Objective: To evaluate the accuracy and clinical efficacy of a hybrid Greulich-Pyle (GP) and modified Tanner-Whitehouse (TW) artificial intelligence (AI) model for bone age assessment. Materials and Methods: A deep learning-based model was trained on an open dataset of multiple ethnicities. A total of 102 hand radiographs (51 male and 51 female; mean age ± standard deviation = 10.95 ± 2.37 years) from a single institution were selected for external validation. Three human experts performed bone age assessments based on the GP atlas to develop a reference standard. Two study radiologists performed bone age assessments with and without AI model assistance in two separate sessions, for which the reading time was recorded. The performance of the AI software was assessed by comparing the mean absolute difference between the AI-calculated bone age and the reference standard. The reading time was compared between reading with and without AI using a paired t test. Furthermore, the reliability between the two study radiologists' bone age assessments was assessed using intraclass correlation coefficients (ICCs), and the results were compared between reading with and without AI. Results: The bone ages assessed by the experts and the AI model were not significantly different (11.39 ± 2.74 years and 11.35 ± 2.76 years, respectively, p = 0.31). The mean absolute difference was 0.39 years (95% confidence interval, 0.33-0.45 years) between the automated AI assessment and the reference standard. The mean reading time of the two study radiologists was reduced from 54.29 to 35.37 seconds with AI model assistance (p < 0.001). The ICC of the two study radiologists slightly increased with AI model assistance (from 0.945 to 0.990). Conclusion: The proposed AI model was accurate for assessing bone age. Furthermore, this model appeared to enhance the clinical efficacy by reducing the reading time and improving the inter-observer reliability.
Youngjun Kim;Taewan Kim;Suhyun Kim;Seongjae Lee;Taehyoun Kim
IEMEK Journal of Embedded Systems and Applications
/
v.19
no.3
/
pp.151-158
/
2024
Although on-device artificial intelligence (AI) has gained attention to diagnosing machine faults in real time, most previous studies did not consider the model retraining and redeployment processes that must be performed in real-world industrial environments. Our study addresses this challenge by proposing an on-device AI-based real-time machine fault diagnosis system that utilizes continual learning. Our proposed system includes a lightweight convolutional neural network (CNN) model, a continual learning algorithm, and a real-time monitoring service. First, we developed a lightweight 1D CNN model to reduce the cost of model deployment and enable real-time inference on the target edge device with limited computing resources. We then compared the performance of five continual learning algorithms with three public bearing fault datasets and selected the most effective algorithm for our system. Finally, we implemented a real-time monitoring service using an open-source data visualization framework. In the performance comparison results between continual learning algorithms, we found that the replay-based algorithms outperformed the regularization-based algorithms, and the experience replay (ER) algorithm had the best diagnostic accuracy. We further tuned the number and length of data samples used for a memory buffer of the ER algorithm to maximize its performance. We confirmed that the performance of the ER algorithm becomes higher when a longer data length is used. Consequently, the proposed system showed an accuracy of 98.7%, while only 16.5% of the previous data was stored in memory buffer. Our lightweight CNN model was also able to diagnose a fault type of one data sample within 3.76 ms on the Raspberry Pi 4B device.
Chanda Simfukwe;Reeree Lee;Young Chul Youn;Alzheimer’s Disease and Related Dementias in Zambia (ADDIZ) Group
Dementia and Neurocognitive Disorders
/
v.22
no.2
/
pp.61-68
/
2023
Background and Purpose: Analyzing brain amyloid positron emission tomography (PET) images to access the occurrence of β-amyloid (Aβ) deposition in Alzheimer's patients requires much time and effort from physicians, while the variation of each interpreter may differ. For these reasons, a machine learning model was developed using a convolutional neural network (CNN) as an objective decision to classify the Aβ positive and Aβ negative status from brain amyloid PET images. Methods: A total of 7,344 PET images of 144 subjects were used in this study. The 18F-florbetaben PET was administered to all participants, and the criteria for differentiating Aβ positive and Aβ negative state was based on brain amyloid plaque load score (BAPL) that depended on the visual assessment of PET images by the physicians. We applied the CNN algorithm trained in batches of 51 PET images per subject directory from 2 classes: Aβ positive and Aβ negative states, based on the BAPL scores. Results: The binary classification of the model average performance matrices was evaluated after 40 epochs of three trials based on test datasets. The model accuracy for classifying Aβ positivity and Aβ negativity was (95.00±0.02) in the test dataset. The sensitivity and specificity were (96.00±0.02) and (94.00±0.02), respectively, with an area under the curve of (87.00±0.03). Conclusions: Based on this study, the designed CNN model has the potential to be used clinically to screen amyloid PET images.
