• 제목/요약/키워드: Graph neural networks

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SDF를 이용한 자동 스키닝 웨이트 페인팅 신경망 (Neural network for automatic skinning weight painting using SDF)

  • 설효석;권태수
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제29권4호
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    • pp.17-24
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    • 2023
  • 컴퓨터 그래픽스 및 컴퓨터 비전 분야의 발전에 따라 삼차원 물체를 다양한 표현 방식으로 나타내고 있다. 이에 따라 여러 표현 방식을 사용하는 캐릭터의 애니메이션 제작에 대한 수요 또한 증가하고 있다. 캐릭터 애니메이션 제작에 주로 사용되는 스켈레탈 애니메이션의 경우 캐릭터 표면이 어느 관절로부터 영향을 받는지를 정하는 스키닝 웨이트 페인팅 작업이 필요하다. 본 논문은 삼각형 메시를 비롯한 여러 표현방식으로 나타난 캐릭터에 대한 스키닝 웨이트 페인팅 과정을 자동화하는 방법을 제안한다. 우선 다양한 표현 방식을 사용한 삼차원 캐릭터에 대해 일반적으로 사용할 수 있도록 Signed Distance Field(SDF)를 이용한다. 이후 그래프 신경망과 다층 퍼셉트론 계층 구조를 활용하여 캐릭터 표면 상에 주어진 위치에서의 스키닝 웨이트를 예측할 수 있다.

그래프 컷을 이용한 학습된 자기 조직화 맵의 자동 군집화 (Automatic Clustering on Trained Self-organizing Feature Maps via Graph Cuts)

  • 박안진;정기철
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제35권9호
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    • pp.572-587
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    • 2008
  • SOFM(Self-organizing Feature Map)은 고차원의 데이타를 군집화(clustering)하거나 시각화(visualization)하기 위해 많이 사용되고 있는 비교사 학습 신경망(unsupervised neural network)의 한 종류이며, 컴퓨터비전이나 패턴인식 분야에서 다양하게 활용되고 있다. 최근 SOFM이 실제 응용분야에 다양하게 활용되고 좋은 결과를 보이고 있지만, 학습된 SOFM의 뉴론(neuron)을 다시 군집화해야 하는 후처리가 필요하며, 대부분의 경우 수동으로 이루어지고 있다. 후처리를 자동으로 하기 위해 k-means와 같은 기존의 군집화 알고리즘을 많이 이용하지만, 이 방법은 특히 다양한 모양의 클래스를 가진 고차원의 데이타에서 만족스럽지 못한 결과를 보인다. 다양한 모양의 클래스에서 좋은 성능을 보이기 위해, 본 논문에서는 그래프 컷(graph cut)을 이용하여 학습된 SOFM을 자동으로 군집화하는 방법을 제안한다. 그래프 컷을 이용할 때 터미널(terminal)이라는 두 개의 추가적인 정점(vertex)이 필요하며, 터미널과 각 정점 사이의 가중치는 대부분 사용자에 의해 입력받은 사전정보를 기반으로 설정된다. 제안된 방법은 SOFM의 거리 매트릭스(distance matrix)를 기반으로 한 모드 탐색(mode-seeking)과 모드의 군집화를 통하여 자동으로 사전정보를 설정하며, 학습된 SOFM의 군집화를 자동으로 수행한다. 실험에서 효율성을 검증하기 위해 제안된 방법을 텍스처 분할(texture segmentation)에 적용하였다. 실험 결과에서 제안된 방법은 기존의 군집화 알고리즘을 이용한 방법보다 높은 정확도를 보였으며, 이는 그래프기반의 군집화를 통해 다양한 모양의 클러스터를 처리할 수 있기 때문이다.

인공신경망을 이용한 드레이프성 예측 (Prediction of Fabric Drape Using Artificial Neural Networks)

  • 이소민;유동주;신보나;윤선영;심명희;윤창상
    • 한국의류학회지
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    • 제45권6호
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    • pp.978-985
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    • 2021
  • This study aims to propose a prediction model for the drape coefficient using artificial neural networks and to analyze the nonlinear relationship between the drape properties and physical properties of fabrics. The study validates the significance of each factor affecting the fabric drape through multiple linear regression analysis with a sample size of 573. The analysis constructs a model with an adjusted R2 of 77.6%. Seven main factors affect the drape coefficient: Grammage, extruded length values for warp and weft (mwarp, mweft), coefficients of quadratic terms in the tensile-force quadratic graph in the warp, weft, and bias directions (cwarp, cweft, cbias), and force required for 1% tension in the warp direction (fwarp). Finally, an artificial neural network was created using seven selected factors. The performance was examined by increasing the number of hidden neurons, and the most suitable number of hidden neurons was found to be 8. The mean squared error was .052, and the correlation coefficient was .863, confirming a satisfactory model. The developed artificial neural network model can be used for engineering and high-quality clothing design. It is expected to provide essential data for clothing appearance, such as the fabric drape.

