• 제목/요약/키워드: Information and communication learning model

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Reinforcement Learning-Based Intelligent Decision-Making for Communication Parameters

  • Xie, Xia.;Dou, Zheng;Zhang, Yabin
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제16권9호
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    • pp.2942-2960
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    • 2022
  • The core of cognitive radio is the problem concerning intelligent decision-making for communication parameters, the objective of which is to find the most appropriate parameter configuration to optimize transmission performance. The current algorithms have the disadvantages of high dependence on prior knowledge, large amount of calculation, and high complexity. We propose a new decision-making model by making full use of the interactivity of reinforcement learning (RL) and applying the Q-learning algorithm. By simplifying the decision-making process, we avoid large-scale RL, reduce complexity and improve timeliness. The proposed model is able to find the optimal waveform parameter configuration for the communication system in complex channels without prior knowledge. Moreover, this model is more flexible than previous decision-making models. The simulation results demonstrate the effectiveness of our model. The model not only exhibits better decision-making performance in the AWGN channels than the traditional method, but also make reasonable decisions in the fading channels.

정보통신기술 교육을 위한 피지컬 컴퓨팅 학습모델 (Physical Computing Learning Model for Information and Communication Education)

  • 이용진
    • 사물인터넷융복합논문지
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    • 제2권3호
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    • pp.1-6
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    • 2016
  • 본 논문은 기술교육 및 공학교육에서 정보통신기술을 가르칠 때 적용 가능한 피지컬 컴퓨팅 학습모델을 제안한다. 이 모델은 피지컬 컴퓨팅에 기반을 두고 정보의 생성과 정보의 전송을 하나의 프레임 안에서 다루는 것으로 학생들에게 정보와 통신에 대한 종합적인 이해와 실습을 제공한다. 본 연구에서 제안한 학습모델은 클라이언트-서버 구조에 기반을 둔 학습모델과 웹에 기반을 둔 학습모델로 나누어진다. 실제 구현된 학습모델에서 정보의 획득과 제어는 아두이노의 스케치를 통해 이루어지며 정보의 통신은 최근 교육용 플랫폼으로 잘 알려진 라즈베리파이의 파이썬소켓을 이용하여 수행된다. 제안한 학습 모델은 학생들에게 전 세계적인 정보 제어와 통신을 가능하게 해주는 사물 인터넷의 개념을 가르치는 데 사용될 수 있다.

Machine Learning Based Neighbor Path Selection Model in a Communication Network

  • Lee, Yong-Jin
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제10권1호
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    • pp.56-61
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    • 2021
  • Neighbor path selection is to pre-select alternate routes in case geographically correlated failures occur simultaneously on the communication network. Conventional heuristic-based algorithms no longer improve solutions because they cannot sufficiently utilize historical failure information. We present a novel solution model for neighbor path selection by using machine learning technique. Our proposed machine learning neighbor path selection (ML-NPS) model is composed of five modules- random graph generation, data set creation, machine learning modeling, neighbor path prediction, and path information acquisition. It is implemented by Python with Keras on Tensorflow and executed on the tiny computer, Raspberry PI 4B. Performance evaluations via numerical simulation show that the neighbor path communication success probability of our model is better than that of the conventional heuristic by 26% on the average.

단말간 직접 통신 네트워크를 위한 심층 강화학습 기반 분산적 스케쥴링 알고리즘 (A Distributed Scheduling Algorithm based on Deep Reinforcement Learning for Device-to-Device communication networks)

  • 정무웅;김륜우;반태원
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제24권11호
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    • pp.1500-1506
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    • 2020
  • 본 논문에서는 오버레이 단말 간 직접 (Device-to-Device : D2D) 통신 네트워크를 위한 강화학습 기반 스케쥴링 문제를 연구한다. 강화학습 모델 중 하나인 Q-learning을 이용한 D2D 통신 기술들이 연구되었지만, Q-learning은 상태와 행동의 개수가 증가함에 따라서 높은 복잡도를 유발한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 Deep Q Network (DQN) 기반 D2D 통신 기술들이 연구되었다. 본 논문에서는 무선 통신 시스템 특성을 고려한 DQN 모델을 디자인하고, 피드백 및 시그널링 오버헤드를 줄일 수 있는 DQN 기반 분산적 스케쥴링 방식을 제안한다. 제안 방식은 중앙집중식으로 변수들을 학습시키고, 최종 학습된 파라미터를 모든 단말들에게 전달한다. 모든 단말들은 최종 학습된 파라미터를 이용하여 각자의 행동을 개별적으로 결정한다. 제안 방식의 성능을 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 분석하고, 최적방식, 기회주의적 선택 방식, 전체 전송 방식과 비교한다.

