International journal of advanced smart convergence
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제8권1호
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pp.141-146
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2019
These days, there are many applications using neural networks as parts of their system. On the other hand, adversarial examples have become an important issue concerining the security of neural networks. A classifier in neural networks can be fooled and make it miss-classified by adversarial examples. There are many research to encounter adversarial examples by using denoising methods. Some of them using GAN (Generative Adversarial Network) in order to remove adversarial noise from input images. By producing an image from generator network that is close enough to the original clean image, the adversarial examples effects can be reduced. However, there is a chance when adversarial noise can survive the approximation process because it is not like a normal noise. In this chance, we propose a research that utilizes high-level representation in the classifier by combining GAN network with a trained U-Net network. This approach focuses on minimizing the loss function on high representation terms, in order to minimize the difference between the high representation level of the clean data and the approximated output of the noisy data in the training dataset. Furthermore, the generated output is checked whether it shows minimum error compared to true label or not. U-Net network is trained with true label to make sure the generated output gives minimum error in the end. At last, the remaining adversarial noise that still exist after low-level approximation can be removed with the U-Net, because of the minimization on high representation terms.
Generative adversarial networks(GANs) have received great attention in the machine learning field for their capacity to model high-dimensional and complex data distribution implicitly and generate new data samples from the model distribution. This paper investigates the model training methodology, architecture, and various applications of generative adversarial networks. Experimental evaluation is also conducted for generating synthetic image dataset for defense using two types of GANs. The first one is for military image generation utilizing the deep convolutional generative adversarial networks(DCGAN). The other is for visible-to-infrared image translation utilizing the cycle-consistent generative adversarial networks(CycleGAN). Each model can yield a great diversity of high-fidelity synthetic images compared to training ones. This result opens up the possibility of using inexpensive synthetic images for training neural networks while avoiding the enormous expense of collecting large amounts of hand-annotated real dataset.
최근 빠른 유행의 변화 속에서 디자인의 변화는 패션기업의 매출에 큰 영향을 미치기 때문에 기업들은 신제품디자인 선택에 신중할 수밖에 없다. 최근 인공지능 분야의 발달에 따라 패션시장에서도 소비자들의 선호도를 높이기 위해 다양한 기계학습을 많이 활용하고 있다. 우리는 선호도와 같은 추상적인 개념을 수치화함으로써 신제품 개발에 신뢰성을 높이는 부분에 기여하고자 한다. 이를 위해 3가지 적대적 생성 신경망(Generative adversial netwrok, GAN)을 통하여 기존에 없는 새로운 이미지를 생성하고, 미리 훈련된 합성곱 신경망(Convolution neural networkm, CNN)을 이용하여 선호도라는 추상적인 개념을 수치화시켜 비교하였다. 심층 컨볼루션 적대적 생성 신경망(Deep convolutional generative adversial netwrok, DCGAN), 점진적 성장 적대적 생성 신경망(Progressive growing generative adversial netwrok, PGGAN), 이중 판별기 적대적 생성 신경망(Dual Discriminator generative adversial netwrok, D2GAN)의 3가지 방법을 통해 새로운 이미지를 생성하였고, 판매량이 높았던 제품으로 훈련된 합성곱 신경망으로 유사도를 비교, 측정하였다. 측정된 유사도의 정도를 선호도로 간주하였으며 실험 결과 D2GAN이 DCGAN, PGGAN에 비해 상대적으로 높은 유사도를 보여주었다.
Generative adversarial networks (GANs) achieved impressive performance on image generation and visual classification applications. However, adversarial networks meet difficulties in combining the generative model and unstable training process. To overcome the problem, we combined the deep residual network with upsampling convolutional layers to construct the generative network. Moreover, the study shows that image generation and classification performance become more prominent when the residual layers include on the generator. The proposed network empirically shows that the ability to generate images with higher visual accuracy provided certain amounts of additional complexity using proper regularization techniques. Experimental evaluation shows that the proposed method is superior to image generation and classification tasks.
Alsulami, Fairouz;Alseleahbi, Hind;Alsaedi, Rawan;Almaghdawi, Rasha;Alafif, Tarik;Ikram, Mohammad;Zong, Weiwei;Alzahrani, Yahya;Bawazeer, Ahmed
International Journal of Computer Science & Network Security
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제22권9호
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pp.23-30
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2022
Glaucoma is a chronic neuropathy that affects the optic nerve which can lead to blindness. The detection and prediction of glaucoma become possible using deep neural networks. However, the detection performance relies on the availability of a large number of data. Therefore, we propose different frameworks, including a hybrid of a generative adversarial network and a convolutional neural network to automate and increase the performance of glaucoma detection. The proposed frameworks are evaluated using five public glaucoma datasets. The framework which uses a Deconvolutional Generative Adversarial Network (DCGAN) and a DenseNet pre-trained model achieves 99.6%, 99.08%, 99.4%, 98.69%, and 92.95% of classification accuracy on RIMONE, Drishti-GS, ACRIMA, ORIGA-light, and HRF datasets respectively. Based on the experimental results and evaluation, the proposed framework closely competes with the state-of-the-art methods using the five public glaucoma datasets without requiring any manually preprocessing step.
In this paper, we propose a generative adversarial networks (GAN) based text-to-image generating method. In many natural language processing tasks, which word expressions are determined by their term frequency -inverse document frequency scores. Word2Vec is a type of neural network model that, in the case of an unlabeled corpus, produces a vector that expresses semantics for words in the corpus and an image is generated by GAN training according to the obtained vector. Thanks to the understanding of the word we can generate higher and more realistic images. Our GAN structure is based on deep convolution neural networks and pixel recurrent neural networks. Comparing the generated image with the real image, we get about 88% similarity on the Oxford-102 flowers dataset.
