• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제23권11호
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• pp.21-31
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• 2023

In this paper, we focused on the problem of evaluating multi-class classification accuracy and simulation of multiple classifier performance metrics. Multi-class classifiers for sentiment analysis involved many challenges, whereas previous research narrowed to the binary classification model since it provides higher accuracy when dealing with text data. Thus, we take inspiration from the non-linear Support Vector Machine to modify the algorithm by embedding dynamic hyperplanes representing multiple class labels. Then we analyzed the performance of multi-class classifiers using macro-accuracy, micro-accuracy and several other metrics to justify the significance of our algorithm enhancement. Furthermore, we hybridized Enhanced Convolution Neural Network (ECNN) with Dynamic Support Vector Machine (DSVM) to demonstrate the effectiveness and efficiency of the classifier towards multi-class text data. We performed experiments on three hybrid classifiers, which are ECNN with Binary SVM (ECNN-BSVM), and ECNN with linear Multi-Class SVM (ECNN-MCSVM) and our proposed algorithm (ECNNDSVM). Comparative experiments of hybrid algorithms yielded 85.12 % for single metric accuracy; 86.95 % for multiple metrics on average. As for our modified algorithm of the ECNN-DSVM classifier, we reached 98.29 % micro-accuracy results with an f-score value of 98 % at most. For the future direction of this research, we are aiming for hyperplane optimization analysis.

• 방송공학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.157-168
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• 2016

영상 처리 및 컴퓨터 비전 분야에 있어서, 평균 제곱 오차(Mean Squared Error: MSE)는 좋은 수학적 특성(예를 들어, 척도성(metricability), 미분가능성(differentiability) 및 볼록 성질(convexity))을 가짐으로 인해 많은 영상 화질 최적화 문제의 객관적 척도로 사용되어 왔다. 그러나 MSE가 영상의 왜곡 신호에 대한 시각적 인지 화질과 상관도가 높지 않다는 것이 알려지면서, 이를 해결하기 위해 위에서 언급한 좋은 수학적 특성과 높은 영상 화질 예측 성능을 동시에 가지는 객관적 영상 화질 측정(Image Quality Assessment: IQA)척도가 활발히 연구되어 왔다. 비록 최근 제안된 좋은 수학적 성질을 만족시키는 IQA 척도들은 MSE와 비교하여 매우 향상된 주관적 화질 예측 성능을 보이지만, 상대적으로 높은 계산 복잡도를 가진다. 본 논문은 이를 해결하기 위해, 단순 라플라스 연산자를 이용한 좋은 수학적 특성을 가지는 새로운 IQA 척도를 제안한다. 제안 IQA 방법에 도입한 단순 라플라스 연산자는 인간 시각 체계의 망막에서의 광도 자극에 대한 시신경 반응을 효과적으로 모사할 뿐만 아니라 계산이 매우 단순하기 때문에, 제안 IQA 척도는 단순 라플라스 연산자를 사용하여 매우 빠른 계산 속도와 높은 주관적 화질 점수 예측력을 확보하였다. 제안 IQA 척도의 효과를 검증하기 위해, 최신 IQA 척도들과 광범위한 성능비교 실험을 수행하였다. 실험 결과, 제안하는 IQA 척도는 모든 테스트 IQA 척도들 중 MSE를 제외하고 가장 빠른 처리 속도를 보였을 뿐만 아니라, 가장 높은 주관적 화질예측 성능을 보였다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권7호
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• pp.475-484
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• 2021

