• Title/Summary/Keyword: 학습설계

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Development of Travel Time Estimation Algorithm for National Highway by using Self-Organizing Neural Networks (자기조직형 신경망 이론을 이용한 국도 통행시간 추정 알고리즘)

  • Do, Myungsik;Bae, Hyunesook
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.28 no.3D
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    • pp.307-315
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    • 2008
  • The aim of this study is to develop travel time estimation model by using Self-Organized Neural network(in brief, SON) algorithm. Travel time data based on vehicles equipped with GPS and number-plate matching collected from National road number 3 (between Jangji-IC and Gonjiam-IC), which is pilot section of National Highway Traffic Management System were employed. We found that the accuracies of travel time are related to location of detector, the length of road section and land-use properties. In this paper, we try to develop travel time estimation using SON to remedy defects of existing neural network method, which could not additional learning and efficient structure modification. Furthermore, we knew that the estimation accuracy of travel time is superior to optimum located detectors than based on existing located detectors. We can expect the results of this study will make use of location allocation of detectors in highway.

Applying the ANFIS to the Analysis of Rain and Dark Effects on the Saturation Headways at Signalized Intersections (강우 및 밝기에 따른 신호교차로 포화차두시간 분석에의 적응 뉴로-퍼지 적용)

  • Kim, Kyung Whan;Chung, Jae Whan;Kim, Daehyon
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.26 no.4D
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    • pp.573-580
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    • 2006
  • The Saturation headway is a major parameter in estimating the intersection capacity and setting the signal timing. But Existing algorithms are still far from being robust in dealing with factors related to the variation of saturation headways at signalized intersections. So this study apply the fuzzy inference system using ANFIS. The ANFIS provides a method for the fuzzy modeling procedure to learn information about a data set, in order to compute the membership function parameters that best allow the associated fuzzy inference system to track the given input/output data. The climate conditions and the degree of brightness were chosen as the input variables when the rate of heavy vehicles is 10-25 %. These factors have the uncertain nature in quantification, which is the reason why these are chosen as the fuzzy variables. A neuro-fuzzy inference model to estimate saturation headways at signalized intersections was constructed in this study. Evaluating the model using the statistics of $R^2$, MAE and MSE, it was shown that the explainability of the model was very high, the values of the statistics being 0.993, 0.0289, 0.0173 respectively.

Prediction of CDOM absorption coefficient using Oversampling technique and Machine Learning in upstream reach of Baekje weir (백제보 상류하천구간의 Oversampling technique과 Machine Learning을 활용한 CDOM 흡수계수 예측)

  • Kim, Jinuk;Jang, Wonjin;Kim, Jinhwi;Park, Yongeun;Kim, Seongjoon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.46-46
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    • 2022
  • 유기물의 복잡한 혼합물인 CDOM(Colored or Chromophoric Dissolved Organic Matter)은 하천 내 BOD(Biological Oxygen Demand), COD(Chemical Oxygen Demand) 및 유기 오염물질과 상당한 관련이 있다. CDOM은 가시광선 영역에서 빛을 흡수하는 성질을 가지고 있으며, 최근 원격감지 기술로 CDOM을 모니터링하기 위한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 백제보 상류 23km 구간에서 3년(2016~2018) 중 13일의 초분광영상을 활용하여 머신러닝 기반 CDOM을 추정 알고리즘을 개발하고자 한다. 초분광영상은 400~970 nm의 범위의 4 nm 간격 127개 대역의 분광해상도와 2 m의 공간해상도를 가진 항공기 탑재 AsiaFENIX 초분광 센서를 통해 수집하였으며 CDOM은 Millipore polycarbonate filter (𝚽47, 0.2 ㎛)에서 여과된 CDOM 샘플 자료를 200~800 nm의 흡수계수 스펙트럼으로 추출하여 사용하였다. CDOM 값은 전체기간 동안 2.0~11.0 m-1의 값 분포를 보였으며 5 m-1이상의 고농도 구간 자료개수가 전체 153개 샘플자료 중 21개로 불균형하다. 따라서 ADASYN(Adaptive Synthesis Sampling Approach)의 oversampling 방법으로 생성된 합성 데이터를 사용하여 원본 데이터의 소수계층 데이터 불균형을 해결하고 모델 예측 성능을 개선하고자 하였다. 생성된 합성 데이터를 입력변수로 하여 ANN(Artificial Neural Netowk)을 활용한 CDOM 예측 알고리즘을 구축하였다. ADASYN 기법을 통한 합성 데이터는 관측된 데이터의 불균형을 해결하여 기계학습 모델의 CDOM 탐지 성능을 향상시킬 수 있으며, 저수지 내 유기 오염물질 관리를 위한 설계를 지원하는데 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

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Designing Reward Function for Cooperative Traffic Signal Control at Multi-intersection (다중 교차로에서 협동적 신호제어를 위한 보상함수 설계)

  • Bae, Yo-han;Jang, Jin-heon;Song, Moon-hyuk
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2022.10a
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    • pp.110-113
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    • 2022
  • Nowadays, breaking through the conventional traffic signal control method based on mathematical optimization, artificial intelligence began to be used in the area. In response to this trend, many studies are ongoing to figure out how to utilize AI technology properly for traffic signal optimization. They just simply focus on which method will work well besides lots of machine learning techniques and abandon the reward function engineering. In many cases, the reward function consists of the average delay of the vehicles in the intersection. However, this may lead to AI's misunderstanding about the traffic signal control: what AI regards as a good situation may not be realistic. Even the reward function itself may not meet the service level. Therefore, this study analyzes the problems of previous reward functions and will suggest how to reward function can be enhanced.

