• 제목/요약/키워드: 재귀신경망

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비주석 재귀신경망 앙상블 모델을 기반으로 한 조위관측소 해수위의 준실시간 이상값 탐지 (A Non-annotated Recurrent Neural Network Ensemble-based Model for Near-real Time Detection of Erroneous Sea Level Anomaly in Coastal Tide Gauge Observation)

  • 이은주;김영택;김송학;주호정;박재훈
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제26권4호
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    • pp.307-326
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    • 2021
  • 상시 관측되는 조위관측소 해수위 자료는 결측값과 오측값을 포함하고 있으며, 그 중 오측 값은 이상값으로 분류되는 전처리 대상이다. 이러한 오측을 제거하기 위해 대표적으로 3𝜎 (three standard deviations) 규칙이 적용되어왔으나, 기상이변 등에 의한 극값이 존재하거나 3𝜎 범위 안에서도 오측이 존재하는 해수위 자료에는 그 적용이 어렵다. 본 연구에서 설계된 모델은 오측에 대한 사전 정보가 필요하지 않은 비주석 학습으로 구성되며, 재귀신경망과 앙상블 기법을 이용함으로써 실시간으로 수집되는 해수위 자료가 오측일 가능성을 발생한지 20분 이내로 제시한다. 검증이 완료된 모델은 평시 및 기상이변시의 정상값과 오측값을 잘 분리하며, 학습이 이뤄지지 않은 연도의 해수위 자료에서도 이상값 탐지가 가능함을 확인하였다. 본 연구의 관측 이상치 탐지 알고리즘은 조위관측소 해수위에 국한되지 않고 다양한 해양 및 대기자료의 이상치 탐지 인공신경망 모델에 확장 적용할 수 있다.

SeqGAN 모델을 이용한 한국어 시 자동 생성 (Automatic Generation of Korean Poetry using Sequence Generative Adversarial Networks)

  • 박요한;정혜지;강일민;박천용;최용석;이공주
    • 한국정보과학회 언어공학연구회:학술대회논문집(한글 및 한국어 정보처리)
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    • 한국정보과학회언어공학연구회 2018년도 제30회 한글 및 한국어 정보처리 학술대회
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    • pp.580-583
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    • 2018
  • 본 논문에서는 SeqGAN 모델을 사용하여 한국어 시를 자동 생성해 보았다. SeqGAN 모델은 문장 생성을 위해 재귀 신경망과 강화 학습 알고리즘의 하나인 정책 그라디언트(Policy Gradient)와 몬테카를로 검색(Monte Carlo Search, MC) 기법을 생성기에 적용하였다. 시 문장을 자동 생성하기 위한 학습 데이터로는 사랑을 주제로 작성된 시를 사용하였다. SeqGAN 모델을 사용하여 자동 생성된 시는 동일한 구절이 여러번 반복되는 문제를 보였지만 한국어 텍스트 생성에 있어 SeqGAN 모델이 적용 가능함을 확인하였다.

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변분법을 이용한 재귀신경망의 온라인 학습 (A on-line learning algorithm for recurrent neural networks using variational method)

  • 오원근;서병설
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제2권1호
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    • pp.21-25
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    • 1996
  • In this paper we suggest a general purpose RNN training algorithm which is derived on the optimal control concepts and variational methods. First, learning is regared as an optimal control problem, then using the variational methods we obtain optimal weights which are given by a two-point boundary-value problem. Finally, the modified gradient descent algorithm is applied to RNN for on-line training. This algorithm is intended to be used on learning complex dynamic mappings between time varing I/O data. It is useful for nonlinear control, identification, and signal processing application of RNN because its storage requirement is not high and on-line learning is possible. Simulation results for a nonlinear plant identification are illustrated.

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재귀신경망을 이용한 다중모델/제어기 IMC의 과도 응답 개선 (Transient Response Improvement of Multiple Model/Controller IMC Using Recurrent Neural Networks)

  • 오원근;조성언;소지영
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제7권7호
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    • pp.582-588
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    • 2001
  • The Multiple Model/Controller IMC(MMC-IMC) is a model-based control method which uses a set of model/controller pairs rather than a single model/controller to handle all possible operating conditions in the IMC control structure. During operation, one model/controller pair that best fit, for current plant situation is chosen by the switching algorithm. The major drawback of the switching controller is the bad transient performance due to the model error and the use fo linear controller for nonlinear plants. In this paper, we propose a method that transient response of the MMC-IMC using two recurrent neural networks. Simulation result shows that the proposed method represents better performance than the usual MMC-IMC`s.

