• 제목/요약/키워드: Precision Machine

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Subphenotypes of Acute Respiratory Distress Syndrome: Advancing towards Precision Medicine

  • Andrea R. Levine;Carolyn S. Calfee
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제87권1호
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    • pp.1-11
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    • 2024
  • Acute respiratory distress syndrome (ARDS) is a common cause of severe hypoxemia defined by the acute onset of bilateral non-cardiogenic pulmonary edema. The diagnosis is made by defined consensus criteria. Supportive care, including prevention of further injury to the lungs, is the only treatment that conclusively improves outcomes. The inability to find more advanced therapies is due, in part, to the highly sensitive but relatively non-specific current syndromic consensus criteria, combining a heterogenous population of patients under the umbrella of ARDS. With few effective therapies, the morality rate remains 30% to 40%. Many subphenotypes of ARDS have been proposed to cluster patients with shared combinations of observable or measurable traits. Subphenotyping patients is a strategy to overcome heterogeneity to advance clinical research and eventually identify treatable traits. Subphenotypes of ARDS have been proposed based on radiographic patterns, protein biomarkers, transcriptomics, and/or machine-based clustering of clinical and biological variables. Some of these strategies have been reproducible across patient cohorts, but at present all have practical limitations to their implementation. Furthermore, there is no agreement on which strategy is the most appropriate. This review will discuss the current strategies for subphenotyping patients with ARDS, including the strengths and limitations, and the future directions of ARDS subphenotyping.

조합식(組合式) 정백(精白)시스템의 설계(設計) 및 작동인자(作動因子)에 관(關)한 연구(硏究)(II) -작동기준(作動基準) 설정(設定)- (A Study on Design and Operational Factors of Rice Whitening Systems Consisting of Abrasive and Frictional Whiteners -Operational Criteria-)

  • 노상하;고학균;이종환;박승제
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제12권2호
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    • pp.28-37
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    • 1987
  • Operation of rice whiteners has been depending on operator's experience only and very limitted data are available for operational criteria of rice whiteners in Korea. With developments of new rice varieties and with a tendency of automation of machine operations for precision control, operational criteria depending on physical characteristics of rice grains arc required for an improvement of milled rice recovery and the performance of rice whitening systems. An experimental study was conducted to identify operational criteria of a rice whitening system consisted with an abrasive-aerated whitener developed newly and a frictional-aerated whitener being used commercially. Further, comparisons were made between the performance of the rice whitening system adopted for this study and a commercial system used in small scale milling plants. Results of this study are summarized as follows: 1. Total number of passes necessary for the final white rice in the combined whitening system depended exclusively on the counter pressure level of the frictional whitener successive to the abrasive whitener. 2. The counter pressure required for whitening Japonica type rice variety (Akibare) was higher by about 1.6 times than that for Japonica type (Pung-san), when other conditions were kept at the same. 3. Radial pressure in the whitening chamber of the frictional whitener should be maintained between 1.5 to $2.1kg/cm^2$ for the completion of whitening within 5 to 3 passes regardless of rice varieties. Hence, it was found that the radial pressure in the whitening chamber could be used as an operational criteria to control the counter pressure level. 4. The following regression equation was found between radial pressure($R_p$) in whitening chamber and electric power consumption of the whitening system: $$EPC=-0.545\;R^2_p+1.277\;R_p+0.874[KWH/100kg]$$ 5. The following multiple regression equation was found among radial pressure ($R_p$), counter pressure ($C_p$), and bioyield point ($B_i$), length (L) and width (W) of brown rice. $$R_p/(B_i/W^2)=0.547\{C_p/(B_i/W^2)\}^{0.365}(L/W)^{0.120}(R^2=0.9897)$$ 6. The milled rice recovery and machine efficiency (kg/KWH) from the combined whitening system were higher by about 2.0% point and by 15 to 27% point than those from the conventional system, respectively.