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A Study on the Improvement of the Efficiency of School Report Documentation Using Artificial Intelligence Technology in Natural Language Processing (자연어 처리 인공지능 기술을 활용한 생활기록부 작성 효율성 제고 향상 연구)

  • Seo, Jung-Ho;Kim, Woong
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2022.07a
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    • pp.409-412
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    • 2022
  • 본 논문에서는 대입수시전형에서 생활기록부 입력은 대한민국 입시를 결정하는 매우 중요한 평가자료이다. 30명의 교사를 대상으로 실시한 설문조사를 통해서 교사들이 생활기록부를 작성하는데 가장 많이 참고하는 자료로는 수행평가 결과물, 발표내용, 보고서, 감상문 등의 학습 결과물(90%), 학생들이 작성한 자기평가서(73.3%), 관찰 평가지(50%)로 나타났으며, 80%(24명)의 교사들이 생활기록부를 작성하는데 고충을 겪고 있음을 확인할 수 있었다. 교사들이 느끼는 고충의 원인으로는 학생들의 개인별 특성 파악이 어려워 차별성있게 작성하는 것(76.7%)을 가장 힘들어 하였고, 작성해야 할 많은 수의 학생(60%), 문구를 만드는데 대해 부담(86.7%)을 느끼는 것으로 나타났다. 이 과정에서 교사의 전문성 뿐만 아니라 기계적이고 반복적인 작업도 많이 요구되고 있기 때문에, 생활기록부를 작성하는데에 도움을 줄 수 있는 프로그램 개발이 필요하다고 고안을 내었다. 교사들 역시 반복적이고 일률적인 생활기록부 작성에 도움을 줄 수 있는 프로그램이 있다면 유용하게 활용할 것이라는 응답이 90%였다. 따라서 본 연구에서 자연어 처리 인공지능 기술을 활용하여 교사들이 생활기록부를 작성하는데 있어 기계적이고 단순한 작업을 도와 주는 프로그램 개발에 대한 연구의 필요성을 제시하였다. 제안하는 프로그램은 학생들의 탐구보고서, 토론, 발표, 감상문 등의 생화기록부 작성 참고자료들을 텍스트로 변환하고 추상요약(Abstractive Summarization)을 통해 교사들이 효율적으로 작성하는데 활용될 수 있도록 설계하였다. 연구 결과 생활기록부 작성 참고자료를 텍스트로 변환하는 것과 추상요약을 할 수 있는 개방형 데이터셋까지는 확보하였다. 추상요약을 구현하는 방법에 대해서는 보다 심도 있는 추가연구가 필요하였다. 이를 통해 교사들이 교육 본질에 더욱 충실할 수 있는 환경을 마련하고, 내실 있는 생활기록부 작성이 공교육 신뢰 제고에 밑바탕이 되고자 한다.

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Style-Generative Adversarial Networks for Data Augmentation of Human Images at Homecare Environments (조호환경 내 사람 이미지 데이터 증강을 위한 Style-Generative Adversarial Networks 기법)

  • Park, Changjoon;Kim, Beomjun;Kim, Inki;Gwak, Jeonghwan
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2022.11a
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    • pp.565-567
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    • 2022
  • 질병을 앓고 있는 환자는 상태에 따라 병실, 주거지, 요양원 등 조호환경 내 생활 시 의료 인력의 지속적인 추적 및 관찰을 통해 신체에 이상이 생긴 경우 이를 감지하고, 신속하게 조치할 수 있도록 해야 한다. 의료 인력이 직접 환자를 확인하는 방법은 의료 인력의 반복적인 노동이 요구되며 실시간으로 환자를 확인해야 한다는 특성상 의료 인력이 상주해야 하기에 이는 곧, 의료 인력의 부족과 낭비로 이어진다. 해당 문제 해결을 위해 의료 인력을 대신하여 조호환경 내 환자의 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있는 딥러닝 모델들이 연구되고 있다. 딥러닝 모델은 데이터의 수가 많을수록 강인한 모델을 설계할 수 있으며, 데이터셋의 배경, 객체의 특징 분포 등 다양한 조건에 영향을 받기 때문에 학습에 필요한 도메인을 가지는 많은 양의 전처리된 데이터를 수집해야 한다. 따라서, 조호환경 내 환자에 대한 데이터셋이 필요하지만, 공개된 데이터셋의 경우 양이 매우 적으며 이를 반전, 회전기법 등을이용할 경우 데이터의 수를 늘릴 수 있지만, 같은 분포의 특징을 가지는 데이터가 생성되기에 데이터 증강 기법을 단순하게 적용하면 딥러닝 모델의 과적합을 야기한다. 또한, 조호환경 내 이미지 데이터셋은 얼굴 노출과 같은 개인정보가 포함 될 수 있으며 이를 보호하기 위해 정보들을 비식별화 해야 한다는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 조호환경에서 수집된 데이터 증강을 위한 Style-Generative Adversarial Networks 기법을 적용하여 조호환경 데이터셋 수집에 효과적인 증강 기법을 제안한다.

