• 제목/요약/키워드: 지수함수

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활성화 함수 근사를 통한 지수함수 기반 신경망 마스킹 기법 (Masking Exponential-Based Neural Network via Approximated Activation Function)

  • 김준섭;김규상;박동준;박수진;김희석;홍석희
    • 정보보호학회논문지
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    • 제33권5호
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    • pp.761-773
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    • 2023
  • 본 논문에서는 딥러닝 분야에서 사용되는 신경망 모델, 그중에서도 다중 계층 퍼셉트론 모델에 사용되는 지수함수 기반의 활성화 함수를 근사 함수로 대체하고, 근사 함수에 마스킹을 적용함으로써 신경망 모델의 추론 과정의 전력 분석 저항성을 높이는 방법을 제안한다. 이미 학습된 값을 사용하여 연산하는 인공 신경망의 추론 과정은 그 특성상 가중치나 편향 등의 내부 정보가 부채널 공격에 노출될 위험성이 있다. 다만 신경망 모델의 활성화 함수 계층에서는 매우 다양한 함수를 사용하고, 특히 지수함수 기반의 활성화 함수에는 마스킹 기법 등 통상적인 부채널 대응기법을 적용하기가 어렵다. 따라서 본 연구에서는 지수함수 기반의 활성화 함수를 단순한 형태로 근사하여도 모델의 치명적인 성능 저하가 일어나지 않음을 보이고, 근사 함수에 마스킹을 적용함으로써 전력 분석으로부터 안전한 순방향 신경망 모델을 제안하고자 한다.

Chebychev 항등식과 Bessel 계수를 이용한 지수펄스모형함수 생성 및 특성 (Generation and Characteristics of Exponential Pulse Shaping Functions using Chebychev Identity Equation and Bessel Coefficients)

  • 이정재;박선광
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.60-65
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    • 2009
  • 본 논문에서는 Chebychev 항등식과 Bessel 계수로부터 유도 될 수 있는 새로운 지수펄스모형함수를 제안하고 그 특성을 고찰한다. 제안된 지수펄스모형함수는 매개변수 변화에 따라 시간과 주파수영역에서 서로 다른 특성을 갖는 다양한 펄스 모형함수를 발생시킬 수 있다. 그리고 지수펄스모형함수의 미분함수로부터 여러 형태를 갖는 새로운 펄스모형함수를 얻을 수 있다. 미분으로부터 얻어지는 지수펄스함수의 짝수 계와 홀수 계 미분 함수간은 직교성을 유지한다. 이러한 기본적인 특성을 통상적인 Gaussian 펄스 모형함수와 비교 분석함으로써 그 유용성을 확인한다. 통신시스템의 요구 설계조건에 따라 최적의 지수펄스파형을 선택하여 사용할 수 있다.

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고등학생의 함수의 모양 그리기와 해석하는 능력 분석 (Analysis of the ability to interpret and draw a graph of the function to high school students)

  • 안종수
    • 한국학교수학회논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.299-316
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    • 2012
  • 본 연구에서는 이차함수, 유리함수, 무리함수, 지수함수, 로그함수, 삼각함수와 같이 고등학교 수학 교육과정에서 이미 배운 기본적인 함수들의 모양 그리기와 해석하는 능력을 분석하였다. 00 고등학교의 인문반 2개반(64명)과 자연반 2개반(64명)을 대상으로 조사한 결과 주어 진 함수들의 모양을 그리지 못한 학생이 50% 이상이었다. 또한 함수가 지닌 중요한 성질인 정의역, 치역, 최솟값, 최댓값, 주기 등에 대한 해석하는 능력이 부족한 것으로 나타났다. 본 연구에서는 함수단원이 고등학교 수학이나 대학 교양 수학에서 기초가 되는 내용이므로 함수의 개념과 함수의 모양 그리기, 함수의 모양 오류 데이터 분석 등의 수학학습에 관하여 연구하였다.

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나선 은하의 화학적 진화 : 우리 은하의 초기 질량함수와 별탄생율

  • 안홍배;임정애;강용희
    • 천문학논총
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    • 제6권1호
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    • pp.1-15
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    • 1991
  • 원반 및 해일로의 이중역 (two-zone) 모형을 바탕으로하여 나선은하의 화학적 진화 모형을 만들었다. 모형의 검증을 위하여 구체적인 수치계산을 수행하고 그 결과를 태양 부근에서 관측된 중원소 분포 등, 화학적 진화와 관련된 제반 관측 사실과 비교함으로써 은하계의 진화를 추론하였다. 모형의 수치계산 결과에 의하면 나선은하의 화학적 진화는 헤일로외 붕괴 과정과 별탄생율에 크게 의존하며, 원반의 초기질량함수와 별탄생율에 따라 서로 다른 양상을 보인다. 태양 부근 원반의 중원소 분포 등을 성공적으로 설명할 수 있는 진화 모형에서, 별탄생율은 가스의 질량 또는 표면밀도의 멱승에 비례하거나 시간에 따라 단조 감소하는 지수함수로써 표현되며, 초기질량함수는 헤일로에서는 다양한 형태의 함수 모두로써 가능하지만, 원반의 경우에는 시간에 따라 변화하는 질량함수를 채택하여야 한다. 우리 은하의 헤일로의 고속붕괴 모형에서는 시간에 따라 지수함수로 변화하는 별탄생율이 관측과 부하되지만, 반면 저속붕괴의 경우에는 가스 질량의 멱함수로 표현되는 별탄생율이 관측과 부합된다.

