• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제22권10호
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• pp.1-10
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• 2022

Nowadays software defect prediction (SDP) is most active research going on in software engineering. Early detection of defects lowers the cost of the software and also improves reliability. Machine learning techniques are widely used to create SDP models based on programming measures. The majority of defect prediction models in the literature have problems with class imbalance and high dimensionality. In this paper, we proposed Centroid and Nearest Neighbor based Class Imbalance Reduction (CNNCIR) technique that considers dataset distribution characteristics to generate symmetry between defective and non-defective records in imbalanced datasets. The proposed approach is compared with SMOTE (Synthetic Minority Oversampling Technique). The high-dimensionality problem is addressed using Ant Colony Optimization (ACO) technique by choosing relevant features. We used nine different classifiers to analyze six open-source software defect datasets from the PROMISE repository and seven performance measures are used to evaluate them. The results of the proposed CNNCIR method with ACO based feature selection reveals that it outperforms SMOTE in the majority of cases.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제18권2호
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• pp.494-510
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• 2024

Internet users are exposed to sophisticated cyberattacks that intrusion detection systems have difficulty detecting. Therefore, research is increasing on intrusion detection methods that use artificial intelligence technology for detecting novel cyberattacks. Unsupervised learning-based methods are being researched that learn only from normal data and detect abnormal behaviors by finding patterns. This study developed an anomaly-detection method based on unsupervised machines and deep learning for a network intrusion detection system (NIDS). We present a hybrid anomaly detection approach based on unsupervised learning techniques using the autoencoder (AE), Isolation Forest (IF), and Local Outlier Factor (LOF) algorithms. An oversampling approach that increased the detection rate was also examined. A hybrid approach that combined deep learning algorithms and traditional machine learning algorithms was highly effective in setting the thresholds for anomalies without subjective human judgment. It achieved precision and recall rates respectively of 88.2% and 92.8% when combining two AEs, IF, and LOF while using an oversampling approach to learn more unknown normal data improved the detection accuracy. This approach achieved precision and recall rates respectively of 88.2% and 94.6%, further improving the detection accuracy compared with the hybrid method. Therefore, in NIDS the proposed approach provides high reliability for detecting cyberattacks.

• 한국수자원학회논문집
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• 제54권12호
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• pp.1305-1316
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• 2021

본 연구에서는 과거 추적자실험결과를 이용하여 2차원 횡분산계수에 대한 새로운 추정식을 개발하고 추정식을 이용한 횡 분산계수 산정결과의 정확도를 검증했다. 다수의 추적자실험이 하폭 대 수심비가 50보다 작은 조건에서 수행되었기 때문에 기존 추적자실험결과만을 이용하여 개발한 추정식은 하폭 대 수심비가 50보다 큰 조건의 하천에 적용하는데 한계를 보인다. 따라서 특정 수리조건에 편중된 횡 분산계수 자료로부터 횡 분산계수 추정식을 개발하기 위해 SMOTE (Synthetic Minority Oversampling TEchnique)를 적용하여 기존 자료의 특성을 반영한 새로운 데이터를 생성했다. SMOTE 기법으로 하폭 대 수심비가 50보다 큰 조건에 대한 수리량과 횡 분산계수 데이터를 생성하였으며, ROC (Receiver Operating Characteristic) 곡선으로부터 생성된 데이터의 신뢰성을 검증했다. 새롭게 생성된 데이터를 포함하여 횡 분산계수 추정식을 개발했고, 추정식을 이용하여 계산한 횡 분산계수의 R²(결정계수)를 계산하여 기존 연구에서 제안한 추정식과의 정확도를 비교했다. 그 결과, 본 연구에서 개발한 추정식을 이용하여 계산한 횡 분산계수의 R²가 W/H < 50인 조건에서 0.81, 50 < W/H 인 조건에서 0.92를 나타내어 기존 추정식과 비교하여 향상된 정확도를 나타냈다.

• KNOM Review
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• 제23권2호
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• pp.18-28
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• 2020

컴퓨팅 환경의 발전에 따라 IT 기술이 의료, 산업, 통신, 문화 등의 분야에서 사람들에게 제공해주는 혜택이 늘어나 삶의 질도 향상되고 있다. 그에 따라 발전된 네트워크 환경을 노리는 다양한 악의적인 공격이 존재한다. 이러한 공격들을 사전에 탐지하기 위해 방화벽, 침입 탐지 시스템 등이 존재하지만, 나날이 진화하는 악성 공격들을 탐지하는 데에는 한계가 있다. 이를 해결하기 위해 기계 학습을 이용한 침입 탐지 연구가 활발히 진행되고 있지만, 학습 데이터셋의 불균형으로 인한 오탐 및 미탐이 발생하고 있다. 본 논문에서는 네트워크 침입 탐지에 사용되는 UNSW-NB15 데이터셋의 불균형성 문제를 해결하기 위해 랜덤 오버샘플링 방법을 사용했다. 실험을 통해 모델들의 accuracy, precision, recall, F1-score, 학습 및 예측 시간, 하드웨어 자원 소모량을 비교 분석했다. 나아가 본 연구를 기반으로 랜덤 오버샘플링 방법 이외에 불균형한 데이터 문제를 해결할 수 있는 다른 방법들과 성능이 높은 모델들을 이용하여 좀 더 효율적인 네트워크 침입 탐지 모델 연구로 발전시키고자 한다.