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딥러닝 기법을 이용한 내일강수 예측 (Forecasting the Precipitation of the Next Day Using Deep Learning)

  • 하지훈;이용희;김용혁
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제26권2호
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    • pp.93-98
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    • 2016
  • 정확한 강수예측을 위해서는 예측인자 선정과 예측방법에 대한 선택이 매우 중요하다. 최근에는 강수예측 방법으로 기계학습 기법이 많이 사용되고 있으며, 그 중에서도 특히 인공신경망을 사용한 강수예측 방법은 좋은 성능을 보였다. 본 논문에서는 딥러닝 기법 중 하나인 DBN(deep belief network)를 이용한 새로운 강수예측 방법을 제안한다. DBN는 비지도 사전 학습을 통해 초기 가중치를 설정하여 기존 인공신경망의 문제점을 보완한다. 예측인자로는 기온, 전일-전주 강수일, 태양과 달 궤도 관련 자료를 선정하였다. 기온과 전일-전주 강수일은 서울에서의 1974년부터 2013년까지 총 40년간의 AWS(automatic weather system) 관측 자료를 사용하였고, 태양과 달의 궤도 관련 자료는 서울을 중심으로 계산한 결과를 사용하였다. 전체 기간에서 일부는 학습 자료로 사용하여 예측모델을 생성하였고, 나머지를 생성한 모델의 검증 자료로 사용하였다. 모델 검증 결과로 나온 예측값들은 확률값을 가지며 임계치를 이용하여 강수유무를 판별하였다. 강수 정확도의 척도로 양분예보기법 중 CSI(critical successive index)와 Bias(frequency bias)를 계산하였다. 이를 통해 DBN와 MLP(multilayer perceptron)의 성능을 비교한 결과 DBN의 강수 예측 정확도가 높았고, 수행속도 또한 2배 이상 빨랐다.

비지도학습 오토 엔코더를 활용한 네트워크 이상 검출 기술 (Network Anomaly Detection Technologies Using Unsupervised Learning AutoEncoders)

  • 강구홍
    • 정보보호학회논문지
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    • 제30권4호
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    • pp.617-629
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    • 2020
  • 인터넷 컴퓨팅 환경의 변화, 새로운 서비스 출현, 그리고 지능화되어 가는 해커들의 다양한 공격으로 인한 규칙 기반 침입탐지시스템의 한계점을 극복하기 위해 기계학습 및 딥러닝 기술을 활용한 네트워크 이상 검출(NAD: Network Anomaly Detection)에 대한 관심이 집중되고 있다. NAD를 위한 대부분의 기존 기계학습 및 딥러닝 기술은 '정상'과 '공격'으로 레이블링된 훈련용 데이터 셋을 학습하는 지도학습 방법을 사용한다. 본 논문에서는 공격의 징후가 없는 일상의 네트워크에서 수집할 수 있는 레이블링이 필요 없는 데이터 셋을 이용하는 비지도학습 오토 엔코더(AE: AutoEncoder)를 활용한 NAD 적용 가능성을 제시한다. AE 성능을 검증하기 위해 NSL-KDD 훈련 및 시험 데이터 셋을 사용해 정확도, 정밀도, 재현율, f1-점수, 그리고 ROC AUC (Receiver Operating Characteristic Area Under Curve) 값을 보인다. 특히 이들 성능지표를 대상으로 AE의 층수, 규제 강도, 그리고 디노이징 효과 등을 분석하여 레퍼런스 모델을 제시하였다. AE의 훈련 데이터 셋에 대한 재생오류 82-th 백분위수를 기준 값으로 KDDTest+와 KDDTest-21 시험 데이터 셋에 대해 90.4%와 89% f1-점수를 각각 보였다.

이중 언어 기반 패러프레이즈 추출을 위한 피봇 차별화 방법 (Pivot Discrimination Approach for Paraphrase Extraction from Bilingual Corpus)

