• 제목/요약/키워드: Network Modeling

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딥러닝을 활용한 위성영상 기반의 강원도 지역의 배추와 무 수확량 예측 (Satellite-Based Cabbage and Radish Yield Prediction Using Deep Learning in Kangwon-do)

  • 박혜빈;이예진;박선영
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제39권5_3호
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    • pp.1031-1042
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    • 2023
  • 인공위성은 시공간적으로 연속적인 지구환경 데이터를 제공하므로 위성영상을 이용하여 효율인 작물 수확량 예측이 가능하며, 딥러닝(deep learning)을 활용함으로써 더 높은 수준의 특징과 추상적인 개념 파악을 기대할 수 있다. 본 연구에서는 Landsat 8 위성 영상을 활용하여 다시기 영상 데이터를 이용하여 5대 수급 관리 채소인 배추와 무의 수확량을 예측하기 위한 딥러닝 모델을 개발하였다. 2015년부터 2020년까지 배추와 무의 생장시기인 6~9월 위성영상을 이용하여 강원도를 대상으로 배추와 무의 수확량 예측을 수행하였다. 본 연구에서는 수확량 모델의 입력자료로 Landsat 8 지표면 반사도 자료와 normalized difference vegetation index, enhanced vegetation index, lead area index, land surface temperature를 입력자료로 사용하였다. 본 연구에서는 기존 연구에서 개발된 모델을 기반으로 우리나라 작물과 입력데이터에 맞게 튜닝한 모델을 제안하였다. 위성영상 시계열 데이터를 이용하여 딥러닝 모델인 convolutional neural network (CNN)을 학습하여 수확량 예측을 진행하였다. Landsat 8은 16일 주기로 영상이 제공되지만 구름 등 기상의 영향으로 인해 특히 여름철에는 영상 취득에 어려움이 많다. 따라서 본 연구에서는 6~7월을 1구간, 8~9월을 2구간으로 나누어 수확량 예측을 수행하였다. 기존 머신러닝 모델과 참조 모델을 이용하여 수확량 예측을 수행하였으며, 모델링 성능을 비교했다. 제안한 모델의 경우 다른 모델과 비교했을 때, 높은 수확량 예측 성능을 나타내었다. Random forest (RF)의 경우 배추에서는 제안한 모델보다 좋은 예측 성능을 나타내었다. 이는 기존 연구 결과처럼 RF가 입력데이터의 물리적인 특성을 잘 반영하여 모델링 되었기 때문인 것으로 사료된다. 연도별 교차 검증 및 조기 예측을 통해 모델의 성능과 조기 예측 가능성을 평가하였다. Leave-one-out cross validation을 통해 분석한 결과 참고 모델을 제외하고는 두 모델에서는 유사한 예측 성능을 보여주었다. 2018년 데이터의 경우 모든 모델에서 가장 낮은 성능이 나타났는데, 2018년의 경우 폭염으로 인해 이는 다른 년도 데이터에서 학습되지 못해 수확량 예측에 영향을 준 것으로 생각되었다. 또한, 조기 예측 가능성을 확인한 결과, 무 수확량은 어느 정도 경향성을 나타냈지만 배추의 경우 조기 예측 가능성을 확인하지 못했다. 향후 연구에서는 데이터 형태에 따라 CNN의 구조를 조정해서 조기 예측 모델을 개발한다면 더 개선된 성능을 보일 것으로 생각된다. 본 연구 결과는 우리나라 밭 작물 수확량 예측을 위한 기초 연구로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

인구통계특성 기반 디지털 마케팅을 위한 클릭스트림 빅데이터 마이닝 (Clickstream Big Data Mining for Demographics based Digital Marketing)

