• 제목/요약/키워드: DNN Algorithm

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DNN을 활용한 건설현장 품질관리 시스템 개발을 위한 기초연구 (A Preliminary Study of the Development of DNN-Based Prediction Model for Quality Management)

  • 석장환;권우빈;이학주;이찬우;조훈희
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2022년도 가을 학술논문 발표대회
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    • pp.223-224
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    • 2022
  • The occurrence of defect, one of the major risk elements, gives rise to construction delays and additional costs. Although construction companies generally prefer to use a method of identifying and classifying the causes of defects, a system for predicting the rise of defects becomes important matter to reduce this harmful issue. However, the currently used methods are kinds of reactive systems that are focused on the defects which occurred already, and there are few studies on the occurrence of defects with prediction systems. This paper is about preliminary study on the development of judgemental algorithm that informs us whether additional works related to defect issue are needed or not. Among machine learning techniques, deep neural network was utilized as prediction model which is a major component of algorithm. It is the most suitable model to be applied to the algorithm when there are 8 hidden layers and the average number of nodes in each hidden layer is 70. Ultimately, the algorithm can identify and defects that may arise in later and contribute to minimize defect frequency.

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효과적인 음성 인식 평가를 위한 심층 신경망 기반의 음성 인식 성능 지표 (Speech Recognition Accuracy Measure using Deep Neural Network for Effective Evaluation of Speech Recognition Performance)

  • 지승은;김우일
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권12호
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    • pp.2291-2297
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    • 2017
  • 본 논문에서는 음성 데이터베이스를 평가하기 위해 여러 가지의 음성 특성 지표 추출 알고리즘을 설명하고 심층 신경망 기반의 새로운 음성 성능 지표 생성 방법을 제안한다. 선행 연구에서는 효과적인 음성 인식 성능 지표를 생성하기 위해 대표적인 음성 인식 성능 지표인 단어 오인식률(Word Error Rate, WER)과 상관도가 높은 여러 가지 음성 특성 지표들을 조합하여 새로운 성능 지표를 생성하였다. 생성된 음성 성능 지표는 다양한 잡음 환경에서 각 음성 특성 지표를 단독으로 사용할 때보다 단어 오인식률과 높은 상관도를 나타내어 음성 인식 성능을 예측하는데 효과적임을 입증 하였다. 본 논문에서는 심층 신경망을 기반으로 한 음성 특성 지표 추출 방법에 대해 설명하며 선행 연구에서 조합에 사용한 GMM(Gaussian Mixture Model) 음향 모델 확률 값을 심층 신경망 학습을 통해 추출한 확률 값으로 대체해 조합함으로써 단어 오인식률과 보다 높은 상관도를 갖는 것을 확인한다.

DNN 기반의 미세먼지 농도별 이진 분류 모델 (DNN based Binary Classification Model by Particular Matter Concentration)

  • 이종성;정용진;오창헌
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
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    • pp.277-279
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    • 2021
  • 미세먼지 예측의 경우 농도에 따른 특성으로 인해 예측 모델의 학습이 잘 이루어지지 않는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 저농도와 고농도에 대한 개별 예측 모델을 구분하여 설계할 필요가 있다. 따라서 미세먼지 농도를 저농도와 고농도로 구분하기 위한 분류 모델이 필요하다. 본 논문은 미세먼지 농도 80㎍/m3을 기준으로 저농도와 고농도를 구분하기 위한 분류 모델을 제안한다. 분류 모델의 알고리즘은 DNN을 사용하였으며, 하이퍼 파라미터 탐색 후 최적의 파라미터를 적용하여 분류 모델을 설계하였다. 모델의 성능 평가 결과, 저농도 분류의 경우 97.54%, 고농도 분류의 경우 85.51%의 분류 성능을 확인하였다.

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PPG 혈당 모니터링 시스템의 분석적 평가 - 연구자 임상 (Analytical Evaluation of PPG Blood Glucose Monitoring System - researcher clinical trial)

  • 박철구;최상기;조성근;김권민
    • 디지털융복합연구
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    • 제21권3호
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    • pp.33-39
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    • 2023
  • 본 연구는 모세관 혈당의 혈당값을 대조군으로 연구 참가자의 혈액 포도당을 모니티링할 때 PPG 센서와 DNN 예측알고리즘이 융합된 혈당모니터링 시스템(PPG-BGMS)의 성능을 평가하는 것이다. 연구는 2023년 9월부터 2023년 11월까지 참가자를 대상으로 실시된 연구자 임상시험이다. PPG-BGMS는 1분간의 심박수, 심박변이도 정보와 DNN 예측알고리즘을 활용한 예측된 혈당수치와 개인용혈당관리시스템의 혈당측정기로 측정한 모세관혈당 수치와 비교했다. 총 100명의 참가자 중 제2형 당뇨(T2DM) 유병인은 50명이며, 평균연령은 67세(28세~89세)이다. PPG-BGMS의 예측혈당의 100%가 Clarke 오류그리드 및 Parker(Consensus) 오류그리드의 A+B 영역에 분포하는 것으로 나타났다. PPG-BGMS 예측 혈당의 MARD 값은 5.3 ± 4.0 %이다. 결과에 의하면 비채혈식 PPG-BGMS는 임상표준의 채혈식 개인용 혈당측정시스템의 순간 혈당수치와 비교하여 열등하지 않는 것으로 분석되었다.