• 지능정보연구
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• 제28권4호
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• pp.347-364
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• 2022

고객의 구매 의사결정에 영향을 주는 온라인 리뷰의 부적절한 조작을 통해 이익을 얻고자 하는 기업 또는 온라인 판매자들 때문에, 리뷰의 신뢰성은 온라인 거래에서 매우 중요한 이슈가 되었다. 온라인 쇼핑몰 등에서 온라인 리뷰에 대한 소비자들의 의존도가 높아짐에 따라 많은 연구들이 조작된 리뷰를 탐지하는 방법에 개발하고자 하였다. 기존의 연구들은 온라인 리뷰를 기반으로 정상 리뷰와 조작된 리뷰를 대상으로 기계학습으로 이용함으로써 조작된 리뷰를 탐지하는 모형을 제시하였다. 기계학습은 데이터를 이용하여 이진분류 문제에서 탁월한 성능을 보여왔으나, 학습에 충분한 데이터를 확보할 수 있는 환경에서만 이러한 성능을 기대할 수 있었다. 조작된 리뷰는 학습용으로 사용할 수 있는 데이터가 충분하지 못하며, 이는 기계학습이 충분한 학습을 할 수 없다는 치명적 약점으로 내포하게 된다. 본 연구에서는 기계학습이 불균형 데이터 셋으로 인한 학습의 저하를 방지할 수 있는 방안으로 부족한 조작된 리뷰를 인공지능을 이용하여 생성하고 이를 기반으로 균형된 데이터 셋에서 기계학습을 학습하여 조작된 리뷰를 탐지하는 방안을 제시하였다. 파인 튜닝된 GPT-3는 초거대 인공지능으로 온라인 플랫폼의 리뷰를 생성하여 데이터 불균형 문제를 해결하는 오버샘플링 접근방법으로 사용되었다. GPT-3로 생성한 온라인 리뷰는 기존 리뷰를 기반으로 인공지능이 작성한 리뷰로써, 본 연구에서 사용된 로짓, 의사결정나무, 인공신경망의 성능을 개선시키는 것을 SMOTE와 단순 오버샘플링과 비교하여 실증분석을 통해서 확인하였다.

• 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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• 한국소음진동공학회 2009년도 추계학술대회 논문집
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• pp.461-462
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• 2009

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(5)
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• pp.87-90
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• 2002

This paper describes design technique of switched-capacitor 1V delta-sigma modulator. To solve the incomplete switching operation at low voltage, bootstrapping technique is used. For PMOS input pair of 1V operational amplifier, simple common mode level down technique is used. Designed 2nd order single loop modulator has an oversampling ratio of 64 and obtains a peak SNR of 71dB, a dynamic range of 73 dB with the power consumption of 350uW at 1V power supply.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(4)
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• pp.175-178
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• 2002

본 논문에서는 디지털 오디오 증폭기의 필수적인 부분인, PCM신호를 PW신호로 변환하는 기법에 대하여 고찰한다. 비교적 낮은 해상도의 PWM 신호로 변환할 때 발생하는 문제점들을 살펴보고, oversampling과 통과 대역에서 잡음을 억제하는 noise shaping을 적용한 기법에 대하여 살펴본다. 본 논문에서는 디지털 오디오 증폭기에 적합한 몇 가지 noise shaping 필터를 소개하고, 그들을 사용하였을 때 오디오 품질을 평가하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2021년도 추계학술발표대회
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• pp.629-632
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• 2021

머신러닝의 성능 저하에 크게 영향을 미치는 데이터 불균형은 데이터를 증강하거나 제거하여 해결할 수 있다. 본 논문에서는 지도학습에서 쓰이는 정답 데이터를 기반으로 새로운 데이터 증강기법인 CDBSMOTE을 제안한다. CDBSMOTE을 사용하면 임의의 값을 사용하지 않고, 기존의 데이터 증강기법의 문제점이었던 과적합을 최소화하며 지도학습 데이터를 효과적으로 증강시킬 수 있다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.125-139
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• 2014

본 논문에서는 준지도 지지 벡터 회귀 모델(semi-supervised support vector regression)을 이용한 반응 모델링(response modeling)을 제안한다. 반응 모델링의 성능 및 수익성을 높이기 위해, 고객 데이터 셋의 대부분을 차지하는 레이블이 존재하지 않는 데이터를 기존 레이블이 존재하는 데이터와 함께 학습에 이용한다. 제안하는 알고리즘은 학습 복잡도를 낮은 수준으로 유지하기 위해 일괄 학습(batch learning) 방식을 사용한다. 레이블 없는 데이터의 레이블 추정에서 불확실성(uncertainty)을 고려하기 위해, 분포추정(distribution estimation)을 하여 레이블이 존재할 수 있는 영역을 정의한다. 그리고 추정된 레이블 영역으로부터 오버샘플링(oversampling)을 통해 각 레이블이 없는 데이터에 대한 레이블을 복수 개 추출하여 학습 데이터 셋을 구성한다. 이 때, 불확실성의 정도에 따라 샘플링 비율을 다르게 함으로써, 불확실한 영역에 대해 더 많은 정보를 발생시킨다. 마지막으로 지능적 학습 데이터 선택 기법을 적용하여 학습 복잡도를 최종적으로 감소시킨다. 제안된 반응 모델링의 성능 평가를 위해, 실제 마케팅 데이터 셋에 대해 다양한 레이블 데이터 비율로 실험을 진행하였다. 실험 결과 제안된 준지도 지지 벡터 회귀 모델을 이용한 반응 모델이 기존 모델에 비해 더 높은 정확도 및 수익을 가질 수 있다는 점을 확인하였다.