• 제목/요약/키워드: 적대 네트워크

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주목 메커니즘 기반의 멀티 스케일 조건부 적대적 생성 신경망을 활용한 고해상도 흉부 X선 영상 생성 기법 (Generation of High-Resolution Chest X-rays using Multi-scale Conditional Generative Adversarial Network with Attention)

  • 안경진;장영걸;하성민;전병환;홍영택;심학준;장혁재
    • 방송공학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.1-12
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    • 2020
  • 의료분야에서 질환별 유병률 차이로 인한 데이터 수적 불균형은 흔하게 발생되는 문제로 인공지능 학습 성능을 저하시켜 개발의 어려움을 초래한다. 최근 이러한 데이터 수적 불균형문제를 해결하기 위한 한 방법으로 적대적 생성 신경망(GAN) 기술이 도입되었고 다양한 분야에 성공적으로 적용되어왔다. 그러나 수적 불균형에 의해 저하된 성능 문제를 해결하는데 있어서 기존 연구들의 영상 해상도가 아직 충분하지 않고 영상 내 구조가 전역적으로 일관성 있게 모델링 되지 않아 좋은 결과를 얻기 어렵다. 본 논문에서는, 흉부 X선 영상 데이터의 수적 불균형문제를 해결하기 위하여 고해상도 영상을 생성할 수 있는 주목 메커니즘 기반 멀티 스케일 조건부 적대적 생성 네트워크를 제안한다. 해당 네트워크는 질환제어 조건변수에 의해 하나의 네트워크만으로 다양한 질환 영상을 생성할 수 있어 각 클래스별로 학습을 하는 비효율성을 줄였고, 자기 주목 메커니즘을 통해 영상 내 장거리 종속성 문제를 해결하였다.

음성인식 성능 개선을 위한 다중작업 오토인코더와 와설스타인식 생성적 적대 신경망의 결합 (Combining multi-task autoencoder with Wasserstein generative adversarial networks for improving speech recognition performance)

  • 고조원;고한석
    • 한국음향학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.670-677
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    • 2019
  • 음성 또는 음향 이벤트 신호에서 발생하는 배경 잡음은 인식기의 성능을 저하시키는 원인이 되며, 잡음에 강인한 특징을 찾는데 많은 노력을 필요로 한다. 본 논문에서는 딥러닝을 기반으로 다중작업 오토인코더(Multi-Task AutoEncoder, MTAE) 와 와설스타인식 생성적 적대 신경망(Wasserstein GAN, WGAN)의 장점을 결합하여, 잡음이 섞인 음향신호에서 잡음과 음성신호를 추정하는 네트워크를 제안한다. 본 논문에서 제안하는 MTAE-WGAN는 구조는 구배 페널티(Gradient Penalty) 및 누설 Leaky Rectified Linear Unit (LReLU) 모수 Parametric ReLU (PReLU)를 활용한 변수 초기화 작업을 통해 음성과 잡음 성분을 추정한다. 직교 구배 페널티와 파라미터 초기화 방법이 적용된 MTAE-WGAN 구조를 통해 잡음에 강인한 음성특징 생성 및 기존 방법 대비 음소 오인식률(Phoneme Error Rate, PER)이 크게 감소하는 성능을 보여준다.

생성적 적대 네트워크로 자동 생성한 감성 텍스트의 성능 평가 (Evaluation of Sentimental Texts Automatically Generated by a Generative Adversarial Network)

  • 박천용;최용석;이공주
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제8권6호
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    • pp.257-264
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    • 2019
  • 최근 자연언어처리 분야에서 딥러닝 모델이 좋은 성과를 보이고 있다. 이러한 딥러닝 모델의 성능을 향상시키기 위해서는 많은 양의 데이터가 필요하다. 하지만 많은 양의 데이터를 모으기 위해서는 많은 인력과 시간이 소요되기 때문에 데이터 확장을 통해 이와 같은 문제를 해소할 수 있다. 그러나 문장 데이터의 경우 이미지 데이터에 비해 데이터 변형이 어렵기 때문에 다양한 문장을 생성할 수 있는 생성 모델을 통해 문장 데이터 자동 확장을 해보고자 한다. 본 연구에서는 최근 이미지 생성 모델에서 좋은 성능을 보이고 있는 생성적 적대 신경망 중 하나인 CS-GAN을 사용하여 학습 데이터로부터 새로운 문장들을 생성해 보고 유용성을 다양한 지표로 평가하였다. 평가 결과 CS-GAN이 기존의 언어 모델을 사용할 때보다 다양한 문장을 생성할 수 있었고 생성된 문장을 감성 분류기에 학습시켰을 때 감성 분류기의 성능이 향상됨을 보였다.