An Analysis of Job Roles and Competency Levels Recognized by Teacher Librarians (사서교사가 인식하는 직무 역할과 역량 수준 분석)

  • Juhyeon Park;Bong-Suk Kang;Jeonghoon, Lim;Sang Woo Han
    • Journal of Korean Library and Information Science Society
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    • v.54 no.3
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    • pp.193-221
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    • 2023
  • The purpose of this study is to identify how teacher librarians perceive the importance of each job and the expected job of other teachers and students, and to obtain basic information on their job recognition and to derive their jobs to be improved. To this end, after modifying the 25 jobs selected by Lim Jeong-hoon et al.(2021), 210 librarian teachers were measured for their own importance by job, the expected importance of other teachers and students, and the level of evaluation of their own performance ability. As a result of the analysis, teacher librarians recognized 'reading education and literacy education' as the most important, but recognized 'library event' as the most important task expected of other teachers and students, and recognized that 'library usage guidance' was the most outstanding. In addition, there were nine jobs that needed to be improved.

Development of a Data Science Education Program for High School Students Taking the High School Credit System (고교학점제 수강 고등학생을 위한 데이터과학교육 프로그램 개발)

  • Semin Kim;SungHee Woo
    • Journal of Practical Engineering Education
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    • v.14 no.3
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    • pp.471-477
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    • 2022
  • In this study, an educational program was developed that allows students who take data science courses in the high school credit system to explore related fields after learning data science education. Accordingly, the existing research and requirements for data science education were analyzed, a learning plan was designed, and an educational program was developed in accordance with a step-by-step educational program. In addition, since there is no research on data science education for the high school credit system in existing studies, the research was conducted in the stages of problem definition, data collection, data preprocessing, data analysis, data visualization, and simulation, and referred to studies on data science education that have been conducted in existing schools. Through this study, it is expected that research on data science education in the high school credit system will become more active.

Development of Basic Practice Cases for Recurrent Neural Networks (순환신경망 기초 실습 사례 개발)

  • Kyeong Hur
    • Journal of Practical Engineering Education
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    • v.14 no.3
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    • pp.491-498
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    • 2022
  • In this paper, as a liberal arts course for non-major students, a case study of recurrent neural network SW practice, which is essential for designing a basic recurrent neural network subject curriculum, was developed. The developed SW practice case focused on understanding the operation principle of the recurrent neural network, and used a spreadsheet to check the entire visualized operation process. The developed recurrent neural network practice case consisted of creating supervised text completion training data, implementing the input layer, hidden layer, state layer (context node), and output layer in sequence, and testing the performance of the recurrent neural network on text data. The recurrent neural network practice case developed in this paper automatically completes words with various numbers of characters. Using the proposed recurrent neural network practice case, it is possible to create an artificial intelligence SW practice case that automatically completes by expanding the maximum number of characters constituting Korean or English words in various ways. Therefore, it can be said that the utilization of this case of basic practice of recurrent neural network is high.

A Lightweight Deep Learning Model for Text Detection in Fashion Design Sketch Images for Digital Transformation

  • Ju-Seok Shin;Hyun-Woo Kang
    • Journal of the Korea Society of Computer and Information
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    • v.28 no.10
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    • pp.17-25
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    • 2023
  • In this paper, we propose a lightweight deep learning architecture tailored for efficient text detection in fashion design sketch images. Given the increasing prominence of Digital Transformation in the fashion industry, there is a growing emphasis on harnessing digital tools for creating fashion design sketches. As digitization becomes more pervasive in the fashion design process, the initial stages of text detection and recognition take on pivotal roles. In this study, a lightweight network was designed by building upon existing text detection deep learning models, taking into consideration the unique characteristics of apparel design drawings. Additionally, a separately collected dataset of apparel design drawings was added to train the deep learning model. Experimental results underscore the superior performance of our proposed deep learning model, outperforming existing text detection models by approximately 20% when applied to fashion design sketch images. As a result, this paper is expected to contribute to the Digital Transformation in the field of clothing design by means of research on optimizing deep learning models and detecting specialized text information.