• 제목/요약/키워드: 성능평가 지표

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태양광 에너지 예측을 위한 기상 데이터 기반의 인공 신경망 모델 구현 (Solar Energy Prediction Based on Artificial neural network Using Weather Data)

  • 정원석;정영화;박문규;서정욱
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2018년도 춘계학술대회
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    • pp.457-459
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    • 2018
  • 태양광발전시스템은 태양광으로부터 에너지를 생산하는 발전기술이며, 신재생 에너지 기술 중 가장 빠르게 성장하고 있다. 태양광 발전 시스템은 부하에 안정적으로 에너지를 공급하는 것이 가장 중요시 된다. 그러나 날씨 및 기상 조건에 따라 에너지 생산이 불안정하기 때문에 에너지 생산량에 대한 정확한 예측이 필요하다. 본 논문에서는 강수량, 장 단파 복사선 평균, 온도 등 15가지 종류의 기상 데이터를 사용하여 태양광 에너지를 예측하는 인공 신경망(ANN)을 구현하고 성능을 평가한다. 인공 신경망은 은닉층을 구성하고 오버피팅을 방지하기 위한 페널티 ${\alpha}$와 같은 파라미터를 조절하여 구현한다. 예측모델의 정확도와 타당성을 검증하기 위해 성능지표로 MAPE(Mean Absolute Percentage Error)와 MAE(Mean Absolute Error)를 사용한다. 실험 결과 Hidden Layer $Sizes=^{\prime}16{\times}10^{\prime}$을 사용하였을 때 MAPE=19.54와 MAE=2155345.10776로 나타났다.

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Cognitive Radio 네트워크에서 QoS를 보장하는 채널 센싱 스케줄링 방법 (QoS-Aware Channel Sensing Scheduling for Cognitive Radio Network)

  • 권기혁;최재각;유상조
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권6A호
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    • pp.484-493
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    • 2009
  • 최근 한정된 주파수의 사용 효율성을 높이기 위해 Cognitive Radio 시스템의 허가 주파수 대역 사용을 제한적으로 용인하는 CR 기술이 각광받고 있다. CR 기술에서 최우선적으로 고려되어야 할 사항은 주 사용자의 통신을 보호하는 것이다. 즉 CR 사용자는 주 사용자의 출현을 인지하는 즉시 현재 채널의 사용을 중지해야 하며, 이러한 상황을 사전에 고려하여, 운용이 가능한 주파수 대역을 폭넓게 확보해야 한다. 이를 위해 CR 사용자는 지속적인 스펙트럼 센싱을 수행한다. CR 사용자가 스펙트럼을 센싱하는 동안에는 이용 중인 서비스가 일시적으로 중단되는 현상이 발생한다. 본 논문에서는 주 사용자를 보호하기 위한 CR 센싱 요구조건을 만족하는 전제 하에, CR 사용자의 QoS를 최대한 보장하면서 스펙트럼 센싱을 수행하도록 하는 채널 센싱 스케쥴링 방법을 제안한다. 이를 위해, 센싱할 채널의 개수와 센싱 주기를 CR 센싱 요구조건의 주요 지표로 이용하였고, CR 사용자의 QoS 보장 요구사항은 패킷 지연과 손실 측면에서 분석하였다. 위의 센싱 스케쥴링 방법을 수치 분석을 통해 여러 파라미터들을 다양하게 변화시킴으로서, 다양한 환경에서 QoS를 만족시킬 수 있는 적합한 파라미터를 구할 수 있었다. 그리고 성능 평가를 통해 채널을 연속적으로 센싱하는 방법과 두 가지 측면, Delay와 성공적으로 전송한 패킷의 수를 비교하였을 때 우수한 성능을 나타냄을 확인하였다.