생성적 적대 신경망을 활용한 부분 위변조 이미지 생성에 관한 연구 (A Study on Image Creation and Modification Techniques Using Generative Adversarial Neural Networks)

  • 송성헌;최봉준;문미경
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.291-298
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    • 2022
  • 생성적 적대 신경망(Generative Adversarial Networks, GAN)은 내부의 두 신경망(생성망, 판별망)이 상호 경쟁하면서 학습하는 네트워크이다. 생성자는 현실과 가까운 이미지를 만들고, 구분자는 생성자의 이미지를 더 잘 감별하도록 프로그래밍 되어있다. 이 기술은 전체 이미지 X를 다른 이미지 Y로 생성, 변환 및 복원하기 위해 다양하게 활용되고 있다. 본 논문에서는 원본 이미지에서 부분 이미지만 추출한 후, 이를 자연스럽게 다른 객체로 위변조할 수 있는 방법에 관해 기술한다. 먼저 원본 이미지에서 부분 이미지만 추출한 후, 기존에 학습시켜놓은 DCGAN 모델을 통해 새로운 이미지를 생성하고, 이를 전체적 스타일 전이(overall style transfer) 기술을 사용하여 원본 이미지의 질감과 크기에 어울리도록 리스타일링(re-styling) 한 후, 원본 이미지에 자연스럽게 결합하는 과정을 거친다. 본 연구를 통해 원본 이미지의 특정 부분에 사용자가 원하는 객체 이미지를 자연스럽게 추가/변형할 수 있음으로써 가짜 이미지 생성의 또 다른 활용 분야로 사용될 수 있을 것이다.

딥러닝을 이용한 광학적 프린지 패턴의 생성 (Generation of optical fringe patterns using deep learning)

  • 강지원;김동욱;서영호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제24권12호
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    • pp.1588-1594
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    • 2020
  • 본 논문에서는 심층신경망(deep neural network, DNN)을 이용하여 디지털 홀로그램을 생성하는 신경망의 학습을 위한 데이터 균형 조정 방법에 대하여 논의 한다. 심층신경망은 딥러닝(deep learning, DL) 기술에 기반을 두고 있고, 생성형 적대적 네트워크(generative adversarial network, GAN)계열을 이용한다. 심층 신경망을 통하여 생성 하고자하는 홀로그램의 기본 단위인 프린지 패턴은 홀로그램 평면과 객체의 위치에 따라 데이터의 형태가 매우 다르다. 하지만 데이터의 분류 기준이 명확하지 않기 때문에 학습 데이터의 불균형이 생길 수 있다. 학습 데이터의 불균형은 곧 학습의 불안정 요소로 작용한다. 따라서 분류 기준이 명확하지 않은 데이터를 분류하고 균형을 맞추는 방법을 제시한다. 그리고 이를 통하여 학습이 안정화됨을 보인다.

GAN 모델에서 손실함수 분석 (A Study on the Loss Functions of GAN Models)

  • 이초연;박지수;손진곤
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2019년도 추계학술발표대회
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    • pp.942-945
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    • 2019
  • 현재 딥러닝은 컴퓨터 분야에서 이미지 처리 방법으로 활용도가 높아지면서 딥러닝 모델 개발 연구가 활발히 진행되고 있다. 딥러닝 모델 중에서 이미지 생성모델은 대표적으로 GAN(Generative Adversarial Network, 생성적 적대 신경망) 모델을 활용하고 있다. GAN은 생성기 네트워크와 판별기 네트워크를 이용하여 진짜 같은 이미지를 생성한다. 생성된 이미지는 실제 이미지와의 오차를 최소화해야 하며 이때 사용하는 함수를 손실함수라고 한다. GAN에서 손실함수는 이미지를 생성하는 학습이 불안정하여 이미지 품질이 떨어지는 문제가 있다. 개선된 GAN 관련 연구가 진행되고 있지만 완전한 문제 해결에는 부족하다. 본 논문은 7개의 GAN 모델에서 사용하는 손실함수를 분류하고 특징을 분석한다.

강화학습 기반 네트워크 취약점 분석을 위한 적대적 시뮬레이터 개발 연구 (A Study on the Development of Adversarial Simulator for Network Vulnerability Analysis Based on Reinforcement Learning)

  • 김정윤;박종열;오상호
    • 정보보호학회논문지
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    • 제34권1호
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    • pp.21-29
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    • 2024
  • ICT와 network의 발달로 규모가 커진 IT 인프라의 보안 관리가 매우 어려워지고 있다. 많은 회사나 공공기관에서 시스템과 네트워크 보안 관리에 어려움을 겪고 있다. 또한 하드웨어와 소프트웨어의 복잡함이 커짐에 따라 사람이 모든 보안을 관리한다는 것은 불가능에 가까워지고 있다. 따라서 네트워크 보안 관리에 AI가 필수적이다. 하지만 실제 네트워크 환경에 공격 모델을 구동하는 것은 매우 위험하기에 실제와 유사한 네트워크 환경을 구현하여 강화학습을 통해 사이버 보안 시뮬레이션 연구를 진행하였다. 이를 위해 본 연구는 강화학습을 네트워크 환경에 적용하였고, 에이전트는 학습이 진행될수록 해당 네트워크의 취약점을 정확하게 찾아냈다. AI를 통해 네트워크의 취약점을 발견하면, 자동화된 맞춤 대응이 가능해진다.