  • 박지애;조윤호
    • 지능정보연구
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    • 제22권3호
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    • pp.143-163
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    • 2016
  • 인구통계학적 정보는 디지털 마케팅의 핵심이라 할 수 있는 인터넷 사용자에 대한 타겟 마케팅 및 개인화된 광고를 위해 고려되는 가장 기초적이고 중요한 정보이다. 하지만 인터넷 사용자의 온라인 활동은 익명으로 행해지는 경우가 많기 때문에 인구통계특성 정보를 수집하는 것은 쉬운 일이 아니다. 정기적인 설문 조사를 통해 사용자들의 인구통계특성 정보를 수집할 수도 있지만 많은 비용이 들며 허위 기재 등과 같은 위험성이 존재한다. 특히, 모바일 환경에서는 대부분의 사용자들이 익명으로 활동하기 때문에 인구통계특성 정보를 수집하는 것은 더욱 더 어려워지고 있다. 반면, 인터넷 사용자의 온라인 활동을 기록한 클릭스트림 데이터는 해당 사용자의 인구통계학적 정보에 활용될 수 있다. 특히, 인터넷 사용자의 온라인 행위 특성 중 하나인 페이지뷰는 인구통계학적 정보 예측에 있어서 중요한 요인이 된다. 본 연구에서는 기존 선행 연구를 토대로 클릭스트림 데이터 분석을 통해 인터넷 사용자의 온라인 행위 특성을 추출하고 이를 해당 사용자의 인구통계학적 정보 예측에 사용한다. 또한, 1)의사결정나무를 이용한 변수 축소, 2)주성분분석을 활용한 차원축소, 3)군집분석을 활용한 변수축소의 방법을 제안하고 실험에 적용함으로써 많은 설명변수를 이용하여 예측 모델 생성 시 발생하는 차원의 저주와 과적합 문제를 해결하고 예측 모델의 정확도를 높이고자 하였다. 실험 결과, 범주의 수가 많은 다분형 종속변수에 대한 예측 모델은 모든 설명변수를 사용하여 예측 모델을 생성했을 때보다 본 연구에서 제안한 방법론들을 적용했을 때 예측 모델에 대한 정확도가 향상됨을 알 수 있었다. 본 연구는 클릭스트림 분석을 통해 추출된 인터넷 사용자의 온라인 행위는 해당 사용자의 인구통계학적 정보 예측에 활용 가능하며, 예측된 익명의 인터넷 사용자들에 대한 인구통계학적 정보를 디지털 마케팅에 활용 할 수 있다는데 의의가 있다. 또한, 제안 방법론들을 통해 어느 종속변수에 대해 어떤 방법론들이 예측 모델의 정확도를 개선하는지 확인하였다. 이는 추후 클릭스트림 분석을 활용하여 인구통계학적 정보를 예측할 때, 본 연구에서 제안한 방법론을 사용하여 보다 높은 정확도를 가지는 예측 모델을 생성 할 수 있다는데 의의가 있다.

설비공학 분야의 최근 연구 동향 : 2016년 학회지 논문에 대한 종합적 고찰 (Recent Progress in Air-Conditioning and Refrigeration Research : A Review of Papers Published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering in 2016)

  • 이대영;김사량;김현정;김동선;박준석;임병찬
    • 설비공학논문집
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    • 제29권6호
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    • pp.327-340
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    • 2017
  • This article reviews the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering during 2016. It is intended to understand the status of current research in the areas of heating, cooling, ventilation, sanitation, and indoor environments of buildings and plant facilities. Conclusions are as follows. (1) The research works on the thermal and fluid engineering have been reviewed as groups of flow, heat and mass transfer, the reduction of pollutant exhaust gas, cooling and heating, the renewable energy system and the flow around buildings. CFD schemes were used more for all research areas. (2) Research works on heat transfer area have been reviewed in the categories of heat transfer characteristics, pool boiling and condensing heat transfer and industrial heat exchangers. Researches on heat transfer characteristics included the results of the long-term performance variation of the plate-type enthalpy exchange element made of paper, design optimization of an extruded-type cooling structure for reducing the weight of LED street lights, and hot plate welding of thermoplastic elastomer packing. In the area of pool boiling and condensing, the heat transfer characteristics of a finned-tube heat exchanger in a PCM (phase change material) thermal energy storage system, influence of flow boiling heat transfer on fouling phenomenon in nanofluids, and PCM at the simultaneous charging and discharging condition were studied. In the area of industrial heat exchangers, one-dimensional flow network model and porous-media model, and R245fa in a plate-shell heat exchanger were studied. (3) Various studies were published in the categories of refrigeration cycle, alternative refrigeration/energy system, system control. In the refrigeration cycle category, subjects include mobile cold storage heat exchanger, compressor reliability, indirect refrigeration system with $CO_2$ as secondary fluid, heat pump for fuel-cell vehicle, heat recovery from hybrid drier and heat exchangers with two-port and flat tubes. In the alternative refrigeration/energy system category, subjects include membrane module for dehumidification refrigeration, desiccant-assisted low-temperature drying, regenerative evaporative cooler and ejector-assisted multi-stage evaporation. In the system control category, subjects include multi-refrigeration system control, emergency cooling of data center and variable-speed compressor control. (4) In building mechanical system research fields, fifteenth studies were reported for achieving effective design of the mechanical systems, and also for maximizing the energy efficiency of buildings. The topics of the studies included energy performance, HVAC system, ventilation, renewable energies, etc. Proposed designs, performance tests using numerical methods and experiments provide useful information and key data which could be help for improving the energy efficiency of the buildings. (5) The field of architectural environment was mostly focused on indoor environment and building energy. The main researches of indoor environment were related to the analyses of indoor thermal environments controlled by portable cooler, the effects of outdoor wind pressure in airflow at high-rise buildings, window air tightness related to the filling piece shapes, stack effect in core type's office building and the development of a movable drawer-type light shelf with adjustable depth of the reflector. The subjects of building energy were worked on the energy consumption analysis in office building, the prediction of exit air temperature of horizontal geothermal heat exchanger, LS-SVM based modeling of hot water supply load for district heating system, the energy saving effect of ERV system using night purge control method and the effect of strengthened insulation level to the building heating and cooling load.

