• 제목/요약/키워드: 인공지능신경망

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결합된 파라메트릭 활성함수를 이용한 완전연결신경망의 성능 향상 (Performance Improvement Method of Fully Connected Neural Network Using Combined Parametric Activation Functions)

  • 고영민;이붕항;고선우
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제11권1호
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    • pp.1-10
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    • 2022
  • 완전연결신경망은 다양한 문제를 해결하는데 널리 사용되고 있다. 완전연결신경망에서 비선형활성함수는 선형변환 값을 비선형 변환하여 출력하는 함수로써 비선형 문제를 해결하는데 중요한 역할을 하며 다양한 비선형활성함수들이 연구되었다. 본 연구에서는 완전연결신경망의 성능을 향상시킬 수 있는 결합된 파라메트릭 활성함수를 제안한다. 결합된 파라메트릭 활성함수는 간단히 파라메트릭 활성함수들을 더함으로써 만들어낼 수 있다. 파라메트릭 활성함수는 입력데이터에 따라 활성함수의 크기와 위치를 변환시키는 파라미터를 도입하여 손실함수를 최소화하는 방향으로 최적화할 수 있는 함수이다. 파라메트릭 활성함수들을 결합함으로써 더욱 다양한 비선형간격을 만들어낼 수 있으며 손실함수를 최소화하는 방향으로 파라메트릭 활성함수들의 파라미터를 최적화할 수 있다. MNIST 분류문제와 Fashion MNIST 분류문제를 통하여 결합된 파라메트릭 활성함수의 성능을 실험하였고 그 결과 기존에 사용되는 비선형활성함수, 파라메트릭 활성함수보다 우수한 성능을 가짐을 확인하였다.

지식기반신경망에서 은닉노드삽입을 이용한 영역이론정련화 (Theory Refinements in Knowledge-based Artificial Neural Networks by Adding Hidden Nodes)

  • 심동희
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제3권7호
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    • pp.1773-1780
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    • 1996
  • 인공지능의 기호적 방법과 수치적 방법을 결합한 지식기반신경망은 다른 기계 학 습모델보다 우수한 성능을 나타내고 있다. 그러나 지식기반신경망은 신경망으로 형성 된 후 동적으로 그 구조를 변경할 수 없어서 영역이론정련화 기능을 갖추지 못하였다. 지식기반신경망의 이러한 단점을 보완하기 위하여 TopGen 알고리즘이 제안되었으나 삽입된 은닉노드를 모두 입력 노드에 연결한 점, 빔탐색을 이용한 등의 문제를 안고 있다. 본 논문에서는 TopGen의 문제점을 해소하기 위하여 은닉 노드를 다음 하위계층 의 노드에 링크 시켰으며, 역추적을 허용한 언덕 오르기를 이용하는 알고리즘을 설계 하였다.

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딥러닝의 모형과 응용사례 (Deep Learning Architectures and Applications)

  • 안성만
    • 지능정보연구
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    • 제22권2호
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    • pp.127-142
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    • 2016
  • 딥러닝은 인공신경망(neural network)이라는 인공지능분야의 모형이 발전된 형태로서, 계층구조로 이루어진 인공신경망의 내부계층(hidden layer)이 여러 단계로 이루어진 구조이다. 딥러닝에서의 주요 모형은 합성곱신경망(convolutional neural network), 순환신경망(recurrent neural network), 그리고 심층신뢰신경망(deep belief network)의 세가지라고 할 수 있다. 그 중에서 현재 흥미로운 연구가 많이 발표되어서 관심이 집중되고 있는 모형은 지도학습(supervised learning)모형인 처음 두 개의 모형이다. 따라서 본 논문에서는 지도학습모형의 가중치를 최적화하는 기본적인 방법인 오류역전파 알고리즘을 살펴본 뒤에 합성곱신경망과 순환신경망의 구조와 응용사례 등을 살펴보고자 한다. 본문에서 다루지 않은 모형인 심층신뢰신경망은 아직까지는 합성곱신경망 이나 순환신경망보다는 상대적으로 주목을 덜 받고 있다. 그러나 심층신뢰신경망은 CNN이나 RNN과는 달리 비지도학습(unsupervised learning)모형이며, 사람이나 동물은 관찰을 통해서 스스로 학습한다는 점에서 궁극적으로는 비지도학습모형이 더 많이 연구되어야 할 주제가 될 것이다.