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합성곱 신경망을 이용한 구글 어스에서의 녹지 비율 측정 (Measurements of Green Space Ratio in Google Earth using Convolutional Neural Network)

  • 윤여수;김광백;박현준
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.349-354
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    • 2020
  • 녹지 영역의 확충을 위한 사전 조사에는 많은 비용과 시간이 필요하다는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 구글 어스를 이용한 합성곱 신경망 기반의 녹지 분류를 통해 특정 지역의 녹지 비율을 측정함으로써 문제를 해결한다. 먼저 제안하는 방법은 구글 어스에서 여러 지역 영상을 수집하고 합성곱 신경망을 이용하여 학습한다. 제안하는 방법은 특정 지역의 녹지 비율을 측정하기 위해서 영상을 재귀적으로 분할하고 학습된 모델을 이용하여 녹지 여부를 판단한 뒤, 녹지로 판단된 영역 면적을 이용하여 녹지 비율을 계산한다. 실험 결과 제안하는 방법은 다양한 지역의 녹지 비율 측정에 높은 성능을 보여주는 것을 확인할 수 있었다.

재귀적 확률 갱신 방법을 이용한 보행자 충돌 위험 판단 방법 (Recursive Probabilistic Approach to Collision Risk Assessment for Pedestrians' Safety)

  • 박성근;김범성;김은태;이희진;강형진
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.475-480
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    • 2011
  • 본 논문에서는 충돌 위험도 판단 시스템을 제안한다. 먼저 칼만 필터를 이용하여 보행자의 정보를 예측하고, 몬테 카르롤로 모의 실험과 신경 회로망을 이용해 충돌 확률을 계산한다. 그리고 과거의 충돌 확률 정보를 이용하여 충돌확률을 예측한다. Belief 충돌 예측 방법은 현재뿐만 아니라, 과거의 필터링 정보를 모두 이용하여 충돌 확률을 에측한다. 마지막으로 컴퓨터 시뮬레이션으로 제안된 알고리즘의 성능을 확인한다.

전력 거래량 예측에서의 머신 러닝 성능 비교 (Performance Comparison of Machine Learning in the Prediction for Amount of Power Market)

  • 최정곤
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.943-950
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    • 2019
  • 머신 러닝은 인력을 대체함으로써 업무 효율성을 크게 높일 수 있다. 특히 4차 산업혁명 시대의 요청에 따라 인공지능을 포함한 머신 러닝의 중요성은 점점 커지고 있다. 본 논문은 MLP, RNN, LSTM, ANFIS 신경망 알고리즘 이용하여, 월별 전력 거래량을 예측한다. 본 논문에서는 통계청에서 제공하는 월별 전력 거래량과 월별 전력 거래금액, 최종에너지 소비량, 자동차용 경유 가격에 대한 2001~2017년까지의 공공 데이터를 사용하였다. 본 논문은 제시하는 각각의 알고리즘들을 학습시키고, 알고리즘이 예측하는 시계열 그래프를 이용하여 예측 결과를 보여주고 RMSE를 이용하여 이들 중에서 가장 우수한 알고리즘 제시한다.

스트립된 바이너리에서 LSTM을 이용한 함수정보 추출 기법 (Extraction Scheme of Function Information in Stripped Binaries using LSTM)

  • 장두혁;김선민;허준영
    • 한국소프트웨어감정평가학회 논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.39-46
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    • 2021
  • 악성코드를 분석하여 방어하기 위해, 함수 위치 정보 등을 분석 방식으로 리버스 엔지니어링을 활용한다. 하지만, 스트립 된 바이너리는 함수 심볼 정보가 제거되어 함수 위치 등의 정보를 찾기가 쉽지 않다. 이를 해결하기 위해, BAP, BitBlaze IDA Pro 등 다양한 바이너리 분석 도구가 존재하지만, 휴리스틱을 기반으로 하므로 일반적인 성능이 우수하진 못하다. 본 논문에서는 재귀 하강 방식으로 역 어셈블리어에 대응되는 바이너리를 데이터로 N-byte 기법의 알고리즘을 제시해 LSTM 기반 모델을 적용하여 함수정보를 추출하는 기법을 제안한다. 실험을 통해 제안 기법이 수행 시간과 정확도 면에서 기존 기법들보다 우수함을 보였다.

