• 제목/요약/키워드: Learning Cycle Model

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Multilayer Perceptron Model to Estimate Solar Radiation with a Solar Module

  • Kim, Joonyong;Rhee, Joongyong;Yang, Seunghwan;Lee, Chungu;Cho, Seongin;Kim, Youngjoo
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제43권4호
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    • pp.352-361
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    • 2018
  • Purpose: The objective of this study was to develop a multilayer perceptron (MLP) model to estimate solar radiation using a solar module. Methods: Data for the short-circuit current of a solar module and other environmental parameters were collected for a year. For MLP learning, 14,400 combinations of input variables, learning rates, activation functions, numbers of layers, and numbers of neurons were trained. The best MLP model employed the batch backpropagation algorithm with all input variables and two hidden layers. Results: The root-mean-squared error (RMSE) of each learning cycle and its average over three repetitions were calculated. The average RMSE of the best artificial neural network model was $48.13W{\cdot}m^{-2}$. This result was better than that obtained for the regression model, for which the RMSE was $66.67W{\cdot}m^{-2}$. Conclusions: It is possible to utilize a solar module as a power source and a sensor to measure solar radiation for an agricultural sensor node.

User Interface Application for Cancer Classification using Histopathology Images

  • Naeem, Tayyaba;Qamar, Shamweel;Park, Peom
    • 시스템엔지니어링학술지
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    • 제17권2호
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    • pp.91-97
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    • 2021
  • User interface for cancer classification system is a software application with clinician's friendly tools and functions to diagnose cancer from pathology images. Pathology evolved from manual diagnosis to computer-aided diagnosis with the help of Artificial Intelligence tools and algorithms. In this paper, we explained each block of the project life cycle for the implementation of automated breast cancer classification software using AI and machine learning algorithms to classify normal and invasive breast histology images. The system was designed to help the pathologists in an automatic and efficient diagnosis of breast cancer. To design the classification model, Hematoxylin and Eosin (H&E) stained breast histology images were obtained from the ICIAR Breast Cancer challenge. These images are stain normalized to minimize the error that can occur during model training due to pathological stains. The normalized dataset was fed into the ResNet-34 for the classification of normal and invasive breast cancer images. ResNet-34 gave 94% accuracy, 93% F Score, 95% of model Recall, and 91% precision.

이미지 생성 및 지도학습을 통한 전통 건축 도면 노이즈 제거 (Denoising Traditional Architectural Drawings with Image Generation and Supervised Learning)

  • 최낙관;이용식;이승재;양승준
    • 건축역사연구
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    • 제31권1호
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    • pp.41-50
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    • 2022
  • Traditional wooden buildings deform over time and are vulnerable to fire or earthquakes. Therefore, traditional wooden buildings require continuous management and repair, and securing architectural drawings is essential for repair and restoration. Unlike modernized CAD drawings, traditional wooden building drawings scan and store hand-drawn drawings, and in this process, many noise is included due to damage to the drawing itself. These drawings are digitized, but their utilization is poor due to noise. Difficulties in systematic management of traditional wooden buildings are increasing. Noise removal by existing algorithms has limited drawings that can be applied according to noise characteristics and the performance is not uniform. This study presents deep artificial neural network based noised reduction for architectural drawings. Front/side elevation drawings, floor plans, detail drawings of Korean wooden treasure buildings were considered. First, the noise properties of the architectural drawings were learned with both a cycle generative model and heuristic image fusion methods. Consequently, a noise reduction network was trained through supervised learning using training sets prepared using the noise models. The proposed method provided effective removal of noise without deteriorating fine lines in the architectural drawings and it showed good performance for various noise types.

대기와 물의 순환 개념변화에 대한 협동학습의 효과 (Effect of Cooperative Learning on Conceptual Change of Atmospheric and Water Cycle)

