• 제목/요약/키워드: 재학습

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터널 내 딥러닝 객체인식 오탐지 데이터의 반복 재학습을 통한 자가 추론 성능 향상 방법에 관한 연구 (A study on improving self-inference performance through iterative retraining of false positives of deep-learning object detection in tunnels)

  • 이규범;신휴성
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제26권2호
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    • pp.129-152
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    • 2024
  • 터널 내 CCTV를 통한 딥러닝 객체인식 적용에 있어서 터널의 열악한 환경조건, 즉 낮은 조도 및 심한 원근현상으로 인해 오탐지가 대량 발생한다. 이 문제는 객체인식 성능에 기반한 영상유고시스템의 신뢰성 문제로 직결되므로 정탐지 향상과 더불어 오탐지의 저감 방안이 더욱 필요한 상황이다. 이에 본 논문은 딥러닝 객체인식 모델을 기반으로, 오탐지 데이터의 재학습을 통해 오탐지의 저감뿐만 아니라 정탐지 성능 향상도 함께 추구하는 오탐지 학습법을 제안한다. 본 논문의 오탐지 학습법은 객체인식 단계를 기반으로 진행되며, 학습용 데이터셋 초기학습 - 검증용 데이터셋 추론 - 오탐지 데이터 정정 및 데이터셋 구성 - 학습용 데이터셋에 추가 후 재학습으로 이어진다. 본 논문은 이에 대한 성능을 검증하기 위해 실험을 진행하였으며, 우선 선행 실험을 통해 본 실험에 적용할 딥러닝 객체인식 모델의 최적 하이퍼파라미터를 결정하였다. 그리고 본 실험에서는 학습영상 포맷을 결정하기 위한 실험, 반복적인 오탐지 데이터셋의 재학습을 통해 장기적인 성능향상을 확인하기 위한 실험을 순차적으로 진행하였다. 그 결과, 첫 번째 본 실험에서는 추론된 영상 내에서 객체를 제외한 배경을 제거시키는 경우보다 배경을 포함시키는 경우가 객체인식 성능에 유리한 것으로 나타났으며, 두 번째 본 실험에서는 재학습 차수별 독립적으로 오탐지 데이터를 재학습시키는 경우보다 차수마다 발생하는 오탐지 데이터를 누적시켜 재학습 시키는 경우가 지속적인 객체인식 성능 향상 측면에서 유리한 것으로 나타났다. 두 실험을 통해 결정된 방법으로 오탐지 데이터 재학습을 진행한 결과, 차량 객체 클래스는 1차 재학습 이후부터 AP값이 0.95 이상 우수한 추론 성능이 발현되었으며, 5차 재학습까지 초기 추론 대비 약 1.06배 추론성능이 향상되었다. 보행자 객체 클래스는 재학습이 진행됨에 따라 지속적으로 추론 성능이 향상되었으며, 18차 재학습까지 초기 추론대비 2.3배 이상 추론성능이 자가 향상될 수 있음을 보였다.

상호 재학습 방법을 이용한 화자 의도 분류 (Speakers' Intention Classification using a Mutual Retraining Method)

  • 이현정;선충녕;김학수;서정연
    • 한국정보과학회 언어공학연구회:학술대회논문집(한글 및 한국어 정보처리)
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    • 한국정보과학회언어공학연구회 2012년도 제24회 한글 및 한국어 정보처리 학술대회
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    • pp.157-159
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    • 2012
  • 화자의 의도를 결정하는 문제는 대화 시스템에서 핵심적인 부분이다. 기존의 연구에서는 모델의 간소화를 위해 화자의 의도를 화행과 개념이라는 두 요소로 분리하여 분석하였다. 하지만 두 요소는 서로 밀접하게 관련되어 있기 때문에 모델의 간소화는 의도 분석 성능 저하의 원인이 되었다. 이런 문제점을 해결하기 위해 본 논문에서는 화자 의도 분류를 위한 재학습 방법을 제안한다. 제안된 방법은 화자의 의도를 분석하기 위해 화행 분류 모델과 개념열 분석 모델로 분리하여 분석한다. 학습 단계에서 화행 분류 모델은 개념열 분류 결과를 입력으로 사용하고 개념열 역시 마찬가지로 적용하였다. 목적 지항 대화를 대상으로 한 실험에서 제안된 시스템은 화자 의도 분류에서 최대엔트로피 모델과 지지 벡터 기계의 성능을 효과적으로 향상시켰다.