Artificial neural network algorithm comparison for exchange rate prediction

  • Shin, Noo Ri;Yun, Dai Yeol;Hwang, Chi-gon
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제12권3호
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    • pp.125-130
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    • 2020
  • At the end of 1997, the volatility of the exchange rate intensified as the nation's exchange rate system was converted into a free-floating exchange rate system. As a result, managing the exchange rate is becoming a very important task, and the need for forecasting the exchange rate is growing. The exchange rate prediction model using the existing exchange rate prediction method, statistical technique, cannot find a nonlinear pattern of the time series variable, and it is difficult to analyze the time series with the variability cluster phenomenon. And as the number of variables to be analyzed increases, the number of parameters to be estimated increases, and it is not easy to interpret the meaning of the estimated coefficients. Accordingly, the exchange rate prediction model using artificial neural network, rather than statistical technique, is presented. Using DNN, which is the basis of deep learning among artificial neural networks, and LSTM, a recurrent neural network model, the number of hidden layers, neurons, and activation function changes of each model found the optimal exchange rate prediction model. The study found that although there were model differences, LSTM models performed better than DNN models and performed best when the activation function was Tanh.

딥 뉴럴 네트워크를 이용한 새로운 리튬이온 배터리의 SOC 추정법 (A Novel SOC Estimation Method for Multiple Number of Lithium Batteries Using a Deep Neural Network)

  • 아사드 칸;고영휘;최우진
    • 전력전자학회논문지
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    • 제26권1호
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    • pp.1-8
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    • 2021
  • For the safe and reliable operation of lithium-ion batteries in electric vehicles or energy storage systems, having accurate information of the battery, such as the state of charge (SOC), is essential. Many different techniques of battery SOC estimation have been developed, such as the Kalman filter. However, when this filter is applied to multiple batteries, it has difficulty maintaining the accuracy of the estimation over all cells owing to the difference in parameter values of each cell. The difference in the parameter of each cell may increase as the operation time accumulates due to aging. In this paper, a novel deep neural network (DNN)-based SOC estimation method for multi-cell application is proposed. In the proposed method, DNN is implemented to determine the nonlinear relationships of the voltage and current at different SOCs and temperatures. In the training, the voltage and current data obtained at different temperatures during charge/discharge cycles are used. After the comprehensive training with the data obtained from the cycle test with a cell, the resulting algorithm is applied to estimate the SOC of other cells. Experimental results show that the mean absolute error of the estimation is 1.213% at 25℃ with the proposed DNN-based SOC estimation method.

Design of a Recommendation System for Improving Deep Neural Network Performance

  • Juhyoung Sung;Kiwon Kwon;Byoungchul Song
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.49-56
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    • 2024
  • There have been emerging many use-cases applying recommendation systems especially in online platform. Although the performance of recommendation systems is affected by a variety of factors, selecting appropriate features is difficult since most of recommendation systems have sparse data. Conventional matrix factorization (MF) method is a basic way to handle with problems in the recommendation systems. However, the MF based scheme cannot reflect non-linearity characteristics well. As deep learning technology has been attracted widely, a deep neural network (DNN) framework based collaborative filtering (CF) was introduced to complement the non-linearity issue. However, there is still a problem related to feature embedding for use as input to the DNN. In this paper, we propose an effective method using singular value decomposition (SVD) based feature embedding for improving the DNN performance of recommendation algorithms. We evaluate the performance of recommendation systems using MovieLens dataset and show the proposed scheme outperforms the existing methods. Moreover, we analyze the performance according to the number of latent features in the proposed algorithm. We expect that the proposed scheme can be applied to the generalized recommendation systems.

