• Title/Summary/Keyword: 보정학습

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A Study on the Hydrological Quantitative Precipitation Forecast(HQPF) based on Machine Learning for Rainfall Impact Forecasting (호우 영향예보를 위한 머신러닝 기반의 수문학적 정량강우예측(HQPF) 연구)

  • Choo, Kyung-Su;Shin, Yoon-Hu;Kim, Sung-Min;Jee, Yongkeun;Lee, Young-Mi;Kang, Dong-Ho;Kim, Byung-Sik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.63-63
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    • 2022
  • 기상 예보자료는 발생 가능한 재난의 예방 및 대비 차원에서 매우 중요한 자료로 활용되고 있다. 우리나라 기상청에서는 동네예보를 통해 5km 공간해상도의 1시간 간격 초단기예보와, 6시간 간격 정량강우예보(Quantitative Precipitation Forecast, QPF)의 단기예보 정보를 제공하고 있다. 그러나 이와 같은 예보자료는 강우량의 시·공간변화가 큰 집중호우와 같은 기상자료를 활용한 수문학적인 해석에는 한계가 있다. 예보자료를 수문학에 활용하기 위한 시·공간적 해상도 개선뿐만 아니라 방대한 기상 및 기후 자료의 예측성능을 개선하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 기상청이 제공하는 지역 앙상블 예측 시스템(Local ENsemble prediction System, LENS)와 종관기상관측시스템(ASOS) 및 방재기상관측시스템(AWS) 관측 데이터 및 동네예보에 기계학습 방법을 적용하여 수문학적 정량적 강수량 예측(Hydrological Quantitative Precipitation Forecast, HQPF) 정보를 생산하였다. 전처리 과정을 통해 모든 데이터의 시간해상도와 공간해상도를 동일한 해상도로 변환하였으며, 예측 변수의 인자 분석을 통해 기계학습의 예측 변수를 도출하였다. 기계학습 방법으로는 처리속도와 확장성을 고려하여 XGBoost(eXtreme Gradient Boosting) 방식을 적용하였으며, 집중호우에서의 예측정확도를 높이기 위해 확률매칭(PM) 방식을 적용하였다. 생산된 HQPF의 성능을 평가하기 위해 2020년에 발생한 14건의 호우 사상을 대상으로 태풍형과 비태풍형으로 구분하여 검증을 수행하였다.

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Development and evaluation of ANFIS-based conditional dam inflow prediction method using flow regime (ANFIS 기반의 유황별 조건부 댐 유입량 예측기법 개발 및 평가)

  • Moon, Geon-Ho;Kim, Seon-Ho;Bae, Deg-Hyo
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.51 no.7
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    • pp.607-616
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    • 2018
  • Flow regime-based ANFIS Dam Inflow Prediction (FADIP) model is developed and compared with ANFIS Dam Inflow Prediction (ADIP) model in this study. The selected study area is the Chungju and Soyang multi-purpose dam watersheds in South Korea. The dam inflow, precipitation and monthly weather forecast information are used as input variables of the models. The training and validation periods of the models are 1987~2010 for Chungju and 1984~2010 for Soyang dam watershed. The testing periods for both watersheds are 2011~2016. The results of training and validation indicate that FADIP has better training ability than ADIP for predicting dam inflow in normal and low flow regimes. In the result of testing, ADIP shows low predictability of dam inflow in the low flow regime due to the model tuning on all flow regime together. However, FADIP demonstrates the improved accuracy over the entire period compared to ADIP, especially during the normal and low flow seasons. It is concluded that FADIP is valuable for the prediction of dam inflow in the case of drought years, and useful for water supply management of the multi-purpose dam.

