• Title/Summary/Keyword: Multi-scale approach

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개선된 Deep Feature Reconstruction : 다중 스케일 특징의 보존을 통한 텍스쳐 결함 감지 및 분할 (Enhanced Deep Feature Reconstruction : Texture Defect Detection and Segmentation through Preservation of Multi-scale Features)

  • 시종욱;김성영
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.369-377
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    • 2023
  • 산업 제조 분야에서 품질 관리는 불량률을 최소화하는 핵심 요소로, 미흡한 관리는 추가적인 비용 발생과 생산 지연을 야기할 수 있다. 본 연구는 제조품의 텍스쳐 결함 감지의 중요성을 중심으로, 보다 정밀한 결함 감지 방법을 제시한다. DFR(Deep Feature Reconstruction) 모델은 특징맵의 조합 및 재구성을 통한 접근법을 채택하였지만, 그 방식에는 한계가 있었다. 이에 따라, 우리는 제한점을 극복하기 위해 통계적 방법론을 활용한 새로운 손실 함수와 스킵 연결구조를 통합하고 파라미터 튜닝을 진행하였다. 이 개선된 모델을 MVTec-AD 데이터세트의 텍스쳐 카테고리에 적용한 결과, 기존 방식보다 2.3% 높은 결함 분할 AUC를 기록하였고, 전체적인 결함 감지 성능도 향상되었다. 이 결과는 제안하는 방법이 특징맵 조합의 재건축을 통한 결함 탐지에 있어서 중요한 기여함을 입증한다.

다중 센서 데이터를 활용한 오토인코더 기반 화재감지 모델 (Autoencoder Based Fire Detection Model Using Multi-Sensor Data)

  • 김태성;최효린;정영선
    • 스마트미디어저널
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    • 제13권4호
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    • pp.23-32
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    • 2024
  • 대형 화재 발생과 그로 인한 피해가 증가하고 있는 상황에서, 화재감지 시설에 대한 신뢰는 낮아지고 있다. 현재 널리 사용되는 화학 화재감지기는 오경보가 빈번하게 발생하며, 비디오 기반 딥러닝 화재감지는 시간과 비용이 많이 소요되는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 오토인코더 모델을 활용한 화재감지 모델을 제안한다. 오경보를 최소화하고 신속 정확한 화재감지를 목표로 한다. 제안된 모델은 오토인코더 방법론을 이용해 화재 데이터 없이 정상 데이터만으로 모델을 학습시킬 수 있어 새로운 환경에 적용이 용이하다. 5가지 센서 데이터를 종합적으로 반영하여 화재를 신속하고 정확히 감지할 수 있다. 다양한 초모수 조합을 실험하여 최적의 초모수를 선정하였으며, 오경보 문제를 줄일 수 있는 화재 시점 판단 규칙을 제안하였다. 제안한 모델로 화재감지 실험을 진행한 결과, 14개의 시나리오 중 13개의 시나리오에서 오경보 문제가 발생하지 않았고, 동일한 데이터로 임계치 비교 알고리즘과 결과를 비교하였을 때 더 빠른 화재 감지 성능을 보였다. 이를 통해 화재로 인한 피해를 최소화하고, 화재감지 시설의 신뢰도를 높일 수 있을 것이다.

강화 학습에 기초한 로봇 축구 에이전트의 설계 및 구현 (Design and implementation of Robot Soccer Agent Based on Reinforcement Learning)

