In this study, we present a sewer pipe inspection technique through a combination of active sonar technology and deep learning algorithms. It is difficult to inspect pipes containing water using conventional CCTV inspection methods, and there are various limitations, so a new approach is needed. In this paper, we introduce a inspection method using active sonar, and apply an auto encoder deep learning model to process sonar data to distinguish between normal and abnormal pipelines. This model underwent training on sonar data from a controlled environment under the assumption of normal pipeline conditions and utilized anomaly detection techniques to identify deviations from established standards. This approach presents a new perspective in pipeline inspection, promising to reduce the time and resources required for sewer system management and to enhance the reliability of pipeline inspections.
Music brings pleasure and relaxation to people. Therefore, it is necessary to classify musical genres based on scenes. Identifying favorite musical genres from massive music data is a time-consuming and laborious task. Recent studies have suggested that machine learning algorithms are effective in distinguishing between various musical genres. However, meeting the actual requirements in terms of accuracy or timeliness is challenging. In this study, a hybrid machine learning model that combines a deep residual auto-encoder (DRAE) and support vector machine (SVM) for musical genre recognition was proposed. Eight manually extracted features from the Mel-frequency cepstral coefficients (MFCC) were employed in the preprocessing stage as the hybrid music data source. During the training stage, DRAE was employed to extract feature maps, which were then used as input for the SVM classifier. The experimental results indicated that this method achieved a 91.54% F1-score and 91.58% top-1 accuracy, outperforming existing approaches. This novel approach leverages deep architecture and conventional machine learning algorithms and provides a new horizon for musical genre classification tasks.
Park, Byeong Eon;Ji, Yumi;Sim, Ye Seul;Lee, Kyu-Hwang;Lee, Ho Kyung
Korean Chemical Engineering Research
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v.58
no.3
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pp.408-415
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2020
In this study, the AE-SOM method, which combines auto-encoder and self-organizing map, is used to detect and diagnose faults in EVA production process. Then, the fault propagation pathways are identified using Granger causality test. One year and seven months of operation data were obtained to detect faults of the process, and the process variables of the autoclave reactor are mainly analyzed. In the data pretreatment process, the data are standardized and 200 samples of each grade are randomly chosen to obtain a fault detection model. After that, the best matching unit (BMU) of each grade is confirmed by applying AE-SOM. The faults are determined based on each BMU. When a fault is found, the most causative variable of the fault is identified by using a contribution plot, and the fault propagation pathway is identified by Granger causality test. The prognostic of the two shutdowns is detected, and the fault propagation pathway caused by the faulty variable was analyzed.
KIPS Transactions on Software and Data Engineering
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v.8
no.12
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pp.483-490
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2019
In the Network Intrusion Detection System (NIDS), the function of classification is very important, and detection performance depends on various features. Recently, a lot of research has been carried out on deep learning, but network intrusion detection system experience slowing down problems due to the large volume of traffic and a high dimensional features. Therefore, we do not use deep learning as a classification, but as a preprocessing process for feature extraction and propose a research method from which classifications can be made based on extracted features. A stacked AutoEncoder, which is a representative unsupervised learning of deep learning, is used to extract features and classifications using the Random Forest classification algorithm. Using the data collected in the IOT environment, the performance was more than 99% when normal and attack traffic are classified into multiclass, and the performance and detection rate were superior even when compared with other models such as AE-RF and Single-RF.
The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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v.20
no.2
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pp.39-44
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2020
Malicious codes cause damage to equipments while avoiding detection programs(vaccines). The reason why it is difficult to detect such these new malwares using the existing vaccines is that they use "signature-based" detection techniques. these techniques effectively detect already known malicious codes, however, they have problems about detecting new malicious codes. Therefore, most of vaccines have recognized these drawbacks and additionally make use of "heuristic" techniques. This paper proposes a technology to detecting unknown malicious code using deep learning. In addition, detecting malware skill using Supervisor Learning approach has a clear limitation. This is because, there are countless files that can be run on the devices. Thus, this paper utilizes Stacked Convolution AutoEncoder(SCAE) known as Semi-Supervisor Learning. To be specific, byte information of file was extracted, imaging was carried out, and these images were learned to model. Finally, Accuracy of 98.84% was achieved as a result of inferring unlearned malicious and non-malicious codes to the model.
