• 제목/요약/키워드: Vector Generation

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그래프 분할 및 다중 프론탈 기법에 의거한 3차원 전자기장의 병렬 해석 (Parallel Computation on the Three-dimensional Electromagnetic Field by the Graph Partitioning and Multi-frontal Method)

  • 강승훈;송동현;최재원;신상준
    • 한국항공우주학회지
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    • 제50권12호
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    • pp.889-898
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    • 2022
  • 본 논문에서는 3차원 전자기장의 병렬 해석 기법을 제안하였다. 시간 조화 벡터 파동 방정식 및 유한요소 기법에 기반한 전자기장 산란 해석이 수행되었으며, 모서리 기반 요소 및 2차 흡수 경계 조건이 도입되었다. 개발한 알고리즘은 유한요소망을 분할한 뒤 각 프로세서에 할당함으로써 요소별 수치적분 및 행렬 조립 과정의 병렬화를 달성하였다. 이때 부영역 생성을 위해 그래프 분할 라이브러리인 METIS가 도입되었다. 대형 희박행렬 방정식의 계산은 다중 프론탈 기법 기반 병렬 연산 라이브러리인 MUMPS를 통해 수행되었다. 개발된 프로그램의 정확도는 Mie 이론해 및 ANSYS HFSS 결과와의 비교를 통해 검증되었다. 또한 사용된 프로세서 수에 따른 가속 지표를 측정하여 확장성을 확인하였다. 완전 전기 도체 구, 등·이방성 유전체 구 및 유도탄 예제 형상에 대한 전자기장 산란 해석이 수행되었다. 개발된 프로그램의 알고리즘은 추후 유한요소 분할 및 합성법에 활용될 예정이며, 더욱 확장된 병렬 연산 성능을 목표하고자 한다.

한국어 음소 단위 LSTM 언어모델을 이용한 문장 생성 (Korean Sentence Generation Using Phoneme-Level LSTM Language Model)

  • 안성만;정여진;이재준;양지헌
    • 지능정보연구
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    • 제23권2호
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    • pp.71-88
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    • 2017
  • 언어모델은 순차적으로 입력된 자료를 바탕으로 다음에 나올 단어나 문자를 예측하는 모델로 언어처리나 음성인식 분야에 활용된다. 최근 딥러닝 알고리즘이 발전되면서 입력 개체 간의 의존성을 효과적으로 반영할 수 있는 순환신경망 모델과 이를 발전시킨 Long short-term memory(LSTM) 모델이 언어모델에 사용되고 있다. 이러한 모형에 자료를 입력하기 위해서는 문장을 단어 혹은 형태소로 분해하는 과정을 거친 후 단어 레벨 혹은 형태소 레벨의 모형을 사용하는 것이 일반적이다. 하지만 이러한 모형은 텍스트가 포함하는 단어나 형태소의 수가 일반적으로 매우 많기 때문에 사전 크기가 커지게 되고 이에 따라 모형의 복잡도가 증가하는 문제가 있고 사전에 포함된 어휘 외에는 생성이 불가능하다는 등의 단점이 있다. 특히 한국어와 같이 형태소 활용이 다양한 언어의 경우 형태소 분석기를 통한 분해과정에서 오류가 더해질 수 있다. 이를 보완하기 위해 본 논문에서는 문장을 자음과 모음으로 이루어진 음소 단위로 분해한 뒤 입력 데이터로 사용하는 음소 레벨의 LSTM 언어모델을 제안한다. 본 논문에서는 LSTM layer를 3개 또는 4개 포함하는 모형을 사용한다. 모형의 최적화를 위해 Stochastic Gradient 알고리즘과 이를 개선시킨 다양한 알고리즘을 사용하고 그 성능을 비교한다. 구약성경 텍스트를 사용하여 실험을 진행하였고 모든 실험은 Theano를 기반으로 하는 Keras 패키지를 사용하여 수행되었다. 모형의 정량적 비교를 위해 validation loss와 test set에 대한 perplexity를 계산하였다. 그 결과 Stochastic Gradient 알고리즘이 상대적으로 큰 validation loss와 perplexity를 나타냈고 나머지 최적화 알고리즘들은 유사한 값들을 보이며 비슷한 수준의 모형 복잡도를 나타냈다. Layer 4개인 모형이 3개인 모형에 비해 학습시간이 평균적으로 69% 정도 길게 소요되었으나 정량지표는 크게 개선되지 않거나 특정 조건에서는 오히려 악화되는 것으로 나타났다. 하지만 layer 4개를 사용한 모형이 3개를 사용한 모형에 비해 완성도가 높은 문장을 생성했다. 본 논문에서 고려한 어떤 시뮬레이션 조건에서도 한글에서 사용되지 않는 문자조합이 생성되지 않았고 명사와 조사의 조합이나 동사의 활용, 주어 동사의 결합 면에서 상당히 완성도 높은 문장이 발생되었다. 본 연구결과는 현재 대두되고 있는 인공지능 시스템의 기초가 되는 언어처리나 음성인식 분야에서 한국어 처리를 위해 다양하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

