• 제목/요약/키워드: Synthetic Dataset

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그래프 기반 상태 표현을 활용한 작업 계획 알고리즘 개발 (Task Planning Algorithm with Graph-based State Representation)

  • 변성완;오윤선
    • 로봇학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.196-202
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    • 2024
  • The ability to understand given environments and plan a sequence of actions leading to goal state is crucial for personal service robots. With recent advancements in deep learning, numerous studies have proposed methods for state representation in planning. However, previous works lack explicit information about relationships between objects when the state observation is converted to a single visual embedding containing all state information. In this paper, we introduce graph-based state representation that incorporates both object and relationship features. To leverage these advantages in addressing the task planning problem, we propose a Graph Neural Network (GNN)-based subgoal prediction model. This model can extract rich information about object and their interconnected relationships from given state graph. Moreover, a search-based algorithm is integrated with pre-trained subgoal prediction model and state transition module to explore diverse states and find proper sequence of subgoals. The proposed method is trained with synthetic task dataset collected in simulation environment, demonstrating a higher success rate with fewer additional searches compared to baseline methods.

Fine-Tuning Strategies for Weather Condition Shifts: A Comparative Analysis of Models Trained on Synthetic and Real Datasets

  • Jungwoo Kim;Min Jung Lee;Suha Kwak
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2024년도 춘계학술발표대회
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    • pp.794-797
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    • 2024
  • Despite advancements in deep learning, existing semantic segmentation models exhibit suboptimal performance under adverse weather conditions, such as fog or rain, whereas they perform well in clear weather conditions. To address this issue, much of the research has focused on making image or feature-level representations weather-independent. However, disentangling the style and content of images remains a challenge. In this work, we propose a novel fine-tuning method, 'freeze-n-update.' We identify a subset of model parameters that are weather-independent and demonstrate that by freezing these parameters and fine-tuning others, segmentation performance can be significantly improved. Experiments on a test dataset confirm both the effectiveness and practicality of our approach.

적응형 분광 군집 방법을 이용한 다중 특징 데이터 군집화 (Multiview Data Clustering by using Adaptive Spectral Co-clustering)

  • 손정우;전준기;이상윤;김선중
    • 정보과학회 논문지
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    • 제43권6호
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    • pp.686-691
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    • 2016
  • 본 논문에서는 다수의 특징, 특히 셋 이상의 특징을 가지는 데이터에 대한 분광 군집 방법인 적응형 분광 군집 방법을 소개하고, 적응형 분광 군집 방법의 성능을 시뮬레이션 데이터와 다중 언어 데이터를 이용하여 분석한다. 적응형 분광 군집 방법에서는 특징 간 서로 다른 정보들을 공유하여 데이터를 군집화함으로써 군집 성능을 높인다. 이때, 서로 다른 특징 간의 정보 공유를 효율적으로 하기 위해, 협업학습을 도입했다. 협업 학습에서는 각 특징이 서로 독립이 되도록 가중치를 학습하고, 학습된 가중치에 따라 정보를 전달한다. 이러한 과정을 통해 일반적인 특징 결합이나, 모든 특징 간 독립을 가정한 기존 협업학습 기반의 분광 군집에 비해 정보 공유의 효율성을 높인다. 실험에서는 시뮬레이션 데이터와 다중 언어문서 데이터를 이용하여 성능을 검증하였으며, 반복과정에서의 성능 변화와 정보 전달 결과 변화하는 모습을 제시함으로써 적응형 분광 군집 방법의 유의미한 성능 향상에 대해 분석하였다.

범주형 시퀀스들에 대한 확장성 있는 클러스터링 방법 (A Scalable Clustering Method for Categorical Sequences)

  • 오승준;김재련
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.136-141
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    • 2004
  • 소매점 거래 데이터와 단백질 시퀀스, 웹 로그 등과 같은 상업적이거나 과학적인 데이터의 폭발적인 증가를 볼 수 있다. 이런 데이터들은 순서적인 면을 가지고 있는 시퀀스 데이터들이다. 그러나, 순서적인 면을 고려한 클러스터링 알고리듬은 소수이다. 따라서, 본 연구에서는 시퀀스 데이터들을 클러스터링 하는 방법을 연구한다. 시퀀스들 간의 유사도를 계산하기 위한 새로운 유사도를 제안한다. 또한, 유사도를 효율적으로 계산하기 위한 방법과 클러스터링 방법도 제안한다. 계층적 클러스터링 알고리듬은 높은 계산량을 가지고 있기에, 새로운 클러스터링 방법이 요구된다. 그러므로, 본 연구에서는 샘플링과 k-nn 방법을 이용한 확장성 있는 클러스터링 방법을 제안한다. 실제 데이터 셋과 합성 데이터 셋을 이용하여, 본 연구에서 제안하는 방법이 기존 방법보다 성능이 우수함을 보여준다.