  • 김인철
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제9B권2호
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    • pp.139-146
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    • 2002
  • 로봇 축구 시뮬레이션 게임은 하나의 동적 다중 에이전트 환경이다. 본 논문에서는 그러한 환경 하에서 각 에이전트의 동적 위치 결정을 위한 새로운 강화학습 방법을 제안한다. 강화학습은 한 에이전트가 환경으로부터 받는 간접적 지연 보상을 기초로 누적 보상값을 최대화할 수 있는 최적의 행동 전략을 학습하는 기계학습 방법이다. 따라서 강화학습은 입력-출력 쌍들이 훈련 예로 직접 제공되지 않는 다는 점에서 교사학습과 크게 다르다. 더욱이 Q-학습과 같은 비-모델 기반의 강화학습 알고리즘들은 주변 환경에 대한 어떤 모델도 학습하거나 미리 정의하는 것을 요구하지 않는다. 그럼에도 불구하고 이 알고리즘들은 에이전트가 모든 상태-행동 쌍들을 충분히 반복 경험할 수 있다면 최적의 행동전략에 수렴할 수 있다. 하지만 단순한 강화학습 방법들의 가장 큰 문제점은 너무 큰 상태 공간 때문에 보다 복잡한 환경들에 그대로 적용하기 어렵다는 것이다. 이런 문제점을 해결하기 위해 본 연구에서는 기존의 모듈화 Q-학습방법(MQL)을 개선한 적응적 중재에 기초한 모듈화 Q-학습 방법(AMMQL)을 제안한다. 종래의 단순한 모듈화 Q-학습 방법에서는 각 학습 모듈들의 결과를 결합하는 방식이 매우 단순하고 고정적이었으나 AMMQL학습 방법에서는 보상에 끼친 각 모듈의 기여도에 따라 모듈들에 서로 다른 가중치를 부여함으로써 보다 유연한 방식으로 각 모듈의 학습결과를 결합한다. 따라서 AMMQL 학습 방법은 큰 상태공간의 문제를 해결할 수 있을 뿐 아니라 동적인 환경변화에 보다 높은 적응성을 제공할 수 있다. 본 논문에서는 로봇 축구 에이전트의 동적 위치 결정을 위한 학습 방법으로 AMMQL 학습 방법을 사용하였고 이를 기초로 Cogitoniks 축구 에이전트 시스템을 구현하였다.

비정렬 격자에 대한 광선 투사를 위한 셀 사이 연결정보 추출 병렬처리 알고리즘 (Parallel Cell-Connectivity Information Extraction Algorithm for Ray-casting on Unstructured Grid Data)

  • 이지훈;김덕수
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제26권1호
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    • pp.17-25
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    • 2020
  • 본 논문은 비정렬 격자에 대한 광선투사 수행의 전처리 과정 중 하나인 셀 사이 연결정보 추출에 대한 멀티코어 CPU 기반 병렬처리 알고리즘을 제안한다. 본 연구는 기존의 직렬처리 알고리즘을 단순히 병렬화하였을 때 발생하는 동기화 문제를 확인하고, 이를 해결할 수 있는 3-단계 병렬처리 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 각 단계 내에서의 스레드 간 동기화를 제거함으로서 병렬처리 효율을 높인다. 또한, 연결정보 추출 알고리즘의 핵심 연산인, 삼각형 중복 검사 과정의 메모리 접근에 대한 공간적 지역성을 높이고 캐시 활용 효율을 향상시킨다. 본 연구는 나아가, 스레드 마다 자체 메모리 풀을 사용하게 함으로서 병렬처리 효율을 더욱 높인다. 본 연구의 효용성을 확인하기 위해, 제안하는 알고리즘을 두 개의 옥타코어 CPU를 가지는 시스템에 구현하고 세 개의 비정렬 격자 데이터에 적용하였다. 그 결과, 제안하는 병렬처리 알고리즘은 스레드 수 증가에 따라 지속적으로 성능 향상을 보여주었다. 또한, 32개 스레드(물리코어 16개)를 사용하여 기존 직렬처리 알고리즘 대비 최대 82.9배 높은 성능을 보여주었다. 이는 제안하는 알고리즘의 높은 병렬처리 확장성 및 캐시 활용 효율 개선 효과를 증명하며, 대용량 비정렬 격자 처리에 대한 적합성을 보여주는 결과다.