1차원 합성곱 신경망에 기반한 모바일 연속 혈압 측정 시스템의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Mobile Continuous Blood Pressure Measurement System Based on 1-D Convolutional Neural Networks)

  • 김성우;신승철
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제26권10호
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    • pp.1469-1476
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    • 2022
  • 최근 심전도 (ECG) 및 광전용맥파 (PPG) 신호를 사용하여 혈압을 추정하는 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 1차원 합성곱 신경망을 사용하여 실시간으로 혈압을 추정하고 모니터링 할 수 있는 모바일 시스템을 설계하고 구현하였다. 제안하는 신경망 알고리즘은 ECG 및 PPG 신호의 다양한 특징을 세밀하게 추출하도록 11개의 계층으로 구성하고 매개변수를 최적화하도록 설계되었다. 모의실험 결과는 학습한 신경망의 합성곱 커널의 개수가 많을수록 ECG 및 PPG 신호의 특성을 더 잘 나타내기 때문에 선형 회귀 모델보다 평균 제곱 오차가 적어져 더 좋은 성능을 나타내는 것으로 분석되었다. 본 연구에서 개발된 모바일 시스템은 몸에 부착된 ECG 및 PPG 센서 장치로부터 블루투스 통신으로 전송된 측정 신호를 입력받고 실시간으로 학습된 모델로 수축기 및 이완기 혈압 수치를 추정하고 그래프로 표시하게 된다.

Analysis of Weights and Feature Patterns in Popular 2D Deep Neural Networks Models for MRI Image Classification

  • Khagi, Bijen;Kwon, Goo-Rak
    • Journal of Multimedia Information System
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    • 제9권3호
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    • pp.177-182
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    • 2022
  • A deep neural network (DNN) includes variables whose values keep on changing with the training process until it reaches the final point of convergence. These variables are the co-efficient of a polynomial expression to relate to the feature extraction process. In general, DNNs work in multiple 'dimensions' depending upon the number of channels and batches accounted for training. However, after the execution of feature extraction and before entering the SoftMax or other classifier, there is a conversion of features from multiple N-dimensions to a single vector form, where 'N' represents the number of activation channels. This usually happens in a Fully connected layer (FCL) or a dense layer. This reduced 2D feature is the subject of study for our analysis. For this, we have used the FCL, so the trained weights of this FCL will be used for the weight-class correlation analysis. The popular DNN models selected for our study are ResNet-101, VGG-19, and GoogleNet. These models' weights are directly used for fine-tuning (with all trained weights initially transferred) and scratch trained (with no weights transferred). Then the comparison is done by plotting the graph of feature distribution and the final FCL weights.

베이지안 네트워크와 방사형 그래프를 이용한 섬망의 효과 규명 (The effect investigation of the delirium by Bayesian network and radial graph)

  • 이제영;배재영
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제22권5호
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    • pp.911-919
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    • 2011
  • 최근 의학에서는 정신 질환과 관련된 위험 인자를 찾는 것이 중요해지고 있다. 인자들을 찾아서 인자들의 특성과 관련성을 파악하면 병을 사전에 예방 할 수 있다. 또한 이 연구는 의학 발전에 많은 도움을 줄 수 있다. 정신 질환에 대한 위험요인은 주로 로지스틱 회귀모형을 사용하여 찾아 왔다. 하지만 이 논문에서는 데이터마이닝 기법 중 CART, C5.0, 로지스틱, 신경망, 베이지안 네트워크 방법을 이용한다. 정신장애 질병인 섬망자료를 적용하여, 최적의 모형인 베이지안 네트워크 방법을 선택하였다. 이 베이지안 네트워크 기법을 위험 요소를 찾는데 사용하고, 이 위험인자 간의 관계를 방사형 그래프를 통해서 규명하였다.

