• Title/Summary/Keyword: Convolutional Neural Network

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Ensemble Knowledge Distillation for Classification of 14 Thorax Diseases using Chest X-ray Images (흉부 X-선 영상을 이용한 14 가지 흉부 질환 분류를 위한 Ensemble Knowledge Distillation)

  • Ho, Thi Kieu Khanh;Jeon, Younghoon;Gwak, Jeonghwan
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2021.07a
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    • pp.313-315
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    • 2021
  • Timely and accurate diagnosis of lung diseases using Chest X-ray images has been gained much attention from the computer vision and medical imaging communities. Although previous studies have presented the capability of deep convolutional neural networks by achieving competitive binary classification results, their models were seemingly unreliable to effectively distinguish multiple disease groups using a large number of x-ray images. In this paper, we aim to build an advanced approach, so-called Ensemble Knowledge Distillation (EKD), to significantly boost the classification accuracies, compared to traditional KD methods by distilling knowledge from a cumbersome teacher model into an ensemble of lightweight student models with parallel branches trained with ground truth labels. Therefore, learning features at different branches of the student models could enable the network to learn diverse patterns and improve the qualify of final predictions through an ensemble learning solution. Although we observed that experiments on the well-established ChestX-ray14 dataset showed the classification improvements of traditional KD compared to the base transfer learning approach, the EKD performance would be expected to potentially enhance classification accuracy and model generalization, especially in situations of the imbalanced dataset and the interdependency of 14 weakly annotated thorax diseases.

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Convolutional Neural Network-based Malware Classification Method utilizing Local Feature-based Global Image (로컬 특징 기반 글로벌 이미지를 사용한 CNN 기반의 악성코드 분류 방법)

  • Jang, Sejun;Sung, Yunsick
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2020.05a
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    • pp.222-223
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    • 2020
  • 최근 악성코드로 인한 피해가 증가하고 있다. 악성코드는 악성코드가 속한 종류에 따라서 대응하는 방법도 다르기 때문에 악성코드를 종류별로 분류하는 연구도 중요하다. 기존에는 악성코드 시각화 과정을 통해서 생성된 악성코드의 글로벌 이미지를 사용해 악성코드를 각 종류별로 분류한다. 글로벌 이미지를 악성코드로부터 추출한 바이너리 정보를 사용해서 생성한다. 하지만, 글로벌 이미지만을 사용해서 악성코드를 각 종류별로 분류하는 경우 악성코드의 종류별로 중요한 특징을 고려하기 않기 때문에 분류 정확도가 떨어진다. 본 논문에서는 악성코드의 글로벌 이미지에 악성코드의 종류별 특징을 나타내기 위한 로컬 특징 기반 글로벌 이미지를 사용한 악성코드 분류 방법을 제안한다. 첫 번째, 악성 코드로부터 바이너리를 추출하고 추출된 바이너리를 사용해서 글로벌 이미지를 생성한다. 두 번째, 악성 코드로부터 로컬 특징을 추출하고 악성코드의 종류별 핵심 로컬 특징을 단어-역문서 빈도(Term Frequency Inverse Document Frequency, TFIDF) 알고리즘을 사용해 선택한다. 세 번째, 생성된 글로벌 이미지에 악성코드의 패밀리별 핵심 특징을 픽셀화해서 적용한다. 네 번째, 생성된 로컬 특징 기반 글로벌 이미지를 사용해서 컨볼루션 모델을 학습하고, 학습된 컨볼루션 모델을 사용해서 악성코드를 각 종류별로 분류한다.

A Pilot Study on Automatic Diagnosis of Cancer Cells Metastasis in Frozen Section Using Convolutional Neural Network (합성곱 신경망을 이용한 동결절편의 암세포 전이 여부 자동진단에 관한 예비연구)

  • Jung, Dae-Il;Kang, Jae-Ku;Jeon, Hye-Lynn;Oh, Se-Jong;Kim, Sungchul;Kim, Young-Gon;Gong, Gyungyub;Song, In Hye;Park, So Yeon;Ahn, Soomin;Lee, Hyunna;Yang, Dong Hyun;You, Wonsang
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2020.05a
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    • pp.480-482
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    • 2020
  • 동결절편검사는 수술과 연계하여 암 전이 여부를 판단하기 위한 응급한 병리검사가 필요할 때 이용된다. 합성곱 신경망은 이미지 분류에 뛰어난 성능을 보이는 딥러닝 기법으로 본 논문에서는 이를 이용하여 유방암 전이 여부를 자동적으로 진단하는 방법을 제안한다. 실험과정은 전처리, 학습, 후처리의 과정으로 구성되어 있으며, 합성곱 신경망으로는 Resnet-18 모델을 사용하였다. 실험결과 예측 정확도 및 종양의 최대 길이 정합 여부를 점수로 환산하여 약 0.514 의 결과를 보였다.