상수관망의 최적설계는 절점의 최소 요구 수압을 만족함뿐만 아니라 관로비용의 최소화 등을 목적으로 한다. 상수관망 설계안의 수는 다양한 관의 배치로 인해 기하급수적으로 증가한다. 상수관망 설계에서 최적화된 설계를 제안하기 위해 다양한 최적화 알고리즘들이 적용되었다. 본 연구에서는 상수관망 최적설계에 자가적응형 매개변수를 개선한 Modified Hybrid Vision Correction Algorithm (MHVCA)을 적용하였다. 기존 Hybrid Vision Correction Algorithm (HVCA)의 Hybrid Rate (HR)를 비선형적 HR로 수정하여 성능을 개선하였다. 제안된 MHVCA의 성능을 확인하기 위해 결정변수가 2개 및 30개로 구성된 수학문제와 제약조건이 있는 수학문제에 적용하였다. MHVCA의 적용결과를 검토하기 위해 Harmony Search (HS), Improved Harmony Search (IHS), Vision Correction Algorithm (VCA) 및 HVCA와 비교하였다. 최종적으로 MHVCA를 상수관망 최적설계 문제에 적용하여 결과를 다른 알고리즘들과 비교하였다. 수학문제 및 상수관망 설계 문제에서 MHVCA가 다른 알고리즘들에 비해 좋은 결과를 보여주었다. MHVCA는 본 연구에서 적용한 문제뿐만 아니라 다양한 수자원공학 문제에 적용하여 좋은 결과를 보여줄 수 있을 것이다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권9호
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• pp.961-976
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• 2006

최근에 배출수를 고도 처리하여 재이용하는 기존의 방법에서 벗어나 공정 내에서 용수를 절약함과 동시에 생산 공정의 과학적이고 체계적인 분석을 통하여 용수의 이용률을 극대화한 후 최종 방류함으로써 물이용의 효율성을 높이고자 하는 용수재이용 기술이 많은 관심을 받고 있다. 이에 따라 제지, 석유화학 및 철강 산업 같이 용수를 많이 필요로 하는 용수 과소비 산업의 경우 공정수의 내부 재순환을 최적화 하여 유입되는 공업용수를 저감하는 동시에 재이용수의 사용으로 전체 용수 사용량을 줄이고 폐수의 방류량을 줄이고자 하는 워터핀치기술(water pinch technology)에 대한 관심이 높아지고 있다. 이 기법은 공정수의 재이용을 최적화 시켜 주는 방법을 사용하기 때문에 폐수의 방류량을 줄이면서 전 생산 공정을 대상으로 최적의 공정용수 재이용 라인을 구축할 수 있는 것으로 알려져 있다. 본 총설에서는 공정 설계 단계에서 병목을 찾아 재이용 최적화를 통해 용수 및 폐수 최소화하는 워터핀치 기술과 국내외 산업체에서 용수 재이용 네트워크 설계의 사례연구를 소개하고자 한다. 또한 최근 각광을 받는 에너지와 용수 재이용 네트워크의 동시 설계와 생태산업단지에서 기업간 용수 재이용 네트워크 설계 같은 최신 연구 동향을 소개한다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제35권5호
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• pp.641-648
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• 2006

본 연구는 함초가루를 이용한 설기떡을 개발하기 위하여 재료의 최적 혼합비율을 찾는데 목적이 있다. 설기떡의 품질에 가장 영향을 미치는 수분, 함초가루, 설탕첨가율을 독립 변수로 설정하였고, 예비실험을 거쳐 수분 $13{\sim}18%$, 함초가루 $2{\sim}6%$, 설탕 $8{\sim}13%$의 범위에서 혼합물 실험계획법(mixture design) 중 D-optimal design을 이용하여 최적 재료 혼합비율을 찾고자 하였다. 각 설정된 범위를 입력하였을 때 10개의 실험점이 형성되었고, 4개의 반복점이 선택되어 실험점은 모두 14개가 설정되었다. 각 조건별 실험결과를 모델링화 하여 F-test를 통해 유의성을 검증한 결과 색도의 명도, 적색도, 황색도, 텍스쳐의 검성과 씹힘성, 관능검사 항목인 맛과 부드러운 정도는 linear 모델로 결정되었고, 텍스쳐의 경도, 관능검사의 색, 냄새, 촉촉한 정도, 전반적인 기호도는 quadratic 모델로 결정되었다. 모델의 적합성을 분석한 결과 모든 항목에서 probability가 모두 0.05% 이내에서 유의성을 보여 모델로서 적합함이 인정되었다. 반응표면과 trace plot의 결과 수분과 설탕첨가율이 높을수록, 함초가루 첨가량율이 낮을수록 명도는 높고, 적색도와 황색도는 낮았다. 텍스쳐의 경우 함초 첨가율이 증가할수록 경도, 검성, 씹힘성이 증가하여 함초가루의 첨가율이 높을 경우 설기떡의 부드러움을 저하하는 원인이 되었다. 관능검사 결과에서도 수분, 함초가루, 설탕을 많이 첨가할 경우에는 오히려 낮은 점수를 받았고, 특히 수분과 함초가루에 의하여 많은 영향을 받았다. 함초가루를 첨가한 설기떡의 최적 재료 혼합비율은 수치 최적화에서는 수분 15.2%, 함초가루 3.0%, 설탕 9.8%이었고, 모형적 최적화에서는 desirability가 0.620에 해당하는 수분 15.2%, 함초가루 3.1%, 설탕 9.7%로 수치 최적화점과 유사하게 나타났다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권6호
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• pp.649-656
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• 2011

