Kim, Ju-Hwan;Woo, Ji-Eun;Park, So-Yeon;Kim, Soo-Jin;Han, Dong-Guk
Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
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v.30
no.6
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pp.1271-1278
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2020
Deep learning-based profiling side-channel analysis is a powerful analysis method that utilizes the neural network to profile the relationship between the side-channel information and the intermediate value. Since the neural network interprets each point of the signal in a different dimension, jitter makes it much hard that the neural network with dimension-wise weights learns the relationship. This paper shows that replacing the fully-connected layer of the traditional CNN (Convolutional Neural Network) with global average pooling (GAP) allows us to design the inherently robust neural network inherently for jitter. We experimented with the ChipWhisperer-Lite board to demonstrate the proposed method: as a result, the validation accuracy of the CNN with a fully-connected layer was only up to 1.4%; contrastively, the validation accuracy of the CNN with GAP was very high at up to 41.7%.
Kim, Geunhwan;Choi, Seung-Ryul;Yoon, Kyung-Sik;Lee, Kyun-Kyung;Lee, Donghwa
The Journal of the Acoustical Society of Korea
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v.38
no.1
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pp.106-113
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2019
In this paper, we propose an algorithm to classify the received active pulse when the active sonar system is operated as a non-cooperative mode. The proposed algorithm uses CNN (Convolutional Neural Networks) which shows good performance in various fields. As an input of CNN, time frequency analysis data which performs STFT (Short Time Fourier Transform) of the received signal is used. The CNN used in this paper consists of two convolution and pulling layers. We designed a database based neural network and a pulse feature based neural network according to the output layer design. To verify the performance of the algorithm, the data of 3110 CW (Continuous Wave) pulses and LFM (Linear Frequency Modulated) pulses received from the actual ocean were processed to construct training data and test data. As a result of simulation, the database based neural network showed 99.9 % accuracy and the feature based neural network showed about 96 % accuracy when allowing 2 pixel error.
Crop diseases affect crop production, more than 30 billion USD globally. We proposed a classification study of crop species and diseases using deep learning algorithms for corn, cucumber, pepper, and strawberry. Our study has three steps of species classification, disease detection, and disease classification, which is noteworthy for using captured images without additional processes. We designed deep learning approach of deep learning convolutional neural networks based on Mask R-CNN model to classify crop species. Inception and Resnet models were presented for disease detection and classification sequentially. For classification, we trained Mask R-CNN network and achieved loss value of 0.72 for crop species classification and segmentation. For disease detection, InceptionV3 and ResNet101-V2 models were trained for nodes of crop species on 1,500 images of normal and diseased labels, resulting in the accuracies of 0.984, 0.969, 0.956, and 0.962 for corn, cucumber, pepper, and strawberry by InceptionV3 model with higher accuracy and AUC. For disease classification, InceptionV3 and ResNet 101-V2 models were trained for nodes of crop species on 1,500 images of diseased label, resulting in the accuracies of 0.995 and 0.992 for corn and cucumber by ResNet101 with higher accuracy and AUC whereas 0.940 and 0.988 for pepper and strawberry by Inception.
Depth map has been utilized in a varity of fields. Recently research on generating depth map by artificial neural network (ANN) has gained much interest. This paper validates the feasibility of implementing the ready-made depth map generation by convolutional neural network (CNN). First, for a given image, a depth map is generated by the weighted average of a saliency map as well as a motion history image. Then CNN network is trained by test images and depth maps. The objective and subjective experiments are performed on the CNN and showed that the CNN can replace the ready-made depth generation method.
We propose a detection algorithm based on tree-structured convolutional neural networks (TsCNNs) that finds pornography, propaganda, or other inappropriate content on a social media network. The algorithm sequentially applies the typical convolutional neural network (CNN) algorithm in a tree-like structure to minimize classification errors in similar classes, and thus improves accuracy. We implemented the detection system and conducted experiments on a data set comprised of 6 ordinary classes and 11 inappropriate classes collected from the Korean military social network. Each model of the proposed algorithm was trained, and the performance was then evaluated according to the images and videos identified. Experimental results with 20,005 new images showed that the overall accuracy in image identification achieved a high-performance level of 99.51%, and the effectiveness of the algorithm reduced identification errors by the typical CNN algorithm by 64.87 %. By reducing false alarms in video identification from the domain, the TsCNNs achieved optimal performance of 98.11% when using 10 minutes frame-sampling intervals. This indicates that classification through proper sampling contributes to the reduction of computational burden and false alarms.