데이터 예측을 위한 텐서플로우 기반 기계학습 알고리즘 비교 연구 (A Comparative Study of Machine Learning Algorithms Based on Tensorflow for Data Prediction)

  • ;장성봉
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제10권3호
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    • pp.71-80
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    • 2021
  • 기계학습에서 정확한 데이터 예측을 위해서는 적절한 인공신경망 알고리즘을 선택해야 한다. 이러한 알고리즘에는 심층 신경망 (DNN), 반복 신경망 (RNN), 장단기 기억 (LSTM) 네트워크 및 게이트 반복 단위 (GRU) 신경망등을 들 수 있다. 개발자가 실험을 위해, 하나를 선택해야 하는 경우, 각 알고리즘의 성능에 대한 충분한 정보가 없었기 때문에, 직관에 의존할 수 밖에 없었다. 본 연구에서는 이러한 어려움을 완화하기 위해 실험을 통해 예측 오류(RMSE)와 처리 시간을 비교 평가 하였다. 각 알고리즘은 텐서플로우를 이용하여 구현하였으며, 세금 데이터를 사용하여 학습을 수행 하였다. 학습 된 모델을 사용하여, 세금 예측을 수행 하였으며, 실제값과의 비교를 통해 정확도를 측정 하였다. 또한, 활성화 함수와 다양한 최적화 함수들이 알고리즘에 미치는 영향을 비교 분석 하였다. 실험 결과, GRU 및 LSTM 알고리즘의 경우, RMSE(Root Mean Sqaure Error)는 0.12이고 R2값은 각각 0.78 및 0.75로 다른 알고리즘에 비해 더 낳은 성능을 보여 주었다. 기본 심층 신경망(DNN)의 경우, 처리 시간은 가장 낮지만 예측 오류는 0.163로 성능은 가장 낮게 측정 되었다. 최적화 알고리즘의 경우, 아담(Adam)이 오류 측면에서 최고의 성능을, 처리 시간 측면에서 최악의 성능을 보여 주었다. 본 연구의 연구결과는 데이터 예측을 위한 알고리즘 선택시, 개발자들에게 유용한 정보로 사용될 것으로 예상된다.

실제 컨버터 출력 데이터를 이용한 특정 지역 태양광 장단기 발전 예측 (Prediction of Short and Long-term PV Power Generation in Specific Regions using Actual Converter Output Data)

  • 하은규;김태오;김창복
    • 한국항행학회논문지
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    • 제23권6호
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    • pp.561-569
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    • 2019
  • 태양광 발전은 일사량만 있으면 전기에너지를 얻을 수 있기 때문에, 새로운 에너지 공급원으로 용도가 급증하고 있다. 본 논문은 실제 태양광 발전 시스템의 컨버터 출력을 이용하여 장단기 출력 예측을 하였다. 예측 알고리즘은 다중선형회귀와 머신러닝의 지도학습 중 분류모델인 서포트 벡터 머신 그리고 DNN과 LSTM 등 딥러닝을 이용하였다. 또한 기상요소의 입출력 구조에 따라 3개의 모델을 이용하였다. 장기 예측은 월별, 계절별, 연도별 예측을 하였으며, 단기 예측은 7일간의 예측을 하였다. 결과로서 RMSE 측도에 의한 예측 오차로 비교해 본 결과 다중선형회귀와 SVM 보다는 딥러닝 네트워크가 예측 정확도 측면에서 더 우수하였다. 또한, DNN 보다 시계열 예측에 우수한 모델인 LSTM이 예측 정확도 측면에서 우수하였다. 입출력 구조에 따른 실험 결과는 모델 1보다 모델 2가 오차가 적었으며, 모델 2보다는 모델 3이 오차가 적었다.

인공지능을 활용한 도주경로 예측 및 추적 시스템 (Escape Route Prediction and Tracking System using Artificial Intelligence)

  • 양범석;박대우
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제26권8호
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    • pp.1130-1135
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    • 2022
  • 서울특별시는 25개 구청에 7만5천여대의 CCTV가 설치되어 있다. 각 구청은 CCTV관제를 위한 관제센터를 구축하고 시민의 안전을 위해 24시간 CCTV영상관제를 수행하고 있다. 서울특별시는 유관기관과 MOU를 체결하여 긴급/응급 상황에 신속한 대응이 가능하도록 구청의 CCTV영상을 제공하여 시민이 안전한 스마트시티통합플랫폼을 구축하고 있다. 본 논문에서는, 서울특별시 관할구청에서 사건 발생 시, CCTV영상에 대해 인공지능 DNN 기반의 Template Matching 기술, MLP 알고리즘과 CNN 기반으로 YOLO SPP DNN모델을 사용하여 사람과 차량을 판별하여 도주경로를 예측한다. 또한, 관할구청을 이탈하여, 차량 및 사람이 도주 시, 인접 구청에 영상정보와 상황정보를 자동전파 하도록 설계한다. 인공지능을 활용한 도주경로 예측 및 추적 시스템은 스마트시티 통합플랫폼을 전국으로 확장시킬 수 있다.