해운 B2B e-marketplace의 전자적 신뢰, 사이트몰입 및 서비스 거래의도와의 관계성 (The Relationship with Electronic Trust, Web Site Commitment and Service Transaction Intention in Public Shipping B2B e-marketplace)

  • 김용만;김석용;이종환;심규열
    • 마케팅과학연구
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    • 제17권4호
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    • pp.113-139
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    • 2007
  • 본 연구는 해운산업의 해운 B2B e-marketplace가 네트워크 관점에서 해운 이해관련 당사자들 간에 전자적 신뢰를 도출할 수 있는 운영적 특성과 웹사이트의 특성 그리고 전자적 신뢰를 매개 메커니즘으로 하여 사이트 몰입과 서비스 거래의도에 미치는 영향을 밝히고 나아가 이러한 해운 B2B e-marketplace가 협력적 거래커뮤니티로 발전해나가도록 하는데 목적을 두고 있다. 이를 위해 본 연구는 선행연구를 바탕으로 해운 B2B e-marketplace가 효율적으로 운영되기 위한 기본 변수들을 규명하고자 공변량 구조방정식 모형을 설계하고 이를 실증적으로 검정하였다. 해운 무역업체 직원들을 대상으로 설문조사를 실시하고 자료를 분석한 결과, 웹사이트 특성요인 두 개 중에 지각된 보안성만을 제외하고 지각된 사이트 품질 및 운영특성 요인들은 상호변수들 간에 영향을 미치는 것으로 조사되었다. 외생요인들 중에는 지각된 거래 공정성이 전자적 신뢰를 가장 높이는 것으로 조사되었으며, 이는 거래규칙과 관련하여 상대방 한쪽에만 유리하다면 장기적인 거래가 이루어질 수가 없기 때문에 거래의 일정한 규칙에 대한 이해관련당사자들이 공정성을 제대로 인식한다면 해운 전자시장의 성공적인 운영에 큰 영향을 미칠 것이다. 또한 거래의 지각 효율성도 전자적 신뢰에 영향을 미치는 바, 이는 거래비용의 절감과 상대방과의 거래 관계를 연결시켜주는 거래 프로세스 과정이 신속하고 간소함으로써 기존의 OFF-LINE 보다 더 많은 시간 및 비용을 절감시켜주기 때문이라고 판단하기 때문에 전자적 신뢰에 영향을 미치는 것으로 판단되었다. 또한 거래의 원활한 정보 입수를 위한 거래 참가자들에게 커뮤니티를 개설해줌으로써 이로 인한 정보도 얻고 이들을 유인하는 정보를 제공해줌으로써 전자적인 신뢰를 높이는 것으로 판단되었다. 한편 이러한 전자적 신뢰 형성을 관련 기업들로 하여금 지속적인 참여의지에 영향을 미침으로써 그 사이트에 대한 몰입을 높이는 것으로 판단된다. 또한 전자적 신뢰로 인하여 미래의 관련 기업들이 거래관계를 맺고 관련 기업들과 지속적인 거래를 하기 위한 기반을 조성해준다는 것이다. 결국 이러한 전자신뢰의 형성은 궁극적으로 사이트 몰입과 해운서비스 거래의도에 높은 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이러한 결과로 보아 해운 B2B e-marketplace에 참여하는 해운 이해관련 당사자들은 미래에 현재의 거래를 맺고 있는 기업과 지속적인 거래 유지를 위해서는 해운 B2B e-marketplace를 운영하는 가상중개인의 전자적 신뢰형성의 역할이 중요하다는 것을 또 다시 입증시켰다.