차량 애드혹 네트워크에서 효과적인 상황 인지를 위한 이중 비콘 전송 기법 (A Dual Beaconing Scheme for Effective Context Awareness in Vehicular Ad Hoc Networks)

  • 주지훈;이희창;김정준;한동석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39B권2호
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    • pp.114-122
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    • 2014
  • 차량 애드혹 네트워크에서 비콘 전송은 가장 기본적인 메커니즘 중 하나이다. 차량 통신 시스템에서는 각 노드들의 비콘 교환을 통하여 주변 상황 인지를 비롯한 다양한 통신 서비스가 구현된다. 본 논문에서는 기존의 단일 비콘 전송 방식에서 벗어난 이중 비콘 전송 방식을 제안한다. 이중 비콘 전송 방식은 일반적으로 통신 시스템에서 고려되는 비콘을 차량 통신 시스템에 특화시켜 안전 서비스를 위한 비콘과 편의 서비스를 위한 비콘 두 가지 기능으로 나누어 각 기능에 따라 통신 파라미터를 분산시켜 적용하는 방식이다. 이러한 비콘 메커니즘의 성능을 평가하기 위하여 가장 대표적인 성능 지표인 거리에 따른 비콘 패킷 수신율을 실험, 제안하는 이중 비콘 전송 방식의 우수함을 검증하였다. 결론적으로 이중 비콘 전송 방식은 단일 비콘 전송 방식에 비하여 채널에 부하를 줄임과 동시에 더욱 넓은 통신 반경과 원활한 상황 인지 서비스를 가능하게 한다. 덧붙여, 제안하는 이중 비콘 전송 방식은 실제로 구현함에 있어서 복잡성이 적고, 다른 적응형 비콘 전송 방식을 함께 적용 가능하기 때문에 효용성이 뛰어나다.

배터리 잔존 유효 수명 예측을 위한 전기화학 모델 기반 고장 예지 및 건전성 관리 기술 (Prognostics and Health Management for Battery Remaining Useful Life Prediction Based on Electrochemistry Model: A Tutorial)

  • 최요환;김홍석
    • 한국통신학회논문지
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    • 제42권4호
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    • pp.939-949
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    • 2017
  • 고장 예지 및 건전성 관리 기술(Prognostics and Health Management; PHM)은 시스템의 현재 상태를 진단하고 향후 발생 가능한 고장 시점을 신뢰성 있게 예지하는 기술로써 유지 보수 비용의 절감 및 시스템의 안정성 향상을 꾀하고자 하는 다양한 산업분야에서 활발하게 이용되고 있다. 스마트 그리드의 에너지 저장장치, 전기차, 스마트폰, 항공우주산업 등 광범위한 사용처에서 중요한 에너지원으로 사용되고 있는 배터리 또한 성능 저하 및 폭발의 위험성으로부터 자유로울 수 없기 때문에 이러한 고장 예지 및 건전성 관리 기술이 반드시 적용되어야 할 어플리케이션이다. 본 논문에서는 PHM의 기본적인 개념을 소개함과 동시에 배터리의 잔존 유효 수명(Remaining Useful Life; RUL)을 예측하는 각종 알고리즘 및 성능 평가 지표 서술에 초점을 맞추도록 한다. 더불어 배터리의 기능적 동작 원리 및 전기화학 기반의 모델링에 대한 설명을 통해 향후 잠재적인 가능성을 지닌 배터리의 전반적인 특성에 대한 깊은 이해 및 응용 기술에 대한 통찰력을 제시하고자 한다.

이동형 단말기를 위한 다채널 입력 기반 비정상성 잡음 제거기 (Multi-channel input-based non-stationary noise cenceller for mobile devices)

