• 제목/요약/키워드: Validation data set

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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.

다중최적화기법을 이용한 분포형 수문모형의 최적 분포형 선택 (The Selection of Optimal Distributions for Distributed Hydrological Models using Multi-criteria Calibration Techniques)

  • 김연수;김태균
    • 한국습지학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.15-23
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    • 2020
  • 본 연구에서는 다중최적화기법을 이용하여 분포형 수문모형의 매개변수 보정 과정에서 분포형의 정도가 융설과 유량의 최적화에 어떠한 영향을 미치고 있는 가를 연구하였다. 분포형 수문모형으로는 HL-RDHM를 이용하였고, 분포형 정도에 따라 집중형, 준분포형, 완전분포형 등 3개의 모형을 구성하여 최적 매개변수를 산정하였다. 유역은 108개의 격자로 구성되며, 격자별로 융설과 관련하여 15개, 유출량 관련 13개의 매개변수를 다중최적화기법인 MOSCEM를 이용하여 최적화하였다. 최적 매개변수 산정을 위하여 2004-2005년의 기상학적 자료와 융설량과 유출량 관측자료가 이용되었고, 최적화된 매개변수를 2001-2004년의 자료를 이용하여 검증하였다. 다중최적화기법 적용 결과 집중형의 경우, 초기 값에 의한 결과로 부터 RMSE 값이 융설량은 평균 35%, 유출량은 약 42% 개선되었고, 준분포형과 완전분포형의 경우는 융설량은 평균 40%, 유출량은 약 43% 정도의 RSME 값이 향상되었다. 전반적으로 집중형보다는 분포형 모형이 최적화 과정에서 융설과 유출량 예측에 더 나은 성과를 보여주었지만, 준포형과 완전분포형의 경우 최적화 성과에서 큰 차이를 보이지 않았고, 유출보다는 융설에서 분포형 정도에 따른 모형의 민감도가 더 높은 것을 확인되었다.

건물에너지시뮬레이션을 활용한 연동형 온실 및 작물에너지모델 설계 및 이의 냉·난방부하 산정 (Design of Energy Model of Greenhouse Including Plant and Estimation of Heating and Cooling Loads for a Multi-Span Plastic-Film Greenhouse by Building Energy Simulation)

  • 이승노;박세준;이인복;하태환;권경석;김락우;여욱현;이상연
    • 생물환경조절학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.123-132
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    • 2016
  • The importance of energy saving technology for managing greenhouse was recently highlighted. For practical use of energy in greenhouse, it is necessary to simulate energy flow precisely and estimate heating/cooling loads of greenhouse. So the main purpose of this study was to develope and to validate greenhouse energy model and to estimate annual/maximum energy loads using Building Energy Simulation (BES). Field experiments were carried out in a multi-span plastic-film greenhouse in Jeju Island ($33.2^{\circ}N$, $126.3^{\circ}E$) for 2 months. To develop energy model of the greenhouse, a set of sensors was used to measure the greenhouse microclimate such as air temperature, humidity, leaf temperature, solar radiation, carbon dioxide concentration and so on. Moreover, characteristic length of plant leaf, leaf area index and diffuse non-interceptance were utilized to calculate sensible and latent heat exchange of plant. The internal temperature of greenhouse was compared to validate the greenhouse energy model. Developed model provided a good estimation for the internal temperature throughout the experiments period (coefficients of determination > 0.85, index of agreement > 0.92). After the model validation, we used last 10 years weather data to calculate energy loads of greenhouse according to growth stage of greenhouse crop. The tendency of heating/cooling loads change was depends on external weather condition and optimal temperature for growing crops at each stage. In addition, maximum heating/cooling loads of reference greenhouse were estimated to 644,014 and $756,456kJ{\cdot}hr^{-1}$, respectively.

도시고속도로 엇갈림 구간의 합리적 설계를 위한 교통 특성 분석 (I) (Traffic Flow Analysis for The Weaving Section Design on Urban Freeways (I))