디지털 화면에 구현된 한국의 웹툰과 프랑스 만화의 차이점 (The differences between the French comics and the Korean Webtoons which are mounted on the digital screen)

  • 윤보경
    • 만화애니메이션 연구
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    • 통권32호
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    • pp.91-119
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    • 2013
  • 근래에 들어오면서 만화 독자들은 국내의 작품뿐만 아니라 다른 나라 작가의 작품들까지 접할 수 있는 기회가 눈에 띄게 많아졌으며, 국제 규모의 상호 교류도 비교적 큰 진전을 이루었으나, 이러한 외국 만화 노출의 다양한 방법이 수용자로 하여금 외국 만화를 쉽게 이해하고 즐겨 읽을 수 있게 하는 데에는 큰 도움이 되고 있는지는 못하다. 사회 문화적 환경의 차이는 만화의 소재 선택에도 영향을 주지만, 그보다 더 근본적으로 만화 형식에 영향을 미친다. 가장 표면적으로 드러나는 형식의 차이점은 실현 매체와 서사 방식으로 볼 수 있다. 만화는 그 독특한 서사 시스템을 바탕으로 물리적 실현 매체와 맞물려져 시각화되는데, 이 과정을 거치면서 각 만화의 차이점도 가시화, 표면화 된다. 과거, 가장 폭넓고 지배적이었던 실현 매체, 인쇄된 종이에서부터 오늘날 강한 파급력을 불러온 디지털 화면에 이르기까지, 만화 실현 매체의 진화는 그 서사 형식에도 변화를 가져왔고, 양상은 각 만화마다 조금씩 다르게 드러난다. 한국 만화와 프랑스 만화는 뚜렷이 구분되는 길을 걸어왔다. 두 차례의 큰 세계 전쟁에도 불구하고, 비교적 문화의 큰 단절 없이 만화라는 매체를 이끌어왔던 프랑스어권 (프랑스, 벨기에) 문화에서는 예나 지금의 디지털 환경 속에서도 만화는 '문학의 다른 형태'로 이해되고 있다. 반면, 문화의 단절을 야기한 역사적 위기 상황을 여러 차례 겪으면서 한국 만화는 그 정체성이 희미해지는 악조건 속에 있었으나, 오늘날에는 다양한 디지털 베이스를 기반으로 '멀티미디어 매체'로서 그 정체성을 찾고 있다. 이처럼, 만화는 어느 문화권에서는 문학으로서의 성격이 강해지고 또 다른 문화권에서는 멀티미디어로서의 성격이 강조된다. 이를 가능하게 하는 것은, 만화의 "책의 문화와 멀티미디어 문화 사이의 경첩" 이라는 그 특질 덕분이다. 본 연구는 디지털 환경이 도래된 시대적 상황 속에서, 책의 틀에서 벗어나 새로운 서사 형식을 구축하고 있는 한국의 웹툰과, 여전히 책의 문화를 그 양분으로 삼고 있는 프랑스의 디지털 만화의 차이점을 비교하도록 한다. 보다 풍부한 배경 상황의 이해를 위해 각 만화의 특성과 차이를 이끌어낸 사회 문화적 배경에 대한 설명이 선행될 것이다. 한국과 프랑스 만화의 특성과 차이점을 확인하고 작품을 통해 구체적 양상에 대해 분석하면서, 미디어로서 만화가 갖는 강점과 그 발전에 대해 논하여 보는 것에 본 연구의 목적을 두고 있다.

한강유역의 다목적댐 운영에 따른 빈도홍수량의 평가 (Assessment of Probability Flood according to the Flow Regulation by Multi-purpose Dams in Han-River Basin)

