• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권8호
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• pp.49-58
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• 2023

학생들의 중도 탈락은 대학의 재정적 손실 뿐 아니라, 학생 개개인 및 사회적으로도 부정적인 영향을 끼친다. 이러한 문제를 해결하기 위해 기계 학습을 이용하여 대학생들의 중도 탈락 여부를 예측하고자 하는 다양한 시도가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 대학생들의 중도 탈락 여부를 예측하기 위해 DNN(Deep Neural Network)과 LGBM(Light Gradient Boosting Machine)을 이용한 모델을 구현하고 성능을 비교하였다. 학습 데이터로는 서울 소재 중소규모 4년제 대학인 A 대학의 20,050명의 학생을 대상으로 수집된 학적 및 성적 데이터를 학습에 이용하였다. 원본 데이터의 140여개의 속성 중 중도 탈락 여부를 나타내는 속성과의 상관계수가 0.1 이상인 속성들만 추출하여 학습하였다. 두 모델의 성능 실험 결과, DNN과 LGBM의 F1-스코어는 0.798과 0.826이었으며, LGBM이 DNN에 비해 2.5% 나은 예측 성능을 보였다.

• 한국음향학회지
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• 제38권5호
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• pp.607-613
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• 2019

본 논문은 external knowledge를 사용한 lattice 없는 상호 정보 최대화(Lattice Free Maximum Mutual Information, LF-MMI) 기반 음향 모델링 방법을 제안한다. External knowledge란 음향 모델에서 사용하는 학습 데이터 이외의 문자열 데이터를 말한다. LF-MMI란 심층 신경망(Deep Neural Network, DNN) 학습의 최적화를 위한 목적 함수의 일종으로, 구별 학습에서 높은 성능을 보인다. LF-MMI에는 DNN의 사후 확률을 계산하기 위해 음소의 열을 사전 확률로 갖는다. 본 논문에서는 LF-MMI의 목적식의 사전 확률을 담당하는 음소 모델링에 external knowlege를 사용함으로써 과적합의 가능성을 낮추고, 음향 모델의 성능을 높이는 방법을 제안한다. External memory를 사용하여 사전 확률을 생성한 LF-MMI 모델을 사용했을 때 기존 LF-MMI와 비교하여 14 %의 상대적 성능 개선을 보였다.

• 정보보호학회논문지
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• 제32권6호
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• pp.1081-1090
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• 2022

얼굴 인식 모델은 스마트폰의 신원 인식에 활용되는 등 많은 사용자에게 편의를 제공하고 있다. 이에 따라 DNN 모델의 보안성 검토가 중요해지고 있는데 DNN 모델의 잘 알려진 취약점으로 적대적 공격이 존재한다. 적대적 공격은 현재 DNN 모델의 인식 결과만을 이용하여 공격을 수행하는 의사결정 공격기법까지 발전하였다. 그러나 기존 의사결정 기반 공격기법[14]은 적대적 예제 생성 시 많은 질의 수가 필요한 문제점이 있다. 특히, 기울기를 근사하는데 많은 질의 수가 소모되는데 정확한 기울기를 구할 수 없는 문제가 존재한다. 따라서 본 논문에서는 기존 의사결정 공격기법의 기울기를 근사할 때 소모되는 질의 수 낭비를 막기 위해서 직교 공간 샘플링과 차원 축소 샘플링 방법을 제안한다. 실험 결과 섭동의 크기가 L2 distance 기준 약 2.4 적은 적대적 예제를 생성할 수 있었고 공격 성공률의 경우 약 14% 향상할 수 있었다. 실험 결과를 통해 본 논문에서 제안한 적대적 예제 생성방법의 같은 질의 수 대비 공격 성능이 우수함을 입증한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권3호
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• pp.368-376
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• 2021

최근 딥러닝 기술이 발전함에 따라 자율 사물 기술이 주목받으면서 드론이나 자율주행차 같은 임베디드 시스템에서 DNN을 많이 활용하고 있다. 클라우드에 의지하지 않고 높은 인식 정확도를 위해서 큰 규모의 연산이 가능하고 다수의 DNN을 처리할 수 있는 임베디드 시스템들이 출시되고 있다. 이러한 시스템 내부에는 다양한 수준의 우선순위를 갖는 DNN들이 존재한다. 자율주행차의 안전 필수에 관련된 DNN들은 가장 높은 우선순위를 갖고 이들은 반드시 최우선적으로 처리되어야 한다. 본 논문에서는 다수의 DNN이 동시에 실행될 때 우선순위를 고려해서 DNN을 스케줄링하는 프레임워크를 제안한다. 낮은 우선순위의 DNN이 먼저 실행되고 있어도 높은 우선순위의 DNN이 이를 선점할 수 있어 자율주행차의 안전 필수 응용의 빠른 응답 특성을 보장한다. 실험을 통하여 확인한 결과 실제 상용보드에서 최대 76.6% 성능이 향상되었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.842-849
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• 2022