  • 정상배;이성독
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제17권7호
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    • pp.945-951
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    • 2007
  • 잡음의 제거는 음성을 인터페이스로 하는 기기들에 필수적이라고 할 수 있다. 실질적으로 통화 품질이나 음성 인식률은 음성 입력부의 주변에서 들어오는 원치 않는 가산성 잡음에 의해서 크게 열화된다. 본 논문에서는 기본적으로 두 개의 마이크로폰을 이용한 잡음제거 방법을 제안한다. 마이크를 여러 개 사용했을 때의 장점은 방향 정보를 이용할 수 있다는 것인데 이는 사람 목소리, 음악 소리 등의 비정상성 잡음을 제거하는 데에 유용하다. 제안된 잡음제거 알고리즘은 위너필터에 기반 한다고 볼 수 있다. 위너필터에 의한 잡음제거를 위해서는 검출하고자 하는 음성과 제거하고자 하는 잡음의 주파수 응답이 동시에 추정 가능해야 한다. 이를 위해서 주파수 영역에서 스펙트럼 분류를 시행하여 위너필터 기반의 잡음제거에 필요한 정보를 얻는다. 제안된 알고리즘을 이용한 성능은 잘 알려진 프로스트 (Frost) 알고리즘 및 적응 모드 컨트롤러를 갖는 generalized sidelobe canceller (GSC)와 비교하였다. 성능의 지표로는 객관적 음질 평가의 방법 중에서 널리 쓰이고 있는 perceptual evaluation of speech quality (PESQ) 및 음성 인식률이 사용되었다.

클라우드 컴퓨팅 서비스의 가용성 최적화를 위한 모델링 및 시뮬레이션 (A study of Modeling and Simulation for the Availability Optimization of Cloud Computing Service)

  • 장은영;박춘식
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.1-8
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    • 2011
  • 클라우드 컴퓨팅은 장소나 장비에 제한 없이 네트워크를 통해 IT자원을 서비스 형태로 제공받을 수 있는 새로운 패러다임이다. 클라우드 컴퓨팅 환경은 데이터센터에 많은 IT자원이 집약된 형태로 효율적인 인프라구조를 위한 기술과 정책을 적용하여 시스템을 설계해야 한다. 즉, 클라우드 서비스를 효율적으로 제공하여 사용자의 요구를 만족시켜야 하며, 사업자는 불필요하게 낭비되는 자원으로 인한 손해가 없어야 한다. 그러나 최적 시스템을 구축하기 위해서는 서비스를 배포하기 전에 서비스 제공 성능과 자원 사용의 효율성을 예측할 수 있어야 한다. 본 논문에서는 이러한 클라우드 컴퓨팅 시스템 설계과정의 문제를 해결하기 위해 네트워크 환경에서의 클라우드 서비스 모델을 모델링하고 클라우드 서비스의 가용성 최적화를 위해 가용성 평가 지표를 산출하였다. 또한 클라우드 환경이 적용된 CloudSim 시뮬레이터를 이용해 클라우드 컴퓨팅 서비스 요구와 데이터센터 성능에 대한 가용성을 최적화하는 방법을 모색하였다.

저전력 대기를 사용하는 OBS 망에서 에너지 절감을 위한 상태 천이 결정 알고리즘 (Transition Decision Algorithm for Energy Saving in OBS Network with LPI)

  • 강동기;양원혁;이기범;김영천
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권5B호
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    • pp.317-326
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    • 2012
  • 미래의 에너지 소비 문제를 해결하기 위하여 Green IT 에 대한 관심이 높아짐에 따라 네트워크 장치에서 발생하는 에너지 소비 문제를 해결하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 에너지 절감을 위하여 네트워크 장치는 저전력 대기 (Low Power Idle) 를 사용할 수 있다. 본 논문에서는 OBS 망에서 에너지 절감 효율을 높이기 위한 저전력 대기 적용에 관한 연구를 수행하였다. 기존의 저전력 대기와 관련된 많은 연구들은 에너지 절감을 위해 수면 시간을 최대화시키는 것에만 관심을 기울여 왔다. 그러나 장치 상태 변경 시 발생하는 상태 천이 오버헤드 (Transition overhead)는 저전력 대기의 에너지 절감율을 낮출 뿐 아니라 패킷 지연 시간을 증가시킴으로써 망의 QoS 를 하락시킬 수 있다. 따라서 본 논문에서는 저전력 대기에서 발생하는 불필요한 상태 천이 횟수를 감소시킴으로써 에너지 절감율 및 QoS 를 향상시킬 수 있는 상태 천이 결정 알고리즘 (Transition Decision algorithm)을 제안한다. 제안한 상태 천이 결정 알고리즘의 성능을 분석하기 위하여 OPNET 을 이용하여 OBS에지 라우터를 모델링하고 시뮬레이션을 수행하여 다양한 평가 지표를 기반으로 성능을 분석한다.