21세기 정보통신을 위한 신소재 연구동향

  • 이일항
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 1993년도 춘계학술발표회
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    • pp.61-61
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    • 1993
  • 20세기 막바지에 들어 서면서 21세기를 바라보는 정보화사회는 어떠한 과학기술의발전을 필요로 하는 것일까? $10^{12}$ 집적도, $10^{-8}$cm 원자공간, $10^{-12}$-$10^{-15}$ 초등 시간대역에 대한 도전과[ 테라바이트 메모리], [테라바이트 컴퓨터], [테라비트 광통신] 등을 앞세우면서 고속화, 대용량화, 초미세화, 다기능화, 고기능화, 지능화를 지향하는 미래 정보통신 기술 실용화를 위하여서는 어떠한 성질의 신소재들이 개발되어야 할 것인가? [20세기 전자시대] 의 대표적 정보운반자인 [전자] 에 대한 연구는 21세기에는 어떻게 전개될 것인가? 새로운 정보운반자로서 부상하고 있는 [광자],[뉴런],[생체분자]등에 대한 연구는 어떠한 방향으로 전개될 것인가? 신개념의 정보통신 기술을 구체적으로 실용화 하기 위하여 연구되어야 할 신소재는 어떻게 전개되어야 할 것인가\ulcorner 초미세구조, 양자효과, 비선형효과, 원자가공, 원자조작, 인공신소재, 초격자 지능신소재, 초전도 유기물, 분자, 광논리, 광신경망, 생체노리, 생체컴퓨터등 신개념의 창출로부터 비롯해서 의료, 복지, 장애. 기후. 환경. 지각.해양. 항공. 우주에 이르는 다차원적 통신과 지능형 정보를 가능케 하는 신소재 연구의 조건들과 그에 따른 도전을 전망해 본다.에 따른 도전을 전망해 본다.

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웨이브렛 변환과 신경망 알고리즘을 이용한 드릴링 버 생성 음향방출 모니터링 (Acoustic Emission Monitoring of Drilling Burr Formation Using Wavelet Transform and an Artificial Neural Network)

  • 이성환;김태은;라광렬
    • 한국정밀공학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.37-43
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    • 2005
  • Real time monitoring of exit burr formation is critical in manufacturing automation. In this paper, acoustic emission (AE) was used to detect the burr formation during drilling. By using wavelet transform (WT), AE data were compressed without unnecessary details. Then the transformed data were used as selected features (inputs) of a back-propagation artificial neural net (ANN). In order to validate the in process AE monitoring system, both WT-based ANN and cutting condition (cutting speed, feed, drill diameter, etc.) based ANN outputs were compared with experimental data.

마이크로드릴 가공 시 버 크기의 예측 (Prediction of Burr Size in Micro-drilling)

  • 이성환;권성용
    • 한국정밀공학회지
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    • 제20권11호
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    • pp.71-78
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    • 2003
  • The exit burrs in the micro-drilling of precision miniature holes are of interest, especially for ductile materials. As burrs from this process can be difficult to remove, it is important to acquire the way of predicting burr types as well as optimal cutting conditions which minimize the burrs. In this paper, an artificial neural network was used for the prediction of burr formation in micro-drilling. First, the influence of cutting conditions including cutting speed, feed and drill diameter on the exit burr characteristics, such as burr size and type, were observed and analyzed. Then. the burr types were classified by using the influential experimental data as input parameters to the neural nets.

스마트 전시환경에서 순차적 인공신경망에 기반한 감정인식 모델 (Emotion Detection Model based on Sequential Neural Networks in Smart Exhibition Environment)

  • 정민규;최일영;김재경
    • 지능정보연구
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    • 제23권1호
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    • pp.109-126
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    • 2017
  • 최근 지능형 서비스를 제공하기 위해 감정을 인식하기 위한 많은 연구가 진행되고 있다. 특히, 전시 분야에서 관중에게 개인화된 서비스를 제공하기 위해 얼굴표정을 이용한 감정인식 연구가 수행되고 있다. 그러나 얼굴표정은 시간에 따라 변함에도 불구하고 기존연구는 특정시점의 얼굴표정 데이터를 이용한 문제점이 있다. 따라서 본 연구에서는 전시물을 관람하는 동안 관중의 얼굴표정의 변화로부터 감정을 인식하기 위한 예측 모델을 제안하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 시계열 데이터를 이용하여 감정예측에 적합한 순차적 인공신경망 모델을 구축하였다. 제안된 모델의 유용성을 평가하기 위하여 일반적인 표준인공신경망 모델과 제안된 모델의 성능을 비교하였다. 시험결과 시계열성을 고려한 제안된 모델의 예측이 더 뛰어남으로 보였다.

