• 대한원격탐사학회지
• /
• 제34권5호
• /
• pp.811-827
• /
• 2018

본 연구의 목적은 다중시기 원격탐사 자료를 이용한 작물분류에서 기계학습 알고리즘과 딥러닝 알고리즘의 비교에 있다. 이를 위해 전라남도 해남군과 미국 Illinois 주의 작물 재배지를 대상으로 기계학습 알고리즘과 딥러닝 알고리즘에 대해 (1) 하이퍼파라미터와 (2) 훈련자료의 크기에 따른 영향을 비교 분석하였다. 비교 실험에는 기계학습 알고리즘으로 support vector machine(SVM)을 적용하고 딥러닝 알고리즘으로 convolutional neural network(CNN)를 적용하였다. 특히 CNN에서 2차원의 공간정보를 고려하는 2D-CNN과 시간차원을 확장한 구조의 3D-CNN을 적용하였다. 비교 실험 결과, 다양한 하이퍼파라미터를 고려해야 하는 CNN의 경우 SVM과 다르게 두 지역에서 정의된 하이퍼파라미터 값이 유사한 것으로 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 모델 최적화에 많은 시간이 소요되지만 최적화된 CNN 모델을 다른 지역으로 확장할 수 있는 전이학습의 적용 가능성이 높을 것으로 판단된다. 다음 훈련자료 크기에 따른 비교 실험 결과, SVM 보다 CNN에서 훈련자료 크기의 영향이 큰 것으로 나타났는데 특히 다양한 공간특성을 갖는 Illinois 주에서 이러한 경향이 두드러지게 나타났다. 또한 Illinois 주에서 3D-CNN의 분류 성능이 저하되는 것으로 나타났는데, 이는 모델 복잡도가 증가하면서 과적합의 영향이 발생한 것으로 판단된다. 즉 모델의 훈련 정확도는 높지만 다양한 공간특성이나 입력 자료의 잡음 효과 등으로 오히려 분류 성능이 저하된 것으로 나타났다. 이러한 결과는 대상 지역의 공간특성을 고려해 적절한 분류 알고리즘을 선택해야 하는 것을 의미한다. 또한 CNN에서 특히, 3D-CNN에서 일정 수준의 분류 성능을 담보하기 위해 다량의 훈련자료 수집이 필요하다는 것을 의미한다.

• 전기전자학회논문지
• /
• 제23권1호
• /
• pp.235-241
• /
• 2019

본 논문에서는 농업 기계 시스템에서 사용하기 위한 딥러닝 알고리즘 기반의 프레임 내의 관심 영역 유사성을 이용한 새로운 후방 접근 차량 검출 알고리즘을 제안한다. 농업 기계 시스템은 후방에서 접근하는 차량만 검출해야 한다. 지나가는 자동차가 검출되면 혼란을 야기할 수 있다. 논문에서는 차량 검출을 위해 딥러닝에서 뛰어난 검출률을 나타내는 Faster R-CNN 모델을 사용하였다. 딥러닝은 뒤에서 접근하는 차량뿐만 아니라 지나가는 차량도 검출하므로 긍정오류 차량을 배제해야 한다. 본 논문에서 이를 해결하기 위해 검출된 프레임에서 관심 영역에 대한 유사성과 평균 에러를 피라미드 형태로 이용하여 접근하는 자동차만 검출하는 알고리즘을 제안하였다. 실험을 통하여 제안된 방법이 평균 98.8%의 높은 검출률을 나타내었다.

• International Journal of Computer Science & Network Security
• /
• 제23권9호
• /
• pp.55-64
• /
• 2023