In this paper, we propose a black ice detection platform framework using Convolutional Neural Networks (CNNs). To overcome black ice problem, we introduce a real-time based early warning platform using CNN-based architecture, and furthermore, in order to enhance the accuracy of black ice detection, we apply a multi-scale dilation convolution feature fusion (MsDC-FF) technique. Then, we establish a specialized experimental platform by using a comprehensive dataset of thermal road black ice images for a training and evaluation purpose. Experimental results of a real-time black ice detection platform show the better performance of our proposed network model compared to conventional image segmentation models. Our proposed platform have achieved real-time segmentation of road black ice areas by deploying a road black ice area segmentation network on the edge device Jetson Nano devices. This approach in parallel using multi-scale dilated convolutions with different dilation rates had faster segmentation speeds due to its smaller model parameters. The proposed MsCD-FF Net(2) model had the fastest segmentation speed at 5.53 frame per second (FPS). Thereby encouraging safe driving for motorists and providing decision support for road surface management in the road traffic monitoring department.
In semiconductor manufacturing, defect detection is critical to maintain high yield. Currently, computer vision systems used in semiconductor photo lithography still have adopt to digital image processing algorithm, which often occur inspection faults due to sensitivity to external environment. Thus, we intend to handle this problem by means of using Mask R-CNN instead of digital image processing algorithm. Additionally, Mask R-CNN can be trained with image dataset pre-processed by means of the specific designed digital image filter to extract the enhanced feature map of Convolutional Neural Network (CNN). Our approach converged advantage of digital image processing and instance segmentation with deep learning yields more efficient semiconductor photo lithography inspection system than conventional system.
The addition of traditional elements can enhance the uniqueness of visual communication design. This paper briefly introduced visual communication and applications of traditional elements in visual communication design and applied paper cuts, a handmade graphic element, to the logo design of Dezhou University's 50th anniversary. The convolutional neural network (CNN) algorithm and the analytic hierarchy process method were applied to evaluation analysis and compared with the support vector machine (SVM) algorithm. The results of the CNN algorithm on the test set verified its effectiveness. The evaluation results of the CNN algorithm were similar to the manual evaluation results, further proving the effectiveness and high efficiency of the CNN algorithm. The hierarchical analysis and the analysis of the assessment results of the CNN algorithm found that the two logo designs made full use of paper cuts.
Journal of information and communication convergence engineering
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v.22
no.2
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pp.139-144
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2024
In this study, four types of fall detection systems - designed with YOLOPose, principal component analysis (PCA), convolutional neural network (CNN), and long short-term memory (LSTM) architectures - were developed and compared in the detection of everyday falls. The experimental dataset encompassed seven types of activities: walking, lying, jumping, jumping in activities of daily living, falling backward, falling forward, and falling sideways. Keypoints extracted from YOLOPose were entered into the following architectures: RAW-LSTM, PCA-LSTM, RAW-PCA-LSTM, and PCA-CNN-LSTM. For the PCA architectures, the reduced input size stemming from a dimensionality reduction enhanced the operational efficiency in terms of computational time and memory at the cost of decreased accuracy. In contrast, the addition of a CNN resulted in higher complexity and lower accuracy. The RAW-LSTM architecture, which did not include either PCA or CNN, had the least number of parameters, which resulted in the best computational time and memory while also achieving the highest accuracy.
The uniform motion blur removing algorithm of Cho et al. has the problem that the edge region of the image cannot be restored clearly. We propose the effective algorithm to overcome this problem by using shock filter that reconstructs a blurred step signal into a sharp edge, and convolutional neural network (CNN) that learns by extracting features from the image. Then uniform motion blur kernel is estimated from the latent sharp image to remove blur in the image. The proposed algorithm improved the disadvantages of the conventional algorithm by reconstructing the latent sharp image using shock filter and CNN. Through the experimental results, it was confirmed that the proposed algorithm shows excellent reconstruction performance in objective and subjective image quality than the conventional algorithm.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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