• Steel and Composite Structures
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• 제51권4호
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• pp.441-456
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• 2024

This paper aims to develop Machine Learning (ML) algorithms to predict the buckling resistance of cold-formed steel (CFS) channels with restrained flanges, widely used in typical CFS sheathed wall panels, and provide practical design tools for engineers. The effects of cross-sectional restraints were first evaluated on the elastic buckling behaviour of CFS channels subjected to pure axial compressive load or bending moment. Feedforward multi-layer Artificial Neural Networks (ANNs) were then trained on different datasets comprising CFS channels with various dimensions and properties, plate thicknesses, and restraining conditions on one or two flanges, while the elastic distortional buckling resistance of the elements were determined according to the Finite Strip Method (FSM). To develop less biased networks and ensure that every observation from the original dataset has the chance of appearing in the training and test set, a K-fold cross-validation technique was implemented. In addition, the hyperparameters of the ANNs were tuned using a grid search technique to provide ANNs with optimum performances. The results demonstrated that the trained ANNs were able to predict the elastic distortional buckling resistance of CFS flange-restrained elements with an average accuracy of 99% in terms of coefficient of determination. The developed models were then used to propose a simple ANN-based design formula for the prediction of the elastic distortional buckling stress of CFS flange-restrained elements. Finally, the proposed formula was further evaluated on a separate set of unseen data to ensure its accuracy for practical applications.

• 한국건축시공학회지
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• 제22권3호
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• pp.317-326
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• 2022

건설 분야에서 머신러닝(Machine learning)에 필요한 방대한 공사비 자료를 확보하는 데 어려움이 있어, 아직은 실용적으로 활용되지는 못하고 있다. 본 연구에서는 이러한 공사비 예측을 위하여 최신의 인공신경망(ANN) 방법을 사용하여, 공사비 예측성능을 향상 시키기 위한 방법을 제시하고자 한다. 특히 타겟변수를 로그 변환하는 방식, 피처스케일링 방식을 적용하고자 하였으며, 이들의 공사비 예측성능을 비교 분석하고자 한다. 이는 향후 다양한 조건을 갖는 공사비 예측과 적정 공사비 검증에 도움을 줄 수 있을 것으로 예측된다.

• 한국방재학회 논문집
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• 제3권4호
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• pp.119-129
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• 2003

콘크리트와 철은 건설에서 필수적인 구조 재료이다. 그러나, 철과 달리 콘크리트는 하나의 재료가 아니라 많은 물질들로 구성된 복합재료이며, 구성 재료, 현장 환경, 그리고 기술자의 숙련도 등에 의해 많은 영향을 받는다. 그리고 유동성과 공기량 등 즉시 알 수 있는 물성도 있지만 강도나 내구성 같이 시간이 지나야 알 수 있는 특성도 존재하므로 콘크리트의 배합은 전문가의 경험에 많이 의존해 왔다. 하지만, 콘크리트도 고성능화 되는 시점에서 첨가 재료도 늘어나고 기존의 자료도 부족하기 때문에 새로운 기법이 필요한 때이다. 신경망은 복잡한 비선형 문제를 처리하는 인간의 두뇌를 모방한 모델로 패턴 인식 및 분류, 예측 등의 분야에서 많이 사용되고 있다 여기서는 그 중에서 역전파 알고리즘과 광선형 기저 함수망 모형이 사용되었다. 여덟가지 재료(물, 시멘트, 잔골재, 굵은 골재, 플라이 애쉬, 실리카 흄, 유동화제, 그리고 공기연행제)가 배합에 사용되었으며, 압축강도와 슬럼프, 공기량을 물성으로 사용하였다. 결과적으로 신경망은 고성능 콘크리트치 배합 및 물성 예측 등 활용에 유용하게 사용될 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국인공지능학회지
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• 제11권4호
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• pp.9-13
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• 2023