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데이터 마이닝의 범죄수사 적용 가능성 (Usefulness of Data Mining in Criminal Investigation)

  • 김준우;손중권;이상한
    • 대한수사과학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.5-19
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    • 2006
  • 데이터 마이닝은 컴퓨터와 정보처리의 발전으로 각기 다른 차원에서 다량으로 수집되는 데이터 속에서 숨은 의미나 패턴을 발견하는 유용한 기법이다. 의사결정나무, 신경망 모형, 규칙 귀납, K-평균 군집화, 시각화 등의 데이터 마이닝 개별 기법들은 산재해 있는 데이터에서 연관성을 분석하고, 이를 분류함으로써 일반화된 개념을 정의하고, 새로운 지식을 추론함으로써 실제 생활에 적용 가능한 예측을 가능하게 한다. 따라서 현재 데이터 마이닝은 기업의 마케팅 분야, 금융기관의 고객 분석, 통신 회사의 고객 이탈 방지 등에서 유용하게 활용되고 있다. 우리가 접해야 하는 정보의 양이 늘어나는 것은 범죄 수사에 있어서도 마찬가지 현상이다. 범죄와 범죄자에 대한 데이터는 축적되어 가지만 정작 개별 사안에 있어서는 중요한 데이터가 접근조차 되지 않고 있으며, 많은 데이터 속에서 이것이 내포하고 있는 숨은 의미를 지나치게 되는 경우도 많다. 본 연구에서는 선행 연구와 사례 적용을 통해 데이터 마이닝의 범죄 수사 적용 가능성과 한계점을 살펴보고자 하였다. 미제 사건으로 남는 경우가 많은 절도나 사기 같은 습관적 상습 범죄의 경우 데이터 마이닝의 분류, 군집화 기능을 활용 한다면 향후 여죄 추적에 효율적으로 활용될 수 있음을 파악할 수 있었고, 특히 다양한 문제에 적용 가능하고, 잡음에 대한 견고성이 있음에도 예측의 정확성을 지니고 있는 신경망 모형의 경우 패턴 인식을 통하여 범죄자 프로파일링이나 화상 자료 대비 시스템 구축에 충분히 활용될 것으로 생각한다. 특히 보험 사기 사례 적용에서 살펴본 바와 같이 마약, 테러와 같은 조직적 범죄수사나 자금세탁과 같은 금융 추적 수사의 경우 해당 자료의 방대함과 모호성으로 인해 수사를 하는 데 많은 어려움이 있지만 이러한 데이터 마이닝 가시화 기법을 적절히 활용한다면 전체적인 윤곽을 파악하는 데 매우 유용하며, 효율적인 수사가 가능함을 확인할 수 있었다. 그러나 데이터 마이닝은 예측 모델이므로 오류를 내재하고 있다는 점에서 수사 기관의 데이터 마이닝 접근은 조심스러워야 하며, 정보 독점화 현상과 개인 사생활 보호라는 측면에서 각 수사기관은 해당 법률에 정한 범위 내에서 해당 사건별로 데이터를 수집하고 이를 통합, 재구성하여 활용하는 측면으로 적용되어야 할 것이다. 또한 각 수사기관별로는 자신의 보유하고 있는 데이터에 대해 다차원 처리가 가능하도록 데이터베이스 시스템을 구축하여 데이터 마이닝이 적용 가능한 환경을 구축하도록 하여야 할 것이다. 아직은 논의의 초기 단계이므로 효과가 크게 부각되지는 않았지만 지금까지 제시한 문제에 대한 연구가 계속 이루어진다면 인권중심, 증거중심의 수사 개념을 바탕으로 적법절차에 의한 수사 활동을 요구받는 시대에 새로운 대안으로 자리 잡을 것이며, 수사의 과학화에 기여할 것으로 전망한다.