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면역 체계를 이용한 지능형 강건 제어기 설계

  • 권혁창;김종원;서재용;조현찬
    • 한국반도체및디스플레이장비학회:학술대회논문집
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    • 한국반도체및디스플레이장비학회 2005년도 춘계 학술대회
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    • pp.151-156
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    • 2005
  • 본 논문에서는 비선형 역학 시스템에서 복합적 지능 알고리즘을 이용하여 시스템의 제어 성능을 개선시키는 방법에 대하여 논의하였다. 기존의 비선형 제어를 위한 뉴럴 네트워크 및 유전자 알고리즘은 학습이 종료된 후에 고정된 상태에서는 훌륭한 제어를 보여주지만, 환경 변화와 같은 변이 인자가 발생되면 제어가 제대로 되지 않으며 재학습을 해야만 한다. 이때 재학습에 드는 시간이 많이 걸리는 문제점이 있다. 제안하는 시스템에서는 변이 인자가 발생되었을 때의 상황을 항원으로 하는 면역 시스템을 기존 제어시스템에 추가하여 사용함으로써 보다 안정적이며 빠른 제어 수행이 가능함을 보일 것이다. 또한 기존에 하드웨어로 구성하기 어려웠던 유전 알고리즘을 하드웨어로 구성하기 쉽도록 유전 인자를 메모리 주소로 하는 알고리즘을 만들게 되었다.

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온라인 재학습 가능한 RBF 네트워크를 이용한 열연 권취 온도 제어 모델 개발 (Development of a Temperature Control Model for a Hot Coil Strip using on-line Retrainable RBF Network)

  • 정소영;이민호;이수영
    • 전자공학회논문지S
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    • 제36S권8호
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    • pp.39-47
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    • 1999
  • 본 논문에서는 포항제철의 열연 권취 온도 공정을 제어하기 위한 방법으로 온라인 재학습 가능한 RBF 네트워크(Radial Basis Function network)를 제안한다. 새로 제안된 신경회로망 모델을 이용해 권취 온도 제어 시스템의 열전달 계수를 생성해주는 기조의 규칙 기반 계수표를 대체할 수 있다. 열연 공정 작업의 시간에 따른 변화를 고려하도록 지존의 RBF 네트워크에 부가적인 온라인 재학습용 시냅스 가중치를 도입한다. 부가적인 가중치들로 인해 이미 학습된 전체 데이터들의 특성 정보를 유지하면서 새로 들어오는 데이터들에 대해 온라인 재학습이 이루어진다. 따라서, 제안된 RBF 네트워크는 파국적 간섭(catastrophic interference)효과를 상당히 감소시킬 수 있다. 그리고 거부 네트워크을 도입하여 제어기의 신뢰도을 높일 수 있었고, 실제 현장에 적용한 실험 결과는 기존의 방법보다 평균 2.2퍼센트이상 향상된 성능을 보였다.

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FIR 필터링에 대한 HMM 파라미터 적응기법 (HMM Parameter Adaptation to FIR Filtering)

  • 김남수;김동국
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1999년도 학술발표대회 논문집 제18권 2호
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    • pp.25-28
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    • 1999
  • 본 연구에서는 finite impulse response (FIR) 필터에 의해 인식기의 입력 특징벡터가 필터링되는 경우에 hidden Markov model (HMM) 파라미터를 적응시키는 새로운 기법을 제안한다. 제안한 적응 기법은 필터링에 의해 변환된 특징벡터에 대해 HMM 파라미터를 다시 학습시킬 필요가 없으며 주어진 FIR필터 계수만을 사용하여 HMM 파라미터를 적응시킬 수 있다. 개발된 FIR필터링에 대한 HMM 파라미터 적응 기법은 연속 숫자음 인식 실험에서 재학습 방법과 비교 실험한 결과 low-pass 필터의 경우에 재학습 방법과 비슷한 인식 성능을 나타내었다.

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Naive Bayes 문서 분류기를 위한 점진적 학습 모델 연구 (A Study on Incremental Learning Model for Naive Bayes Text Classifier)

  • 김제욱;김한준;이상구
    • 한국데이타베이스학회:학술대회논문집
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    • 한국데이타베이스학회 2001년도 춘계 Conference: CRM과 DB응용 기술을 통한 e-Business혁신
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    • pp.331-341
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    • 2001
  • 본 논문에서는 Naive Bayes 문서 분류기를 위한 새로운 학습모델을 제안한다. 이 모델에서는 라벨이 없는 문서들의 집합으로부터 선택한 적은 수의 학습 문서들을 이용하여 문서 분류기를 재학습한다. 본 논문에서는 이러한 학습 방법을 따를 경우 작은 비용으로도 문서 분류기의 정확도가 크게 향상될 수 있다는 사실을 보인다. 이와 같이, 알고리즘을 통해 라벨이 없는 문서들의 집합으로부터 정보량이 큰 문서를 선택한 후, 전문가가 이 문서에 라벨을 부여하는 방식으로 학습문서를 결정하는 것을 selective sampling이라 한다. 본 논문에서는 이러한 selective sampling 문제를 Naive Bayes 문서 분류기에 적용한다. 제안한 학습 방법에서는 라벨이 없는 문서들의 집합으로부터 재학습 문서를 선택하는 기준 측정치로서 평균절대편차(Mean Absolute Deviation), 엔트로피 측정치를 사용한다. 실험을 통해서 제안한 학습 방법이 기존의 방법인 신뢰도(Confidence measure)를 이용한 학습 방법보다 Naive Bayes 문서 분류기의 성능을 더 많이 향상시킨다는 사실을 보인다.