초등 정보통신윤리 교육수준 제고를 위한 3중 연계교수학습모형 연구 (A Triple Connected Teaching & Learning Model to Improve the Educational Level of Information and Communication Ethics in Elementary School)

  • 이대호;조기환
    • 정보교육학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.345-353
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    • 2011
  • 정보통신은 편리하기도 하지만 일면 심각한 부작용이 존재한다. 특히, 가치관이 정립되지 못한 초등학생들의 정보통신윤리 확립은 매우 중요한 과제라고 할 수 있다. 본 논문에서는 학생들이 가장 일반적으로 접하고 있는 대표적 방법인 수업을 통해 초등 정보통신윤리 교육수준을 제고하고자 3중 연계교수학습모형을 제안한다. 3중 연계교수학습모형은 임의의 수업모형 3가지를 선택하여 차시별로 내용을 연계하여 각각의 수업시간에 독립적으로 적용하는 형태이다. 수업모형 3가지는 수업자가 전달하고자 하는 내용에 맞게 선택 가능한 형태이다. 본 실험에서는 배려모형, 가정연계모형, 가상체험모형을 연계하였다. 실험은 동일한 조건 속에서 적용되는 모형을 달리하여 실행한다. 정보통신윤리 수준 제고에 미치는 교육적 효과를 비교 분석하여 3중 연계교수학습모형이 단일 교수학습 모형에 비하여 학생들의 정보통신윤리 함양 및 실천능력을 신장시키는데 유의미한 효과가 있음을 보이고 있다.

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협력학습 지원을 위한 에이전트 간의 의사소통 데이터 모델에 관한 연구 (The Study about Agent to Agent Communication Data Model for e-Learning)

  • 한태인
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제48권3호
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    • pp.36-45
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    • 2011
  • 소셜러닝의 대표적 학습인 협력학습에서의 에이전트란 학습자에게 현황이든, 환경이든, 과제이든 설명해 줄 수 있거나, 보편적이고 일반적인 방법으로 독립적인 기능을 수행할 수 있는 것이다, 이를 위해서는 에이전트 사이에서의 의사소통에 관한 정보기술 표준화 방법이 요구된다. 본 연구는 협력학습에서 사용되는 각종 에이전트들의 의사소통에 관한 데이터 모델에 관한 기술을 제시한다. 따라서 이러닝 협력학습 환경을 지원하는 많은 에이전트들의 유형을 파악하고, 이 에이전트들 간의 상호 의사소통에 관한 규칙을 갖는 데이터 모델을 설계하여 그 요소들을 정의하고자 한다. 이렇게 제시된 표준화된 데이터 모델을 기반으로 하는 다중 에이전트 시스템은 여러 응용 에이전트가 독립된 프로세스로 활동할 수 있도록 정의된 통신 데이터모델에 의해 메시지 상호 교환이 가능해진다. 본 연구는 소셜러닝에서 주를 이루는 학습방법인 협력학습 중에서 다양한 에이전트를 활용하는 경우 이를 지원하는 에이전트간의 통신에 관한 의사소통 모델 응용을 통해 원활한 협력학습이 구현되도록 기여할 것으로 기대한다.