Measurement of Time-Series Surface Deformation at New Orleans Using Small Baseline Subset (SBAS) Method

  • Jo, Min-Jeong;Eom, Jin-Ah;Won, Joong-Sun
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2008년도 International Symposium on Remote Sensing
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    • pp.49-52
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    • 2008
  • New Orleans located in the estuary of the Mississippi River was attacked by Hurricane Katrina and suffered big flood on August 2005. Since unconsolidated Holocene to middle Miocene strata is the main basement rocks, land subsidence has been occurred steadily due to soil compaction and normal faulting. It was reported that the maximum subsidence rate from 2002 to 2005 was -29 mm/yr. Many studies in the area have been carried out for understanding the subsiding and potential risks caused by ground subsidence are weighted by the fact that a large area of the city is located below the mean sea level. A small baseline subset (SBAS) method is applied for effectively measuring time-series LOS (Line-of sight) surface deformation from differential synthetic aperture radar interferograms in this study. The time-series surface deformation at New Orleans was measured from RADARSAT-1 SAR images. The used dataset consists of twenty-one RADARSAT-1 fine beam mode images on descending orbits from February 2005 to February 2007 and another twenty-one RADARSAT-1 standard beam mode images on ascending orbits from January 2005 to February 2007. From this dataset, 25 and 38 differential interferograms on descending and ascending orbits were constructed, respectively. The vertical and horizontal components of surface deformation were extracted from ascending and descending LOS surface deformations. The result from vertical component of surface deformation indicates that subsidence is not significant with a mean rate of -3.1${\pm}$3.2 mm/yr.

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시계열 특징을 갖는 선박용 공기 압축기 전류 데이터의 이상 탐지 알고리즘 적용 실험 (Experimental Study on Application of an Anomaly Detection Algorithm in Electric Current Datasets Generated from Marine Air Compressor with Time-series Features)

  • 이정형
    • 해양환경안전학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.127-134
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    • 2021
  • 본 연구는 선박용 공기압축기의 상태기반보전 시스템에 필요한 이상치 탐지 알고리즘 적용에 대한 실험적 연구로서 고장모사 실험을 통해 시계열 전류 센서 데이터를 이용한 이상탐지 적용 가능성을 확인하였다. 고장 유형 10개에 대해 실험실 규모의 고장 모사 실험을 수행하여 정상 운전데이터와 고장 데이터를 구축하였다. 실험 결과 구축된 이상탐지 모델은 시계열 데이터의 주기에 변화를 유발하는 이상은 잘 탐지하는 반면 미세한 부하 변동에 대한 탐지 성능은 떨어졌다. 또한 오토인코더를 이용한 시계열 이상탐지 모델은 입력 시퀀스의 길이와 초모수 조정에 따라 이상 탐지 성능이 상이한 것으로 나타났다.

영상 생성적 데이터 증강을 이용한 딥러닝 기반 SAR 영상 선박 탐지 (Deep-learning based SAR Ship Detection with Generative Data Augmentation)

  • 권형준;정소미;김성태;이재석;손광훈
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.1-9
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    • 2022
  • Ship detection in synthetic aperture radar (SAR) images is an important application in marine monitoring for the military and civilian domains. Over the past decade, object detection has achieved significant progress with the development of convolutional neural networks (CNNs) and lot of labeled databases. However, due to difficulty in collecting and labeling SAR images, it is still a challenging task to solve SAR ship detection CNNs. To overcome the problem, some methods have employed conventional data augmentation techniques such as flipping, cropping, and affine transformation, but it is insufficient to achieve robust performance to handle a wide variety of types of ships. In this paper, we present a novel and effective approach for deep SAR ship detection, that exploits label-rich Electro-Optical (EO) images. The proposed method consists of two components: a data augmentation network and a ship detection network. First, we train the data augmentation network based on conditional generative adversarial network (cGAN), which aims to generate additional SAR images from EO images. Since it is trained using unpaired EO and SAR images, we impose the cycle-consistency loss to preserve the structural information while translating the characteristics of the images. After training the data augmentation network, we leverage the augmented dataset constituted with real and translated SAR images to train the ship detection network. The experimental results include qualitative evaluation of the translated SAR images and the comparison of detection performance of the networks, trained with non-augmented and augmented dataset, which demonstrates the effectiveness of the proposed framework.