End-to-End based 3D Model Generation Method using a Single LiDAR (단일 LiDAR를 활용한 End-to-End 기반 3D 모델 생성 방법)

  • Kwak, Jeonghoon;Sung, Yunsick
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2020.05a
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    • pp.532-533
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    • 2020
  • 원격 및 가상환경에서 사용자의 동작에 따른 3D 모델을 제공하기 위해 light detection and range (LiDAR)로 측정된 3D point cloud로 사용자의 3D 모델이 생성되어 원격 및 가상환경에 사용자의 모습이 제공된다. 하지만 3D 모델을 생성하기 위해서는 사용자의 신체 전부가 측정된 3D point cloud가 필요하다. 사용자의 신체 전체를 측정하기 위해서는 적어도 두 개 이상의 LiDAR가 필요하다. 두 개 이상의 LiDAR을 사용할 경우에는 LiDAR을 사용할 공간과 LiDAR를 구비하기 위한 비용이 발생한다. 단일 LiDAR로 3D 모델을 생성하는 방법이 요구된다. 본 논문에서는 단일 LiDAR에서 측정된 3D point cloud를 이용하여 3D 모델을 생성하는 방법이 제안된다. End-to-End 기반 Convolutional Neural Network (CNN) 모델로 측정된 3D point cloud를 분석하여 사용자의 체형과 자세를 예측하도록 학습한다. 기본자세를 취하는 동안 수집된 3D point cloud로 기본이 되는 사용자의 3D 모델을 생성한다. 학습된 CNN 모델을 통하여 측정된 3D point cloud로 사용자의 자세를 예측하여 기본이 되는 3D 모델을 수정하여 3D 모델을 제공한다.

Korean sentence spacing correction model using syllable and morpheme information (음절과 형태소 정보를 이용한 한국어 문장 띄어쓰기 교정 모델)

  • Choi, Jeong-Myeong;Oh, Byoung-Doo;Heo, Tak-Sung;Jeong, Yeong-Seok;Kim, Yu-Seop
    • Annual Conference on Human and Language Technology
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    • 2020.10a
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    • pp.141-144
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    • 2020
  • 한국어에서 문장의 가독성이나 맥락 파악을 위해 띄어쓰기는 매우 중요하다. 또한 자연 언어 처리를 할 때 띄어쓰기 오류가 있는 문장을 사용하면 문장의 구조가 달라지기 때문에 성능에 영향을 미칠 수 있다. 기존 연구에서는 N-gram 기반 통계적인 방법과 형태소 분석기를 이용하여 띄어쓰기 교정을 해왔다. 최근 들어 심층 신경망을 활용하는 많은 띄어쓰기 교정 연구가 진행되고 있다. 기존 심층 신경망을 이용한 연구에서는 문장을 음절 단위 또는 형태소 단위로 처리하여 교정 모델을 만들었다. 본 연구에서는 음절과 형태소 단위 모두 모델의 입력으로 사용하여 두 정보를 결합하여 띄어쓰기 교정 문제를 해결하고자 한다. 모델은 문장의 음절과 형태소 시퀀스에서 지역적 정보를 학습할 수 있는 Convolutional Neural Network와 순서정보를 정방향, 후방향으로 학습할 수 있는 Bidirectional Long Short-Term Memory 구조를 사용한다. 모델의 성능은 음절의 정확도와 어절의 정밀도, 어절의 재현율, 어절의 F1 score를 사용해 평가하였다. 제안한 모델의 성능 평가 결과 어절의 F1 score가 96.06%로 우수한 성능을 냈다.

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Survival Time Prediction for Adenocarcinoma Lung Cancer based on Pathological Image Analysis (폐암 선암 생존시간 예측을 위한 병리학적 영상분석)

  • Vo, Vi Thi-Tuong;Kim, Aera;Lee, TaeBum;Kim, Soo-Hyung
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2021.11a
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    • pp.779-782
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    • 2021
  • Survival time analysis is one of the main methods used by the pathologist to prognosis for cancer patients. In this paper, we strive to estimate the individual survival time of Adenocarcinoma (ADC) lung cancer patients from pathological images by adopting the convolutional neural network called the SurvPatchV1 model. First, we extracted tissue patches from the whole-slide images (WSI) to deal with extremely large dimensions of WSI. Then the survival time of each patch is estimated through the SurvPatchV1 model. Finally, the individual survival time of each patient is computed. The proposed method is trained and tested on the subset of the NLST dataset for ADC lung cancer. The result demonstrates that our model can obtain all tissue information in lieu of only tumor information in a whole pathological image to estimate the individual survival time.