Novel Image Classification Method Based on Few-Shot Learning in Monkey Species

  • Wang, Guangxing;Lee, Kwang-Chan;Shin, Seong-Yoon
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제19권2호
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    • pp.79-83
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    • 2021
  • This paper proposes a novel image classification method based on few-shot learning, which is mainly used to solve model overfitting and non-convergence in image classification tasks of small datasets and improve the accuracy of classification. This method uses model structure optimization to extend the basic convolutional neural network (CNN) model and extracts more image features by adding convolutional layers, thereby improving the classification accuracy. We incorporated certain measures to improve the performance of the model. First, we used general methods such as setting a lower learning rate and shuffling to promote the rapid convergence of the model. Second, we used the data expansion technology to preprocess small datasets to increase the number of training data sets and suppress over-fitting. We applied the model to 10 monkey species and achieved outstanding performances. Experiments indicated that our proposed method achieved an accuracy of 87.92%, which is 26.1% higher than that of the traditional CNN method and 1.1% higher than that of the deep convolutional neural network ResNet50.

K-TIHM: Korean Technology Integration Hierarchy Model for Teaching and Learning in STEAM Education

  • Park, Chan Jung;Hyun, Jung Suk
    • 한국정보기술학회 영문논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.111-123
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    • 2020
  • The core competencies for the 21st century are creativity, critical thinking, collaboration, and communication. In recent classes where ICT (information, communication, and technology) is grafted, a lot of efforts are also being made to increase such competencies. According to a research work, ICT is most often used as a communication channel between teachers and students or as an online collaboration tool among students. However, ICT has only played a role as a guideline for instruction, but not included in the curriculum until now. The research on methods how to integrate technology into teaching and learning is in full swing due to the development of technology and the advent of Covid-19. In this paper, we propose a technology integration hierarchy model, namely K-TIHM that can be combined with STEAM education. Since only learning environments have been proposed in the existing research for technology-based STEAM education, our model proposes a series of technology integration hierarchy that can be applied by school age along with STEAM. Also, we analyze the differences in among the Korea's ICT education operation guidelines, the Korea's Software education guidelines, and ours. The proposed model can help developing the primary and secondary school curriculum integrated with technology.

스마트러닝 서비스 모델에 대한 연구 (A Study on Smart Learning Service Model)

  • 오승환;권오영
    • 한국실천공학교육학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.28-33
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    • 2013
  • 본 논문에서는 스마트기기의 출현으로 급변하는 정보통신환경을 반영한 스마트러닝 모델을 제시한다. 스마트 기기들은 화면크기와 성능이 다양하지만 크게 스마트폰, 스마트 패드, 개인용 컴퓨터(PC), 스마트 TV로 구분할 수 있다. 본 논문에서는 각 기기 유형별로 서비스에 적합한 교육 콘텐츠와 상호작용 방법들에 대하여 살펴보고, 각 기기 특성에 맞는 스마트러닝 서비스 모델과 향후 정보통신환경을 반영한 스마트 러닝의 발전 방향을 제시하였다.

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스마트 기반 협동학습을 통한 의사소통능력 신장에 관한 연구 (Study on Ability to Communicate with the Smart-based Cooperative Learning)

  • 김정랑;노재춘
    • 정보교육학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.625-632
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    • 2014
  • 정보통신기술의 발달로 인하여 스마트 기기와 앱, SNS, 미러링 등을 이용한 의사소통이 이루어지고 있으며 이러한 사회의 변화를 반영하여 최근 다양한 협업 상호작용을 강조한 스마트교육이 대두되고 있다. 이에 본 연구에서는 초등학생의 의사소통능력을 신장시키기 위해 스마트교육과 LT 협동학습 모형을 연계한 '스마트 기반 협동학습' 모형을 개발하여 초등학교 3학년 사회과 수업에서 적용하고 스마트 기반 협동학습과 일반적인 협동학습이 의사소통능력에 미치는 영향을 각각 비교, 분석하였다. 그 결과, 일반적인 협동학습 모형을 적용한 수업의 초등학생들보다 스마트 기반 협동학습을 적용한 사회과 수업에서 초등학생들의 표현, 경청과 이해, 상호작용 등 의사소통능력의 모든 하위 영역이 신장되었다. 이는 스마트 기반 협동학습이 학습자의 생각이나 의견을 말과 글로 명료하게 표현하게 하고, 다른 학생들의 말과 글의 의미를 파악할 수 있게 해 주며 사회적 상황에서 목적에 맞게 상호작용하는 능력을 향상시켜 준다고 할 수 있다.