• 제목/요약/키워드: Graph-based

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다양성을 지원하는 그래프 데이터베이스 벤치마킹 시스템 (Graph Database Benchmarking Systems Supporting Diversity)

  • 최도진;백연희;이소민;김윤아;김남영;최재용;이현병;임종태;복경수;송석일;유재수
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제21권12호
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    • pp.84-94
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    • 2021
  • 객체 간의 관계를 표현하기 위해 정점과 간선으로 구성된 그래프 데이터를 효율적으로 저장하고 질의 처리하기 위한 그래프 데이터베이스가 개발되었다. 그래프 데이터베이스는 질의 유형이 기존 NoSQL 데이터베이스와 매우 다른 특성을 보이기 때문에 그래프 데이터베이스의 성능을 검증하기 위해서는 그래프 데이터베이스에 알맞은 벤치마킹 도구가 필요하다. 본 논문에서는 그래프 입력과 질의에 대한 다양성을 지원하는 효율적인 그래프 데이터베이스 벤치마킹 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 그래프 데이터베이스에 대한 벤치마킹을 테스트하기 위해서 OrientDB를 활용한다. 입력 그래프와 질의 그래프의 다양성을 지원하기 위해서 기존 그래프 데이터 생성 도구인 LDBC를 이용한다. 벤치마킹 결과 분석을 통해 제안하는 기법의 타당성 및 실효성을 입증한다. 성능 평가 결과 제안하는 시스템은 사용자 정의 가능한 가상 그래프 데이터가 생성이 가능하며, 생성된 그래프 데이터를 기반으로 벤치마킹이 가능함을 보였다.

다중 홉 질문 응답을 위한 쌍 선형 그래프 신경망 기반 추론 (Bilinear Graph Neural Network-Based Reasoning for Multi-Hop Question Answering)

  • 이상의;김인철
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제9권8호
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    • pp.243-250
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    • 2020
  • 지식 그래프 기반의 질문 응답 문제는 자연어 질문들에 대한 깊은 이해뿐만 아니라, 대규모 지식 그래프 상에서 올바른 답변을 찾기 위한 효과적인 추론 능력을 필요로 한다. 본 논문에서는 다중 홉 추론을 요구하는 복잡한 자연어 질문에 대해 연관 지식 그래프 위에서 답변 추론을 효과적으로 수행할 수 있는 심층 신경망 모델을 제안한다. 제안 모델에서는 지식 그래프 상의 각 개체 노드와 이웃 노드 간의 양방향 특징 전파를 허용할뿐만 아니라, 두 이웃 노드 쌍 간의 맥락 정보까지 활용할 수 있는, 표현력이 뛰어난 쌍 선형 그래프 신경망(BGNN)을 이용한다. 본 논문에서는 오픈 도메인의 지식 베이스인 Freebase, 자연어 질문 응답을 위한 벤치마크 데이터 집합들인 WebQuestionsSP와 MetaQA를 이용한 실험들을 통해, 제안 모델의 효과와 우수성을 확인하였다.

그래프 스트림 처리를 위한 점진적 빈발 패턴 기반 인-메모리 압축 기법 (In-memory Compression Scheme Based on Incremental Frequent Patterns for Graph Streams)

  • 이현병;신보경;복경수;유재수
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.35-46
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    • 2022
  • 최근 네트워크 기술 발전과 함께 IoT 및 소셜 네트워크 서비스의 활성화로 인해 많은 그래프 스트림 데이터가 생성되고 있다. 본 논문에서는 압축률 및 압축 시간에 대해 중점적으로 연구되던 기존의 압축 기법에 그래프 마이닝을 적용하여 스트림 그래프 환경을 함께 고려한 그래프 압축 기술을 제안한다. 또한, 최신 패턴을 유지하여 실시간으로 변화하는 스트림 그래프에서 압축 효율 및 처리속도를 향상시킨다. 본 논문에서는 그래프 스트림 처리를 위한 점진적 빈발 패턴 기반 압축 기법을 제안하였다. 제안하는 기법의 우수성을 보이기 위해 압축률과 처리시간을 기존기법과 비교하여 성능평가를 수행한다. 제안하는 기법은 그래프 데이터의 크기가 커질 때 중복되는 데이터가 많아져 기존 기법보다 빠른 처리속도를 보인다. 따라서, 빠른 처리가 요구되는 스트림 환경에서 제안하는 기법을 활용할 수 있다.