  • 박에스더;이형규;김민정;임해창
    • 인지과학
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    • 제22권1호
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    • pp.57-78
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    • 2011
  • 패러프레이즈는 같은 의미를 다른 단어를 사용하여 표현한 것을 말한다. 패러프레이즈는 일상적인 언어생활에서도 흔히 관측되며 자연어처리 분야에서 다양하게 활용할 수 있다. 특히 최근에는 통계적 기계 번역 분야에서 데이터 부족 문제를 보완하여 번역 성능을 향상시키기 위해 패러프레이즈를 활용한 연구가 많다. 이중 언어 병렬 말뭉치를 이용하는 패러프레이즈 추출 과정에서는 일반적으로 다른 언어를 피봇으로 사용하기 때문에 단어 정렬 및 구 정렬 과정을 두 번 거친다. 따라서 단어 정렬의 오류가 패러프레이즈로 전파될 수 있다. 특히 한국어와 영어와 같이 언어의 구조적인 차이가 큰 경우에는 단어 정렬 오류가 더 심각하기 때문에 피봇 프레이즈부터 잘못 추출되는 경우가 많아진다. 이러한 문제를 보완하기 위해 본 논문에서는 패러프레이즈 추출 과정에서 피봇 프레이즈를 차별화하는 방안으로서 어휘, 품사 정보를 이용해 올바른 피봇 프레이즈에 더 높은 가중치를 부여하는 방법을 제안한다. 실험 결과, 제안하는 피봇 가중치 부여 방법을 기존의 패러프레이즈 추출 방법에 추가했을 때 패러프레이즈 추출 정확률과 재현율이 모두 향상됨을 확인할 수 있었다. 또한, 제안하는 방법을 통해 추출한 패러프레이즈를 한영 기계 번역 시스템에서 활용하였을 때 번역률이 향상됨을 확인할 수 있었다.

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SVM을 이용한 가정용 협력 로봇의 조인트 위치 기반 실행동작 예측 모델 개발 (Development of Joint-Based Motion Prediction Model for Home Co-Robot Using SVM)

  • 유성엽;유동연;박예슬;이정원
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제8권12호
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    • pp.491-498
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    • 2019
  • 디지털 트윈은 현실 세계의 물리적인 사물을 컴퓨터상에 동일하게 가상화시키는 기술로써, IoT을 통해 센서 데이터를 수집하고, 수집한 데이터를 활용하여 물리적인 사물과 가상 사물을 양방향으로 연결을 할 수 있게 한다. 디지털 트윈 기술은 가상 모델의 시뮬레이션을 통해 동작을 조정하고 환경변화에 대한 대응을 미리 실험하여 위험성을 최소화할 수 있는 장점을 지닌다. 최근 인공지능이나 기계학습에 관련된 기술들이 주목받기 시작하면서, 물리적인 사물의 동작을 가상화하여 가상 모델을 관찰하고 다양한 시나리오를 적용하려는 시도가 증가하고 있다. 특히, 인더스트리 4.0에서 공장자동화의 핵심인 협력 로봇의 디지털 트윈을 구축하기 위해서는 로봇의 동작을 인지하는 과정이 필수적으로 요구된다. 로봇의 동작을 인지하기 위한 모델링 기반의 연구에 비해 센서 데이터 기반으로 동작을 예측하는 연구는 미비한 상황이다. 따라서 본 논문에서는 로봇의 동작을 인지하기 위해 가정용 협력 로봇에서 전류 및 관성 센서 데이터를 수집하기 위한 실험 환경을 구축하고, 수집한 센서 데이터를 기반으로 한 동작 예측 모델을 제안하고자 한다. 제안하는 방식은 조인트 위치 기반으로 로봇의 동작 명령어를 9가지로 분류하고 전류와 관성 센서값을 사용하여 학습을 통해 예측하는 방식이다. 이때, 학습에 사용되는 데이터는 협력 로봇이 동작 명령어의 입력 파라미터에 마진을 가지고 작동할 때 수집되는 센서값이다. 이를 통해, 동일한 경로를 따라 이동하는 9가지 동작뿐만 아니라 각 동작과 비슷한 경로를 따라 이동하는 동작에 대해서도 예측하는 모델을 구축하였다. SVM을 이용하여 학습한 결과, 모델의 성능은 평균적으로 정확도, 정밀도, 및 재현율이 모두 97%로 평가되었다.

