대부분의 블록체인이 사용하는 작업증명 합의 알고리즘은 채굴이라는 형태로 대규모의 컴퓨팅리소스 낭비를 초래하고 있다. 작업증명의 컴퓨팅리소스 낭비를 줄이기 위해 유용한 작업증명 합의 알고리즘이 연구 되었으나 여전히 블록 생성 시 리소스 낭비와 채굴의 중앙화 문제가 존재한다. 본 논문에서는 블록생성을 위한 상대적으로 비효율적인 연산 과정을 분산 인공지능 모델 학습으로 대체하여 블록생성 시 리소스 낭비문제를 해결하였다. 또한 학습 과정에 참여한 노드들에게 공평한 보상을 제공함으로써 컴퓨팅파워가 약한 노드의 참여 동기를 부여했고, 기존 중앙 집중 인공지능 학습 방식에 근사한 성능은 유지하였다. 제안된 방법론의 타당성을 보이기 위해 분산 인공지능 학습이 가능한 블록체인 네트워크를 구현하여 리소스 검증을 통한 보상 분배를 실험 하였고, 기존 중앙 학습 방식과 블록체인 분산 인공지능 학습 방식의 결과를 비교하였다. 또한 향후 연구로 블록체인 메인넷과 인공지능 모델 확장 시 발생 할 수 있는 문제점과 개발 방향성을 제시함으로서 논문을 마무리 하였다.
본 논문은 인터넷에 연결된 여러 형태의 플랫폼 상에 장착되어 있는 다양한 응용 프로그램 통합을 지원하는 e-비즈니스 응용 프로그램 통합(eAI) 프레임워크를 제안한다. 연결된 응용 프로그램은 프레임워크를 구성하고 있는 워크플로우 시스템에 의해서 구동되고 조정되면서 특정 비즈니스 목적을 달성하게 된다. 프레임워크 구성을 위해서 5개의 하위 프레임워크 구성 모듈이 도출되었으며 도출된 각 모듈의 기능과 역할이 정의되었다. 도출된 5개의 하위 모듈은 비즈니스 프로세스 설계 툴, eAI 플랫폼, 비즈니스 프로세스 변환 모듈, UDDI 연결 모듈, 그리고 워크플로우 시스템을 포함한다. 제안된 프레임워크 환경에서 기업 내$\cdot$외부 응용 프로그램들은 방화벽에 구애되지 않고 손쉽게 통합될 수 있다. 본 논문에서는 제안된 시스템의 구현을 위한 워크플로우 시스템의 확장에 대해서 비교적 자세하게 기술하였으며, 구현된 eAI 프레임워크를 사용한 응용 프로그램 구현을 통하여 제안된 프레임워크의 유용성을 확인하였다. 완전한 기능을 갖춘 eAI 솔루션은 이 프레임워크에 추가적인 기능을 점진적으로 추가함으로써 구현 가능하다.
International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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제12권1호
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pp.90-94
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2020
Artificial intelligence (AI) is software that learns large amounts of data and provides the desired results for certain patterns. In other words, learning a large amount of data is very important, and the role of memory in terms of computing systems is important. Massive data means wider bandwidth, and the design of the memory system that can provide it becomes even more important. Providing wide bandwidth in AI systems is also related to power consumption. AlphaGo, for example, consumes 170 kW of power using 1202 CPUs and 176 GPUs. Since more than 50% of the consumption of memory is usually used by system chips, a lot of investment is being made in memory technology for AI chips. MRAM, PRAM, ReRAM and Hybrid RAM are mainly studied. This study presents various memory technologies that are being studied in artificial intelligence chip design. Especially, MRAM and PRAM are commerciallized for the next generation memory. They have two significant advantages that are ultra low power consumption and nearly zero leakage power. This paper describes a comparative analysis of the four representative new memory technologies.
