• 제목/요약/키워드: 반지도 학습

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A Method for Region-Specific Anomaly Detection on Patch-wise Segmented PA Chest Radiograph (PA 흉부 X-선 영상 패치 분할에 의한 지역 특수성 이상 탐지 방법)

  • Hyun-bin Kim;Jun-Chul Chun
    • Journal of Internet Computing and Services
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    • 제24권1호
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    • pp.49-59
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    • 2023
  • Recently, attention to the pandemic situation represented by COVID-19 emerged problems caused by unexpected shortage of medical personnel. In this paper, we present a method for diagnosing the presence or absence of lesional sign on PA chest X-ray images as computer vision solution to support diagnosis tasks. Method for visual anomaly detection based on feature modeling can be also applied to X-ray images. With extracting feature vectors from PA chest X-ray images and divide to patch unit, region-specific abnormality can be detected. As preliminary experiment, we created simulation data set containing multiple objects and present results of the comparative experiments in this paper. We present method to improve both efficiency and performance of the process through hard masking of patch features to aligned images. By summing up regional specificity and global anomaly detection results, it shows improved performance by 0.069 AUROC compared to previous studies. By aggregating region-specific and global anomaly detection results, it shows improved performance by 0.069 AUROC compared to our last study.

An Enhanced Fuzzy ART Algorithm for The Identifier Recognition from Shipping Container Image (운송 컨테이너 영상의 식별자 인식을 위한 개선된 퍼지 ART 알고리즘)

  • 류재욱;김태경;김광백
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.365-369
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    • 2002
  • 퍼지 ART 알고리즘에서 경계 변수는 패턴들을 클러스터링하는데 있어서 반지름 값이 되며 임의의 패턴과 저장된 패턴과의 불일치(mismatch) 허용도를 결정한다. 이 경계 변수가 크면 입력 벡터와 기대 벡터 사이에 약간의 차이가 있어도 새로운 카테고리(category)로 분류하게 핀다. 반대로 경계 변수가 작으면 입력 벡터와 기대 벡터 사이에 많은 차이가 있더라도 유사성이 인정되어 입력 벡터들을 대략적으로 분류한다. 따라서 영상 인식에 적용하기 위해서는 경험적으로 경계 변수를 설정해야 단점이 있다. 그리고 연결 가중치를 조정하는 과정에서 저장된 패턴들의 정보들이 손실되는 경우가 발생하여 인식율을 저하시킨다. 된 논문에서는 퍼지 ART 알고리즘의 문제점을 개선하기 위하여 퍼지 논리 접속 연산자를 이용하여 경계 변수를 동적으로 조정하고 저장 패턴들과 학습 패턴간의 실제적인 왜곡 정도를 충분히 고려하여 승자 노드로 선택된 빈도수를 가중치 조정에 적용한 개선된 퍼지 ART 알고리즘을 제안하였다. 제안된 방법의 성능을 확인하기 위해서 실제 운송 컨테이너 영상들을 대상으로 실험한 결과, 기존의 ART2 알고리즘이나 퍼지 ART 알고리즘보다 클러스터의 수가 적게 생성되었고 인식 성능도 기존의 방법들보다 우수한 성능이 있음을 확인하였다.

Fault Detection in Diecasting Process Based on Deep-Learning (다단계 딥러닝 기반 다이캐스팅 공정 불량 검출)

  • Jeongsu Lee;Youngsim, Choi
    • Journal of Korea Foundry Society
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    • 제42권6호
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    • pp.369-376
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    • 2022
  • The die-casting process is an important process for various industries, but there are limitations in the profitability and productivity of related companies due to the high defect rate. In order to overcome this, this study has developed die-casting fault detection modules based on industrial AI technologies. The developed module is constructed from three-stage models depending on the characteristics of the dataset. The first-stage model conducts fault detection based on supervised learning from the dataset without labels. The second-stage model realizes one-class classification based on semi-supervised learning, where the dataset only has production success labels. The third-stage model corresponds to fault detection based on supervised learning, where the dataset includes a small amount of production failure cases. The developed fault detection module exhibited outstanding performance with roughly 96% accuracy for actual process data.