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지수함수 형태의 거리함수에서 미분계수의 절차적 지식 구성과 표현의 변화에 대한 사례연구 (A Case Study on the Change of Procedural Knowledge Composition and Expression of Derivative Coefficient in Exponential Function Type Distance)

  • 이동근;김숙희
    • 대한수학교육학회지:학교수학
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    • 제19권4호
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    • pp.639-661
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    • 2017
  • 본 연구는 미분계수를 절차적 지식(거리함수 f(x)에서 a초에서 k초까지의 평균속력을 식으로 구성하여, 분모에 있는 인수를 약분한 다음 a에 k를 대입하여 속력함수를 구하는 방식)으로 구성한 고등학교 1학년 학생 세 명과의 교수실험 내용을 분석한 연구이다. 특히 본 연구에서는 분모에 있는 인수가 약분되기 어려운 거리함수(무리함수, 지수함수)에서 속력함수를 구성하는 과정을 중심으로 학생들이 구성한 절차적 지식에 대하여 학생 스스로의 고민과 표현이 어떠한지를 중심으로 분석하였다. 이 과정에서 학생들은 최초 구성한 절차적 지식에 대하여 다양한 고민과 표현의 변화를 보여주었다. 특히 학생B는 이 과정에서 기존에 자신이 알고 있는 지식을 모두 설명하지 못할 경우 자신이 구성한 미분계수를 구하는 절차에 대하여 고민하고 반성하는 모습을 보여주었다. 본 연구는 미분계수 학습에서 학생들의 계산 방식에 대한 이해를 더해주고, 미분계수를 구할 때 절차적 지식을 구성한 학생들에게 어떻게 자신들이 구성한 절차에 대하여 반성할 수 있는 기회를 제공할 것인지에 대하여 고민하였다는 점에서 의미를 갖는다.

강건최적설계에서 목적함수의 강건성 지수에 대한 연구 (Investigation of the Robustness Index of the Objective Function in Robust Optimization)

  • 이세정;정성범;박경진
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권5호
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    • pp.589-599
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    • 2013
  • 강건최적설계의 개념은 다구찌 법에 근간을 두고 있다. 특히, 목적함수의 강건성 지수들은 설계변수나 파라미터의 변동에 둔감하고 보수적인 설계를 추구한다. 그 목적을 달성하기 위해 다양한 강건성 지수들이 소개되고 있다. 소개된 다양한 지수와 방법은 나름의 목적과 의미를 지니고 있다. 하지만, 다구찌 법에서 의미하는 강건설계의 의미를 목적함수의 강건성 지수로 반영하여 최적설계 문제로 확장하는 것에는 한계점이 발생할 수 있다. 본 논문의 목적은 기존 강건성 지수 연구들의 특징과 한계점을 파악하고 강건최적설계 연구의 고찰을 수행하는데 있다. 목적함수의 강건성 지수들의 특징을 확인하기 위해 결정론적 최적해와 강건해의 구분이 명확한 수학적 예제를 사용하여 평가를 수행하고 분석하였다. 더불어, 고찰을 토대로 강건최적설계에서의 강건성에 대한 새로운 관점과 상한함수를 사용한 목적함수의 강건성 지수를 제시하였다.

SPECT 영상에서 불균등 감약물질의 콤프톤 산란 분포함수 (Compton Scatter Distribution Function in Non-uniform Attenuation Media in SPECT)