  • 김남원;이정은
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제42권2호
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    • pp.161-168
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    • 2009
  • 본 연구에서는 팔당댐 지점을 중심으로 상류에 위치하고 있는 소양강, 충주 다목적댐 운영에 따른 빈도홍수량의 거동변화를 분석하고자 하였다. 이를 연구하기 위해서는 동일기간의 댐운영 여부에 따른 두 계열(조절유량, 비조절 유량)의 홍수량 자료를 합리적으로 획득하는 것이 무엇보다 중요하다. 홍수량 산정을 위해서는 단기 강우-유출모형을 이용해야 하지만, 계산의 어려움과 유역의 비선형으로 인해 그 결과를 증명하기 매우 어려운 현실이다. 따라서 상대적으로 유역면적이 클수록 일유량과 홍수량의 관계가 비교적 일정한 경향을 보인다는 점에 착안하여, 장기유출모형인 SWAT-K를 이용하여 댐운영 여부에 따른 두 계열의 일유량을 모의하였다. 일유량과 홍수량의 상관관계로 모의된 일유량을 홍수량으로 유도한 후, 댐운영 여부에 따른 빈도홍수량의 변화특성을 파악하였다. 홍수빈도분석을 위해 사용된 분포는 Extreme Type-I이며, 매개변수 추정은 L-moment 방법을 이용하였다. 연구결과에 따르면, 소양강, 충주 두 다목적댐 운영이 이루어지지 않은 상황에 대한 팔당댐 지점에서의 100년 빈도홍수량에 비하여, 소양강댐, 충주댐, 소양강과 충주댐의 운영유무에 따른 3가지 시나리오에 대한 빈도홍수량은 각각 91, 83, 71 % 규모로 분석되었다. 본 연구는 유역면적이 상대적으로 넓은 유역에서 댐운영 여부에 따른 빈도홍수량의 변화를 파악할 수 있는 새로운 시도였다. 이는 일유량 자료의 이용 및 분석에 있어 이수적인 측면뿐만 아니라 치수적인 측면에서의 활용성을 높일 것으로 판단된다.

설마천유역 혼효림에서 실측된 증발산과 토양수분을 이용한 SWAT모형의 적용성 평가 (Evaluation of Evapotranspiration and Soil Moisture of SWAT Simulation for Mixed Forest in the Seolmacheon Catchment)

  • 조형경;이지완;신형진;박근애;김성준
    • 한국농림기상학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.289-297
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    • 2010
  • 국내 수문관측자료의 부족으로SWAT(Soil Water Assessment Tool) 모형의 적용성 평가는 대부분 유출자료만을 사용하여 이루어진다. 본 연구는 실측된 여러 수문자료가 SWAT수문모형의 불확실성 및 오차의 감소를 위해 어떻게 이용될 수 있는 지에 대하여 알아보고자 하였다. 이를 위해 전형적인 산지 유역인 설마천 유역을 대상으로 준분포형 장기강우유출모형인 SWAT 모형을 적용하여 수문성분의 특성을 살펴보았다. 먼저 모형의 입력자료인 기상자료 및 지형자료를 획득하여 구축하였고, 모형의 검 보정 위하여 유출, 증발산, 토양수분 실측자료를 획득하였다. SWAT 모형은 유츨량, 증발산, 토양수분 자료가 동시에 측정된 2007년 자료를 사용하여 보정된 후, SWAT 모형의 모의값은 유출량은 2003~2008년, 증발산과 토양수분은 2008년의 관측값과 비교, 분석한 뒤 전체적인 검증을 통해 모형의 적용성 평가를 실시하였다. 유출량의 검 보정 이용한 모의결과보다 다른 실측자료를 이용한 모의결과가 신뢰성이 높게 나타났다(결정계수($R^2$) 상향: 유출량은 0.72에서 0.76, 토양수분은 0.49에서 0.59, 증발산은 0.52에서 0.59). 유역의 실제적인 상황을 근접하게 모의하기 위해서는 다른 수문성분의 정확하고 신뢰성 있는 자료의 구축과 적용이 매우 중요하다고 판단된다.

심도영역 속도모델 구축을 위한 구조보정 속도분석(MVA) 기술의 탄성파 현장자료 적용성 연구 (A Study on Field Seismic Data Processing using Migration Velocity Analysis (MVA) for Depth-domain Velocity Model Building)