The proposed AI processor architecture has high throughput for accelerating the neural network and reduces the external memory bandwidth required for processing the neural network. For achieving high throughput, the proposed super thread core (STC) includes 128 × 128 nano cores operating at the clock frequency of 1.2 GHz. The function-safe architecture is proposed for a fault-tolerance system such as an electronics system for autonomous cars. The general-purpose processor (GPP) core is integrated with STC for controlling the STC and processing the AI algorithm. It has a self-recovering cache and dynamic lockstep function. The function-safe design has proved the fault performance has ASIL D of ISO26262 standard fault tolerance levels. Therefore, the entire AI processor is fabricated via the 28-nm CMOS process as a prototype chip. Its peak computing performance is 40 TFLOPS at 1.2 GHz with the supply voltage of 1.1 V. The measured energy efficiency is 1.3 TOPS/W. A GPP for control with a function-safe design can have ISO26262 ASIL-D with the single-point fault-tolerance rate of 99.64%.
Mobile computing devices are becoming increasingly prevalent in a huge range of physical area, offering a considerable market opportunity. The focus of this paper is on the development of a platform of fault diagnosis system integrating with personal digital assistant (PDA). An improvement of induction machine rotor fault diagnosis based on AI algorithms approach is presented. This network system consists of two parts; condition monitoring and fault diagnosis by using Artificial Intelligence algorithm. LabVIEW allows easy interaction between acquisition instrumentation and operators. Also it can easily integrate AI algorithm. This paper presents a development environment fur intelligent application for PDA. The introduced configuration is a LabVIEW application in PDA module toolkit which is LabVIEW software.
AI 기술을 활용한 다양한 서비스가 개발되면서, AI 서비스 운영에 많은 관심이 집중되고 있다. 최근에는 AI 기술도 하나의 ICT 서비스를 보고, 범용적인 AI 서비스 운영을 위한 연구가 많이 진행되고 있다. 본 논문에서는 일반적인 기계학습 개발 절차의 마지막 단계인 기계학습 모델 배포 및 운영에 초점을 두고 AI 서비스 운영을 위한 시스템 측면에서의 연구 결과를 기술하였다. 3대의 서로 다른 Ubuntu 시스템을 구축하고, 이 시스템상에서 서로 다른 AI 모델(RFCN, SSD-Mobilenet)과 서로 다른 통신 방식(gRPC, REST)의 조합으로 2017 validation COCO dataset의 데이터를 이용하여 객체 검출 서비스를 Tensorflow serving을 통하여 AI 서비스를 요청하는 부분과 AI 서비스를 수행하는 부분으로 나누어 실험하였다. 다양한 실험을 통하여 AI 모델의 종류가 AI 머신의 통신 방식보다 AI 서비스 추론 시간에 더 큰 영향을 미치고, 객체 검출 AI 서비스의 경우 검출하려는 이미지의 파일 크기보다는 이미지 내의 객체 개수와 복잡도에 따라 AI 서비스 추론 시간이 더 큰 영향을 받는다는 것을 알 수 있었다. 그리고, AI 서비스를 로컬이 아닌 원격에서 수행하면 성능이 좋은 머신이라고 하더라도 로컬에서 수행하는 경우보다 AI 서비스 추론 시간이 더 걸린다는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과를 통하여 서비스 목표에 적합한 시스템 설계와 AI 모델 개발 및 효율적인 AI 서비스 운영이 가능해질 것으로 본다.
블렌더봇 2.0 대화모델은 인터넷 검색 모듈과 멀티 세션의 도입을 통해 실시간 정보를 반영하고, 사용자에 대한 정보를 장기적으로 기억할 수 있도록 함으로써 오픈 도메인 챗봇을 대표하는 대화모델로 평가받고 있다. 그럼에도 불구하고 해당 모델은 아직 개선점이 많이 존재한다. 이에 본 논문은 블렌더봇 2.0의 여러 가지 한계점 및 오류들을 모델, 데이터, 대화의 세 가지 관점으로 분석하였다. 모델 관점에서 검색엔진의 구조적 문제점, 서비스 시 모델 응답 지연시간에 대한 오류를 주로 분석하였다. 데이터 관점에서 크라우드 소싱 과정에서 워커에게 제공된 가이드라인이 명확하지 않았으며, 수집된 데이터의 증오 언설을 정제하고 인터넷 기반의 정보가 정확한지 검증하는 과정이 부족한 오류를 지적하였다. 마지막으로, 대화 관점에서 모델과 대화하는 과정에서 발견한 아홉 가지 유형의 문제점을 면밀히 분석하였고 이에 대한 원인을 분석하였다. 더 나아가 각 관점에 대하여 실질적인 개선방안을 제안하였으며 오픈 도메인 챗봇이 나아가야 할 방향성에 대한 분석을 진행하였다.