  • 정진우;장명덕;전선례
    • 한국지구과학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.63-73
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    • 2004
  • 연구의 목적은 협동학습이 중학생의 개념변화에 미치는 효과 그리고 협동학습 상황에서 일어나는 학생-학생간의 언어 상호작용의 유형 및 언어 상호작용과 개념변화와의 상호관련성을 분석하는 것이다. 중학교 2학년 2개 반을 각각 협동학습 집단(실험집단, n=37)과 전통적 학습 집단(통제집단, n=37)로 선정하였다. 협동학습 집단은 STAD 협동학습 모델을 사용하였으며 협동적 기능을 익혔다. 연구결과는 다음과 같이 요약할 수 있다: 첫째, 개념변화에 있어 협동학습 집단과 전통적 학습 집단간에 통계적으로 유의미한 차이는 없었다. 그러나 사전검사에서 중위 수준의 개념 이해를 보인 학생들의 경우 유의미한 차이를 보였다. 둘째, 협동학습의 언어 상호작용 유형을 보면 주로 상위와 중위 수준 학생 사이에 활발한 토론이 이루어지는 것으로 나타났다. 또한 성공적인 개념 변화를 보인 학생들의 경우 그렇지 않은 학생들보다 더 빈번한 언어 상호작용이 이루어졌음을 보여준다. 이 연구는 학생들의 오개념의 교정에 있어서는 교사-학생간의 상호작용이 필요함을 시사한다.

실사용에 의한 학습효과가 컴퓨터 시스템의 수용에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on Influence of Usage Learning Effect for Computer System Acceptance)

  • 김종수
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.176-183
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    • 2010
  • The benefits of information technology cannot be obtained unless potential users utilize it for their work. This led to a lot of research works on computer system acceptance. But most of the works address the early stage of system introduction, leaving the learning effect on system acceptance unexplored. In this longitudinal study, two groups of novice and experienced users have been empirically investigated and compared for their acceptance of computer system and for the learning effect of actual usage. A research model based on the technology acceptance theory has been proposed and applied to the two groups. The result shows that the factor job relevance gets more important and the effect of user training on system acceptance diminishes as time passes. This finding may help introducing computer systems which can be easily accepted by users over the whole life cycle period of computer systems.

수중 선박엔진 음향 변환을 위한 향상된 CycleGAN 알고리즘 (Improved CycleGAN for underwater ship engine audio translation)

  • 아쉬라프 히나;정윤상;이종현
    • 한국음향학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.292-302
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    • 2020
  • 기계학습 알고리즘은 소나 및 레이더를 포함한 다양한 분야에서 사용되고 있다. 최근 개발된 GAN(Generative Adversarial Networks)의 변형인 Cycle-Consistency Generative Adversarial Network(CycleGAN)은 쌍을 이루지 않은 이미지-이미지 변환에 대해 검증된 네트워크이다. 본 논문에서는 높은 품질로 수중 선박 엔진음을 변환시킬 수 있는 변형된 CycleGAN을 제안한다. 제안된 네트워크는 수중 음향을 기존영역에서 목표영역으로 변환시키는 생성자 모델과 데이터를 참과 거짓으로 구분하는 개선된 식별자 그리고 변환된 수환 일관성(Cycle Consistency) 손실함수로 구성된다. 제안된 CycleGAN의 정량 및 정성분석은 공개적으로 사용 가능한 수중 데이터 ShipsEar을 사용하여 기존 알고리즘들과 Mel-cepstral분포, 구조적 유사 지수, 최소 거리 비교, 평균 의견 점수를 평가 및 비교함으로써 수행되었고, 분석결과는 제안된 네트워크의 유효성을 입증하였다.

신체움직임을 활용한 순환학습기반 유아과학교육 프로그램이 유아의 과학적 탐구능력, 과학적 태도, 물체조작능력 및 공간능력에 미치는 효과 (The Effects of a Circle-based Early Childhood Science Education Program Using Physical Movement on Young Children's Scientific Inquiry Ability, Scientific Attitude, Object Manipulation Ability and Spatial Ability)

  • 정기분;김지현
    • 한국보육지원학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.139-167
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    • 2019
  • Objective: This study aims to investigate the effects of a learning cycle model-based early childhood education program using physical motion on young children's scientific inquiry ability, scientific attitude, object manipulation ability and spatial ability. Methods: The subjects of this study were 60 five-year-old children who were attending K-G City Childcare Center. The SPSS Window 21.0 program and content analysis method were used, and post-validation Tukey was conducted to examine the differences between the one-way ANOVA and the group. Results: Activities using body movement were practiced systematically based on the circle learning. Children could revise their pre-concept and concept of error by interacting with other children, teachers and the environment. Furthermore, children were attaining new knowledge while they were doing body movement activities, assessing and applying them to actual activities. Conclusion/Implications: This study is investigated a cyclic learning-based early childhood science education program using physical motion, which has significance in systematic and practical early childhood centered education for young children.