Prediction of Changes in Water Level in Sewage Pipes Using ESN Algorithm Reflecting Spatial Rainfall Characteristics (시공간적 강우특성이 반영된 ESN 알고리즘을 활용한 하수관로 수위 변화 예측)

  • So Hyun Lee;Dong Ho Kang;Byung Sik Kim
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.460-460
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    • 2023
  • 최근 범 지구적인 기후변화로 인해 집중호우가 빈번히 발생하고 침수피해가 증가하고 있다. 이에 따른 침수 피해 위험이 큰 지하상가, 지하 주차장, 반지하 주택 등의 침수 발생이 잦아지며 인명 및 재산 피해 발생이 커지고 있다. 이러한 지역은 인근 하수관로의 수위에 따라 침수 영향을 크게 받게 된다. 이에 따른 강우·유출 관계는 침수피해에 대해 대처하기 위해 시공간적 강우 특성이 반영된 하수관로 수위 예측이 중요하다고 판단된다. 이에 본 연구에서 수위 자료는 서울시 하수관로 수위 현황 자료를 활용하였으며, 강수량 자료는 서울 내 서초구 일대의 강수량 자료를 활용하여 연구를 진행하였다. 대상 지역은 저지대에 위치해 침수가 잦은 서초구 서초동으로 선정하였으며, 분석에 사용된 기간은 2012년부터 2021년까지의 수위 자료를 화용하여 이를 바탕으로 순환 신경망인 RNN의 일종이며, 다른 모델의 구조와 비교하여 더욱 간단하고 효율적인 ESN(Echo State Network) 알고리즘을 사용하여 수위 예측을 진행하였다. 분석을 위해 대상 지역의 강수 사상이 발생하여 하수관로의 수위의 변동이 큰 기간을 선정하여 분석을 실시하였다. 2012년부터 2018년까지의 자료를 학습(training) 자료로 활용하였으며, 모형의 검증 위해 통계분석을 실시하여 검증하였다.

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Prototype based Classification by Generating Multidimensional Spheres per Class Area (클래스 영역의 다차원 구 생성에 의한 프로토타입 기반 분류)

  • Shim, Seyong;Hwang, Doosung
    • Journal of the Korea Society of Computer and Information
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    • 제20권2호
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    • pp.21-28
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    • 2015
  • In this paper, we propose a prototype-based classification learning by using the nearest-neighbor rule. The nearest-neighbor is applied to segment the class area of all the training data into spheres within which the data exist from the same class. Prototypes are the center of spheres and their radii are computed by the mid-point of the two distances to the farthest same class point and the nearest another class point. And we transform the prototype selection problem into a set covering problem in order to determine the smallest set of prototypes that include all the training data. The proposed prototype selection method is based on a greedy algorithm that is applicable to the training data per class. The complexity of the proposed method is not complicated and the possibility of its parallel implementation is high. The prototype-based classification learning takes up the set of prototypes and predicts the class of test data by the nearest neighbor rule. In experiments, the generalization performance of our prototype classifier is superior to those of the nearest neighbor, Bayes classifier, and another prototype classifier.

A study on the fast prediction of the fragmentation zone using artificial neural network when a blasting occurs around a tunnel (인공신경망을 이용한 터널 주변 폭파 시 파쇄영역의 빠른 예측에 관한 연구)

  • You, Kwang-Ho;Jeon, Seok-Won
    • Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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    • 제15권2호
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    • pp.81-95
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    • 2013
  • When collapse occurs due to explosion near a tunnel, fragmentation zone should be comprehended quickly to recover the function of the tunnel itself. In this study, a method to interpret explosion behavior and predict the fragmentation zone fast. For this purpose, the various 3D-meshes were generated using SolidWorks and explosion analyses were carried out using AUTODYN. The influence of explosion variables such as source location on fragmentation volume were examined by performing sensitivity analyses. Also, a training database for an artificial neural network analysis had been established and the optimal training model was selected, and the predicted results for fragmentation volume and radius were verified. The suggested method had demonstrated that it could be effective for the fast prediction of fragmentation zone.

Prototype-Based Classification Using Class Hyperspheres (클래스 초월구를 이용한 프로토타입 기반 분류)

  • Lee, Hyun-Jong;Hwang, Doosung
    • KIPS Transactions on Software and Data Engineering
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    • 제5권10호
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    • pp.483-488
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    • 2016
  • In this paper, we propose a prototype-based classification learning by using the nearest-neighbor rule. The nearest-neighbor is applied to segment the class area of all the training data with hyperspheres, and a hypersphere must cover the data from the same class. The radius of a hypersphere is computed by the mid point of the two distances to the farthest same class point and the nearest other class point. And we transform the prototype selection problem into a set covering problem in order to determine the smallest set of prototypes that cover all the training data. The proposed prototype selection method is designed by a greedy algorithm and applicable to process a large-scale training set in parallel. The prediction rule is the nearest-neighbor rule and the new training data is the set of prototypes. In experiments, the generalization performance of the proposed method is superior to existing methods.