  • 이만구
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제14권2호
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    • pp.45-53
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    • 1991
  • SPECT 영상에서 콤프톤 산란 광자는 공간분해능의 감소와 그 양을 측정하는데 있어 정확성과 정밀성을 감소시킨다. 이와같은 콤프톤 산란의 영향을 감소시키기 위하여 사용하는 대부분의 보정방법은 선원의 위치로부터 거리의 단일지수함수로 대칭인 산란분포함수를 고려하게 된다. 본 연구는 균등 및 불균등 산란에 대한 산란분포함수를 얻기 위하여 보다 현실적인 접근방법을 시도하였다. 산란 및 비산란광자의 공간분포와 에너지분포를 얻기 위하여 뼈, 폐, 물의 균등 및 불균등 분포로 된 원통형의 팬톰 속에 $^{99m}Tc$의 선선원 및 점선원을 놓고 Monte Carlo Simulation을 하였으며, 깊이의 함수, media의 접촉영역으로부터 선원거리 및 산란체의 밀도의 변화로 표현한 산란분포함수(SDF)를 얻었다. 산란분포함수는 균등한 뼈, 폐, 물에서는 선원위치로부터 거리의 단일지수함수(single exponential functions)로 대칭으로 나타났으며, 두 물체의 조합에서는 2중지수함수(dual exponential functions)로 비대칭으로 나타났다. 산란분율은 20% window photopeak에서 총 계수의 8%에서 53%까지 다양한 변화가 있었으며, 지수함수의 기울기는 $0.1{\sim}0.9\;cm^{-1}$의 범위로 나타났다. 불균등 산란체에서 얻은 산란분포함수는 SPECT 영상에 있어 콤프톤 산란의 감소에 대한 보다 정확한 보정방법의 개발에 필요한 정보를 제공할 것이다.

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비매개변수적 Kernel 가중함수의 수문학적 응용

  • 문영일
    • 물과 미래
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    • 제33권5호
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    • pp.49-55
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    • 2000
  • 전통적인 매개변수적 목적함수 추정방법은 관측자료의 모든 영역에 걸쳐 선형 또는 지수함수 형태의 가정을 기본으로 매개변수를 추정하는 반면 비매개 변수적 Kernel 가중함수를 이용한 방법은 목적함수의 형태에 대한 가정이 필요 없이 관심 있는 임의의 추정지점에서 이웃하는 자료를 이용하여 목적함수를 국지적으로 근사하는 방법이다. 추계학적 수문학의 전형적인 문제인 "목적함수의 가정"에 의해 발생되는 문제를 줄이려는 노력의 일환으로 비매개변수적 Kernel 가중함수를 이용하는 방법에 연구되었고, 본 지면에서는 Kernel 가중함수를 이용한 비매개변수적 확률밀도함수의 기본이론과 빈도해석, 회귀모형 및 비동질성 천이확률 등의 수문학적 응용에 대하여 살펴보았다.

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유한체 상의 지수 함수의 분류와 암호학에의 응용 (Classification of Exponent Permutations over finite fields GF($2^n$) and its applications)

  • 박상우;김광조
    • 정보보호학회논문지
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    • 제6권4호
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    • pp.97-106
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    • 1996
  • 유한체 GF($2^n$)상의 모든 지수 함수들의 군에 동치 관계를 정의하고, 이들 동치 관계에 의해 분류된 각 동치류에 속하는 지수 함수들은 동일한 암호학적 성질을 가짐을 보인다. 그리고, GF($2^7$)과 GF($2^8$)상의 모든 지수 함수들을 분류한다. 다음으로 지수 함수 분류의 3가지 응용을 제시한다. 우선 GF($2^n$)상의 2개의 지수 함수의 연접에 의한 $n\;{\times}\;2n$ S(ubstitution)-box의 설계 방법을 제안하고, 그들의 입.출력 변화 내성과 선형 내성을 분석한다. 그리고, Eurocrypt '93에서 Beth가 세운 가설이 그릇된 것임을 지적하고, LOKI 블록 알고리즘에 사용된 S-box의 안전성에 대하여 논한다.

가중함수에 따른 능동제어 알고리듬의 비교 연구 (Comparative Study on Active Control Algorithms through Weighting Functions)

  • 민경원;김진구;김성춘;정란
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제14권2호
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    • pp.173-179
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    • 2001
  • 성능지수는 제어 대상이 되는 구조물의 응답과 제어기의 성능에 관한 가중함수로 구성되어 있다. 따라서 가중함수의 설계에 따라 성능지수가 변화되며 제어 효율이 달라진다. 본 논문에서는 최적 능동제어 알고리듬의 일종인 시간 영역에서의 성능지수를 고려한 LQR기법과 LQG기법 및 주파수 영역에서의 성능지수를 고려한 H₂기법에 대하여 동일한 가중함수를 적용하여 제어 성능인 제어율과 제어력을 비교하는데 목적을 두고 있다. 그러나, LQG기법은 모든 상태 변수를 알아야 하는 LQR기법의 한계를 극복할 수 있으며 LQR기법과 동일 수준의 제어율과 제어력을 보이고 있고 출력 제어라는 장점을 고려하면 현실적인 기법이라고 말할 수 있다. 마지막으로 구조물 응답과 제어기의 주파수 특성을 고려하여 주파수 필터의 가중함수를 설계하는 H₂기법을 분석하였다. H₂기법은 제어력을 저주파수 영역에 집중시킬 수 있기 때문에 구조물 응답을 효과적으로 제어할 수 있는 방법으로 분석되었다.

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