Application of machine learning for merging multiple satellite precipitation products

  • Van, Giang Nguyen;Jung, Sungho;Lee, Giha
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.134-134
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    • 2021
  • Precipitation is a crucial component of water cycle and play a key role in hydrological processes. Traditionally, gauge-based precipitation is the main method to achieve high accuracy of rainfall estimation, but its distribution is sparsely in mountainous areas. Recently, satellite-based precipitation products (SPPs) provide grid-based precipitation with spatio-temporal variability, but SPPs contain a lot of uncertainty in estimated precipitation, and the spatial resolution quite coarse. To overcome these limitations, this study aims to generate new grid-based daily precipitation using Automatic weather system (AWS) in Korea and multiple SPPs(i.e. CHIRPSv2, CMORPH, GSMaP, TRMMv7) during the period of 2003-2017. And this study used a machine learning based Random Forest (RF) model for generating new merging precipitation. In addition, several statistical linear merging methods are used to compare with the results of the RF model. In order to investigate the efficiency of RF, observed data from 64 observed Automated Synoptic Observation System (ASOS) were collected to evaluate the accuracy of the products through Kling-Gupta efficiency (KGE), probability of detection (POD), false alarm rate (FAR), and critical success index (CSI). As a result, the new precipitation generated through the random forest model showed higher accuracy than each satellite rainfall product and spatio-temporal variability was better reflected than other statistical merging methods. Therefore, a random forest-based ensemble satellite precipitation product can be efficiently used for hydrological simulations in ungauged basins such as the Mekong River.

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상황중심의 문제해결모형을 적용한 수학 수업의 실행연구 (A participatory action research on the developing and applying mathematical situation based problem solving instruction model)

  • 김남균;박영은
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제23권2호
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    • pp.429-459
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    • 2009
  • 실행연구는 연구자가 문제의식을 가지고 실제를 개선하고 자신의 전문적 지식을 향상시켜 나가는 연구이다. 본 연구는 학생들이 학교와 가정에서 수학을 많이 접함에도 불구하고 수학적 문제해결력이 낮고 실생활에 적용시키는 수학적 이해력이 부족하다는 문제점을 인식한 교사가 학생들의 수학적 이해력을 높이고 교사 자신의 수학 교수법을 계발하려 데서 출발하였다. 본 연구를 실행한 교사는 수학적 지식을 적용할 수 있는 문제 상황을 학생들 스스로가 잦아보게 하여 수학을 실생활에 적용할 줄 알고 수학과 친숙해지도록 하는 수학적 이해력을 신장시키기 위한 방안으로 상황중심의 문제해결 모형을 고안하였다. 본문에서는 교사가 연구자가 되어 학생들의 이해를 촉진시키기 위하여 개발한 상황중심의 수업 모형을 설명하고, 이를 적용하는 과정과 수업의 반성을 통해서 얻은 연구자의 성찰적 지식을 정리하였다.

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학습 발달과정 연구의 현황, 방법론적 특징 및 연구 사례 (Present States, Methodological Features, and an Exemplar Study of the Research on Learning Progressions)

  • 맹승호;성연선;장신호
    • 한국과학교육학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.161-180
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    • 2013
  • 이 논문은 2006년 이후 미국을 비롯한 세계 여러나라로 점차 확산되고 있는 학습 발달과정(Learning Progressions) 연구의 현황과 연구 방법을 소개하고, 최근에 국내에서 수행된 연구 사례를 중심으로 학습발달과정 연구의 실제를 제시하여 학습 발달과정을 조사하기 위한 방법론적 기초를 제공하기 위한 것이다. 이를 위해 미국을 중심으로 진행되어 온 학습 발달과정 연구의 현황을 소개하고, 특별히 학습을 위한 평가의 관점에서 학습 발달과정을 조사하는 방법과 절차를 정리하였다. 과학의 학습 발달과정은 과학의 주제를 학습할 때 형성되는 발달의 경로를 기술한 것으로서, 발달의 경로를 따라 학생들은 과학 지식을 활용하여 과학의 탐구실행에 참여하게 된다. 각각의 학습 발달과정은 상위 정착점과 하위 정착점, 그리고 두 정착점을 연결해 주는 중간 단계들로 구성되었다. 과학의 학습 발달과정을 조사할 때, 연구자들은 평가의 삼각형에 기반하여 구성된 Wilson의 4단계의 평가 시스템 구성단위를 주로 사용하였다. 논문에서는 학습 발달과정의 조사 방법과 절차를 물의 순환에 대한 학습 발달과정 조사에 적용한 사례 연구를 소개하고, 한국에서 수행될 학습 발달과정에 대한 후속 연구를 위한 함의점과 고려할 점을 논의하였다.