In this study, we explored the potential of integrating interactive AI callbot technology into the medical consultation domain as part of a broader service development initiative. Aimed at enhancing patient satisfaction, the AI callbot was designed to efficiently address queries from hospitals' primary users, especially the elderly and those using phone services. By incorporating an AI-driven callbot into the hospital's customer service center, routine tasks such as appointment modifications and cancellations were efficiently managed by the AI Callbot Agent. On the other hand, tasks requiring more detailed attention or specialization were addressed by Human Agents, ensuring a balanced and collaborative approach. The deep learning model for voice recognition for this study was based on the Transformer model and fine-tuned to fit the medical field using a pre-trained model. Existing recording files were converted into learning data to perform SSL(self-supervised learning) Model was implemented. The ANN (Artificial neural network) neural network model was used to analyze voice signals and interpret them as text, and after actual application, the intent was enriched through reinforcement learning to continuously improve accuracy. In the case of TTS(Text To Speech), the Transformer model was applied to Text Analysis, Acoustic model, and Vocoder, and Google's Natural Language API was applied to recognize intent. As the research progresses, there are challenges to solve, such as interconnection issues between various EMR providers, problems with doctor's time slots, problems with two or more hospital appointments, and problems with patient use. However, there are specialized problems that are easy to make reservations. Implementation of the callbot service in hospitals appears to be applicable immediately.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2003년도 춘계학술대회 논문집 전기기기 및 에너지변환시스템부문
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• pp.248-252
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• 2003

This paper has a control method proposed for the effective self-tuning fuzzy speed control based on neural network of the induction motor indirect vector control. The vector control of an induction motor provides the decoupled control of the rotor flux magnitude and the torque producing current to performance is desirable. But, the drive performance often degrades for the machine parameter variations and its condition give rise to coupling of flux and torque current. The fuzzy speed control of an induction motor has the robustness about machine parameter variations compared with conventional PID speed control in a way. That proved to be some waf from the true. The purpose of this paper is to improve the adaptation by offering self-turning function to fuzzy speed controller. In this paper, the adaptive mechanism of fuzzy speed control in used ANN(Artificial Neural Network) technique is applied in an IFO induction machine drive, such that the machine can follow a reference model (an ideal field oriented machine) to achieve desired speed. In this paper proved the self-turning method of fuzzy controller has the robustness about parameter variation and the wide range of adaptation by simulation.

• 지질공학
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• 제30권4호
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• pp.457-468
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• 2020

플랜트, 토목 및 건축 사업에서 말뚝(Pile) 설계 시 어려움을 겪는 주된 요인은 지반 특성의 불확실성이다. 특히 표준관입시험(Standard Penetration Test, SPT)을 통해 측정되는 N치를 얻는 것이 가장 중요한 자료이나 광범위한 모든 지역에서 구하는 것은 어려운 현실이다. 짧은 해외사업 입찰기간 내에 시추조사를 할 경우 인허가, 시간, 비용, 장비접근, 민원 등 많은 제약요건이 존재하여 전체적인 시추조사가 어렵다. 미시추 지점에서 지반 특성은 엔지니어의 경험적 판단에 의존하여 파악되고 있고, 이는 말뚝의 설계 및 물량산출 오류로 이어져서, 공기 지연 및 원가 증가의 원인이 되고 있다. 이를 극복하기 위해서, 한정된 최소한의 지반 실측 자료를 활용하여 미시추 지점에서도 N치를 예측 할 수 있는 기술이 요구되며, 본 연구에서는 AI기법 중 하나인 인공신경망을 적용하여 N치를 예측하는 연구를 수행하였다. 인공신경망은 제한된 양의 지반정보와 생물학적인 로직화 과정을 통하여 입력변수에 대한 보다 신뢰성 있는 결과를 제공하여 준다. 본 연구에서는 최소한의 시추자료의 지반정보를 입력항목으로 하여 다층퍼셉트론과 오류역전파 알고리즘에 의하여 학습된 패턴을 가지고 미시추 지점에서 N치를 예측하는데 그 목적을 두고 있다. 이를 위하여 2개 현장(필리핀, 인도네시아)에 AI기법 적용시 실측값과 예측값에 대한 적정성을 검토하였고, 그 결과 예측값에 대한 신뢰도가 높은 것으로 연구 검토되었다.

• Smart Structures and Systems
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• 제25권5호
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• pp.605-617
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• 2020

The existence of damages in structures causes changes in the physical properties by reducing the modal parameters. In this paper, we develop a two-stages approach based on normalized Modal Strain Energy Damage Indicator (nMSEDI) for quick applications to predict the location of damage. A two-dimensional IsoGeometric Analysis (2D-IGA), Machine Learning Algorithm (MLA) and optimization techniques are combined to create a new tool. In the first stage, we introduce a modified damage identification technique based on frequencies using nMSEDI to locate the potential of damaged elements. In the second stage, after eliminating the healthy elements, the damage index values from nMSEDI are considered as input in the damage quantification algorithm. The hybrid of Teaching-Learning-Based Optimization (TLBO) with Artificial Neural Network (ANN) and Particle Swarm Optimization (PSO) are used along with nMSEDI. The objective of TLBO is to estimate the parameters of PSO-ANN to find a good training based on actual damage and estimated damage. The IGA model is updated using experimental results based on stiffness and mass matrix using the difference between calculated and measured frequencies as objective function. The feasibility and efficiency of nMSEDI-PSO-ANN after finding the best parameters by TLBO are demonstrated through the comparison with nMSEDI-IGA for different scenarios. The result of the analyses indicates that the proposed approach can be used to determine correctly the severity of damage in beam structures.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제5권3호
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• pp.117-124
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• 2000