인지 무선통신 네트워크의 보안 문제 연구 (A Study of Security Issues of Cognitive Radio Network)

  • 문상국
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2011년도 추계학술대회
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    • pp.662-665
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    • 2011
  • 인지 무선통신 네트워크는 현재까지 폭넓은 커뮤니티 중심의 오픈소스의 형식으로 연구되고 있으며, 프로그램이 가능한 플랫폼 기반의 연구 성과라는 생각에 대한 잠재적인 기대치는 매우 높다. 하지만, 이러한 무선 플랫폼의 확산과 지원하는 소프트웨어의 오픈소스적인 특성 또한 그 위험성이 매우 높다고 할 수 있다. 사용자간 (peer-to-peer) 소프트웨어가 한 때 오용되었던 것처럼, 개별 프로그래머가 저렴하고 쉽게 널리 보급할 수 있는 인지 무선통신 플랫폼을 개발하여 대중적으로 악용할 수 있는 가능성이 매우 큰 것이다. 이렇게 되면 차세대 무선 통신의 새로운 연구로 얻을 수 있는 이익 보다 인지 무선통신 디바이스를 재프로그래밍하여 통신법규를 어기거나 적대적으로 악용할 수 있는 부정적인 영향이 오히려 심각해 질 수 있다. 본 고에서는 이러한 인지 무선통신 네트워크의 보안 문제를 살펴보고, 효과적인 대체방안에 대하여 분석하였다.

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가상 합성 전장 환경에서의 효율적인 전송 알고리즘 구현 방안 및 설계 (Design and Implementation scheme of effective transmission algorithm in virtual battlefield environments)

  • 장의진;윤미연;김산;신용태
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2002년도 봄 학술발표논문집 Vol.29 No.1 (A)
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    • pp.394-396
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    • 2002
  • '분산 모의훈련 전장환경'은 실제 또는 가상전쟁, 전투 등 군사 상황을 묘사하기 위해, 둘 또는 그 이상의 적대 세력간에 발생하는 군사적 상황을 게임규칙, 자료 및 절차를 사용하여 모의하는 군사작전 게임(war game)을 의미한다. 이는 컴퓨터와 네트워크를 이용한 '합성 가상 전장환경'에서 구현되는데, 특성상 다수의 게이머와 게이머, 게이머와 객체, 객체들간에 네트워크를 통한 빈번한 메시지 송.수신을 통한 정보를 교환하고 실시간으로 상호동작 한다. 즉, '합성 가상 전장환경'의 구현을 위해서는 신뢰성과 실시간성을 보장하는 다자간 통신의 보장이 핵심을 이룬다. 그러나, 일반 인터넷상의 브로드캐스팅 기술을 적용할 경우, 가상전장환경에서 폭주하는 통신량을 실시간으로 처리하기엔 어려운 문제점이 있다. 따라서 '합성 가상전장가상환경'의 보다 효과적인 구현을 위해서는 고신뢰 실시간 다중 그룹통신 기술의 개발이 요구된다. 본 논문은 그룹통신 개념에 기반하여 가상 합성 전장 환경에 적용할 수 있는 효율적인 전송 서비스를 위한 네 가지 전송 알고리즘을 제시하며, API 설계를 통해 서비스를 구현한다.

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라이트필드 초해상도와 블러 제거의 동시 수행을 위한 적대적 신경망 모델 (Adversarial Framework for Joint Light Field Super-resolution and Deblurring)

  • 조나단 사무엘;백형선;박인규
    • 방송공학회논문지
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    • 제25권5호
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    • pp.672-684
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    • 2020
  • 시차 기반 영상처리에 대한 연구들이 증가함에 따라 저해상도 및 모션 블러된 라이트필드 영상을 복원하는 연구는 필수적이 되었다. 이러한 기법들은 라이트필드 영상 향상 과정으로 알려져 있으나 두 개 이상의 문제를 동시에 해결하는 기존의 연구는 거의 존재하지 않는다. 본 논문에서는 라이트필드 공간 영역 초해상도 복원과 모션 블러 제거를 동시 수행하는 프레임워크를 제안한다. 특히, 저해상도 및 6-DOF 모션 블러된 라이트필드 데이터셋으로 훈련하는 간단한 네트워크를 생성한다. 또한 성능을 향상하기 위해 생성적 적대 신경망의 지역 영역 최적화 기법을 제안하였다. 제안한 프레임워크는 정량적, 정성적 측정을 통해 평가하고 기존의 state-of-the-art 기법들과 비교하여 우수한 성능을 나타냄을 보인다.