  • 손우현;김병엽
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제22권4호
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    • pp.225-238
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    • 2019
  • 최적의 심도 영역 속도를 도출하기 위한 구조보정 속도분석(MVA, migration velocity analysis) 기법을 해양에서 취득한 원거리 다중채널 탄성파 자료에 적용하여 그 효용성을 확인한다. 지금까지 통상적으로 수행된 시간 영역 자료처리 결과는 지질학적 층서해석에는 무리 없는 결과이나, 어느 정도 가능성이 있는 플레이나 리드 지역에서의 유가스 탐사에서는 저류층 지질모델 구축, 시추 설계, 매장량 계산에서 반드시 심도 영역 속도 구조와 영상이 필요하다. 데이터 영역에서 근사 방식을 사용한 공통 중간점 기반 속도 분석으로부터 도출한 속도는 처음부터 오차를 내재하여 불확실성이 높다. 반면에, 이를 보완해 줄 검층 자료가 없는 상황에서 실측 규모의 속도 구조를 도출하는데 있어 이미지 영역 구조보정 속도분석 기법은 상당히 효율적인 방법이다. 이 연구에서는 해양에서 취득한 다중 채널 탄성파자료에 대해 합리적인 결과를 도출하기 위해 시간 영역에서 신호의 품질을 최적화하고, 이 자료에 대하여 반복적으로 MVA 기법을 적용함으로써 심도영역 속도 및 구조보정 단면도를 도출하였다. 시간 영역 속도를 단순히 Dix 방정식에 의해 심도영역으로 변환한 속도를 이용하여 생성한 결과(공통 수신점 모음도 및 중합 단면도)와 MVA 기법을 이용한 심도영역 자료처리를 통해 도출된 속도를 이용하여 생성한 결과를 비교함으로써, 심도영역 결과가 보다 합리적임을 확인하였다. 심도 영역으로 도출된 속도는 중합전 심도 구조보정에 바로 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 현장 자료의 파형역산 적용 시 초기 모델로 활용함으로써 역산 수행 과정에서 발생할 수 있는 국부 최소(local minima) 문제를 최소화할 수 있다.

우리는 정말 새로운 것에 열려 있는가?: 초등영재들이 인식하는 반창의성 편향 (Are We Really Open to Creativity?: Elementary Gifted Students' Perceptions on Anti-Creativity Bias)

  • 이태희;한기순
    • 영재교육연구
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    • 제25권2호
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    • pp.321-337
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 반창의성 편향에 대한 초등학교 영재아동들의 인식을 개념도방법을 활용하여 밝히고, 도출된 요인들에 대하여 공감하고 있는 정도를 탐색해 보는 것이다. 이를 위하여 12명의 초등학교 영재아동들이 반창의성 편향에 대해 집단 브레인스토밍을 실시하였으며, 이를 종합, 분류하는 활동을 통해 55개 최종 진술문을 확정하였다. 이들 55개의 진술문에 대한 비유사성 평정 자료를 사용하여 다차원척도분석을 실시한 결과 2차원 개념도 제작에 적합한 stress 값 .30이 도출되었다. 또한 132명의 초등학교 영재아동들을 대상으로 각 진술문의 공감 정도를 likert 6점 척도로 표시하게 한 후, 반창의성 편향에 대한 초등학교 영재아동들의 공감 정도를 분석하였다. 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 개념도에 나타난 진술문의 좌표 값을 기초로 하여 위계적 군집 분석을 실시한 결과, 반창의성 편향에 대한 초등학교 영재아동들의 인식의 범주는 '창의성에 대한 모순적 태도', '창의성에 대한 낮은 평가', '정해진 규칙과 생각에 대한 강요', '새로운 것에 대한 반감'의 4개의 범주로 나타났다. 둘째, 초등학교 영재아동들은 '정해진 규칙과 생각에 대한 강요'(M=4.16), '새로운 것에 대한 반감'(M=3.68), '창의성에 대한 모순적 태도'(M=3.55), '창의성에 대한 낮은 평가'(M=3.30) 범주 순으로 공감하였으며 전체 평균은 3.68의 공감도를 보이고 있다. 본 연구는 반창의성 편향에 대한 초등학교 영재아동들의 인식을 알아보고 앞으로의 창의성교육의 방향을 제시함에 있어 초등학교 영재아동들이 생각하는 다양한 관련 요인들을 범주별로 분석하는 데 그 목적이 있다. 본 연구 결과와 관련된 현장에서의 함의가 심도 깊게 논의되었다.