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스마트 폰의 터치 스트로크 지속적 인증을 위한 스태킹 커널 릿지 리그레션 네트워크 (Stacking Kernel Ridge Regression Network for Smart Phone's Touch-Stroke Continuous Authentication)

  • 장인호;앤드류 테오뱅진
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2018년도 춘계학술발표대회
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    • pp.381-383
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    • 2018
  • 이 논문은 스마트 폰에서 터치 스트로크를 이용하여 지속적 인증을 할 수 있는 딥 러닝 네트워크인 스태킹 커널 릿지 리그레션 네트워크 (Stacking Kernel Ridge Regression Network: SKRRN)에 대한 연구이다. SKRRN 은 여러 개의 커널 릿지 리그레션 (Kernel Ridge Regression: KRR) 으로 구성되어있고, 계층적이며 모든 KRR 은 해석적이고 독립적으로 훈련된다. SKRRN 은 다른 딥 러닝 네트워크와는 다르게 비가공 터치 스트로크 데이터로부터 특징을 배우지 않고 Hand-Crafted 피처와 같이 추출된 데이터로부터 재학습을 한다. 이러한 재학습은 기존 데이터 셋을 더 구별 하기 쉽고 풍부하게 만들어준다. SKRRN 은 HMOG 데이터 셋을 사용하여 4.295%의 동일 오류율을 달성하였다.

점진적 학습 기술 기반 범용적인 분류기 구조설계 방법의 설계 및 구현 (Design and Implementation of a Generic Classification System Based on Incremental Learning Technology)

  • 민병원;오용선
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2019년도 춘계종합학술대회
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    • pp.425-426
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    • 2019
  • 전통적인 마이닝 기법은 다양한 디지털 매체와 센서 등에서 생산되는 빅데이터를 처리하기 어려울 뿐 아니라 신규 데이터 누적시 전체 데이터를 재분석 해야하는 비효율성과 대용량의 문서를 학습함에 있어 메모리부족 문제, 학습 소요시간 문제 등이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 자질축소 기법에 의존하지 않고 대량의 문서를 자유롭게 학습하고 부분적인 자질 추가 변경 시에 변경요소만을 추가 반영할 수 있는 범용적이고 일반적인 분류기의 구조설계 방법을 설계 및 구현하였다. 점진적 학습 모듈은 일반적인 학습 방법이 데이터의 추가 및 변동시마다 모든 데이터를 재학습하는 데 반해, 기존의 학습 결과에 증분된 데이터만 재처리 없이 추가적으로 학습한다. 재학습을 위해 사용자는 작업 수행 중 자원 관리를 통해 기존에 처리된 데이터를 자유롭게 가져와서 새로운 데이터와 병합이 가능하다. 이러한 점직적 학습 효율성은 빅데이터 기반 데이터 처리에 주요한 특성인 데이터 생산 속도를 극복하기 위한 좋은 대안이 될 수 있음을 확인하였다.

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CAM과 Selective Search를 이용한 확장된 객체 지역화 학습데이터 생성 및 이의 재학습을 통한 WSOL 성능 개선 (Expanded Object Localization Learning Data Generation Using CAM and Selective Search and Its Retraining to Improve WSOL Performance)

  • 고수연;최영우
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제10권9호
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    • pp.349-358
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    • 2021
  • 최근 CAM[1]을 이용해서 이미지의 객체에 대한 주의 영역 또는 지역화(Localization) 영역을 찾는 방법이 WSOL의 연구로서 다양하게 수행되고 있다. CAM을 이용한 객체의 히트(Heat) 맵에서 주의 영역 추출은 객체의 특징이 가장 많이 모여 있는 영역만을 주로 집중해서 객체의 전체적인 영역을 찾지 못하는 단점이 있다. 여기서는 이를 개선하기 위해서 먼저 CAM과 Selective Search[6]를 함께 이용하여 CAM 히트맵의 주의 영역을 확장하고, 확장된 영역에 가우시안 스무딩을 적용하여 재학습 데이터를 만든 후, 이를 학습하여 객체의 주의 영역이 확장되는 방법을 제안한다. 제안 방법은 단 한 번의 재학습만이 필요하며, 학습 후 지역화를 수행할 때는 Selective Search를 실행하지 않기 때문에 처리 시간이 대폭 줄어든다. 실험에서 기존 CAM의 히트맵들과 비교했을 때 핵심 특징 영역으로부터 주의 영역이 확장되고, 확장된 주의 영역 바운딩 박스에 대한 Ground Truth와의 IOU 계산에서 기존 CAM보다 약 58%가 개선되었다.