The Internet of Things (IoT) is the combination of the internet and various sensing devices. IoT security has increasingly attracted extensive attention. However, significant losses appears due to malicious attacks. Therefore, intrusion detection, which detects malicious attacks and their behaviors in IoT devices plays a crucial role in IoT security. The intrusion detection system, namely IDS should be executed efficiently by conducting classification and efficient feature extraction techniques. To effectively perform Intrusion detection in IoT applications, a novel method based on a Conventional Neural Network (CNN) for classification and an improved Genetic Algorithm (GA) for extraction is proposed and implemented. Existing issues like failing to detect the few attacks from smaller samples are focused, and hence the proposed novel CNN is applied to detect almost all attacks from small to large samples. For that purpose, the feature selection is essential. Thus, the genetic algorithm is improved to identify the best fitness values to perform accurate feature selection. To evaluate the performance, the NSL-KDDCUP dataset is used, and two datasets such as KDDTEST²¹ and KDDTEST⁺ are chosen. The performance and results are compared and analyzed with other existing models. The experimental results show that the proposed algorithm has superior intrusion detection rates to existing models, where the accuracy and true positive rate improve and the false positive rate decrease. In addition, the proposed algorithm indicates better performance on KDDTEST⁺ than KDDTEST²¹ because there are few attacks from minor samples in KDDTEST⁺. Therefore, the results demonstrate that the novel proposed CNN with the improved GA can identify almost every intrusion.

• 한국멀티미디어학회논문지
• /
• 제22권12호
• /
• pp.1491-1499
• /
• 2019

Insufficient sleep time and bad sleep quality causes many illnesses and it's research became more and more important. The most common method for measuring sleep quality is the polysomnography(PSG). The PSG is a test used to diagnose sleep disorders. The most common PSG data is obtained from the examiner, which attaches several sensors on a body and takes sleep overnight. However, most of the sleep stage classification in PSG are low accuracy of the classification. In this paper, we have studied algorithm for sleep level classification based on machine learning which can replace PSG. EEG, EOG, and EMG channel signals are studied and tested by using CNN algorithm. In order to compensate the performance, a mixed model using both CNN and DNN models is designed and tested for performance.

• 반도체디스플레이기술학회지
• /
• 제20권2호
• /
• pp.109-114
• /
• 2021

When we inspect scaffold defect using sight, inspecting performance is decrease and inspecting time is increase. We need for automatically scaffold defect detection method to increase detection accuracy and reduce detection times. In this paper. We produced scaffold defect classification models using densenet, alexnet, vggnet algorithms based on CNN. We photographed scaffold using multi dimension camera. We learned scaffold defect classification model using photographed scaffold images. We evaluated the scaffold defect classification accuracy of each models. As result of evaluation, the defect classification performance using densenet algorithm was at 99.1%. The defect classification performance using VGGnet algorithm was at 98.3%. The defect classification performance using Alexnet algorithm was at 96.8%. We were able to quantitatively compare defect classification performance of three type algorithms based on CNN.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제26권10호
• /
• pp.185-198
• /
• 2021

인터넷 기술의 발달로 기존의 추천 알고리즘은 사용자나 항목의 심층적인 특성을 학습할 수 없기 때문에 본 논문은 이 문제를 해결하기 위해 AMITI(주의 메커니즘 및 개선된 TF-IDF)에 기반한 추천 알고리즘을 제안했다. CNN(Convolutional Neural Network)에 2중 주의 메커니즘을 도입함으로써 CNN의 특징 추출 능력이 향상되고, 항목 특징에 다른 선호도 가중치가 할당되며, 사용자 선호도와 더 일치하는 권고사항이 달성되었다. 대상 사용자에게 항목을 추천할 때 점수 데이터와 항목 유형 데이터를 TF-IDF와 결합하여 권장 결과의 그룹화를 완료하였다. 본 논문에서 진행한 MovieLens-1M 데이터 세트에 대한 실험 결과는, AMITI 알고리즘이 권장 사항의 정확도를 향상시키고 프레젠테이션 방법의 순서와 선택성을 향상시킨다는 것을 보여준다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.45-53
• /
• 2020

기존의 CNN 알고리즘은 위성영상과 같은 대형 이미지에서 소형 객체를 식별하는 것이 불가능하다는 문제점을 가지고 있었다. 본 연구에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 관심영역 설정 및 이미지 분할 기법을 적용한 CNN 알고리즘 개선방안을 제시하였다. 실험은 비행장 및 항공기 데이터셋으로 전환학습한 YOLOv3 / Faster R-CNN 알고리즘과 테스트용 대형 이미지를 이용하여 진행하였으며, 우선 대형 이미지에서 관심영역을 식별하고 이를 순차적으로 분할해 나가며 CNN 알고리즘의 객체식별 결과를 비교하였다. 분할 이미지의 크기는 실험을 통해 최소 분할로 최대의 식별률을 얻을 수 있는 최적의 이미지 조각 크기를 도출하여 적용하였다. 실험 결과, 본 연구에서 제시한 방안을 통해 CNN 알고리즘으로 대형 이미지에서의 소형 객체를 식별하는 것이 충분히 가능함을 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제21권5호
• /
• pp.14-21
• /
• 2020