An Analysis on Conceptual Sequence and Representations of Eye Vision in Korean Science Textbooks and a Suggestion of Contents Construct Considering Conceptual Sequence in the Eye Vision (초 . 중등학교 과학 교과서에서의 시각(eye vision) 개념의 연계성과 표현 방식 분석 및 연계성을 고려한 시각 개념 구성의 한 가지 제안)

  • Kim, Young-Min
    • Journal of The Korean Association For Science Education
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    • v.27 no.5
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    • pp.456-464
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    • 2007
  • The aims of this research are to analyze the representations and conceptual sequence of eye vision in Korean science textbooks and to suggest a contents construct about eye vision where the conceptual sequence is considered. Research method was literature review, and the literatures that were used for analysis were the 7th Korean science curriculum which was revised in 1997, and the science and physics textbooks developed based on the 7th Korean science curriculum. The research results are as follows: 1) Although the science curriculum seems to have no problem on sequence in the eye vision concepts, the science and physics textbooks based on the curriculum reveal problems on the sequence in the eye vision concepts; 2) Some Korean science textbooks explain retinal image formation according to the Alhazen's idea, except in inverse image; 3) Some Korean science textbooks explain about the reasons of near- and far-sightedness without consistency between the textbooks for 7th and 8th grade students; 4) A few Korean science textbooks give an inappropriate explanation about the principle of eye sight correction by eye glasses; 5) According to the analysis result, the concepts related to eye vision should be presented in the order of explanation about light refraction phenomena, image formation process by convex lens, structure of human eye and retinal image formation process, correction of eye sight using lens.

Estimation of TROPOMI-derived Ground-level SO2 Concentrations Using Machine Learning Over East Asia (기계학습을 활용한 동아시아 지역의 TROPOMI 기반 SO2 지상농도 추정)

  • Choi, Hyunyoung;Kang, Yoojin;Im, Jungho
    • Korean Journal of Remote Sensing
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    • v.37 no.2
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    • pp.275-290
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    • 2021
  • Sulfur dioxide (SO2) in the atmosphere is mainly generated from anthropogenic emission sources. It forms ultra-fine particulate matter through chemical reaction and has harmful effect on both the environment and human health. In particular, ground-level SO2 concentrations are closely related to human activities. Satellite observations such as TROPOMI (TROPOspheric Monitoring Instrument)-derived column density data can provide spatially continuous monitoring of ground-level SO2 concentrations. This study aims to propose a 2-step residual corrected model to estimate ground-level SO2 concentrations through the synergistic use of satellite data and numerical model output. Random forest machine learning was adopted in the 2-step residual corrected model. The proposed model was evaluated through three cross-validations (i.e., random, spatial and temporal). The results showed that the model produced slopes of 1.14-1.25, R values of 0.55-0.65, and relative root-mean-square-error of 58-63%, which were improved by 10% for slopes and 3% for R and rRMSE when compared to the model without residual correction. The model performance by country was slightly reduced in Japan, often resulting in overestimation, where the sample size was small, and the concentration level was relatively low. The spatial and temporal distributions of SO2 produced by the model agreed with those of the in-situ measurements, especially over Yangtze River Delta in China and Seoul Metropolitan Area in South Korea, which are highly dependent on the characteristics of anthropogenic emission sources. The model proposed in this study can be used for long-term monitoring of ground-level SO2 concentrations on both the spatial and temporal domains.

Correction Method for Korean Dependency Parsing using Projectivity and Re-searching (투사성과 재탐색을 이용한 결정적 한국어 의존구조 분석의 보정기법)

  • Park, Young-Min;Seo, Jung-Yun
    • Korean Journal of Cognitive Science
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    • v.22 no.4
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    • pp.429-447
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    • 2011
  • In this paper, we propose a modified deterministic Korean dependency parser using a projectivity. The modified parser is improved by finding errors, such as cross dependency, from the original parsing results and correcting them according to the projectivity and head-final principles. Our parser also uses parsing history information in addition to rich features, which only a deterministic algorithm can use. Results on the modified parser for ETRI(2005) corpus, that consists of complex sentences, show that our parser outperforms other parsers.

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Custom Handwriting Font Creation Service (사용자 필적 맞춤형 폰트 생성 서비스)