심층신경망을 이용한 레이더 영상 학습 기반 초단시간 강우예측 (Very short-term rainfall prediction based on radar image learning using deep neural network)

  • 윤성심;박희성;신홍준
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제53권12호
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    • pp.1159-1172
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    • 2020
  • 본 연구에서는 강우예측을 위해 U-Net과 SegNet에 기반한 합성곱 신경망 네트워크 구조에 장기간의 국내 기상레이더 자료를 활용하여 심층학습기반의 강우예측을 수행하였다. 또한, 기존 외삽기반의 강우예측 기법인 이류모델의 결과와 비교 평가하였다. 심층신경망의 학습 및 검정을 위해 2010부터 2016년 동안의 기상청 관악산과 광덕산 레이더의 원자료를 수집, 1 km 공간해상도를 갖는 480 × 480의 픽셀의 회색조 영상으로 변환하여 HDF5 형태의 데이터를 구축하였다. 구축된 데이터로 30분 전부터 현재까지 10분 간격의 연속된 레이더 영상 4개를 이용하여 10분 후의 강수량을 예측하도록 심층신경망 모델을 학습하였으며, 학습된 심층신경망 모델로 60분의 선행예측을 수행하기 위해 예측값을 반복 사용하는 재귀적 방식을 적용하였다. 심층신경망 예측모델의 성능 평가를 위해 2017년에 발생한 24개의 호우사례에 대해 선행 60분까지 강우예측을 수행하였다. 임계강우강도 0.1, 1, 5 mm/hr에서 평균절대오차와 임계성공지수를 산정하여 예측성능을 평가한 결과, 강우강도 임계 값 0.1, 1 mm/hr의 경우 MAE는 60분 선행예측까지, CSI는 선행예측 50분까지 참조 예측모델인 이류모델이 보다 우수한 성능을 보였다. 특히, 5 mm/hr 이하의 약한 강우에 대해서는 심층신경망 예측모델이 이류모델보다 대체적으로 좋은 성능을 보였지만, 5 mm/hr의 임계 값에 대한 평가결과 심층신경망 예측모델은 고강도의 뚜렷한 강수 특징을 예측하는 데 한계가 있었다. 심층신경망 예측모델은 예측시간이 길어질수록 공간 평활화되는 경향이 뚜렷해지며, 이로 인해 강우 예측의 정확도가 저하되었다. 이류모델은 뚜렷한 강수 특성을 보존하기 때문에 강한 강도 (>5 mm/hr)에 대해 심층신경망 예측모델을 능가하지만, 강우 위치가 잘못 이동하는 경향이 있다. 본 연구결과는 이후 심층신경망을 이용한 레이더 강우 예측기술의 개발과 개선에 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다. 또한, 본 연구에서 구축한 대용량 기상레이더 자료는 향후 후속연구에 활용될 수 있도록 개방형 저장소를 통해 제공될 예정이다.

하위 훈련 성과 융합을 위한 순환적 계층 재귀 모델 (A Model of Recursive Hierarchical Nested Triangle for Convergence from Lower-layer Sibling Practices)

  • 문효정
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.415-423
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    • 2018
  • 최근, 컴퓨터 분야의 기계 학습(Machine Learning)과 딥러닝(Deep Learning) 등 컴퓨터 관련 학습이 각광을 받고 있다. 이들은 인공 신경망(Artificial Neural Network)을 이용하여 가장 하위 레벨로부터 학습을 시작하여, 최상위 레벨까지 그 결과를 전달하여 최종 결과를 산출하는 방식이다. 하위레벨로부터의 체계적인 학습을 통한 효과적인 성장 및 교육 방안에 대한 연구는 다양한 분야에서 이루어지고 있으나, 체계적인 규칙과 방법에 기반한 모델은 찾아보기가 힘들다. 이에, 본 논문에서는 성장 및 융합 모델인, TNT 모델(Transitive Nested Triangle Model)을 처음으로 제안한다. 제안하는 모델은 기하학적인 형태를 통해 형성된 각 기능들이 유기적 계층 관계를 형성하여, 상위로 성장 및 융합하면서, 그 결과가 반복 사용되는 순환적 재귀 모델이다. 즉, '수평적 형제 병합에 이은 상위로의 융합(Horizontal Sibling Merges and Upward Convergence)'의 분석적 방법이다. 이러한 모델은 공학, 디지털공학, 인문학, 예술학 등에 모두 적용될 수 있는 기본기적 이론으로, 본 연구에서는 제안하는 TNT 모델을 설명하는 것에 그 초점을 둔다.