International journal of advanced smart convergence
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제11권2호
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pp.30-37
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2022
Because fine dust (PM10) has a close effect on the environment, fine dust generated in the climate and living environment has a bad effect on the human body. In this study, the LSTM model was applied to predict and analyze the effect of fine dust on Gwangju Metropolitan City in Korea. This paper uses prediction values of input variables selected through correlation analysis to confirm fine dust prediction performance. In this paper, data from the Gwangju Metropolitan City area were collected to measure fine dust. The collection period is one year's worth of data was used from january to December of 2021, and the test data was conducted using three-month data from January to March of 2022. As a result of this study, in the as a result of predicting fine dust (PH10) and ultrafine dust (PH2.5) using the LSTM model, the RMSE was 4.61 and the test result value was as low as 4.37. This reason is judged to be the result of the contents of the one-year sample.
Recently, as the amount of fine dust has risen rapidly, our interest is increasing day by day. It is virtually impossible to remove fine dust. However, it is best to predict the concentration of fine dust and minimize exposure to it. In this study, we developed a mathematical model that can predict the concentration of fine dust using various information related to the weather and air quality, which is provided in real time in 'Air Korea (http://www.airkorea.or.kr/)' and 'Weather Data Open Portal (https://data.kma.go.kr/).' In the mathematical model, various domestic seasonal variables and atmospheric state variables are extracted by multiple regression analysis. The parameters that have significant influence on the fine dust concentration are extracted, and using ANN (Artificial Neural Network) and SVM (Support Vector Machine), which are machine learning techniques, we proposed a prediction model. The proposed model can verify its effectiveness by using past dust and weather big data.
In this study, the scenario for a numerical modeling of the fine grid scale air dispersion phenomena was proposed and an analysis of the special event which was occurred on September 3, 2002 was performed using by a coarse grid prognostic meteorological model, a fine grid diagnostic meteorological model and a fine grid air dispersion model. Based on the results, we found that the local circulations, like as land-sea breeze, should be seriously considered for evaluating the high PM10 concentration event and for making the reduction policy of the major air pollutant emissions in Ansan area.
미세먼지는 질병, 산업·경제에 부정적인 영향을 미치고 있어 국민들은 미세먼지에 대해 예민하게 반응하고 있다. 따라서 미세먼지의 발생을 예측할 수 있다면, 미리 대응책을 마련할 수 있어 생활과 경제에 도움이 될 수 있다. 미세먼지의 발생은 기상과 미세먼지 배출원의 밀집 정도에 영향을 받는다. 산업부문은 미세먼지 배출량이 가장 많으며, 그 중에 산단은 공장들이 미세먼지 배출원이 되어 더 많은 미세먼지를 배출하는 문제가 있다. 본 연구는 지방도시에서 노후산업단지가 있는 지역을 선정하여, 미세먼지를 일으키는 요인을 탐색하고, 미세먼지 발생을 예측할 수 있는 예측모형을 개발하고자 한다. 기상 데이터와 미세먼지 관련 데이터를 활용하였고, 다중회귀분석을 통해 미세먼지 발생에 영향을 미치는 변수를 추출하였다. 이를 토대로 머신러닝 회귀학습기 모형으로 학습하여 예측력이 높은 모형을 추출하였고, 검증용 데이터를 이용하여 예측 모형의 성능을 검증하였다. 그 결과, 예측력이 높은 모형은 선형회귀모형, 가우스 과정 회귀모형, 서포트 벡터 머신으로 나타났으며, 훈련용 데이터의 비율과 예측력은 비례하지 않은 것으로 나타났다. 또한 예측치와 실측치 차이의 평균치는 크지 않지만, 미세먼지 실측치가 높을 때, 예측력이 다소 떨어지는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 지자체 데이터 허브를 통해 기상데이터와 관련 도시 빅데이터를 결합함으로써 보다 체계적이고 정밀한 미세먼지 예측 서비스로 개발이 가능할 것이며, 스마트산단의 발전을 촉진하는 계기가 될 것이다.
This study investigates the fine-tuning of large-scale Automatic Speech Recognition (ASR) models, specifically OpenAI's Whisper model, for domain-specific applications using the KsponSpeech dataset. The primary research questions address the effectiveness of targeted lexical item emphasis during fine-tuning, its impact on domain-specific performance, and whether the fine-tuned model can maintain generalization capabilities across different languages and environments. Experiments were conducted using two fine-tuning datasets: Set A, a small subset emphasizing specific lexical items, and Set B, consisting of the entire KsponSpeech dataset. Results showed that fine-tuning with targeted lexical items increased recognition accuracy and improved domain-specific performance, with generalization capabilities maintained when fine-tuned with a smaller dataset. For noisier environments, a trade-off between specificity and generalization capabilities was observed. This study highlights the potential of fine-tuning using minimal domain-specific data to achieve satisfactory results, emphasizing the importance of balancing specialization and generalization for ASR models. Future research could explore different fine-tuning strategies and novel technologies such as prompting to further enhance large-scale ASR models' domain-specific performance.