  • 최재성;이승준
    • 대한교통학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.33-42
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    • 2000
  • 본 연구는 도시고속도로 엇갈림 구간에서 나타나는 다양하고 독특한 교통 특성을 분석하는 일련의 연구 중의 한 부분으로서 엇갈림 구간의 차두시간 분포의 특성과 최대 진입 가능 교통량의 산출을 통해 엇갈림 구간의 합리적 설계의 기초를 마련하고자 이루어졌다. 지금까지 합류 구간과 엇갈림 구간에서의 최대 진입 가능 교통량을 산정할 때, 본선 기본 구간의 차두시간 분포가 이용되어 왔다. 그러나 합류 구간 및 엇갈림 구간 진입부에서의 차두시간 분포는 기본 구간의 차두시간 분포와는 다른 특성을 보인다. 본 연구에서는 이를 규명하기 위해 도시고속도로 엇갈림 구간에서 현장조사를 통해 차량 도착 분포 자료를 수집하였고, 본선 교통류뿐만 아니라 진입 교통류의 영향을 반영한 새로운 차두시간 분포 함수를 도출하였다 도출된 차두시간 분포의 검증을 위해서는 관측된 차두시간 분포 자료, 기존에 기본 구간 에 적용되던 차두시간 분포(Pearson Type III 분포), 새로이 개발된 분포에 대하여 카이제곱 검정을 통하여 통계적 검정을 실시하였다. 그 결과. 새로이 개발된 차두시간 분포가 엇갈림 구간 진입부의 차두시간 분포를 가장 정확히 설명할 수 있는 분포로 나타났다. 더불어 본 연구에서는 새로이 개발된 차두시간 분포를 이용하여 연결로에서 본선으로 진입 가능한 최대 진입 가능 교통량을 산출하였으며, 이를 Drew 모형의 결과와 비교하였다.

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G 대학 대학생 핵심역량 설정에 관한 융합연구 (A Convergence Study on the Core Competencies of students: G university)

  • 김창규;장기덕;전열어
    • 한국융합학회논문지
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    • 제9권7호
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    • pp.77-86
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    • 2018
  • 본 연구는 대학생 핵심역량을 기초하여 학생들에게 다양한 교육기회를 제공하고 산업변화에 따른 산업인력 수요에 적합한 대학인력 양성이 가능하도록 대학생의 핵심역량을 설정하고자 시도되었다. 연구절차는 핵심역량에 대한 문헌고찰과 학생, 교수, 산업체, 학부모 대상의 핵심역량의 중요도에 대한 조사 및 전문가의 타당도를 통해 대학생 핵심역량을 설정하였다. 연구결과 문헌고찰을 통해 14개의 역량을 도출하였으며, 재학생, 졸업생, 교수 대상으로 중요도와 전문가 타당도를 통해 창의력, 문제해결능력, 자기주도능력의 종합적 문제해결역량, 전문지식보유능력, 정보처리능력, 기술활용능력의 산업체맞춤전문역량, 배려 섬김인성, 사회봉사의 실천 나눔역량, 의사소통능력의 의사소통역량, 자기관리능력, 대인관계능력, 리더십, 외국어 능력, 글로벌 역량의 글로컬 리더십의 최종 5대 핵심역량과 세부 14개 하위 역량이 설정되었다. 본 연구결과에 기초하여 교육과정 개발과 운영에 적용하여 대학생들의 역량을 증진시키고, 향후 역량측정도구 개발을 통해 역량증진 정도를 파악하는 것이 필요하다.

균형성과표를 활용한 전자의무기록시스템의 성과측정 모형개발 (Development of the Performance Measurement Model of Electronic Medical Record System - Focused on Balanced Score Card -)

  • 이경희;김영훈;부유경
    • 한국병원경영학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.1-12
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    • 2016
  • The purpose of this study are suggest to performance measurement model of Electronic Medical Record(EMR) and Key Performance Index(KPI). For data collection, 665 questionnaires were distributed to medical record administrators and insurance reviewers at 31 hospitals, and 580 questionnaires were collected(collection rate: 87.2%). Regarding methodology, Critical Success Factor(CSF) and index of the information system were derived based on previous studies, and these were set as performance measurement factors of EMR system. The performance measurement factors were constructed by perspective using BSC, and analysis on causal relationship between factors was conducted. A model of causal relationship was established, and performance measurement model of EMR system was proposed through model validation. Analysis on causal relationship between performance management factors revealed that utility cognition of the learning & growth perspective factor had causal relationship with job efficiency(${\beta}=0.20$) and decision support(${\beta}=0.66$) of the internal process perspective factors, and security had causal relationship with system satisfaction(${\beta}=0.31$) of the customer perspective factor. System quality had causal relationship with job efficiency(${\beta}=0.66$) and decision support(${\beta}=0.76$) of the internal process perspective factors, all of which were statistically significant(P<0.01). Job efficiency of the internal process perspective had causal relationship with system satisfaction(${\beta}=0.43$), and decision support had causal relationship with decision support satisfaction(${\beta}=0.91$) and job satisfaction (${\beta}=0.74$), all of which were statistically significant(P<0.01). System satisfaction of the customer perspective had causal relationship with job satisfaction(${\beta}=0.12$), job satisfaction had causal relationship with cost reduction(${\beta}=0.53$) of the financial perspective, and decision support satisfaction had causal relationship with productivity improvement(${\beta}=0.40$)of the financial perspective(P<0.01). Also, cost reduction of the financial perspective had causal relationship with productivity improvement(${\beta}=0.37$), all which were statistically significant(P<0.05). Suitability index verification of the performance measurement model whose causal relationship was found to be statistically significant revealed that $X^2/df=2.875$, RMR=0.036, GFI=0.831, AGFI=0.810, CFI=0.887, NFI=0.838, IFI=0.888, RMSEA=0.057, PNFI=0.781, and PCFI=0.827, all of which were in suitable levels. In conclusion, the performance measurement indices of EMR system include utility cognition, security, and system quality of the learning & growth perspective, decision support and job efficiency of the internal process perspective, system satisfaction, decision support satisfaction, and job satisfaction of the customer perspective, and productivity improvement and cost reduction of the financial perspective. In this study, it is expected that the performance measurement indices and model of EMR system which are suggested by the author, will be a measurement tool available for system performance measurement of EMR system in medical institutions.