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스마트폰 위치기반 어플리케이션의 이용의도에 영향을 미치는 요인: 프라이버시 계산 모형의 적용 (Factors Influencing the Adoption of Location-Based Smartphone Applications: An Application of the Privacy Calculus Model)

  • 차훈상
    • Asia pacific journal of information systems
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    • 제22권4호
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    • pp.7-29
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    • 2012
  • Smartphone and its applications (i.e. apps) are increasingly penetrating consumer markets. According to a recent report from Korea Communications Commission, nearly 50% of mobile subscribers in South Korea are smartphone users that accounts for over 25 million people. In particular, the importance of smartphone has risen as a geospatially-aware device that provides various location-based services (LBS) equipped with GPS capability. The popular LBS include map and navigation, traffic and transportation updates, shopping and coupon services, and location-sensitive social network services. Overall, the emerging location-based smartphone apps (LBA) offer significant value by providing greater connectivity, personalization, and information and entertainment in a location-specific context. Conversely, the rapid growth of LBA and their benefits have been accompanied by concerns over the collection and dissemination of individual users' personal information through ongoing tracking of their location, identity, preferences, and social behaviors. The majority of LBA users tend to agree and consent to the LBA provider's terms and privacy policy on use of location data to get the immediate services. This tendency further increases the potential risks of unprotected exposure of personal information and serious invasion and breaches of individual privacy. To address the complex issues surrounding LBA particularly from the user's behavioral perspective, this study applied the privacy calculus model (PCM) to explore the factors that influence the adoption of LBA. According to PCM, consumers are engaged in a dynamic adjustment process in which privacy risks are weighted against benefits of information disclosure. Consistent with the principal notion of PCM, we investigated how individual users make a risk-benefit assessment under which personalized service and locatability act as benefit-side factors and information privacy risks act as a risk-side factor accompanying LBA adoption. In addition, we consider the moderating role of trust on the service providers in the prohibiting effects of privacy risks on user intention to adopt LBA. Further we include perceived ease of use and usefulness as additional constructs to examine whether the technology acceptance model (TAM) can be applied in the context of LBA adoption. The research model with ten (10) hypotheses was tested using data gathered from 98 respondents through a quasi-experimental survey method. During the survey, each participant was asked to navigate the website where the experimental simulation of a LBA allows the participant to purchase time-and-location sensitive discounted tickets for nearby stores. Structural equations modeling using partial least square validated the instrument and the proposed model. The results showed that six (6) out of ten (10) hypotheses were supported. On the subject of the core PCM, H2 (locatability ${\rightarrow}$ intention to use LBA) and H3 (privacy risks ${\rightarrow}$ intention to use LBA) were supported, while H1 (personalization ${\rightarrow}$ intention to use LBA) was not supported. Further, we could not any interaction effects (personalization X privacy risks, H4 & locatability X privacy risks, H5) on the intention to use LBA. In terms of privacy risks and trust, as mentioned above we found the significant negative influence from privacy risks on intention to use (H3), but positive influence from trust, which supported H6 (trust ${\rightarrow}$ intention to use LBA). The moderating effect of trust on the negative relationship between privacy risks and intention to use LBA was tested and confirmed by supporting H7 (privacy risks X trust ${\rightarrow}$ intention to use LBA). The two hypotheses regarding to the TAM, including H8 (perceived ease of use ${\rightarrow}$ perceived usefulness) and H9 (perceived ease of use ${\rightarrow}$ intention to use LBA) were supported; however, H10 (perceived effectiveness ${\rightarrow}$ intention to use LBA) was not supported. Results of this study offer the following key findings and implications. First the application of PCM was found to be a good analysis framework in the context of LBA adoption. Many of the hypotheses in the model were confirmed and the high value of $R^2$ (i.,e., 51%) indicated a good fit of the model. In particular, locatability and privacy risks are found to be the appropriate PCM-based antecedent variables. Second, the existence of moderating effect of trust on service provider suggests that the same marginal change in the level of privacy risks may differentially influence the intention to use LBA. That is, while the privacy risks increasingly become important social issues and will negatively influence the intention to use LBA, it is critical for LBA providers to build consumer trust and confidence to successfully mitigate this negative impact. Lastly, we could not find sufficient evidence that the intention to use LBA is influenced by perceived usefulness, which has been very well supported in most previous TAM research. This may suggest that more future research should examine the validity of applying TAM and further extend or modify it in the context of LBA or other similar smartphone apps.