표준본드선도: 본드선도에 의한 동적시스템의 일반모델 (Bond Gragh Prototypes: A General Model for Dynamic Systems in Terms of Bond Graphs)

  • 박전수;김종식
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제21권9호
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    • pp.1414-1421
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    • 1997
  • This paper examines the physics and mechanics governing the dynamic interaction between physical systems and suggests the four structures of bond graph prototypes, considered as a general model that can promise their dynamic behavior physically resonable. The bond graph prototypes originating from the paper are more realistic junction structures than those used to model dynamic systems conventionally by bond graph standards in whether physical constraints are involved or not when the energy exchange between two dynamic components arises. It is shown that the bond graph prototypes are dynamic or energetic in their describing equations compared to the bond graph standards, and connectivity and causality are properties of dynamic systems upon which the steps developed in this paper for the bond graph prototypes are wholly based and their definitions an concepts are highly emphasized all through the paper.

GPU에서 CUDA를 이용한 그래프 유사도 측정을 위한 병렬 알고리즘 (A Parallel Algorithm for Measuring Graph Similarity Using CUDA on GPU)

  • 손민영;김영학;최성자
    • 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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    • 제23권3호
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    • pp.156-164
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    • 2017
  • 두 그래프의 유사도를 측정하는 문제는 다양한 응용분야에서 그래프 문제를 해결하기 위한 기본적인 도구 중 하나이다. 대부분 그래프 알고리즘들은 정점과 간선의 개수를 기반으로 한 시간 복잡도를 가진다. 최근 GPU는 낮은 가격 대비 높은 계산 능력을 제공하기 때문에 그래프 응용에서 수행 시간을 개선하기 위해 널리 활용되고 있다. 본 논문에서는 GPU 환경에서 CUDA를 사용하여 그래프의 유사도를 측정하기 위한 효율적인 병렬 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘의 평가를 위해 CPU 기반 알고리즘과 비교하였으며 실험적 결과를 통하여 제안된 방법이 성능과 효율성에서 상당한 개선이 있음을 보인다. 또한 그래프의 크기가 클수록 제안된 알고리즘의 성능이 더 개선됨을 보인다.

효율적인 계획생성을 위한 그래프 기반의 혼합 휴리스틱 (Graph-based Mixed Heuristics for Effective Planning)

  • 박병준;김완태;김현식
    • 디지털산업정보학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.27-37
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    • 2021
  • Highly informative heuristics in AI planning can help to a more efficient search a solutions. However, in general, to obtain informative heuristics from planning problem specifications requires a lot of computational effort. To address this problem, we propose a Partial Planning Graph(PPG) and Mixed Heuristics for solving planning problems more efficiently. The PPG is an improved graph to be applied to can find a partial heuristic value for each goal condition from the relaxed planning graph which is a means to get heuristics to solve planning problems. Mixed Heuristics using PPG requires size of each graph is relatively small and less computational effort as a partial plan generated for each goal condition compared to the existing planning graph. Mixed Heuristics using PPG can find partial interactions for each goal conditions in an effective way, then consider them in order to estimate the goal state heuristics. Therefore Mixed Heuristics can not only find interactions for each goal conditions more less computational effort, but also have high accuracy of heuristics than the existing max and additive heuristics. In this paper, we present the PPG and the algorithm for computing Mixed Heuristics, and then explain analysis to accuracy and the efficiency of the Mixed Heuristics.

그래프 트랜스포머 기반 농가 사과 품질 이미지의 그래프 표현 학습 연구 (A Study about Learning Graph Representation on Farmhouse Apple Quality Images with Graph Transformer)

  • 배지훈;이주환;유광현;권경주;김진영
    • 스마트미디어저널
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    • 제12권1호
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    • pp.9-16
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    • 2023
  • 최근 농가의 사과 품질 선별 작업에서 인적자원의 한계를 극복하기 위해 합성곱 신경망(CNN) 기반 시스템이 개발되고 있다. 그러나 합성곱 신경망은 동일한 크기의 이미지만을 입력받기 때문에 샘플링 등의 전처리 과정이 요구될 수 있으며, 과도 샘플링의 경우 화질 저하, 블러링 등 원본 이미지의 정보손실 문제가 발생한다. 본 논문에서는 위 문제를 최소화하기 위하여, 원본 이미지의 패치 기반 그래프를 생성하고 그래프 트랜스포머 모델의 랜덤워크 기반 위치 인코딩 방법을 제안한다. 위 방법은 랜덤워크 알고리즘 기반 위치정보가 없는 패치들의 위치 임베딩 정보를 지속적으로 학습하고, 기존 그래프 트랜스포머의 자가 주의집중 기법을 통해 유익한 노드정보들을 집계함으로써 최적의 그래프 구조를 찾는다. 따라서 무작위 노드 순서의 새로운 그래프 구조와 이미지의 객체 위치에 따른 임의의 그래프 구조에서도 강건한 성질을 가지며, 좋은 성능을 보여준다. 5가지 사과 품질 데이터셋으로 실험하였을 때, 다른 GNN 모델보다 최소 1.3%에서 최대 4.7%의 학습 정확도가 높았으며, ResNet18 모델의 23.52M보다 약 15% 적은 3.59M의 파라미터 수를 보유하여 연산량 절감에 따른 빠른 추론 속도를 보이며 그 효과를 증명한다.