자동차용 리튬이온전지(lithium-ion batteries)의 성능향상 및 효과적인 셀 설계를 위한 준 2 차원 (pseudo-2-dimension) 해석 모델을 개발하였다. 전지 내부에 리튬, 리튬이온, 전자의 거동 및 계면에서 전해질과 활물질의 리튬이온 농도와 전기적 포텐셜 차이에 의한 전기화학 반응량 등을 계산할 수 있는 $Newman^{(1,2)}$ 모델을 기반에 변수 추정을 위한 최적화 기능을 추가하였다. 이 전기화학모델을 이용해 설계 변수, 재료의 물성 값 등의 의한 충/방전 특성을 계산할 수 있으며, 위치와 시간에 따른 전위, 농도, 생성전류량 등을 알 수 있다. 역으로 최적화 기능을 이용하여 실험에서 얻은 충/방전 곡선과 계산 값의 오차를 최소화하는 방법으로 측정이 어려운 물성값 추정이 가능하며 이를 이용하여 셀 성능 열화에 영향을 주는 변수 및 열화도를 예측할 수 있다. SB 리모티브에서 측정된 열화 과정의 방전 곡선들을 이용하여 최적화 해석을 수행하여 전지의 반복수명열화가 음극 및 양극활물질의 반응면적 및 전해질에 확산계수의 열화에 의한 것임을 알 수 있었다.

• 한국식품조리과학회지
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• 제31권4호
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• pp.395-404
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• 2015

본 연구에서는 명월초 우육 소시지를 개발하여 품질특성 및 관능적 특성의 최적화를 통하여 생리활성을 갖는 식품 소재를 이용한 기능성 우육 소시지로서의 식품 개발 가능성을 타진해보고자 하였다. 1. 명월초 우육 소시지의 제조를 위하여 명월초 분말과 올리브유(B)의 양을 독립변수로 설정하였으며 Design-Expert version 8 프로그램(Stat-Ease, Inc.)을 이용하여 실험을 설계하고 결과를 분석한 후 명월초 우육 소시지의 최적 배합 비율을 도출하였다. 2. 명월초 우육 소시지의 이화학적 실험결과 염도(p<0.01)와 수분함량(p<0.001)의 항목에서 유의적 차이를 보였다. 명월초 분말의 첨가량이 증가할수록 pH와 수분함량은 감소하였으나 염도는 큰 변화가 없었다. 올리브유의 첨가량이 증가할수록 pH는 감소하였고, 수분함량은 큰 변화가 없었고, 염도는 크게 감소하다가 조금 증가하였다. 3. 명월초 우육 소시지의 기계적 특성을 알아보기 위하여 가열감량, 색도(명도, 적색도, 황색도)와 조직감(경도, 부착성, 탄력성, 씹힘성, 검성, 응집성)을 측정하였다. 가열감량(p<0.01), 색도 중 a값(p<0.01), b값(p<0.05)의 유의성이 인정되었고, 조직감에서는 씹힘성(p<0.001)과 응집성(p<0.01) 항목에서 유의성이 인정되었다. 명월초 우육 소시지의 부착성, 씹힘성, 검성, 응집성은 올리브유의 첨가량이 증가할수록 크게 감소하였고, 씹힘성과 검성은 명월초 분말에 비해 올리브유의 첨가량이 큰 영향을 받았다. 4. 명월초 우육 소시지의 관능적 최적점을 도출하기 위하여 색, 풍미, 맛, 부드러움, 조직감, 전반적인 기호도의 관능검사 분석 결과 색(p<0.05), 풍미(p<0.05), 부드러움(p<0.05), 조직감(p<0.01), 전반적인 기호도(p<0.01) 항목에서 유의적인 결과를 나타내어 모델의 적합성이 인정되었고 맛에 대한 기호도는 유의적이지 않았다. 모든 항목에서 명월초 분말과 올리브유의 첨가량이 증가할수록 점차 증가하다가 일정 시점 이후로 감소하였다. 5. 명월초 우육 소시지의 최적화는 독립변수인 명월초 분말(A)과 올리브유(B)의 범위 내에서 관능검사 항목 중 유의적으로 나온 결과만을 최대로 설정하여 모델화에 의해 결정된 반응식을 이용하여 만족하는 수치점을 예측한 결과, 명월초 분말 2.1 g, 올리브유 7.06 g으로 명월초 우육 소시지의 최적 배합 비율로 산출되었다.