Recent research activities on hybrid rocket in Japan

  • Harunori, Nagata
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2011년도 제36회 춘계학술대회논문집
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    • pp.1-2
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    • 2011
  • Hybrid rockets have lately attracted attention as a strong candidate of small, low cost, safe and reliable launch vehicles. A significant topic is that the first commercially sponsored space ship, SpaceShipOne vehicle chose a hybrid rocket. The main factors for the choice were safety of operation, system cost, quick turnaround, and thrust termination. In Japan, five universities including Hokkaido University and three private companies organized "Hybrid Rocket Research Group" from 1998 to 2002. Their main purpose was to downsize the cost and scale of rocket experiments. In 2002, UNISEC (University Space Engineering Consortium) and HASTIC (Hokkaido Aerospace Science and Technology Incubation Center) took over the educational and R&D rocket activities respectively and the research group dissolved. In 2008, JAXA/ISAS and eleven universities formed "Hybrid Rocket Research Working Group" as a subcommittee of the Steering Committee for Space Engineering in ISAS. Their goal is to demonstrate technical feasibility of lowcost and high frequency launches of nano/micro satellites into sun-synchronous orbits. Hybrid rockets use a combination of solid and liquid propellants. Usually the fuel is in a solid phase. A serious problem of hybrid rockets is the low regression rate of the solid fuel. In single port hybrids the low regression rate below 1 mm/s causes large L/D exceeding a hundred and small fuel loading ratio falling below 0.3. Multi-port hybrids are a typical solution to solve this problem. However, this solution is not the mainstream in Japan. Another approach is to use high regression rate fuels. For example, a fuel regression rate of 4 mm/s decreases L/D to around 10 and increases the loading ratio to around 0.75. Liquefying fuels such as paraffins are strong candidates for high regression fuels and subject of active research in Japan too. Nakagawa et al. in Tokai University employed EVA (Ethylene Vinyl Acetate) to modify viscosity of paraffin based fuels and investigated the effect of viscosity on regression rates. Wada et al. in Akita University employed LTP (Low melting ThermoPlastic) as another candidate of liquefying fuels and demonstrated high regression rates comparable to paraffin fuels. Hori et al. in JAXA/ISAS employed glycidylazide-poly(ethylene glycol) (GAP-PEG) copolymers as high regression rate fuels and modified the combustion characteristics by changing the PEG mixing ratio. Regression rate improvement by changing internal ballistics is another stream of research. The author proposed a new fuel configuration named "CAMUI" in 1998. CAMUI comes from an abbreviation of "cascaded multistage impinging-jet" meaning the distinctive flow field. A CAMUI type fuel grain consists of several cylindrical fuel blocks with two ports in axial direction. The port alignment shifts 90 degrees with each other to make jets out of ports impinge on the upstream end face of the downstream fuel block, resulting in intense heat transfer to the fuel. Yuasa et al. in Tokyo Metropolitan University employed swirling injection method and improved regression rates more than three times higher. However, regression rate distribution along the axis is not uniform due to the decay of the swirl strength. Aso et al. in Kyushu University employed multi-swirl injection to solve this problem. Combinations of swirling injection and paraffin based fuel have been tried and some results show very high regression rates exceeding ten times of conventional one. High fuel regression rates by new fuel, new internal ballistics, or combination of them require faster fuel-oxidizer mixing to maintain combustion efficiency. Nakagawa et al. succeeded to improve combustion efficiency of a paraffin-based fuel from 77% to 96% by a baffle plate. Another effective approach some researchers are trying is to use an aft-chamber to increase residence time. Better understanding of the new flow fields is necessary to reveal basic mechanisms of regression enhancement. Yuasa et al. visualized the combustion field in a swirling injection type motor. Nakagawa et al. observed boundary layer combustion of wax-based fuels. To understand detailed flow structures in swirling flow type hybrids, Sawada et al. (Tohoku Univ.), Teramoto et al. (Univ. of Tokyo), Shimada et al. (ISAS), and Tsuboi et al. (Kyushu Inst. Tech.) are trying to simulate the flow field numerically. Main challenges are turbulent reaction, stiffness due to low Mach number flow, fuel regression model, and other non-steady phenomena. Oshima et al. in Hokkaido University simulated CAMUI type flow fields and discussed correspondence relation between regression distribution of a burning surface and the vortex structure over the surface.

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