Journal of the Korea Society of Computer and Information
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v.25
no.2
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pp.59-66
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2020
In this paper, we propose a pipe leak detection system through data collection using low-power wireless acoustic sensor modules and data analysis using deep auto-encoder. Based on the Fourier transform, we propose a low-power wireless acoustic sensor module that reduces data traffic by reducing the amount of acoustic sensor data to about 1/800, and we design the system that is robust to noise generated in the audible frequency band using only 20kHz~100kHz frequency signals. In addition, the proposed system is designed using a deep auto-encoder to accurately detect pipe leaks even with a reduced amount of data. Numerical experiments show that the proposed pipe leak detection system has a high accuracy of 99.94% and Type-II error of 0% even in the environment where high frequency band noise is mixed.
The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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v.15
no.4
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pp.717-724
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2020
Due to the important role played by emotion in human interaction, affective computing is dedicated in trying to understand and regulate emotion through human-aware artificial intelligence. By understanding, emotion mental diseases such as depression, autism, attention deficit hyperactivity disorder, and game addiction will be better managed as they are all associated with emotion. Various studies for emotion recognition have been conducted to solve these problems. In applying machine learning for the emotion recognition, the efforts to reduce the complexity of the algorithm and improve the accuracy are required. In this paper, we investigate emotion Electroencephalogram (EEG) feature reduction and classification using Stack AutoEncoder (SAE) and Long-Short-Term-Memory/Recurrent Neural Networks (LSTM/RNN) classification respectively. The proposed method reduced the complexity of the model and significantly enhance the performance of the classifiers.
Recently network based attack technologies are rapidly advanced and intelligent, the limitations of existing signature-based intrusion detection systems are becoming clear. The reason is that signature-based detection methods lack generalization capabilities for new attacks such as APT attacks. To solve these problems, research on machine learning-based intrusion detection systems is being actively conducted. However, in the actual network environment, attack samples are collected very little compared to normal samples, resulting in class imbalance problems. When a supervised learning-based anomaly detection model is trained with such data, the result is biased to the normal sample. In this paper, we propose to overcome this imbalance problem through One-Class Anomaly Detection using an auto encoder. The experiment was conducted through the NSL-KDD data set and compares the performance with the supervised learning models for the performance evaluation of the proposed method.
The Journal of the Convergence on Culture Technology
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v.8
no.4
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pp.91-98
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2022
Lifelog data continuously collected through a wearable device may contain many outliers, so in order to improve data quality, it is necessary to find and remove outliers. In general, since the number of outliers is less than the number of normal data, a class imbalance problem occurs. To solve this imbalance problem, we propose a method that applies Variational AutoEncoder to outliers. After preprocessing the outlier data with proposed method, it is verified through a number of machine learning models(classification). As a result of verification using body weight data, it was confirmed that the performance was improved in all classification models. Based on the experimental results, when analyzing lifelog body weight data, we propose to apply the LightGBM model with the best performance after preprocessing the data using the outlier processing method proposed in this study.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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v.14
no.4
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pp.1689-1703
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2020
When data is transmitted over an unreliable channel, the error of the data packet may result in serious degradation. The multiple description coding (MDC) can solve this problem and save transmission costs. In this paper, we propose a deep multiple description coding network (MDCN) to realize efficient image compression. Firstly, our network framework is based on convolutional auto-encoder (CAE), which include multiple description encoder network (MDEN) and multiple description decoder network (MDDN). Secondly, in order to obtain high-quality reconstructed images at low bit rates, the encoding network and decoding network are integrated into an end-to-end compression framework. Thirdly, the multiple description decoder network includes side decoder network and central decoder network. When the decoder receives only one of the two multiple description code streams, side decoder network is used to obtain side reconstructed image of acceptable quality. When two descriptions are received, the high quality reconstructed image is obtained. In addition, instead of quantization with additive uniform noise, and SSIM loss and distance loss combine to train multiple description encoder networks to ensure that they can share structural information. Experimental results show that the proposed framework performs better than traditional multiple description coding methods.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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