• 한국식품조리과학회지
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• 제26권6호
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• pp.707-716
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• 2010

본 연구에서는 시금치 가루를 첨가한 발아현미쿠키 제조 조건의 최적화를 위해 시금치 가루와 설탕, 버터의 양을 독립변수로 하였고, Design Expert7(State-easy co., Minneapolis)을 사용하여 실험을 계획하고 최적화하였다. 시금치 가루와 설탕, 버터의 최대 및 최소범위는 예비실험을 거쳐 시금치 가루는 1~5 g, 설탕은 20~50 g, 버터는 40~60 g으로 하여 발아현미쿠키를 제조하여 물리적, 관능적 특성 검사를 실시하였다. 색도에서 명도는 시금치 가루 1 g과 설탕 20 g, 버터 60 g에서 가장 높았고, 5% 수준에서 유의적인 차이가 있었으며, 적색도와 황색도에서는 유의적인 차이는 없었다. 퍼짐성은 시금치 가루와 설탕, 버터의 양이 증가할수록 감소하는 경향을 보여 첨가량이 많을수록 퍼짐성을 감소시키는 것으로 나타났고 시금치 가루와 버터의 교호작용이 퍼짐성에 영향을 주는 것으로 나타났으며, 1%수준에서 유의한 것으로 나타났다. 이는 가루 첨가가 쿠키의 퍼짐성을 감소시킨다는 연구결과와 유사하였다. 경도는 시금치 가루와 버터의 교호작용이 가장 큰 영향을 주는 것으로 나타났으나, 유의하지는 않았다. 관능적 특성에서 색, 향, 조직감, 전체적인 기호도 항목은 5% 수준에서 유의한 것으로 나타났으며, 시금치 가루의 양이 많아질수록 기호도는 일정수준까지 증가하다가 급격히 감소한 것으로 나타났다. 색의 관능은 시금치 가루와 버터의 교호작용, 향은 설탕과 버터의 교호작용, 조직감은 시금치 가루와 설탕의 교호작용, 전체적인 기호도에서는 시금치 가루와 버터, 설탕과 버터의 교호작용이 더 민감하게 영향을 주는 것으로 나타났다. 관능의 모든 항목에서 시금치 가루 3 g, 설탕 35 g, 버터 50 g에서 기호도가 가장 높은 것으로 나타났다. 예비실험을 중 발아현미와 통밀가루를 이용한 쿠키베이스에 시금치를 첨가한 것이 비교적 선호도가 높은 것으로 나타났다. 따라서 발아현미 쿠키베이스를 이용한 시금치첨가 쿠키의 결과에서는 최적 배합비를 예측한 최적값은 시금치 가루 3 g, 설탕 35.5 g, 버터 54.4 g이었으며, 본 시금치를 첨가한 발아현미 쿠키는 기능성 및 품질과 기도적 측면에서 상품화를 위한 충분한 가능성이 있는 것으로 사료된다.