Kim, Dongseok;Song, Jisu;Jeong, Eunji;Hwang, Hyunjung;Park, Jaesung
Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers
/
v.66
no.4
/
pp.27-39
/
2024
Soil texture is determined by the proportions of sand, silt, and clay within the soil, which influence characteristics such as porosity, water retention capacity, electrical conductivity (EC), and pH. Traditional classification of soil texture requires significant sample preparation including oven drying to remove organic matter and moisture, a process that is both time-consuming and costly. This study aims to explore an alternative method by developing an AI model capable of predicting soil texture from images of pre-sorted soil samples using computer vision and deep learning technologies. Soil samples collected from agricultural fields were pre-processed using sieve analysis and the images of each sample were acquired in a controlled studio environment using a smartphone camera. Color distribution ratios based on RGB values of the images were analyzed using the OpenCV library in Python. A convolutional neural network (CNN) model, built on PyTorch, was enhanced using Digital Image Processing (DIP) techniques and then trained across nine distinct conditions to evaluate its robustness and accuracy. The model has achieved an accuracy of over 80% in classifying the images of pre-sorted soil samples, as validated by the components of the confusion matrix and measurements of the F1 score, demonstrating its potential to replace traditional experimental methods for soil texture classification. By utilizing an easily accessible tool, significant time and cost savings can be expected compared to traditional methods.
In this study, a deep learning model was developed to predict the yield of cabbage and radish, one of the five major supply and demand management vegetables, using satellite images of Landsat 8. To predict the yield of cabbage and radish in Gangwon-do from 2015 to 2020, satellite images from June to September, the growing period of cabbage and radish, were used. Normalized difference vegetation index, enhanced vegetation index, lead area index, and land surface temperature were employed in this study as input data for the yield model. Crop yields can be effectively predicted using satellite images because satellites collect continuous spatiotemporal data on the global environment. Based on the model developed previous study, a model designed for input data was proposed in this study. Using time series satellite images, convolutional neural network, a deep learning model, was used to predict crop yield. Landsat 8 provides images every 16 days, but it is difficult to acquire images especially in summer due to the influence of weather such as clouds. As a result, yield prediction was conducted by splitting June to July into one part and August to September into two. Yield prediction was performed using a machine learning approach and reference models , and modeling performance was compared. The model's performance and early predictability were assessed using year-by-year cross-validation and early prediction. The findings of this study could be applied as basic studies to predict the yield of field crops in Korea.
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
/
v.41
no.6
/
pp.751-760
/
2021
Most bridges in Korea are over 20 years old, and many problems linked to their deterioration are being reported. The current practice for bridge inspection mainly depends on expert evaluation, which can be subjective. Recent studies have introduced data-driven methods using building information modeling, which can be more efficient and objective, but these methods require manual procedures that consume time and money. To overcome this, this study developed an image-based automaticbridge component classification network to reduce the time and cost required for converting the visual information of bridges to a digital model. The proposed method comprises two convolutional neural networks. The first network estimates the type of the bridge based on the superstructure, and the second network classifies the bridge components. In avalidation test, the proposed system automatically classified the components of 461 bridge images with 96.6 % of accuracy. The proposed approach is expected to contribute toward current bridge maintenance practice.