A Study on Various Transformations of Triangle's Area fonnulas (삼각형 넓이 공식의 다양한 변형에 대한 연구)

  • Cho, Do-Heun;Pyo, Myeung-Ji;Jang, Young-Soo;Lee, Se-Chan;Kim, Gi-Soo;Han, In-Ki
    • Communications of Mathematical Education
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    • 제25권2호
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    • pp.381-402
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    • 2011
  • In this paper we study formulae of the triangle's area. We solve problems related with making new formulae of the triangle's area. These formulae is consisted of some elements of triangle, for example side, angle, median, perimeter, radius of circumcircle. We transform formulae $S=\frac{1}{2}acsinB$, $S=\frac{abc}{4R}$, $S=\sqrt{p(p-a)(p-b)(p-c)}$, and make new formulae of the triangle's area. Some formulas are received in the process of Research and Education program in the science high school. We expect that our results will be used in the Research and Education program in the science high school.

The Estimation of the Target Position and Size Using Multi-layer Neural Network in Electrical Impedance Tomography (전기 임피던스 단층촬영법에서 다층 신경회로망을 이용한 표적의 위치와 크기 추정)

  • Kim, Ji-Hoon;Kim, Chan-Yong;Cho, Tae-Hyun;Lee, In-Soo
    • The Journal of Korean Institute of Information Technology
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    • 제16권11호
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    • pp.35-41
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    • 2018
  • Electrical impedance tomography (EIT) is a kind of nondestructive testing technique that obtains the internal resistivity distribution from the voltages measured at the electrodes located outside the area of interest. However, an image reconstruction problem in EIT has innate non-linearity and ill-posedness, so that it is difficult to obtain satisfactory reconstructed results. In general, a neural network can efficiently model the input and output relationships of a non-linear system. This paper proposes a method for estimating the position and size of a circular target using a multi-layer neural network. To verify the performance of the proposed method, neural network was trained and various computer simulations were performed and satisfactory performance was verified.

Evaluation of satellite precipitation prediction using ConvLSTM (ConvLSTM을 이용한 위성 강수 예측 평가)

  • Jung, Sung Ho;Le, Xuan-Hien;Nguyen, Van-Giang;Choi, Chan Ul;Lee, Gi Ha
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.62-62
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    • 2022
  • 홍수 예보를 위한 강우-유출 분석에서 정확한 예측 강우량 정보는 매우 중요한 인자이다. 이에 따라 강우 예측을 위하여 다양한 연구들이 수행되고 있지만 시·공간적으로 비균일한 특성 또는 변동성을 가진 강우를 정확하게 예측하는 것은 여전히 난제이다. 본 연구에서는 딥러닝 기반 ConvLSTM (Convolutinal Long Short-Term Memory) 모형을 사용하여 위성 강수 자료의 단기 예측을 수행하고 그 정확성을 분석하고자 한다. 대상유역은 메콩강 유역이며, 유역 면적이 넓고 강우 관측소의 밀도가 낮아 시·공간적 강우량 추정에 한계가 있으므로 정확한 강우-유출 분석을 위하여 위성 강수 자료의 활용이 요구된다. 현재 TRMM, GSMaP, PERSIANN 등 많은 위성 강수 자료들이 제공되고 있으며, 우선적으로 ConvLSTM 모형의 강수 예측 활용가능성 평가를 위한 입력자료로 가장 보편적으로 활용되는 TRMM_3B42 자료를 선정하였다. 해당 자료의 특성으로 공간해상도는 0.25°, 시간해상도는 일자료이며, 2001년부터 2015년의 자료를 수집하였다. 모형의 평가를 위하여 2001년부터 2013년 자료는 학습, 2014년 자료는 검증, 2015년 자료는 예측에 사용하였다. 또한 민감도 분석을 통하여 ConvLSTM 모형의 최적 매개변수를 추정하고 이를 기반으로 선행시간(lead time) 1일, 2일, 3일의 위성 강수 예측을 수행하였다. 그 결과 선행시간이 길어질수록 그 오차는 증가하지만, 전반적으로 3가지 선행시간 모두 자료의 강수량뿐만 아니라 공간적 분포까지 우수하게 예측되었다. 따라서 2차원 시계열 자료의 특성을 기억하고 이를 예측에 반영할 수 있는 ConvLSTM 모형은 메콩강과 같은 미계측 대유역에서의 안정적인 예측 강수량 정보를 제공할 수 있으며 홍수 예보를 위한 강우-유출 분석에 활용이 가능할 것으로 판단된다.

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