Bulk tank milk의 품질평가를 위한 퍼지기반 추론 (Fuzzy reasoning for assessing bulk tank milk quality)

  • 김태운;정대유
    • 지능정보연구
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    • 제10권3호
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    • pp.39-57
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    • 2004
  • 우유생산 농가에서는 그들 젖소의 우유를 저장하는 탱크 (bulk tank milk: BTM)로부터 채취된 샘플로부터 분석된 우유에 대한 품질관련 항목들, 즉 체세포 수 (somatic cell count: SCC), 표준 plate count (standard plate count: SPC), 사전 incubation count (preliminary incubation count: PIC) 등에 관한 정보를 정기적으로 제공 받는다. 이러한 정보는 일정기간 쌓이게 되면 우유의 품질을 유지하고 목장을 관리할 수 있는 중요한 지식 베이스가 될 수 있다. 그러나 우유 품질이나 목장의 관리상태를 평가하는 기준은 모호하고 퍼지한 용어로 많이 표현되고 있다. 즉 우유 품질을 최상급, 상급, 중간, 불량으로 표시하거나 목장의 관리상태를 아주 양호, 양호, 미흡 등으로 표시한다. 이러한 서술방식은 퍼지이론에서의 모호한 상태를 표현하는 기준과 많이 부합되고 있다. 본 연구의 목적은 BTM으로부터 추출한 샘플로부터 미생물학적 분석을 통해서 나온 결과를 이용해서 BTM의 품질과 목장의 관리상태에 대하여 추론하는 것을 목표로 하고 있다. 따라서 퍼지추론엔진에 기초하여 퍼지로직 기반의 추론방법을 개발하고 실제 데이터를 이용해서 평가하였다. 입력 데이터로는 Bulk Tank SCC, SPC, PIC, laboratory pasteurization count (LPC), non agalactiae Streptococci, Streptococci like organisms, Staphylococcus aureus등이다. 이러한 입력자료에 근거하여 BTM의 품질상태를 아주 양호, 양호, cooling문제, 청결문제, 환경적 mastitis, 환경적/청결 복합문제로 분류하고, 낙농가로부터 채취한 실제 데이터를 이용하여 추론하였다. 본 퍼지 추론 결과는 낙농생산자, 컨설턴트, 수의사 등 관련 종사자들에게 의사결정을 위한 참고자료로서 활용이 가능하다.

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미분진화 기반의 초단기 호우예측을 위한 특징 선택 (Feature Selection to Predict Very Short-term Heavy Rainfall Based on Differential Evolution)

  • 서재현;이용희;김용혁
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제22권6호
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    • pp.706-714
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    • 2012
  • 본 논문에서는 대한민국의 국립기상연구소에서 제공한 최근 4년간의 데이터를 훈련 데이터, 검증 데이터 및 테스트 데이터로 나누어 초단기 호우 예측을 하고자 한다. 우리는 데이터 셋을 훈련 데이터, 검증 데이터와 테스트 데이터 세 부분으로 나눴다. 데이터의 차원이 커짐에 따라 해 공간의 크기가 지수적으로 증가하여 실험의 속도가 현저히 떨어지는 문제를 피하기 위하여 72개의 특징들 중에서 주요한 특징들만을 선택하게 되었다. 예측의 정확도를 높이기 위해 미분진화 알고리즘을 사용하였고, 진화연산의 적합도 함수로 두 개의 분류기를 선택하였는데, 일반적으로 우수한 성능을 보이는 서포트 벡터 머신(SVM)과 분류 속도가 빠른 최근린법(k-NN)을 사용하였다. 또한, 실험에 사용할 데이터 가공을 위해 언더샘플링과 정규화를 하였다. 진화연산의 적합도 함수로 SVM 분류기를 사용하였을 때 실험 결과가 대체로 우수하였는데, 미분진화 알고리즘 실험은 모든 특징을 선택한 실험보다 약 5 배 정도 우수한 성능을 보였고, 유전 알고리즘을 사용한 실험보다 약 1.36 배 정도 더 우수한 성능을 보였다. 실험 속도 면에서는 미분진화 알고리즘을 사용한 실험이 유전 알고리즘을 사용한 실험보다 약 20배 이상 실험 시간이 단축되었다.