전기성형술로 제작된 외관의 유지력에 내관의 축면경사도와 표면적이 미치는 영향 (EFFECT OF TAPER AND SURFACE AREA OF INNER CROWN ON THE RETENTIVE FORCE OF ELECTROFORMED OUTER CROWN)

  • 강완근;임장섭;전영찬;정창모;정희찬
    • 대한치과보철학회지
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    • 제44권2호
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    • pp.165-173
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    • 2006
  • Purpose: With gold electroforming system fir the double crown, the secondary crown is electroformed directly onto the primary crown. An even thick layer of high precision can be acquired. It is thought that the retention of electroformed outer crown is primarily acquired by the adhesive force (surface tension) through the saliva which is interposed between precisely fitted inner and outer crown. The purpose of this study was to investigate the effect of taper and surface area of inner crown on the retentive force of electroformed outer crown according to the presence of saliva. Materials and methods: 32 titanium inner crowns with cervical diameter of 8 mm and cone angles of 0, 2, 4, 6 degrees, which had same surface area by regulated height, were machined on a lathe. Another 32 titanium inner crowns with cone angles of 0, 2, 4, 6 degrees, which had doubled surface area by increased cervical diameter. were fabricated. Eight specimens of each group, for a total of 64 titanium inner crowns, were prepared. The electroformed outer crowns were fabricated directly on the inner crowns by using electroforming machine(GAMMAT free, Gramm Technik, Germany). The tertiary frameworks were waxed-up on the electroformed outer crown and cast using nonprecious alloy($Rexillium^(R)III,\;Jeneric^(R)/Pentronh^(R)$ Inc., USA). The cast metal frameworks were sandblasted with alubimium oxides and cemented using resin cement(Superbond C&B, Sun Medical Co., Japan) over the electroformed copings of each specimen. Then, artificial saliva($Taliva^(R)$, Halim Pharm. Co., Korea) was sprayed between the inner and outer crown, and they were connected under 5 kg force. The retentive force was measured by the universal testing machine(Tinius Olsen 1000, Tinius Olsen, USA) with a cross-head speed of 66.67 mm/sec. The direction of cross-head travel was exactly aligned with the path of removal of the respective specimens. This measurement procedures for retentive force of electroformed outer crown with artificial saliva were repeated in the same way without presence of artificial saliva. Results and Conclusion: The following conclusions were drawn: 1. The retentive force of electroformed outer crown was decreased according to increased taper of inner crown(P<.05). 2. The retentive force of electroformed outer crown showed no significant differences according to surface area and the presence of artificial saliva(P>.05).

기계학습 알고리즘에 기반한 뇌파 데이터의 감정분류 및 정확도 향상에 관한 연구 (A research on the emotion classification and precision improvement of EEG(Electroencephalogram) data using machine learning algorithm)

  • 이현주;신동일;신동규
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.27-36
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    • 2019
  • 본 연구에서는 공개된 뇌파 데이터인 DEAP(A Database for Emotion Analysis using Physiological Signals) 데이터 세트를 활용한 감정분류 분석 및 정확도 향상에 대한 실험을 진행하였다. 실험에는 32명에 대한 32개의 뇌파측정 채널 데이터가 모두 사용되었다. 전처리과정에서는 뇌파 데이터에 대한 256Hz 샘플링작업을 진행하였고, 유한 임펄스 응답 필터를 사용하여 주파수 대역별로 쎄타(4-8Hz), 슬로 알파(8-10Hz), 알파(8-12Hz), 베타(12-30Hz), 감마(31-45Hz) 파형에 대한 데이터를 추출하였다. 추출한 데이터는 시간-주파수 변형을 통하여 데이터의 상태를 구분한 후에, 독립성분분석방법을 통해 잡음(Artifact)을 제거하여 데이터를 정제했다. 도출된 데이터는 분류기 기계학습 알고리즘 실험을 시행할 수 있도록 CSV 파일로 변형 하였으며, 감정분류에는 Arousal-Valence 평면을 사용하였다. 감정은 "긍정적(Positive)", "부정적(Negative)" 이외에 평온한 상태로 존재하는 "중립적(Neutral)"의 3가지 상태로 분류하였다. 정확도를 개선하기 위해서 랜덤 포레스트(Random Forest) 알고리즘에 속성 선택적 분류기(Attribute Selected Classifier: ASC) 방식에 의해 선택된 속성을 적용하여 실험하였다. 정확도는 "각성(Arousal)" 부분에서 Koelstra의 결과보다 "32.48%" 높은 결과가 도출되었고, Liu의 실험의 "정서가(Valence)"와 비교해보면 ASC(Random Forest) 결과가 "8.13%" 더 높은 결과를 도출하였다. 정확도를 개선하기 위해 ASC 방식을 적용한 랜덤 포레스트 분류기 실험결과에서는 전체평균을 기준으로 기존 연구 결과와 대비하여 "2.68%" 높은 정확도가 도출되었다.