Mean Shift 분석을 이용한 그래프 컷 기반의 자동 칼라 영상 분할 (Graph Cut-based Automatic Color Image Segmentation using Mean Shift Analysis)

  • 박안진;김정환;정기철
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제36권11호
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    • pp.936-946
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    • 2009
  • 그래프 컷(graph cuts) 방법은 주어진 사전정보와 각 픽셀간의 유사도를 나타내는 데이터 항(data term)과 이웃하는 픽셀간의 유사도를 나타내는 스무드 항(smoothness term)으로 구성된 에너지 함수를 전역적으로 최소화하는 방법으로, 최근 영상 분할에 많이 이용되고 있다. 기존 그래프 컷 기반의 영상 분할 방법에서 데이터 항을 설정하기 위해 GMM(Gaussian mixture model)을 주로 이용하였으며, 평균과 공분산을 각 클래스를 위한 사전정보로 이용하였다. 이 때문에 클래스의 모양이 초구(hyper-sphere) 또는 초타원(hyper-ellipsoid)일 때만 좋은 성능을 보이는 단점이 있다. 다양한 클래스의 모양에서 좋은 성능을 보이기 위해, 본 논문에서는 mean shift 분석 방법을 이용한 그래프 컷 기반의 자동 영상분할 방법을 제안한다. 데이터 항을 설정하기 위해 $L^*u^*{\upsilon}^*$ 색상공간에서 임의로 선택된 초기 mean으로부터 밀도가 높은 지역인 모드(mode)로 이동하는 mean의 집합들을 사전정보로 이용한다. Mean shift 분석 방법은 군집화에서 좋은 성능을 보이지만, 오랜 수행시간이 소요되는 단점이 있다. 이를 해결하기 위해 특징공간을 3차원 격자로 변형하였으며, mean의 이동은 격자에서 모든 픽셀이 아닌 3차원 윈도우내의 1차원 모멘트(moment)를 이용한다. 실험에서 GMM을 이용한 그래프 컷 기반의 영상분할 방법과 최근 많이 이용되고 있는 mean shift와 normalized cut기반의 영상분할 방법을 제안된 방법과 비교하였으며, Berkeley dataset을 기반으로 앞의 세 가지 방법보다 좋은 성능을 보였다.

SLAM 기술의 과거와 현재 (Past and State-of-the-Art SLAM Technologies)

  • 송재복;황서연
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.372-379
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    • 2014
  • This paper surveys past and state-of-the-art SLAM technologies. The standard methods for solving the SLAM problem are the Kalman filter, particle filter, graph, and bundle adjustment-based methods. Kalman filters such as EKF (Extended Kalman Filter) and UKF (Unscented Kalman Filter) have provided successful results for estimating the state of nonlinear systems and integrating various sensor information. However, traditional EKF-based methods suffer from the increase of computation burden as the number of features increases. To cope with this problem, particle filter-based SLAM approaches such as FastSLAM have been widely used. While particle filter-based methods can deal with a large number of features, the computation time still increases as the map grows. Graph-based SLAM methods have recently received considerable attention, and they can provide successful real-time SLAM results in large urban environments.

슈퍼스칼라 프로세서 시뮬레이터의 생성을 위한 Attributed AND-OR 그래프 (Attributed AND-OR Graph for Synthesis of Superscalar Processor Simulator)

  • Jun Kyoung Kim;Tag Gon Kim
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 2003년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.73-78
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    • 2003
  • This paper proposes the simulator synthesis scheme which is based on the exploration of the total design space in attributed AND-OR graph. Attributed AND-OR graph is a systematic design space representation formalism which enables to represent all the design space by decomposition rule and specialization rule. In addition, attributes attached to the design entity provides flexible modeling. Based on this design space representation scheme, a pruning algorithm which can transform the total design space into sub-design space that satisfies the user requirements is given. We have shown the effectiveness of our framework by (ⅰ) constructing the design space of superscalar processor in attributed AND-OR graph (ⅱ) pruning it to obtain the ARM9 processor architecture. (ⅲ) modeling the components of the architecture and (ⅳ) simulating the ARM9 model.

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