  • Kim, Ye-Jin;Lee, Soo-Yeon;Sim, Kyu-Min;Jun, Kyung-Koo
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2019.10a
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    • pp.946-949
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    • 2019
  • 한 벌의 한글 글자체를 만드는데 일반적으로 많은 제작 비용과 시간이 소요된다. 따라서 폰트 제작의 어려움을 덜기 위해, 사용자가 대표 글자들을 입력하면 그 글자들의 디자인 특성을 딥러닝 기술을 이용하여 학습한 모델이 나머지 글자들을 자동 생성해주는 시스템 구축한다면 폰트 제작이 훨씬 용이해질 뿐만 아니라 저작권 문제로부터 자유로워질 것이다. 이와 관련된 선행연구를 실행하고 분석해 본 결과 데이터 전처리 과정에서 글자가 잘리거나 크기가 맞지 않아 제대로 된 데이터셋이 구축되지 않는 문제가 있음을 발견하였다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 템플릿에서 자동적으로 글자영역을 추출하고 이미지를 보정하는 전처리 과정과 함께 기존 모델에서 새로운 필터를 추가하여 학습 성능을 높이는 방법을 제안한다. 이를 통해 기존 연구에서 측정된 손실값을 낮춘 결과를 확인했으며 결과적으로 실제 글자체와 더욱 유사한 사용자 맞춤형 글자체를 제공할 수 있을 것이다.

Non-intrusive Calibration for User Interaction based Gaze Estimation (사용자 상호작용 기반의 시선 검출을 위한 비강압식 캘리브레이션)

  • Lee, Tae-Gyun;Yoo, Jang-Hee
    • Journal of Software Assessment and Valuation
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    • v.16 no.1
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    • pp.45-53
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    • 2020
  • In this paper, we describe a new method for acquiring calibration data using a user interaction process, which occurs continuously during web browsing in gaze estimation, and for performing calibration naturally while estimating the user's gaze. The proposed non-intrusive calibration is a tuning process over the pre-trained gaze estimation model to adapt to a new user using the obtained data. To achieve this, a generalized CNN model for estimating gaze is trained, then the non-intrusive calibration is employed to adapt quickly to new users through online learning. In experiments, the gaze estimation model is calibrated with a combination of various user interactions to compare the performance, and improved accuracy is achieved compared to existing methods.

PCA 알고리즘과 개선된 퍼지 신경망을 이용한 여권 인식 및 얼굴 인증

  • Jung Byung-Hee;Park Choong-Shik;Kim Kwang-Baek
    • Proceedings of the Korea Inteligent Information System Society Conference
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    • 2006.06a
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    • pp.336-343
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    • 2006
  • 본 논문에서는 여권 영 상에서 PCA 알고리즘을 이용한 얼굴 인증과 개선된 퍼지 신경망을 이용한 여권 코드 인식 방법을 제안한다. 본 논문에서는 여권영상에 대해 소벨 연산자를 이용하여 에지를 추출하고 에지가 추출된 영상을 수평 스미어링하여 여권코드 영역을 추출한다. 추출된 여권 코드 영역의 기울기를 검사하여 기울기 보정을 하고, 여권 코드 영역을 이진화 한다. 이진화된 여권 코드 영역에 대하여 8방향윤곽선 추적 알고리즘을 적용하여 여권 코드를 추출한다. 추출된 여권 코드는 퍼지 신경망을 개선하여 여권 코드 인식에 적용한다. 개선된 퍼지 신경 망은 입력층과 중간층 사이의 학습 구조로는 FCM 클러스터링 알고리즘을 적용하고 중간층과 출력층 사이의 학습은 일반화된 델타학습 방법을 적용한다. 그리고 학습 성능을 개선하기 위하여 중간층과 출력층의 가중치 조정에 적용되는 학습률을 동적으로 조정하기 위해 퍼지 제어 시스템을 적용한다. 제안된 퍼지 신경망은 목표값과 출력값의 차이에 대한 절대값이 ${\epsilon}$ 보다 적거나 같으면 정확으로 분류하고 크면 부정확으로 분류하여 정확의 총 개수를 퍼지 제어 시스템에 적용하여 학습률과 모멘텀을 동적으로 조정한다. 여권의 주어진 규격에 근거하여 사진 영역을 추출하고 추출된 사진 영역에 대하여 YCbCr와 RGB 정보를 이용하여 얼굴영역을 추출한다. 추출된 얼굴 영역을 PCA 알고리즘과 스냅샷(Snap-Shot) 방법을 적용하여 얼굴 영역의 위조를 판별한다. 제안된 방법의 여권 코드 인식과 얼굴 인증의 성능을 평가하기 위하여 실제 여권 영상에 적용한 결과, 기존의 방법보다 여권 코드 인식과 얼굴 인증에 있어서 효율적인 것을 확인하였다.s, whereas AVs provide much better security.크는 기준년도부터 2031년까지 5년 단위로 계획된 장래도로를 반영하여 구축된다. 교통주제도 및 교통분석용 네트워크는 국가교통DB구축사업을 통해 구축된 자료로서 교통체계효율화법 제9조의4에 따라 공공기관이 교통정책 및 계획수립 등에 활용할 수 있도록 제공하고 있다. 건설교통부의 승인절차를 거쳐 제공하며 활용 후에는 갱신자료 및 활용결과를 통보하는 과정을 거치도록 되어있다. 교통주제도는 국가의 교통정책결정과 관련분야의 기초자료로서 다양하게 활용되고 있으며, 특히 ITS 노드/링크 기본지도로 활용되는 등 교통 분야의 중요한 지리정보로서 구축되고 있다..20{\pm}0.37L$, 72시간에 $1.33{\pm}0.33L$로 유의한 차이를 보였으므로(F=6.153, P=0.004), 술 후 폐환기능 회복에 효과가 있다. 4) 실험군과 대조군의 수술 후 노력성 폐활량은 수술 후 72시간에서 실험군이 $1.90{\pm}0.61L$, 대조군이 $1.51{\pm}0.38L$로 유의한 차이를 보였다(t=2.620, P=0.013). 5) 실험군과 대조군의 수술 후 일초 노력성 호기량은 수술 후 24시간에서 $1.33{\pm}0.56L,\;1.00{\ge}0.28L$로 유의한 차이를 보였고(t=2.530, P=0.017), 술 후 72시간에서 $1.72{\pm}0.65L,\;1.33{\pm}0.3L$로 유의한 차이를 보였다(t=2.540, P=0.016). 6) 대상자의 술 후 폐환기능에 영향을 미치는 요인은 성별로 나타났다. 이에 따