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무리행동과 지각된 유용성이 이러닝 컨텐츠 구매의도에 미치는 영향: 구매경험에 의한 비교분석 (The Effect of Herding Behavior and Perceived Usefulness on Intention to Purchase e-Learning Content: Comparison Analysis by Purchase Experience)

  • 유철우;김용진;문정훈;최영찬
    • Asia pacific journal of information systems
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    • 제18권4호
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    • pp.105-130
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    • 2008
  • Consumers of e-learning market differ from those of other markets in that they are replaced in a specific time scale. For example, e-learning contents aimed at highschool senior students cannot be consumed by a specific consumer over the designated period of time. Hence e-learning service providers need to attract new groups of students every year. Due to lack of information on products designed for continuously emerging consumers, the consumers face difficulties in making rational decisions in a short time period. Increased uncertainty of product purchase leads customers to herding behaviors to obtain information of the product from others and imitate them. Taking into consideration of these features of e-learning market, this study will focus on the online herding behavior in purchasing e-learning contents. There is no definite concept for e-learning. However, it is being discussed in a wide range of perspectives from educational engineering to management to e-business etc. Based upon the existing studies, we identify two main view-points regarding e-learning. The first defines e-learning as a concept that includes existing terminologies, such as CBT (Computer Based Training), WBT (Web Based Training), and IBT (Internet Based Training). In this view, e-learning utilizes IT in order to support professors and a part of or entire education systems. In the second perspective, e-learning is defined as the usage of Internet technology to deliver diverse intelligence and achievement enhancing solutions. In other words, only the educations that are done through the Internet and network can be classified as e-learning. We take the second definition of e-learning for our working definition. The main goal of this study is to investigate what factors affect consumer intention to purchase e-learning contents and to identify the differential impact of the factors between consumers with purchase experience and those without the experience. To accomplish the goal of this study, it focuses on herding behavior and perceived usefulness as antecedents to behavioral intention. The proposed research model in the study extends the Technology Acceptance Model by adding herding behavior and usability to take into account the unique characteristics of e-learning content market and e-learning systems use, respectively. The current study also includes consumer experience with e-learning content purchase because the previous experience is believed to affect purchasing intention when consumers buy experience goods or services. Previous studies on e-learning did not consider the characteristics of e-learning contents market and the differential impact of consumer experience on the relationship between the antecedents and behavioral intention, which is the target of this study. This study employs a survey method to empirically test the proposed research model. A survey questionnaire was developed and distributed to 629 informants. 528 responses were collected, which consist of potential customer group (n = 133) and experienced customer group (n = 395). The data were analyzed using PLS method, a structural equation modeling method. Overall, both herding behavior and perceived usefulness influence consumer intention to purchase e-learning contents. In detail, in the case of potential customer group, herding behavior has stronger effect on purchase intention than does perceived usefulness. However, in the case of shopping-experienced customer group, perceived usefulness has stronger effect than does herding behavior. In sum, the results of the analysis show that with regard to purchasing experience, perceived usefulness and herding behavior had differential effects upon the purchase of e-learning contents. As a follow-up analysis, the interaction effects of the number of purchase transaction and herding behavior/perceived usefulness on purchase intention were investigated. The results show that there are no interaction effects. This study contributes to the literature in a couple of ways. From a theoretical perspective, this study examined and showed evidence that the characteristics of e-learning market such as continuous renewal of consumers and thus high uncertainty and individual experiences are important factors to be considered when the purchase intention of e-learning content is studied. This study can be used as a basis for future studies on e-learning success. From a practical perspective, this study provides several important implications on what types of marketing strategies e-learning companies need to build. The bottom lines of these strategies include target group attraction, word-of-mouth management, enhancement of web site usability quality, etc. The limitations of this study are also discussed for future studies.

딥러닝에 의한 라이다 반사강도로부터 엄밀정사영상 생성 (True Orthoimage Generation from LiDAR Intensity Using Deep Learning)

