 강력한 모델로 충분한 양의 데이터가 없을 경우에도 도메인 지식을 바탕으로 네트워크를 설계할 수 있다는 장점이 있다. 제안하는 계층적 확률 시스템에서는 불확실한 하늘 상황을 9개로 분류하고 모듈형 베이지안 네트워크를 이용하여 현재 날씨 상황을 추론한다. 또한 나이브 베이즈 분류기를 이용하여 추론된 날씨 상황을 고려한 효율적인 추적 방법을 분류하고 선택한다. 베이지안 네트워크의 유용성을 평가하기 위해 실제 날씨 데이터를 수집하였고 평균 93.9%의 정확도(Accuracy)를 보였다. 또한, 제안하는 시스템과 핀홀 카메라 시스템의 태양광발전 효율을 비교한 결과 약 16.58%의 성능이 향상됨을 확인하였다.

사람과 서비스 로봇의 상호주도형 의사소통을 위한 계층적 베이지안 네트워크 (Hierarchical Bayesian Networks for Mixed-Initiative Interaction between Human and Service Robot)

  • 송윤석;홍진혁;조성배
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (1)
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    • pp.250-252
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    • 2004
  • 서비스 로봇은 일상생활에서 사람들의 업무를 보조한다. 이때, 효과적인 서비스를 위해서는 사람과 로봇 사이의 상호작용이 매우 중요하다 대화는 사람과 로봇이 보다 유연하고 풍부한 의사전달을 하는데 도움을 준다. 전통적인 로봇 연구에서는 명령과 같은 간단한 질의 둥을 처리하는 것이 의사소통의 전부였으나, 실제 사람들 사이의 대화에서는 배경 지식이나 대화의 문맥 둥에 의해 중요한 정보가 대화에서 생략되기도 한다. 이런 상황은 여러 불확실성을 포함하게 되는데 대화의 문맥이나 불확실성을 다루는 것이 필요하다. 본 논문에서는 '상호-주도' 방식을 통해 사람이 쓰는 일상 대화를 계층적 베이지안 네트워크를 이용하여 처리하는 방법을 제안한다. 실제 로봇의 시뮬레이션 환경은 제안하는 방법의 유용함을 보여주었다.

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동적 베이지안 네트워크를 이용한 델티모달센서기반 사용자 행동인식 (Activity Recognition based on Multi-modal Sensors using Dynamic Bayesian Networks)

  • 양성익;홍진혁;조성배
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제15권1호
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    • pp.72-76
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    • 2009
  • 최근 유비쿼터스 컴퓨팅에 대한 관심이 높아지면서 유비쿼터스 환경에서의 서비스를 위한 인간과 컴퓨터의 상호 작용, 특히 인간의 행동을 인식하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 기존의 영상기반 연구와는 달리 모바일 환경에 적합하도록 가속도 센서, 생리신호 센서 등 다양한 센서들을 활용하여 사용자의 행동을 인식하는 기법이 연구되고 있다. 본 논문에서는 멀티모달 센서들을 통합하고 동적 베이지안 네트워크를 계층적으로 구성하여 사용자의 행동을 인식하는 방법을 제안한다. 연산량이 비교적 적은 베이지안 네트워크로 전반적인 사용자 행동을 추론하고 획득된 각 행동의 확률순으로 동적 베이지안 네트워크를 구성한다. 동적 베이지안 네트워크는 OVR(One-Versus-Rest) 전략으로 학습되며, 확률순으로 행동이 검증되어 임계치를 넘는 경우 선택된 행동보다 낮은 확률의 행동에 대한 동적 베이지안 네트워크를 검증하지 않아 추론 연산량을 줄인다. 본 논문에서는 가속도 센서와 생리적 신호 센서를 기반으로 총 8가지의 행동을 인식하는 문제에 제안하는 방법을 적용하여 평균적으로 97.4%의 분류 정확률을 얻었다.

계층적 베이지안 네트워크를 사용한 서비스 로봇과 인간의 상호 주도방식 의사소통 (Mixed-Initiative Interaction between Human and Service Robot using Hierarchical Bayesian Networks)

  • 송윤석;홍진혁;조성배
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제33권3호
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    • pp.344-355
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    • 2006
  • 일상 생활에서 서비스 로봇이 효과적으로 사람들의 업무를 보조하기 위해서는 인간과의 상호작용이 매우 중요하다. 그 중 대화는 인간과 로봇이 보다 유연하고 풍부한 의사전달을 하는데 유용하다. 전통적인 로봇 연구에서는 의사소통 방법으로 명령과 같은 간단한 질의 등을 사용하였으나 실제 사람들의 대화는 보다 복잡하고 다양하며 배경 지식이나 대화의 문맥 등에 의해 중요한 정보가 생략되기도 한다. 따라서 동일한 질의라도 다양한 의미를 갖기 때문에 정확한 해석을 위해서는 이를 다루어야 한다. 본 논문에서는 계층적 베이지안 네트워크를 사용하여 '상호-주도형' 의사 소통 방식을 서비스 로봇에 구현함으로써 대화의 모호성을 처리하는 방법을 제안한다. 또한 서비스 로봇의 시뮬레이션과 사용자 평가를 통해 제안하는 방법의 유용성을 확인하였다.