시스톨릭 어레이는 간단한 연산능력을 가진 처리요소들이 정규적이고 국부적인 통신 선들로 연결된 병렬처리 시스템이다. 시스톨릭 어레이는 인공신경망에서 고밀하게 연결된 뉴런으로 인하여 발생하는 뉴런간의 복잡한 통신 문제를 해결하는 가장 좋은 방법 중의 하나로 알려져 있다. 본 논문에서는 주어진 뉴런수에 적합한 역전파 인공신경망을 자동으로 생성하는 시스톨릭 어레이 시뮬레이터를 설계하고 구현한다. 시뮬레이터의 애니메이션 기법을 이용하여, 설계된 시스틀릭 어레이 상에서의 역전파 알고리즘의 실행 상황을 사용자들이 단계별로 쉽게 관찰할 수 있다. 또한, 시뮬레이터는 역전파 알고리즘의 전 방향, 역 방향 연산을 각각 따로 실행시키거나, 병렬로 실행하게 할 수 있다. 병렬 실행은 입력 자료를 연속적으로 입력받아 시스톨릭 어레이의 모든 처리요소들에서 역전파 알고리즘의 양방향 전파를 동시에 실행시킴으로써 가능하다.

• 분석과학
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• 제24권6호
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• pp.533-543
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• 2011

hERG (human ether-a-go-go related gene) 이온채널은 심장 재분극의 중요 요소이며 이 채널의 저해제는 부정맥과 돌연사를 유발할 수 있다. 따라서, 신약개발과정에서 후보물질이 hERG 이온채널의 잠재적인 저해제일 경우에는 심장독성 부작용을 유발하므로, 이를 최소화하고자 많은 노력이 집중되고 있다. 본 연구는 HEK(인간 배아 신장)세포에서 얻은 202개 유기화합물의 $IC_{50}$ 데이터를 이용하여 2차원 구조-활성의 정량적 관계(2D-QSAR)방법으로 예측하는 모델을 개발하였다. hERG이온채널 저해제의 기계 학습방법으로는 다중선형회귀(Multiple Linear Regression), 서포트 벡터 머신(Support Vector Machine: SVM)방법과 인공신경망(Artificial Neural Network)방법이며, 교차검증을 적용한 모집단 기반 전진선택(forward selection)방법과 결합하여 각 학습모델에 적합한 최적의 표현자들을 결정하였다. 가장 우수한 방법은 14종의 표현자를 사용한 인공신경망방법($R^2_{CV}$=0.617, RMSECV=0.762, MAECV=0.583)이었고, 다중선형회귀방법을 통해서 hERG이온채널 저해물질의 구조적 특징과 수용체와의 상호작용을 설명할 수 있다. QSAR모델의 검증은 교차검증과 Y-scrambling test방법으로 수행하였다.

• 한국가스학회지
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• 제22권6호
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• pp.90-103
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• 2018

본 연구에서는 초크크기와 가스주입량을 조절함으로써 일반 유정이나 가스리프트가 적용된 유정에서 최적생산량을 산출할 수 있는 두 가지 인공신경망 모델을 개발하였다. 개발된 모델들의 입력자료는 용해가스-오일비, 물 생산 비율, 저류층압력, 초크크기 또는 가스주입량이고 출력자료는 정두압력과 오일 생산량으로 구성하였다. 먼저 육상 유정 시스템에 대하여 입력자료의 민감도 분석을 통해 각 변수의 범위를 결정하였고, 노달분석을 수행하여 초크크기 선정 모델에 1,715개, 가스주입량 선정 모델에 1,225개의 훈련자료를 각각 생성하였다. 동일한 저류층 자료에 대해 노달분석과 인공신경망 모델 결과를 비교해보면 두 모델 모두 결정계수 값이 0.99 이상으로 상관관계가 매우 높은 것으로 확인되었다. 또한 초크크기 선정 모델의 정두압력과 오일 생산량의 평균절대백분율오차는 각각 0.55%, 1.05%이고, 가스주입량 선정 모델의 정두압력과 오일 생산량의 평균절대백분율오차는 각각 1.23%, 2.67%로 개발된 모델의 정확도가 높은 것으로 확인되었다.