• 한국식품과학회지
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• 제43권3호
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• pp.303-314
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• 2011

본 연구는 뛰어난 생리활성을 기능을 가지고 있는 오디 품종 중 선호도가 높은 청일뽕(Morus alba L)을 이용하여 초콜릿을 개발하고자 오디분말을 첨가한 초콜릿의 품질특성 분석과 관능적 최적화의 결과를 기초로 오디 초콜릿의 최적 제조조건을 산출하였다. 또한 산출된 최적조건으로 제조한 최적화된 오디 초콜릿과 오디분말을 첨가하지 않은 대조구 초콜릿 각각의 이화학적 특성, 기계적 특성 및 관능적 특성의 분석을 통해 기능성 초콜릿으로서 오디 초콜릿의 가능성을 제고해보고자 하였다. 오디 초콜릿의 이화학적 검사를 측정한 결과 pH(p<0.001), 수분함량(p<0.01), 총 페놀 함량(p<0.05), DPPH 자유 라디칼 소거능(p<0.05) 항목에서 모델의 적합성이 인정되었다. 기계적 측정검사 결과 적색도, 황색도(p<0.05), 경도(p<0.05), 검성(p<0.01), 응집성, 점도(p<0.05) 항목에서 모델의 적합성이 인정되었다. 오디초콜릿의 관능검사 결과 향(p<0.05), 조직감(p<0.01), 신맛(p<0.05), 쓴맛(p<0.05), 전반적인 기호도(p<0.01)에서 모델의 적합성이 인정되었다. 오디 초콜릿의 최적화는 독립변수인 오디분말과 생크림의 범위 내에서 관능검사 항목 중 유의적인 결과만 최대로 설정하여 모델화에 의해 결정된 반응식을 이용하여 만족하는 수치점(numerical point)을 예측한 결과 오디분말은 25.76 g, 생크림은 72.21 g이 오디 초콜릿의 최적배합비율로 결정되었다. 오디 분말이 첨가되지 않은 대조구와 최적구의 일반성분을 비교한 결과 최적구가 대조구보다 수분, 조단백, 조섬유, 조회분이 증가하였고, 조지방은 감소하였다. 이화학적 특성, 기계적 특성 및 관능적 특성을 비교한 결과 pH, 당도, 총 페놀 함량, DPPH 자유 라디칼 소거능, 적색도, 황색도, 경도, 검성, 응집성, 색, 조직감, 신맛, 전반적인 기호도 항목에서 유의적인 차이를 나타내었다. 이상의 결과로 오디분말을 첨가한 초콜릿이 영양학적, 기능적, 품질 및 관능적 측면에서 충분한 경쟁력이 있을 것으로 생각되며 오디분말을 첨가한 초콜릿을 제품화한다면 초콜릿이 단순한 기호식품이 아닌 건강한 기호식품으로서 대중들에게 알릴 수 있는 계기가 될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제18권4호
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• pp.1-9
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• 2014

최근 양자컴퓨터의 개발과 더불어 양자역학의 특성을 응용한 양자기반 탐색기법의 개발과 공학 문제에의 적용은 매우 흥미로운 연구주제 중 하나로 부각되고 있다. 이 알고리즘은 기본적으로 0과 1이 중첩되어진 양자비트를 이용하여 정보가 저장되고, 양자게이트 연산을 통해 해에 접근하게 된다. 이 과정에서 알고리즘은 탐사와 개척 두 가지 탐색 특성간의 균형이 자연스럽게 유지되며, 진화정보가 계속 누적된다는 장점으로 기존의 탐색법과 차별되어 새로운 알고리즘으로 평가되었다. 본 연구에서는 이와 같은 양자기반 진화알고리즘을 평면 트러스의 구조최적화에 적용하여 최소중량설계 기법을 제안하였다. 최적화 수리모형에서 비용함수는 최소중량이며, 제약함수는 변위와 응력에 관한 함수로 구성하였다. 진화정보의 누적과 수렴 과정을 알아보기 위해서 10부재 평면 트러스와 17부재 평면트러스 예제를 수치예제로 채택하여 결과를 분석하였다. 수치예제의 구조최적설계 결과에서 볼 때, 기존의 고전적 탐색기법의 연구결과와 비교해서 더 나은 최소중량 설계의 결과를 얻을 수 있었으며, 진화정보의 누적된 결과로 해의 정밀도를 관찰할 수 있었다. 또한 누적된 진화정보인 양자비트의 확률적 표현은 종료시점을 쉽게 판단할 수 있다.