In this paper, we propose a study on the development of deep learning structure to secure visibility of outdoor LED display board according to weather change. The proposed technique secures the visibility of the outdoor LED display board by automatically adjusting the LED luminance according to the weather change using deep learning using an imaging device. In order to automatically adjust the LED luminance according to weather changes, a deep learning model that can classify the weather is created by learning it using a convolutional network after first going through a preprocessing process for the flattened background part image data. The applied deep learning network reduces the difference between the input value and the output value using the Residual learning function, inducing learning while taking the characteristics of the initial input value. Next, by using a controller that recognizes the weather and adjusts the luminance of the outdoor LED display board according to the weather change, the luminance is changed so that the luminance increases when the surrounding environment becomes bright, so that it can be seen clearly. In addition, when the surrounding environment becomes dark, the visibility is reduced due to scattering of light, so the brightness of the electronic display board is lowered so that it can be seen clearly. By applying the method proposed in this paper, the result of the certified measurement test of the luminance measurement according to the weather change of the LED sign board confirmed that the visibility of the outdoor LED sign board was secured according to the weather change.
The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
/
v.14
no.2
/
pp.128-133
/
2021
Currently, autonomous vehicle markets are commercializing a third-level autonomous vehicle, but there is a possibility that an accident may occur even during fully autonomous driving due to stability issues. In fact, autonomous vehicles have recorded 81 accidents. This is because, unlike level 3, autonomous vehicles after level 4 have to judge and respond to emergency situations by themselves. Therefore, this paper proposes a vehicle crisis detection system(VCDS) that collects and stores information outside the vehicle through CNN, and uses the stored information and vehicle sensor data to output the crisis situation of the vehicle as a number between 0 and 1. The VCDS consists of two modules. The vehicle external situation collection module collects surrounding vehicle and pedestrian data using a CNN-based neural network model. The vehicle crisis situation determination module detects a crisis situation in the vehicle by using the output of the vehicle external situation collection module and the vehicle internal sensor data. As a result of the experiment, the average operation time of VESCM was 55ms, R-CNN was 74ms, and CNN was 101ms. In particular, R-CNN shows similar computation time to VESCM when the number of pedestrians is small, but it takes more computation time than VESCM as the number of pedestrians increases. On average, VESCM had 25.68% faster computation time than R-CNN and 45.54% faster than CNN, and the accuracy of all three models did not decrease below 80% and showed high accuracy.
The variation of utterance lengths is a representative factor that can degrade the performance of speaker verification systems. To handle this issue, previous studies had attempted to extract speaker features from various branches or to use convolution layers with different receptive fields. Combining the advantages of the previous two approaches for variable-length input, this paper proposes integrated receptive field diversification that extracts speaker features through more diverse receptive field. The proposed method processes the input features by convolutional layers with different receptive fields at multiple time-axis branches, and extracts speaker embedding by dynamically aggregating the processed features according to the lengths of input utterances. The deep neural networks in this study were trained on the VoxCeleb2 dataset and tested on the VoxCeleb1 evaluation dataset that divided into 1 s, 2 s, 5 s, and full-length. Experimental results demonstrated that the proposed method reduces the equal error rate by 19.7 % compared to the baseline.
This study aimed to learn and evaluate the effectiveness of VGGNet in the detection of pulmonary emphysema using low-dose chest computed tomography images. In total, 8000 images with normal findings and 3189 images showing pulmonary emphysema were used. Furthermore, 60%, 24%, and 16% of the normal and emphysema data were randomly assigned to training, validation, and test datasets, respectively, in model learning. VGG16 and VGG19 were used for learning, and the accuracy, loss, confusion matrix, precision, recall, specificity, and F1-score were evaluated. The accuracy and loss for pulmonary emphysema detection of the low-dose chest CT test dataset were 92.35% and 0.21% for VGG16 and 95.88% and 0.09% for VGG19, respectively. The precision, recall, and specificity were 91.60%, 98.36%, and 77.08% for VGG16 and 96.55%, 97.39%, and 92.72% for VGG19, respectively. The F1-scores were 94.86% and 96.97% for VGG16 and VGG19, respectively. Through the above evaluation index, VGG19 is judged to be more useful in detecting pulmonary emphysema. The findings of this study would be useful as basic data for the research on pulmonary emphysema detection models using VGGNet and artificial neural networks.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.