초해상은 저해상도의 영상을 고해상도 영상으로 합성하는 기술이다. 이 기술에 딥러닝이 적용되어, 2014년에는 SRCNN(Super Resolution Convolutional Neural Network) 모델이 발표됐다. 이후에는 SRCAE(Super Resolution Convolutional Autoencoders)와 GAN(Generative Adversarial Networks)을 기반으로 한 SRGAN(Super Resolution Generative Adversarial Networks) 등, SRCNN의 성능을 능가하는 모델들이 발표됐다. ESRGAN(Enhanced Super Resolution Generative Adversarial Networks)은 SRGAN 모델의 성능을 개선했지만, 완벽한 성능을 내지 못하는 문제점이 있다. 이에 본 논문에서는 판별자(Discriminator) 구조를 변경하여 ESRGAN의 성능을 개선한다. 실험 결과, 제안하는 모델이 ESRGAN보다 더 높은 성능을 보일 것으로 기대된다.
International Journal of Computer Science & Network Security
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제24권2호
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pp.136-142
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2024
Haze is a very common phenomenon that degrades or reduces the visibility. It causes various problems where high quality images are required such as traffic and security monitoring. So haze removal from images receives great attention for clear vision. Due to its huge impact, significant advances have been achieved but the task yet remains a challenging one. Recently, different types of deep generative adversarial networks (GAN) are applied to suppress the noise and improve the dehazing performance. But it is unclear how these algorithms would perform on hazy images acquired "in the wild" and how we could gauge the progress in the field. This paper aims to bridge this gap. We present a comprehensive study and experimental evaluation on diverse GAN models in single image dehazing through benchmark datasets.
한때, 이상 탐지 분야는 특정 데이터로부터 도출한 기초 통계량을 기반으로 이상 유무를 판단하는 방법이 지배적이었다. 이와 같은 방법론이 가능했던 이유는 과거엔 데이터의 차원이 단순하여 고전적 통계 방법이 효과적으로 작용할 수 있었기 때문이다. 하지만 빅데이터 시대에 접어들며 데이터의 속성이 복잡하게 변화함에 따라 더는 기존의 방식으로 산업 전반에 발생하는 데이터를 정확하게 분석, 예측하기 어렵게 되었다. 따라서 기계 학습 방법을 접목한 SVM, Decision Tree와 같은 모형을 활용하게 되었다. 하지만 지도 학습 기반의 모형은 훈련 데이터의 이상과 정상의 클래스 수가 비슷할 때만 테스트 과정에서 정확한 예측을 할 수 있다는 특수성이 있고 산업에서 생성되는 데이터는 대부분 정답 클래스가 불균형하기에 지도 학습 모형을 적용할 경우, 항상 예측되는 결과의 타당성이 부족하다는 문제점이 있다. 이러한 단점을 극복하고자 현재는 클래스 분포에 영향을 받지 않는 비지도 학습 기반의 모델을 바탕으로 이상 탐지 모형을 구성하여 실제 산업에 적용하기 위해 시행착오를 거치고 있다. 본 연구는 이러한 추세에 발맞춰 적대적 생성 신경망을 활용하여 이상 탐지하는 방법을 제안하고자 한다. 시퀀스 데이터를 학습시키기 위해 적대적 생성 신경망의 구조를 LSTM으로 구성하고 생성자의 LSTM은 2개의 층으로 각각 32차원과 64차원의 은닉유닛으로 구성, 판별자의 LSTM은 64차원의 은닉유닛으로 구성된 1개의 층을 사용하였다. 기존 시퀀스 데이터의 이상 탐지 논문에서는 이상 점수를 도출하는 과정에서 판별자가 실제데이터일 확률의 엔트로피 값을 사용하지만 본 논문에서는 자질 매칭 기법을 활용한 함수로 변경하여 이상 점수를 도출하였다. 또한, 잠재 변수를 최적화하는 과정을 LSTM으로 구성하여 모델 성능을 향상시킬 수 있었다. 변형된 형태의 적대적 생성 모델은 오토인코더의 비해 모든 실험의 경우에서 정밀도가 우세하였고 정확도 측면에서는 대략 7% 정도 높음을 확인할 수 있었다.
생성적 적대 신경망(Generative Adversarial Networks, GAN)은 내부의 두 신경망(생성망, 판별망)이 상호 경쟁하면서 학습하는 네트워크이다. 생성자는 현실과 가까운 이미지를 만들고, 구분자는 생성자의 이미지를 더 잘 감별하도록 프로그래밍 되어있다. 이 기술은 전체 이미지 X를 다른 이미지 Y로 생성, 변환 및 복원하기 위해 다양하게 활용되고 있다. 본 논문에서는 원본 이미지에서 부분 이미지만 추출한 후, 이를 자연스럽게 다른 객체로 위변조할 수 있는 방법에 관해 기술한다. 먼저 원본 이미지에서 부분 이미지만 추출한 후, 기존에 학습시켜놓은 DCGAN 모델을 통해 새로운 이미지를 생성하고, 이를 전체적 스타일 전이(overall style transfer) 기술을 사용하여 원본 이미지의 질감과 크기에 어울리도록 리스타일링(re-styling) 한 후, 원본 이미지에 자연스럽게 결합하는 과정을 거친다. 본 연구를 통해 원본 이미지의 특정 부분에 사용자가 원하는 객체 이미지를 자연스럽게 추가/변형할 수 있음으로써 가짜 이미지 생성의 또 다른 활용 분야로 사용될 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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