  • 신영하;형성웅;이동천
    • 한국측량학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.363-373
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    • 2020
  • 정사영상 생성을 위한 많은 연구들이 진행되어 왔다. 기존의 방법은 정사영상을 제작할 경우, 폐색지역을 탐지하고 복원하기 위해 항공영상의 외부표정요소와 정밀 3D 객체 모델링 데이터가 필요하며, 일련의 복잡한 과정을 자동화하는 것은 어렵다. 본 논문에서는 기존의 방법에서 탈피하여 딥러닝(DL)을 이용하여 엄밀정사영상을 제작하는 새로운 방법을 제안하였다. 딥러닝은 여러 분야에서 더욱 급속하게 활용되고 있으며, 최근 생성적 적대 신경망(GAN)은 영상처리 및 컴퓨터비전 분야에서 많은 관심의 대상이다. GAN을 구성하는 생성망은 실제 영상과 유사한 결과가 생성되도록 학습을 수행하고, 판별망은 생성망의 결과가 실제 영상으로 판단될 때까지 반복적으로 수행한다. 본 논문에서 독일 사진측량, 원격탐사 및 공간정보학회(DGPF)가 구축하고 국제 사진측량 및 원격탐사학회(ISPRS)가 제공하는 데이터 셋 중에서 라이다 반사강도 데이터와 적외선 정사영상을 GAN기반의 Pix2Pix 모델 학습에 사용하여 엄밀정사영상을 생성하는 두 가지 방법을 제안하였다. 첫 번째 방법은 라이다 반사강도영상을 입력하고 고해상도의 정사영상을 목적영상으로 사용하여 학습하는 방식이고, 두 번째 방법에서도 입력영상은 첫 번째 방법과 같이 라이다 반사강도영상이지만 목적영상은 라이다 점군집 데이터에 칼라를 지정한 저해상도의 영상을 이용하여 재귀적으로 학습하여 점진적으로 화질을 개선하는 방법이다. 두 가지 방법으로 생성된 정사영상을 FID(Fréchet Inception Distance)를 이용하여 정량적 수치로 비교하면 큰 차이는 없었지만, 입력영상과 목적영상의 품질이 유사할수록, 학습 수행 시 epoch를 증가시키면 우수한 결과를 얻을 수 있었다. 본 논문은 딥러닝으로 엄밀정사영상 생성 가능성을 확인하기 위한 초기단계의 실험적 연구로서 향후 보완 및 개선할 사항을 파악할 수 있었다.

통합된 비디오 인덱싱 방법을 이용한 내용기반 비디오 데이타베이스의 설계 및 구현 (Design and Implementation of Content-based Video Database using an Integrated Video Indexing Method)

  • 이태동;김민구
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제7권6호
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    • pp.661-683
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    • 2001
  • 오늘날 멀티미디어 정보의 양이 매우 빠른 속도로 증가함에 따라 비디오 데이타베이스에 대한 효율적인 관리는 더욱 중요한 의미를 가지게 되었다. 그리고 초고속 정보통신망과 디지털 기술의 발전은 비디오 데이타를 통신 및 컴퓨터와 결합하여 새로운 멀티미디어로 발전하고 있으며, 인터넷 방송, 주문형 비디오(VOD) 등에 크게 활용하고 있다. 비디오는 대용량적인 특성과 비정형적인 특성을 가지고 있으므로 신속하고 효율적으로 비디오를 검색하기 위해 비디오의 정확한 특징정보를 추출하여 비디어 데이타베이스를 구축하여야 한다. 비디오 데이타베이스는 텍스트 기반의 전통 데이타베이스와는 다른 모델링 방법과 검색방법을 사용한다. 따라서, 비디오 데이타베이스에서의 검색속도와 정확도를 향상시키기 위해서는 새로운 비디오 데이타베이스 생성기법과 효율적인 검색기법이 필요하다. 본 논문에서는 비디오의 의미적 구조와 사전 제작지식정보를 구조적으로 축적할 수 있는 내용기반 비디오 데이타베이스의 구축 방안과 생성기법을 제시하였다. 그리고 제안된 비디오 데이타베이스의 구축 방안과 생성기법을 사용하여 새로운 인터넷 방송 프로그램 컨텐츠 제작에 활용할 수 있는 비디오 데이타베이스를 구현하였다. 이를 위해 비디오 분할과 대표키 프레임 추출 시 비디오의 의미적 구조와 사전 제작지식정보의 상호관계를 기반으로 하여 비디오 데이타의 특징정보를 추출하고, 검색할 수 있도록 주석기반 검색과 내용기반 검색을 통합한 비디오 인덱싱 방법을 제시하였다. 통합된 비디오 인덱싱 방법은 비디오의 하위 레벨에 표현된 내용기반 메타데이타 유형과 비디오의 특징정보 추출이 어려운 상위 레벨에 표현된 주석기반 메타데이타 유형을 동시에 이용하므로 컨텐츠 검색의 성능을 향상시킬 수 있다. 마지막으로 본 논문에서 제시한 비디오 데이타베이스는 비디오의 의미적 구조와 사전 제작지식정보를 구조적으로 축적하여 데이타베이스를 구축하므로 정확한 인터넷 방송 컨텐츠 정보의 축적관리와 구축작업의 효율화가 가능하며, 또한 인터넷 방송 컨텐츠 제작 시 정보공유 및 재이용이 가능하므로 새로운 컨텐츠 제작의 효율성을 높일 수 있다.