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Error Characteristic Analysis and Correction Technique Study for One-month Temperature Forecast Data (1개월 기온 예측자료의 오차 특성 분석 및 보정 기법 연구)

  • Yongseok Kim;Jina Hur;Eung-Sup Kim;Kyo-Moon Shim;Sera Jo;Min-Gu Kang
    • Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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    • v.25 no.4
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    • pp.368-375
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    • 2023
  • In this study, we examined the error characteristic and bias correction method for one-month temperature forecast data produced through joint development between the Rural Development Administration and the H ong Kong University of Science and Technology. For this purpose, hindcast data from 2013 to 2021, weather observation data, and various environmental information were collected and error characteristics under various environmental conditions were analyzed. In the case of maximum and minimum temperatures, the higher the elevation and latitude, the larger the forecast error. On average, the RMSE of the forecast data corrected by the linear regression model and the XGBoost decreased by 0.203, 0.438 (maximum temperature) and 0.069, 0.390 (minimum temperature), respectively, compared to the uncorrected forecast data. Overall, XGBoost showed better error improvement than the linear regression model. Through this study, it was found that errors in prediction data are affected by topographical conditions, and that machine learning methods such as XGBoost can effectively improve errors by considering various environmental factors.

Optimal Scheduling of Satellite Tracking Antenna of GNSS System (다중위성 추적 안테나의 위성추적 최적 스케쥴링)

  • Ahn, Chae-Ik;Shin, Ho-Hyun;Kim, You-Dan;Jung, Seong-Kyun;Lee, Sang-Uk;Kim, Jae-Hoon
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.36 no.7
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    • pp.666-673
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    • 2008
  • To construct the accurate radio satellite navigation system, the efficient communication each satellite with the ground station is very important. Throughout the communication, the orbit of each satellite can be corrected, and those information will be used to analyze the satellite satus by the operator. Since there are limited resources of ground station, the schedule of antenna's azimuth and elevation angle should be optimized. On the other hand, the satellite in the medium earth orbit does not pass the same point of the earth surface due to the rotation of the earth. Therefore, the antenna pass schedule must be updated at the proper moment. In this study, Q learning approach which is a form of model-free reinforcement learning and genetic algorithm are considered to find the optimal antenna schedule. To verify the optimality of the solution, numerical simulations are conducted.