양방향 순환 신경망 언어 모델을 이용한 Fuzzy-AHP 기반 영화 추천 시스템 (A Fuzzy-AHP-based Movie Recommendation System with the Bidirectional Recurrent Neural Network Language Model)

  • 오재택;이상용
    • 디지털융복합연구
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    • 제18권12호
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    • pp.525-531
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    • 2020
  • 다양한 정보가 대량으로 유통되는 IT 환경에서 사용자의 요구를 빠르게 파악하여 의사결정을 도와줄 수 있는 추천 시스템이 각광을 받고 있다. 그러나 현재 추천 시스템은 사용자의 취향이나 관심사가 바뀌었을 때 선호도가 즉시 시스템에 반영이 되지 않을 수가 있으며, 광고 유도로 인하여 사용자의 선호도와 무관한 아이템이 추천될 수가 있다는 문제점이 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 양방향 순환 신경망 언어 모델을 이용한 Fuzzy-AHP 기반 영화 추천 시스템을 제안하였다. 본 시스템은 사용자의 취향이나 관심사를 명확하고 객관적으로 반영하기 위해 Fuzzy-AHP를 적용하였다. 그리고 사용자가 선호하는 영화를 예측하기 위해 양방향 순환 신경망 언어 모델을 이용하여 실시간으로 수집되는 영화 관련 데이터를 분석하였다. 본 시스템의 성능을 평가하기 위해 그리드 서치를 이용하여 전체 단어 집합의 크기에 대한 학습 모델의 적합성을 확인하였다. 그 결과 본 시스템의 학습 모델은 전체 단어 집합의 크기에 따른 평균 교차 검증 지수가 97.9%로 적합하다는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 본 모델은 네이버의 영화 평점 대비 평균 제곱근 오차가 0.66, LSTM 언어 모델은 평균 제곱근 오차가 0.805으로, 본 시스템의 영화 평점 예측성이 더 우수함을 알 수 있었다.

Estimating soils properties using NIRS to assess amendments in intensive horticultural production

  • Pena, Francisco;Gallardo, Natalia;Campillo, Carmen Del;Garrido, Ana;Cabanas, Victor Fernandez;Delgado, Antonio
    • 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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    • 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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    • pp.1615-1615
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    • 2001
  • During the past ten years, Near Infrared Spectroscopy has been successfully applied to the analysis of a great variety of agriculture products. Previous works (Morra et al., 1991; Salgo et al., 1998) have shown the potential of this technology for soil analysis, estimating different parameters just with one single scan. The main advantages of NIR applications in soils are the speed of response, allowing the increase of the number of samples analysed to define a particular soil, and the instantaneous elaboration of recommendations for fertilization and soil amendment. Another advantage is to avoid the use of chemical reagents at all, being an environmentally safe technique. In this paper, we have studied a set of 129 soil samples selected from representative glasshouse soils from Southern Spain. The samples were dried, milled, and sieved to pass a 2 mm sieve and then analysed for organic carbon, total nitrogen, inorganic nitrogen (nitrate ammonium), hygroscopic humidity, pH and electrical conductivity in the 1:1 extract. NIR spectra of all samples were obtained in reflectance mode using a Foss NIR Systems 6500 spectrophotometer equipped with a spinning module. Calibration equations were developed for seven analytical parameters (ph, Total nitrogen, organic nitrogen, organic carbon, C/N ratio and Electric Conductivity). Preliminary results show good correlation coefficients and standard errors of cross validation in equations obtained for Organic Carbon, Organic Nitrogen, Total Nitrogen and C/N ratio. Calibrations for nitrates and nitrites, ammonia and electric conductivity were not acceptable. Calibration obtained for pH had an acceptable SECV, but the determination coefficient was found very poor probably due to the reduced range in reference values. Since the estimation of Organic Carbon and C/N ratio are acceptable NIIRS could be used as a fast method to assess the necessity of organic amendments in soils from Mediterranean regions where the low level of organic matter in soils constitutes an important agronomic problem. Furthermore, the possibility of a single and fast estimation of Total Nitrogen (tedious determination by modifications of the Kjeldahl procedure) could provide and interesting data to use in the estimation of nitrogen fertilizer rates by means of nitrogen balances.

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