미립자 플라즈마란 입경이 수[$\mu\textrm{m}$]이하의 거의 일정한 크기를 가진 미립자가 다수로 생성 및 유지되면서, 정 또는 부외 전하를 가지고 기체 플라즈마 중에 부유하는 상태를 말한다. 플라즈마 프로세스에서는 이러한 미립자가 집적회로에 중착되어 막의 열화, 회로 배선의 불량 및 단선 등의 약영향을 끼치는 것으로 인식되고 있으며, 이러한 부분에 대한 억제나 제어에 관한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 유체 모델을 이용한 시뮬레이션으로부터 방전 챔버내의 Ar 플라즈마의 현상을 이해하고, Ar 플리즈마 중에 미립자를 투입하여 그 움직임을 분석하여, 플라즈마 중의 미립자 운동의 핵석 결과로서는, 하부 전극 면위에 비교적 규칙성을 갖는 미립자가 배열하는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 약 전리 플라즈마에서는 전지의 이동로가 크기 때문에 미립자의 대전량은 평균 전자 에너지에 크게 의존하는 것을 알 수 있었다.
미세먼지 예측 정확도 향상을 위해 다양한 연구가 진행되고 있다. 그러나 미세먼지 농도가 가지는 다양한 특성에 따라 예측 모델의 학습이 잘 이루이지지 않는 문제가 있다. 본 논문에서는 시계열의 특성과 불규칙적인 특성을 가지는 미세먼지 농도의 학습 및 예측을 위해 LSTM과 EEMD 기반의 미세먼지 농도 예측 모델의 성능을 비교하고자 한다. 두 모델을 통해 시계열 특성 파악 방법과 독립적인 개별 특성 파악 방법의 성능 차이를 확인한 결과, 개별 특성 파악에 강점을 가지는 EEMD 예측 모델이 LSTM 기반의 예측 모델보다 좋은 성능을 보이는 것을 확인하였다.
본 논문은 Vision Transformer를 기반으로 하는 Video Classification의 성능을 개선하는 방법으로 fine-tuning를 적용한 신경망을 제안한다. 최근 딥러닝 기반 실시간 비디오 영상 분석의 필요성이 대두되고 있다. Image Classification에 사용되는 기존 CNN 모델의 특징상 연속된 Frame에 대한 연관성을 분석하기 어렵다는 단점이 있다. 이와 같은 문제를 Attention 메커니즘이 적용된 Vistion Transformer와 Non-local 신경망 모델을 비교 분석하여 최적의 모델을 찾아 해결하고자 한다. 또한, 전이 학습 방법으로 fine-tuning의 다양한 방법을 적용하여 최적의 fine-tuning 신경망 모델을 제안한다. 실험은 UCF101 데이터셋으로 모델을 학습시킨 후, UTA-RLDD 데이터셋에 전이 학습 방법을 적용하여 모델의 성능을 검증하였다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제15권1호
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pp.147-165
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2021
In this work, we empirically evaluated the efficiency of the recent EfficientNetB0 model to identify and diagnose malaria parasite infections in blood smears. The dataset used was collected and classified by relevant experts from the Lister Hill National Centre for Biomedical Communications (LHNCBC). We prepared our samples with minimal image transformations as opposed to others, as we focused more on the feature extraction capability of the EfficientNetB0 baseline model. We applied transfer learning to increase the initial feature sets and reduced the training time to train our model. We then fine-tuned it to work with our proposed layers and re-trained the entire model to learn from our prepared dataset. The highest overall accuracy attained from our evaluated results was 94.70% from fifty epochs and followed by 94.68% within just ten. Additional visualization and analysis using the Gradient-weighted Class Activation Mapping (Grad-CAM) algorithm visualized how effectively our fine-tuned EfficientNetB0 detected infections better than other recent state-of-the-art DCNN models. This study, therefore, concludes that when fine-tuned, the recent EfficientNetB0 will generate highly accurate deep learning solutions for the identification of malaria parasites in blood smears without the need for stringent pre-processing, optimization, or data augmentation of images.
To predict reasonably the movement and the concentration of the pollutants in the coastal area. A simulation model should be prepared considering detail topography with land-sea and the urban effects, and the resolution near the source. The explicit method can not be applied due to the instability of the numerical calculation in high horizontal-grid resolution, while the ADI scheme satisfied with the high horizontal grid resolution and can be used in the fine mesh system which shows the detail topography, atmospheric flow The ADI method which studied the high horizontal grid resolution was excellent. The two dimensional model used in the study using ADI method is proved as a reasonable model to predict the wind field in any small scale area including mountainous coastal urban area.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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