This paper presents a real-time, false-pick filter based on deep learning to reduce false alarms of an onsite Earthquake Early Warning (EEW) system. Most onsite EEW systems use P-wave to predict S-wave. Therefore, it is essential to properly distinguish P-waves from noises or other seismic phases to avoid false alarms. To reduce false-picks causing false alarms, this study made the EEWNet Part 1 'False-Pick Filter' model based on Convolutional Neural Network (CNN). Specifically, it modified the Pick_FP (Lomax et al.) to generate input data such as the amplitude, velocity, and displacement of three components from 2 seconds ahead and 2 seconds after the P-wave arrival following one-second time steps. This model extracts log-mel power spectrum features from this input data, then classifies P-waves and others using these features. The dataset consisted of 3,189,583 samples: 81,394 samples from event data (727 events in the Korean Peninsula, 103 teleseismic events, and 1,734 events in Taiwan) and 3,108,189 samples from continuous data (recorded by seismic stations in South Korea for 27 months from 2018 to 2020). This model was trained with 1,826,357 samples through balancing, then tested on continuous data samples of the year 2019, filtering more than 99% of strong false-picks that could trigger false alarms. This model was developed as a module for USGS Earthworm and is written in C language to operate with minimal computing resources.
4차 산업혁명 시대의 컴퓨팅 기술과 네트워킹 기술은 빠른 속도로 지능 정보화 사회로 진화하고 있다. 이중 실감 미디어 분야인 AR, VR 그리고 MR 기술은 많은 융합 기술형태로 응용되고 있고, 특히! 보건 헬스케어 분야의 발전은 활발히 진행되고 있다. 보건 헬스케어 분야는 인구의 노령화, 만성 진활의 증가, 기반 시설의 부족 그리고 전문 인력의 부족으로 많은 문제점이 존재하며, 이를 해결하기 위해 AR, VR, MR과 같은 실감미디어 기술 및 서비스를 채택하고 있다. 이에 본 연구는 인지 재활이 필요한 대상자를 대상으로 컴퓨팅 환경을 통한 인지 평가를 적용하고, 인지판단 기술 시스템 설계를 바탕으로 증강현실을 이용한 인지 판단 플랫폼을 설계 및 개발하고, 향후 AI와 BigData 기반의 지능형 인지재활 통합 서비스 플랫폼 개발의 기초자료로 사용한다.
사회적으로 고령화 문제가 심화되면서, 독거노인 모니터링 시스템에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 일반적으로 모니터링 시스템은 영상, 센서, 계측값 등의 정보를 바탕으로 서버에서 연산을 수행하여, 사용자에게 모니터링 서비스를 제공한다. 서버를 이용하는 시스템의 구조상 데이터 유출의 위험이 존재하며, 데이터 보안을 고려한 설계가 필수적이다. 본 논문에서는 영상보안 구조 기반의 지능형 독거노인 모니터링 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 Edge AI 모듈을 사용하여 카메라 모듈과 서버 간의 통신을 차단하는 구조를 통해 높은 보안성을 보장한다. Edge AI 모듈은 Verilog HDL로 설계되었으며, Field Programmable Gate Array (FPGA)를 통해 기능을 구현하였다. 본 시스템을 검증하기 위해 5,144개의 프레임 데이터에 대해 실험하였으며, 사람의 움직임이 일정 시간 감지되지 않았을 때 위험 감지 신호가 올바르게 발생하는 것을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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