센서 융합을 이용한 MAF 공정 특성 분석 (Characterization of Magnetic Abrasive Finishing Using Sensor Fusion)

  • 김설빔;안병운;이성환
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제33권5호
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    • pp.514-520
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    • 2009
  • In configuring an automated polishing system, a monitoring scheme to estimate the surface roughness is necessary. In this study, a precision polishing process, magnetic abrasive finishing (MAF), along with an in-process monitoring setup was investigated. A magnetic tooling is connected to a CNC machining to polish the surface of stavax(S136) die steel workpieces. During finishing experiments, both AE signals and force signals were sampled and analysed. The finishing results show that MAF has nano scale finishing capability (upto 8nm in surface roughness) and the sensor signals have strong correlations with the parameters such as gap between the tool and workpiece, feed rate and abrasive size. In addition, the signals were utilized as the input parameters of artificial neural networks to predict generated surface roughness. Among the three networks constructed -AE rms input, force input, AE+force input- the ANN with sensor fusion (AE+force) produced most stable results. From above, it has been shown that the proposed sensor fusion scheme is appropriate for the monitoring and prediction of the nano scale precision finishing process.

시계열 분석을 이용한 진동만의 용존산소량 예측 (Prediction of Dissolved Oxygen in Jindong Bay Using Time Series Analysis)

  • 한명수;박성은;최영진;김영민;황재동
    • 해양환경안전학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.382-391
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    • 2020
  • 본 연구에서는 인공지능기법을 이용하여 진동만의 용존산소량 예측을 하였다. 관측자료에 존재하는 결측 구간을 보간하기 위해 양방향재귀신경망(BRITS, Bidirectional Recurrent Imputation for Time Series) 딥러닝 알고리즘을 이용하였고, 대표적 시계열 예측 선형모델인 ARIMA(Auto-Regressive Integrated Moving Average)과 비선형모델 중 가장 많이 이용되고 있는 LSTM(Long Short-Term Memory) 모델을 이용하여 진동만의 용존산소량을 예측하고 그 성능을 평가했다. 결측 구간 보정 실험은 표층에서 높은 정확도로 보정이 가능했으나, 저층에서는 그 정확도가 낮았으며, 중층에서는 실험조건에 따라 정확도가 불안정하게 나타났다. 실험조건에 따라 정확도가 불안정하게 나타났다. 결과로부터 LSTM 모델이 중층과 저층에서 ARIMA 모델보다 우세한 정확도를 보였으나, 표층에서는 ARIMA모델의 정확도가 약간 높은 것으로 나타났다.

인공신경망을 이용한 대대전투간 작전지속능력 예측 (A study on Forecasting The Operational Continuous Ability in Battalion Defensive Operations using Artificial Neural Network)

  • 심홍기;김승권
    • 지능정보연구
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    • 제14권3호
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    • pp.25-39
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    • 2008
  • 본 연구는 인공신경망을 이용하여 대대급 방어 작전에서 임의시점에서의 작전지속능력을 예측하는 데 있다. 전투결과에 대한 수학적 모델링은 이를 위한 많은 요인들이 가지는 시?공간적 가변성으로 인해 전투력을 평가하는데 많은 문제점이 있었다. 따라서 이번 연구에서는 대대 전투지휘훈련간 각 부대의 생존률을 전방향 다층 신경망(Feed-Forward Multilayer Perceptrons, MLP)과 일반 회귀신경망(General Regression Neural Network, GRNN)모형에 적용하여 임무달성 여부를 예측하였다. 실험 결과 매개변수들의 비선형적인 관계에도 불구하고 각각 82.62%, 85.48%의 적중률을 보여 일반회귀신경망 모형이 지휘관이 상황을 인식하고 예비대 투입 우선순위 선정 등 실시간 지휘결심을 하는데 도움을 줄 수 있는 방법임을 보여준다.

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