MLP 기반의 서울시 3차원 지반공간모델링 연구 (MLP-based 3D Geotechnical Layer Mapping Using Borehole Database in Seoul, South Korea)

  • 지윤수;김한샘;이문교;조형익;선창국
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제37권5호
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    • pp.47-63
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    • 2021
  • 최근 디지털 트윈 관점의 3차원 지하공간 지도의 수요 및 유관분야의 연계 활용 요구가 증대되고 있다. 그러나 전국단위의 지반조사 자료의 방대함과 이를 활용함에 있어 공간적/추계학적 기법 적용의 불확실성으로 인해 신뢰도 높은 지역적 지반특성화 연구와 그에 따른 최적화 모델 제시에 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 서울지역 3차원 지하공간의 공학적 지층분류를 위해 다층 퍼셉트론(MLP) 기반의 최적 학습모델을 구축하였다. 먼저, 서울지역에 분포하는 시추공별 층상구조 및 3차원 공간좌표를 표준화 서식에 따라 지반정보 데이터베이스로 구축하고 기계학습을 위한 결측치 보정, 정규화 등의 데이터 전처리를 하였다. MLP 모델의 파라미터 최적화와 정밀도 및 정확도 관련 모델 성능 평가를 통해 최적의 피팅 모델을 설계하였다. 이후 3차원 지반 공간레이어 구축을 위한 수치표고모델 기반 격자망을 구성하고, 단위격자별 MLP기반 예측모델 적용을 통한 층상구조를 결정하고 이를 가시화하였다. 구축된 3차원 지반모델은 범용적인 지구통계학적 공간보간 기법의 적용 결과 및 지질도의 표토층 성상과 비교하여 그 성능을 평가하였다.

Sentiment Analysis of Product Reviews to Identify Deceptive Rating Information in Social Media: A SentiDeceptive Approach

  • Marwat, M. Irfan;Khan, Javed Ali;Alshehri, Dr. Mohammad Dahman;Ali, Muhammad Asghar;Hizbullah;Ali, Haider;Assam, Muhammad
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제16권3호
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    • pp.830-860
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    • 2022
  • [Introduction] Nowadays, many companies are shifting their businesses online due to the growing trend among customers to buy and shop online, as people prefer online purchasing products. [Problem] Users share a vast amount of information about products, making it difficult and challenging for the end-users to make certain decisions. [Motivation] Therefore, we need a mechanism to automatically analyze end-user opinions, thoughts, or feelings in the social media platform about the products that might be useful for the customers to make or change their decisions about buying or purchasing specific products. [Proposed Solution] For this purpose, we proposed an automated SentiDecpective approach, which classifies end-user reviews into negative, positive, and neutral sentiments and identifies deceptive crowd-users rating information in the social media platform to help the user in decision-making. [Methodology] For this purpose, we first collected 11781 end-users comments from the Amazon store and Flipkart web application covering distant products, such as watches, mobile, shoes, clothes, and perfumes. Next, we develop a coding guideline used as a base for the comments annotation process. We then applied the content analysis approach and existing VADER library to annotate the end-user comments in the data set with the identified codes, which results in a labelled data set used as an input to the machine learning classifiers. Finally, we applied the sentiment analysis approach to identify the end-users opinions and overcome the deceptive rating information in the social media platforms by first preprocessing the input data to remove the irrelevant (stop words, special characters, etc.) data from the dataset, employing two standard resampling approaches to balance the data set, i-e, oversampling, and under-sampling, extract different features (TF-IDF and BOW) from the textual data in the data set and then train & test the machine learning algorithms by applying a standard cross-validation approach (KFold and Shuffle Split). [Results/Outcomes] Furthermore, to support our research study, we developed an automated tool that automatically analyzes each customer feedback and displays the collective sentiments of customers about a specific product with the help of a graph, which helps customers to make certain decisions. In a nutshell, our proposed sentiments approach produces good results when identifying the customer sentiments from the online user feedbacks, i-e, obtained an average 94.01% precision, 93.69% recall, and 93.81% F-measure value for classifying positive sentiments.