불균형 데이터 집합에 대한 스마트 분류방법과 특허 평가에의 응용 (Smarter Classification for Imbalanced Data Set and Its Application to Patent Evaluation)

  • 권오병;이상연
    • 지능정보연구
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    • 제20권1호
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    • pp.15-34
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    • 2014
  • 성과 지표로서의 전방적 정확도는 정답인 경우 1, 오답인 경우 0으로 계사하는 이른바 모듈화된 정확도를 충분히 고려하지 못한다. 이에 문제의 특징에 따라 모듈화 정확도에 맞는 판별 규칙을 최적화 하는 보다 스마트한 판별 알고리즘이 필요하다고 볼 수 있다. 이에 따라, 스마트한 알고리즘은 문제 유형에 따라 보다 일반화되고 실제 성능의 왜곡을 야기할 수 있는 이산화에 제약되지 않아야 한다. 따라서 본 논문의 목적인 모듈화 정확도를 개선하는 새로운 부스팅 알고리즘을 제안하는 것이다. 이에 일반화를 도모하고 문제 영역의 특성에 맞게 판별화 모형을 선정하기 위해 스마트함을 고려한 모형 선정 알고리즘을 개발하였다. 제안된 방법의 성능을 검증하기 위해 실제로 47,000여건의 특허건을 가지고 실제 실용화 가능성을 판별하는 실험을 수행하였다.

GRU기반 전력사용량 예측을 적용한 스마트 미터기 구현 (Implementation of Smart Meter Applying Power Consumption Prediction Based on GRU Model)

  • 이지영;선영규;이선민;김수현;김영규;이원섭;심이삭;김진영
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.93-99
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    • 2019
  • 본 논문에서는 효율적 에너지 관리를 위해 인공 신경망 중 하나인 GRU 모델을 사용하여 전력사용량을 예측하고 예측된 전력사용량과 실제 전력사용량의 비교를 통해 부하를 자동 제어 하는 스마트 미터기를 제안한다. 제안한 스마트 미터기를 통해 GRU 모델을 학습시키기 위해 필요한 전력사용량 데이터를 수집했다. 구현된 스마트 미터기가 전력사용량 자동측정 및 실시간 관찰 기능과 전력사용량 예측을 통한 부하 제어 기능을 가지고 있음을 보여준다. 성능평가 지표 중 하나인 Root Mean Squared Error (RMSE) 값에 약 20%의 마진 값을 이용하여 부하 자동 제어를 위한 기준 값으로 설정했다. 부하 자동 제어 기능을 가진 스마트 미터기로 인해 에너지 관리의 효율성이 증대되는 것을 확인하였다.

논토양의 Indole Acetic Acid 생성능 (Indole Acetic Acid Production of Rice Paddy Soils)

  • 서장선;노형준;최수임
    • 한국토양비료학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.386-391
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    • 2006
  • 본 연구는 생물학적 토양건전성평가 지표로서의 토양의 탈수소효소 생성균 밀도와 IAA생성능의 적용 가능성을 살펴보고자, 무시용구, 질소 단용구, 3요소 시용구 및 퇴비 3요소 시용구로 처리된 논토양에서의 탈수소효소 생성균 및 토양의 IAA 생성능의 변화에 대해 조사하였다. 비색법과 HPLC법 간의 IAA분석치는 유의성 있는 정의 상관관계가 있었으며, 시험토양의 IAA생성량은 비색법 $0.83{\sim}1.23{\mu}g\;IAA\;g^{-1}h^{-1}$, HPLC법 $0.80{\sim}1.29{\mu}g\;IAA\;g^{-1}h^{-1}$로 분석법 간에 거의 비슷한 수준을 보였다. 탈수소효소생성 토양세균과 토양의 IAA생성능은 대조구와 N 단용구에 비해 NPK구 및 CNPK구에서 유의적으로 높은 결과를 보였으며, 탈수소효소 생성세균과 토양의 IAA 생성능 간에는 유의성이 높은 정의 상관관계를 보였다.