Prediction of the Sugar Content of Watermelon based on Convolutional Neural Network (CNN 을 활용한 수박 당도 예측)

  • Kang, Da-Young;Kim, Chae-Min;Yoo, Geun-Young;Lee, Da-Hyung;Kim, Hyon Hee
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2021.11a
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    • pp.618-621
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    • 2021
  • 수박의 이미지와 수박의 무게 데이터를 활용해 수박의 당도를 예측하고 모델의 정확도를 측정한다. 과피가 얇고, 부피가 작은 과일의 경우 휴대용 비파괴 당도 측정기를 통해 비교적 간편하게 당도 측정이 가능하다. 하지만 수박은 과피도 두껍고, 부피도 크기 때문에 넓은 장소와 비용을 부담해야 하는 선별장에만 당도를 측정할 수 있는 실정이다. 본 논문에서는 줄무늬가 끊어지지 않고, 원형이 아닌 타원형이 맛있는 수박이라는 속설에 부합하는 수박이 실제로 맛있는 수박인지를 확인하고자 수박 이미지를 수집하여 당도에 따라 이미지를 분류한 다음, CNN 을 적용하여 수박 당도 예측을 실시하였다. 실험 결과 타원형 수박은 당도가 높은 것으로 나타났으나 줄무늬가 끊어진 수박과 끊어지지 않은 수박 간의 당도 차이는 없는 것으로 나타났다. 향후 수박의 당도에 영향을 미칠 수 있는 다양한 변수를 활용하여 정확도를 높인다면 현재 사용되고 있는 비파괴 당도 측정기를 보완할 수 있을 것으로 기대된다.

Development of urban flooding analysis method using unstructured data and deep learning (비정형 데이터와 딥러닝을 활용한 내수침수 분석기법 개발)

  • Lee, Ha Neul;Kim, Jong Sung;Seo, Jae Seung;Kim, Sam Eun;Kim, Soojun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.194-194
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    • 2021
  • 최근 지구온난화 및 이상기후 현상으로 인하여 집중호우의 빈도와 강도가 급증하고 있다. 그리고 급격한 도시화로 불투수 면적이 증가하여 도시지역에 침수피해가 빈번하게 발생하고 있는 실정이다. 이러한 침수피해를 방지하기 위하여 침수위험지구, 재해위험지구를 선정하여 집중호우에 대하여 집중관리를 하고 있지만 위험지구이외의 곳에서 침수가 발생할 경우 신속하게 대처하지 못하는 문제가 발생하고 있다. 또한, 하천이 범람하여 발생하는 외수침수의 경우 수위를 실시간으로 확인할 수 있어 미리 대응이 가능하지만, 내수침수의 경우 지하에 매설되어 있는 관로의 상태를 확인할 수 없기 때문에 순간적으로 발생하는 침수에 대하여 신속하게 대처를 해야 한다. 현재 침수 피해를 신속하게 대처하기 위하여 CCTV를 활용해 침수의 발생여부를 모니터링 하고 있지만 CCTV설치 지역에 비하여 적은 인력으로 모든 CCTV를 확인하지 못하여 침수피해를 신속하게 대처하지 못하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 침수사진 자료를 CNN(Convolutional Neural Network)기법을 이용하여 학습시켜 침수의 발생여부를 판단하는 모델을 제안하였다. 딥러닝 기법의 CNN은 이미지의 특징을 추출하여 학습하는 과정을 가지게 되는데 학습이 완료된 모델은 침수사진의 특징을 파악하여 침수가 발생하였는지에 대한 여부를 자동적으로 판단하게 된다. 본 연구결과를 CCTV관재센터 혹은 지자체와의 연계를 통하여 침수의 발생여부를 자동적으로 판단해주는 시스템이 개발된다면 신속한 침수피해 대처가 이루어 질 수 있을 것이라 판단된다.

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Generation of Dataset for Detection of Black Screen in Video Wall Controller (비디오 월 컨트롤러의 블랙 스크린 감지를 위한 데이터셋 생성)

  • Kim, Sung-jin
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2021.10a
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    • pp.521-523
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    • 2021
  • Data augmentation are techniques used to increase the amount of data by using small amount of existing data. With the spread of the Internet, we can easily obtain data. However, there are still certain industries, like medicine, where it is difficult to obtain data. The same is true for image data in which a black screen is displayed on video wall controller. Because it is rare that a black screen is displayed during operation, it is not easy to obtain an image with a black screen. We propose a DCGAN based architecture that generate dataset using a small amount of black screen image.

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Detection of Black Screen in Video Wall Controller Using CNN (컨볼루션 신경망에 기반한 비디오 월 컨트롤러의 블랙 스크린 감지)

  • Kim, Sung-jin
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2021.10a
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    • pp.524-526
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    • 2021
  • As the video wall controller market is growing rapidly, issues that have not been addressed so far are raised. One of them is a phenomenon in which a black screen is displayed on a multi-screen. Black screen is displayed due to an error in the video being displayed in the video wall controller. Human intervention is inevitable to recognize and solve the black screen. However, it is impossible for the operator to monitor the multi-screen 24 hours a day. In this paper, we propose a model that detects the black screen being displayed on the video wall controller. We propose a CNN based architecture to detect a black screen.

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