획의 방향 코드 조합에 의한 오프라인 필기체 숫자 인식 (Off-line Handwritten Digit Recognition by Combining Direction Codes of Strokes)

  • 이찬희;정순호
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제31권12호
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    • pp.1581-1590
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    • 2004
  • 본 논문은 한 가지 특징 요소로서 획 방향 코드들만을 사용하는 강건한 오프라인 필기체 숫자 인식 방법을 제안한다. 이 방법은 입력된 숫자 이미지에 대하여 일반적인 8방향 코드를 생성하고 이 코드들의 조합을 다층 신경망에 학습하고 각 숫자를 인식하게 한다. 8방향 코드들은 다양하게 표현된 숫자들의 자기구성 그래프(SOG*:Improved Self-Organizing Graph) 세선화 결과에 의해 만들어지고 이 코드의 사용은 2개 이상의 특징점들을 처리하는 기존의 복합적인 단계들을 단순화시킨다. 실험결과는 모든 숫자 데이타베이스의 어떤 이미지들에 대해서도 인식률이 일관성 있게 98.85% 이상임을 보여준다.

다양한 동작 학습을 위한 깊은신경망 구조 비교 (A Comparison of Deep Neural Network Structures for Learning Various Motions)

  • 박수환;이제희
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제27권5호
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    • pp.73-79
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    • 2021
  • 최근 컴퓨터 애니메이션 분야에서는 기존의 유한상태기계나 그래프 기반의 방식들에서 벗어나 딥러닝을 이용한 동작 생성 방식이 많이 연구되고있다. 동작 학습에 요구되는 네트워크의 표현력은 학습해야하는 동작의 단순한 길이보다는 그 안에 포함된 동작의 다양성에 더 큰 영향을 받는다. 본 연구는 이처럼 학습해야하는 동작의 종류가 다양한 경우에 효율적인 네트워크 구조를 찾는것을 목표로 한다. 기본적인 fully-connected 구조, 여러개의 fully-connected 레이어를 병렬적으로 사용하는 mixture of experts구조, seq2seq처리에 널리 사용되는 순환신경망(RNN), 그리고 최근 시퀀스 형태의 데이터 처리를 위해 자연어 처리 분야에서 사용되고있는 transformer구조의 네트워크들을 각각 학습하고 비교한다.

Efficient Resource Slicing Scheme for Optimizing Federated Learning Communications in Software-Defined IoT Networks

  • 담프로힘;맛사;김석훈
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제22권5호
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    • pp.27-33
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    • 2021
  • With the broad adoption of the Internet of Things (IoT) in a variety of scenarios and application services, management and orchestration entities require upgrading the traditional architecture and develop intelligent models with ultra-reliable methods. In a heterogeneous network environment, mission-critical IoT applications are significant to consider. With erroneous priorities and high failure rates, catastrophic losses in terms of human lives, great business assets, and privacy leakage will occur in emergent scenarios. In this paper, an efficient resource slicing scheme for optimizing federated learning in software-defined IoT (SDIoT) is proposed. The decentralized support vector regression (SVR) based controllers predict the IoT slices via packet inspection data during peak hour central congestion to achieve a time-sensitive condition. In off-peak hour intervals, a centralized deep neural networks (DNN) model is used within computation-intensive aspects on fine-grained slicing and remodified decentralized controller outputs. With known slice and prioritization, federated learning communications iteratively process through the adjusted resources by virtual network functions forwarding graph (VNFFG) descriptor set up in software-defined networking (SDN) and network functions virtualization (NFV) enabled architecture. To demonstrate the theoretical approach, Mininet emulator was conducted to evaluate between reference and proposed schemes by capturing the key Quality of Service (QoS) performance metrics.

역전파알고리즘을 이용한 대피저항율추정에 관한 연구 (A Study on the Estimation of Earth Resistivity using Backpropagation Algorithm)

  • 박경열;유보혁;석진욱;최종기;정길조;김정훈
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1997년도 추계학술대회 논문집 학회본부
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    • pp.203-205
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    • 1997
  • In this paper, we present a useful method of estimating earth resistivity using BP algorithm in Neural-Networks. From this method, equivalent earth resistivity(EER) can be obtained directly using training data composed of field-measured apparent resistivity and probe distance. This approach can reduce errors which is conventionally raised from manual operation of calculating EER. To evaluate its accuracy and convenience, the result of proposed method is compared to that of conventional methods, graphical($\rho$-a graph) and numerical(CDEGS program), respectively.

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