두 통신자간 정보를 전송함에 있어 기밀성 서비스를 제공하기 위해서는 하나의 대칭 비밀키를 이용하는 블록데이터 암호화를 수행한다. 데이터 암호 시스템에 대한 전력 분석 공격은 데이터 암호를 위한 디바이스가 구동할 때 발생하는 소비 전력을 측정하여 해당 디바이스에 내장된 비밀키를 찾아내는 부채널 공격 방법 중 하나이다. 본 논문에서는 딥 러닝 기법인 CNN (Convolutional Neural Network) 알고리즘에 기반한 전력 분석 공격을 시도하여 비밀 정보를 복구하는 방법을 제안하였다. 특히, CNN 알고리즘이 이미지 분석에 적합한 기법인 점을 고려하여 1차원의 전력 분석파형을 2차원 데이터로 이미지화하여 처리하는 RP(Recurrence Plots) 신호 처리 기법을 적용하였다. 제안한 CNN 공격 모델을 XMEGA128 실험 보드에 블록 암호인 AES-128 암호 알고리즘을 구현하여 공격을 수행한 결과, 측정한 전력소비 파형을 전처리 과정없이 그대로 학습시킨 결과는 약 22.23%의 정확도로 비밀키를 복구해 냈지만, 전력 파형에 RP기법을 적용했을 경우에는 약 97.93%의 정확도로 키를 찾아낼 수 있었음을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보통신학회 2022년도 춘계학술대회
• /
• pp.279-282
• /
• 2022

급성 림프모구성 백혈병은 골수 내 미성숙 림프구 과다증식으로 인해 골수 기능이 억제되어 발생하는 급성 백혈병이다. 성인 급성 백혈병의 30% 비율을 차지하고 있으며, 소아는 항암화학요법으로 80% 이상의 완치율을 보이는 반면, 성인은 20%~50%로 저조한 생존율을 보이고 있다. 그러나 급성 림프모구성 백혈병 진단을 위한 의료영상 데이터 기반 머신러닝 알고리즘에 관한 연구가 초동 단계이다. 본 논문에서는 신속하고 정확한 진단을 위해 CNN 알고리즘모델들을 비교분석한다. 네 가지 모델을 사용하여 급성 림프모구성 백혈병 진단 모델들을 비교분석하기 위한 실험 환경을 구축하고 주어진 의료영상 데이터에 대해 정확도가 가장 우수한 알고리즘을 선택하였다. 실험 결과에 따르면 네 가지의 CNN 모델들 중에서 InceptionV3모델이 98.9%의 정확도로 가장 우수한 성능을 보였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제11권12호
• /
• pp.6038-6053
• /
• 2017

In this study, we propose an automatic melody extraction algorithm using deep learning. In this algorithm, feature images, generated using the energy of frequency band, are extracted from polyphonic audio files and a deep learning technique, a convolutional neural network (CNN), is applied on the feature images. In the training data, a short frame of polyphonic music is labeled as a musical note and a classifier based on CNN is learned in order to determine a pitch value of a short frame of audio signal. We want to build a novel structure of melody extraction, thus the proposed algorithm has a simple structure and instead of using various signal processing techniques for melody extraction, we use only a CNN to find a melody from a polyphonic audio. Despite of simple structure, the promising results are obtained in the experiments. Compared with state-of-the-art algorithms, the proposed algorithm did not give the best result, but comparable results were obtained and we believe they could be improved with the appropriate training data. In this paper, melody extraction and the proposed algorithm are introduced first, and the proposed algorithm is then further explained in detail. Finally, we present our experiment and the comparison of results follows.