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유전자 알고리즘을 이용한 동적통행배정에 관한 연구 (Dynamic Traffic Assignment Using Genetic Algorithm)

  • 박경철;박창호;전경수;이성모
    • 대한공간정보학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.51-63
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    • 2000
  • 최근 교통문제를 해결하기 위한 방법으로 교통계획분야에 GIS나 ITS를 활용한 다양한 연구가 활발히 진행 중에 있다. 이와 함께 정보환경의 급격한 발달과 더불어 대안 경로의 선정, 또는 교통예보 서비스와 같은 온라인 상에서의 교통정보 제공이 이루어지고 있어 GIS 환경 내에서도 가로망의 교통량을 정확하게 예측할 수 있는 기능이 요구되고 있어 통행배정모형의 중요성이 증가하고 있다. 그런데, 전통적인 정적 통행배정모형은 급변하는 교통상황에 적합하지 않기 때문에 실시간 교통상황에 대한 교통흐름을 예측할 수 있는 동적 통행배정모형의 개발이 요구되고 있다. 그러나, 동적 통행배정모형은 시공간적인 변수들의 복잡성으로 인해서 그 최적해를 찾는데 많은 수학적인 어려움과 제약조건이 존재한다. 따라서, 이를 해결하기 위한 여러 가지 해법이 연구되어왔지만, 기존의 방법은 목적함수나 제약조건이 convex(하지 않은 경우에는 적용이 불가능한 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 인공지능방법(Artificial Intelligence Technique)의 한 분야로 활발히 연구되고 있는 유전자 알고리즘(Genetic Algorithm)을 동적 통행배정 모형에 도입하여 그 해결 방법을 제시하였다. 논문에서 사용한 동적 통행배정모형은 제약조건이 convex(하지 않은 Merchant-Nemhauser모형이고, 새로운 해결기법으로 사용된 유전자 알고리즘은 일반적인 제약조건을 처리할 수 있다고 알려진 GENOCOP III시스템이다. 새로 도입된 방법의 효율성과 유의성을 검증하기 위해 간단한 네트워크에 적용하였다. 그 결과 GENOCOP III 시스템이 계산과정의 효율성에 있어서 기존의 비선형 해법 알고리즘보다 우수한 것으로 입증되었다.연구가 진행되어야 할 것이다. 실질적으로 성감별 수정란의 대량생산이 가능할 것으로 사료되며, 농가차원에서 산업적 실용화가 될 수 있을 것으로 기대한다.twork descrition)를 통해 교통분석후의 제반 교통특성(교통량, 교통량/용량 비(比), 속도 등)을 교통망상에 표시할 수 있음으로서 의사결정에 보다 많은 도움을 줄 수 있을 것이다. 비트율의 증가와 화질 열화는 각각 최대 1.32%와 최대 0.11dB로 무시할 수 있을 정도로 작음을 확인 하였다.을 알 수 있었다. 현지관측에 비해 막대한 비용과 시간을 절약할 수 있는 위성영상해석방법을 이용한 방법은 해양수질파악이 가능할 것으로 판단되며, GIS를 이용하여 다양하고 복잡한 자료를 데이터베이스화함으로써 가시화하고, 이를 기초로 공간분석을 실시함으로써 환경요소별 공간분포에 대한 파악을 통해 수치모형실험을 이용한 각종 환경영향의 평가 및 예측을 위한 기초자료로 이용이 가능할 것으로 사료된다.염총량관리 기본계획 시 구축된 모형 매개변수를 바탕으로 분석을 수행하였다. 일차오차분석을 이용하여 수리매개변수와 수질매개변수의 수질항목별 상대적 기여도를 파악해 본 결과, 수리매개변수는 DO, BOD, 유기질소, 유기인 모든 항목에 일정 정도의 상대적 기여도를 가지고 있는 것을 알 수 있었다. 이로부터 수질 모형의 적용 시 수리 매개변수 또한 수질 매개변수의 추정 시와 같이 보다 세심한 주의를 기울여 추정할 필요가 있을 것으로 판단된다.변화와 기흉 발생과의 인과관계를 확인하고 좀 더 구체화하기 위한 연구가 필요할 것이다.게 이루어질 수 있을 것으로 기대된다.는 초과수익률이 상승하지만, 이후로는 감소하므로, 반전거래전략을 활용하는 경우 주식투자기간은 24개월이하의 중단기가 적합함을

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