딥 러닝 기반의 눈 랜드마크 위치 검출이 통합된 시선 방향 벡터 추정 네트워크 (Deep Learning-based Gaze Direction Vector Estimation Network Integrated with Eye Landmark Localization)

  • 주희영;고민수;송혁
    • 방송공학회논문지
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    • 제26권6호
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    • pp.748-757
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    • 2021
  • 본 논문은 눈 랜드마크 위치 검출과 시선 방향 벡터 추정이 하나의 딥러닝 네트워크로 통합된 시선 추정 네트워크를 제안한다. 제안하는 네트워크는 Stacked Hourglass Network를 백본(Backbone) 구조로 이용하며, 크게 랜드마크 검출기, 특징 맵 추출기, 시선 방향 추정기라는 세 개의 부분(Part)으로 구성되어 있다. 랜드마크 검출기에서는 눈 랜드마크 50개 포인트의 좌표를 추정하며, 특징 맵 추출기에서는 시선 방향 추정을 위한 눈 이미지의 특징 맵을 생성한다. 그리고 시선 방향 추정기에서는 각 출력 결과를 조합하여 최종 시선 방향 벡터를 추정한다. 제안하는 네트워크는 UnityEyes 데이터셋을 통해 생성된 가상의 합성 눈 이미지와 랜드마크 좌표 데이터를 이용하여 학습하였으며, 성능 평가는 실제 사람의 눈 이미지로 구성된 MPIIGaze 데이터셋을 이용하였다. 실험을 통해 시선 추정 오차는 3.9°의 성능을 보였으며, 네트워크의 추정 속도는 42 FPS(Frame per second)로 측정되었다.

단어선택과 SMOTE 알고리즘을 이용한 불균형 텍스트 데이터의 소수 범주 예측성능 향상 기법 (Improving minority prediction performance of support vector machine for imbalanced text data via feature selection and SMOTE)

  • 김종찬;장성준;손원
    • 응용통계연구
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    • 제37권4호
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    • pp.395-410
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    • 2024
  • 텍스트 데이터는 일반적으로 많은 다양한 단어들로 구성되어 있다. 평범한 텍스트 데이터의 경우에도 수만 개의 서로 다른 단어들을 포함하고 있는 경우를 흔히 관찰할 수 있으며 방대한 양의 텍스트 데이터에서는 수십만 개에 이르는 고유한 단어들이 포함되어 있는 경우도 있다. 텍스트 데이터를 전처리하여 문서-단어 행렬을 만드는 경우 고유한 단어를 하나의 변수로 간주하게 되는데 이렇게 많은 단어들을 각각 하나의 변수로 간주한다면 텍스트 데이터는 매우 많은 변수를 가진 데이터로 볼 수 있다. 한편, 텍스트 데이터의 분류 문제에서는 분류의 목표변수가 되는 범주의 비중에 큰 차이가 나는 불균형 데이터 문제를 자주 접하게 된다. 이렇게 범주의 비중에 큰 차이가 있는 불균형 데이터의 경우에는 일반적인 분류모형의 성능이 크게 저하될 수 있다는 사실이 잘 알려져 있다. 따라서 불균형 데이터에서의 분류 성능을 개선하기 위해 소수집단의 관측값들을 합성하여 소수집단에 포함되는 새로운 관측값을 생성하는 합성과표집기법(synthetic over-sampling technique; SMOTE) 등의 알고리즘을 적용할 수 있다. SMOTE는 k-최근접이웃(k-nearset neighbor; kNN) 알고리즘을 이용하여 새로운 합성 데이터를 생성하는데 텍스트 데이터와 같이 많은 변수를 가진 데이터의 경우에는 오차가 누적되어 kNN의 성능에 문제가 생길 수 있다. 이 논문에서는 변수선택을 통해 변수가 많은 불균형 텍스트 데이터를 오차가 축소된 공간에 표현하고 이 공간에서 새로운 합성 관측값을 생성하여 불균형 텍스트 데이터에서 소수 범주에 대한 SVM 분류모형의 예측 성능을 향상시키는 방법을 제안한다.

합성곱 신경망의 Channel Attention 모듈 및 제한적인 각도 다양성 조건에서의 SAR 표적영상 식별로의 적용 (Channel Attention Module in Convolutional Neural Network and Its Application to SAR Target Recognition Under Limited Angular Diversity Condition)

  • 박지훈;서승모;유지희
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.175-186
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    • 2021
  • In the field of automatic target recognition(ATR) with synthetic aperture radar(SAR) imagery, it is usually impractical to obtain SAR target images covering a full range of aspect views. When the database consists of SAR target images with limited angular diversity, it can lead to performance degradation of the SAR-ATR system. To address this problem, this paper proposes a deep learning-based method where channel attention modules(CAMs) are inserted to a convolutional neural network(CNN). Motivated by the idea of the squeeze-and-excitation(SE) network, the CAM is considered to help improve recognition performance by selectively emphasizing discriminative features and suppressing ones with less information. After testing various CAM types included in the ResNet18-type base network, the SE CAM and its modified forms are applied to SAR target recognition using MSTAR dataset with different reduction ratios in order to validate recognition performance improvement under the limited angular diversity condition.