딥러닝 기술의 발달로 무인 자동차, 드론, 로봇 등의 임베디드 시스템 분야에서 DNN을 활용하는 사례가 많아지고 있다. 대표적으로 자율주행 시스템의 경우 정확도가 높고 연산량이 큰 몇 개의 DNN들을 동시에 수행하는 것이 필수적이다. 하지만 상대적으로 낮은 성능을 갖는 임베디드 환경에서 다수의 DNN을 동시에 수행하면 추론에 걸리는 시간이 길어진다. 이러한 현상은 추론 결과에 따른 동작이 제때 이루어지지 않아 비정상적인 기능을 수행하는 문제를 발생시킬 수 있다. 이를 해결하기 위하여 본 논문에서 제안한 솔루션은 먼저 연산량이 큰 DNN에 터커 분해 기법을 적용하여 연산량을 감소시킨다. 그다음으로 DNN 모델들을 GPU 내부에서 은닉층 단위로 최대한 병렬적으로 수행될 수 있게 한다. 실험 결과 DNN의 추론 시간이 제안된 기법을 적용하기 전 대비 최대 75.6% 감소하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.43-48
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• 2018

본 논문은 DNN(Deep Neural Network)와 슈퍼픽셀을 이용한 실내 공간 인식 알고리즘을 제안한다. 영상으로부터 실내 공간 인식을 위해 우선 영상 분할을 위한 세그멘테이션 프로세스가 필요하다. 이를 위해 본 논문에서는 적당한 크기로 나눌 수 있는 슈퍼 픽셀 알고리즘을 이용해 세그멘테이션을 수행한다. 각 세그먼트를 인식하기 위해 세그먼트마다 제안하는 방법을 이용하여 특징을 추출한다. 추출된 특징들을 DNN을 이용하여 학습하고, 학습으로부터 추출된 DNN모델을 이용하여 각 세그먼트를 인식한다. 실험 결과를 통해 제안하는 방법과 기존의 알고리즘과의 성능 비교 분석을 한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2016년도 추계학술발표대회
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• pp.611-614
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• 2016

최근 철도 산업의 비중이 증가함에 따라 열차의 안정적인 주행이 그 어느 때보다 중요한 이슈로 부각되고있다. 특히, 열차의 진로 변경을 위한 핵심 요소인 선로전환기의 결함은 열차의 사고와 직결되는 장비 중 하나로써, 그 이상 여부를 사전에 인지하여 선로전환기의 안정성을 확보하기 위한 유지보수의 지능화 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 선로전환기의 작동 시 발생하는 소리정보를 활용하여 선로전환기의 비정상 상황을 분류하는 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 먼저, 선로전환기의 상황별 소리를 수집하고, 다양한 소리정보를 추출하여 특징 벡터를 생성한다. 다음으로, 딥러닝 모델 중 하나인 DNN(Deep Neural Network)을 이용하여 선로전환기의 비정상 상황을 분류한다. 실제 선로전환기의 전환 시 발생하는 소리 데이터를 기반으로 DNN의 파라미터에 따른 다양한 실험을 수행한 결과, 약 93.10%의 정확도를 갖는 안정적인 DNN 모델을 설계하였다.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2022년도 가을 학술논문 발표대회
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• pp.57-58
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• 2022

Concrete mix design is used as essential data for the quality of concrete, analysis of structures, and stable use of sustainable structures. However, since most of the formulation design is established based on the experience of experts, there is a lack of data to base it on. are suffering Accordingly, in this study, the purpose of this study is to build a predictive model to use the concrete mixing factor as basic data for calculation using the DNN technique. As for the data set for DNN model learning, OPC and ternary concrete data were collected according to the presence or absence of admixture, respectively, and the model was separated for OPC and ternary concrete, and training was carried out. In addition, by varying the number of hidden layers of the DNN model, the prediction performance was evaluated according to the model structure. The higher the number of hidden layers in the model, the higher the predictive performance for the prediction of the mixing elements except for the compressive strength factor set as the output value, and the ternary concrete model showed higher performance than the OPC. This is expected because the data set used when training the model also affected the training.

• 한국빅데이터학회지
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• 제8권2호
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• pp.223-231
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• 2023

본 연구에선 딥러닝 기반 음성 신호로부터 음성의 특징을 추출하고 분석하여 필터를 생성하고, 생성된 필터를 이용하여 음성 신호로부터 감정을 인식하는 모델을 제안하고 감정 인식 정확도 성능을 평가하였다. 제안한 모델을 사용한 시뮬레이션 결과에 따르면, DNN (Deep Neural Network)과 RNN (Recurrent Neural Network)의 평균 감정인식 정확도는 각각 84.59%와 84.52%으로 매우 비슷한 성능을 나타냈다. 하지만 DNN의 시뮬레이션 소요 시간은 RNN보다 약 44.5% 짧은 시뮬레이션 시간으로 감정을 예측할 수 있는 것을 확인하였다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제34권3호
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• pp.72-81
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• 2022

본 연구는 제주도 남서부 해역의 표류체 이동 예측을 위해 2020년 8월 제주도 남서부 5개 지점에서 투하된 표층 뜰개 위치자료와 수치모델 예측자료를 학습자료로 이용한 인공지능 기반 입자추적 모델 5개를 구축하였다. 구축된 AI 기법은 기계학습 3종(Extra Trees, LightGBM, Support Vector Machine)과 딥러닝 2종(DNN, RBFN)이다. 또한 해수유동 수치모델 입자추적 예측자료 1종 및 AI 기법 입자추적 예측자료 5종을 표층 뜰개 관측자료와 비교하여 각 예측모델별 예측 정확도를 평가하였다. 6종 모델의 예측 정확도를 평가하기 위해, 5개 정점에 대한 3개 스킬량(MAE, RMSE, NCLS)의 평균값을 비교 검토하였다. 최종적인 결과로서 딥러닝 DNN 모델이 MAE, RMSE, NCLS에서 다른 모델보다 가장 우수하게 나타났다.