미술교육에 있어서 시각적 미디어를 통한 조형교육에 관한 연구 (Visual Media Education in Visual Arts Education)

  • 박지숙
    • 조형예술학연구
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    • 제7권
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    • pp.64-104
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    • 2005
  • Visual media transmits image and information reproduced in large quantities, such as a photography, film, television, video, advertisement, or computer image. Correspondence to the students' reception and recognition of culture in the future. arrangements for the field of studies of visual culture. 'Visual Culture' implies cultural phenomena of visual images via visual media, which includes not only the categories of traditional arts like a painting, sculpture, print, or design, but the performance arts including a fashion show or parade of carnival, and the mass and electronic media like a photography, film, television, video, advertisement, cartoon, animation, or computer image. In the world of visual media, Image' functions as an essential medium of communication. Therefore, people call the culture of today fra of Image Culture', which has been converted from an alphabet convergence era to an image convergence one. Image, via visual media, has become a dominant means for communication in large part of human life, so we can designate an Image' as a typical aspect of visual culture today. Image, as an essential medium of communication, plays an important role in contemporary society. The one way is the conversion of analogue image like an actual picture, photograph, or film into digital one through the digitalization of digital camera or scanner as 'an analogue/digital commutator'. The other is a way of process with a computer drawing, or modeling of objects. It is appropriate to the production of pictorial and surreal images. Digital images, produced by the other, can be divided into the form of Pixel' and form of Vector'. Vector is a line linking the point of departure to the point of end, which organizes informations. Computer stores each line's standard location and correlative locations to one another Digital image shows for more 'Perfectness' than any other visual media. Digital image has been evolving in the diverse aspects, such as a production of geometrical or organic image compositing, interactive art, multimedia art, or web art, which has been applied a computer as an extended trot of painting. Someone often interprets digitalized copy with endless reproduction of original even as an extension of a print. Visual af is no longer a simple activity of representation by a painter or sculptor, but now is intimately associated with a matter of application of media. There is some problem in images via visual media. First, the image via media doesn't reflect a reality as it is, but reflects an artificial manipulated world, that is, a virtual reality. Second, the introduction of digital effect and the development of image processing technology have enhanced a spectacle of destructive and violent scenes. Third, a child intends to recognize the interactive images of computer game and virtual reality as a reality, or truth. Education needs not only to point out an ill effect of mass media and prevent the younger generation from being damaged by it, but also to offer a knowledge and know-how to cope actively with social, cultural circumstances. Visual media education is one of these essential methods for the contemporary and future human being in the overflowing of image informations. The fosterage of 'Visual Literacy' can be considered as a very purpose of visual media education. This is a way to lead an individual to the discerning, active consumer and producer of visual media in life as far as possible. The elements of 'Visual Literacy' can be divided into a faculty of recognition related to the visual media, a faculty of critical reception, a faculty of appropriate application, a faculty of active work and a faculty of creative modeling, which are promoted at the same time by the education of 'visual literacy'. In conclusion, the education of 'Visual Literacy' guides students to comprehend and discriminate the visual image media carefully, or receive them critically, apply them properly, or produce them creatively and voluntarily. Moreover, it leads to an artistic activity by means of new media. This education can be approached and enhanced by the connection and integration with real life. Visual arts and education of them play an important role in the digital era depended on visual communications via image information. Visual me야a of day functions as an essential element both in daily life and in arts. Students can soundly understand visual phenomena of today by means of visual media, and apply it as an expression tool of life culture as well. A new recognition and valuation visual image and media education is required to cultivate the capability of active, upright dealing with the changes of history of civilization. 1) Visual media education helps to cultivate a sensibility for images, which reacts to and deals with the circumstances. 2) It helps students to comprehend the contemporary arts and culture via new media. 3) It supplies a chance of students' experiencing a visual modeling by means of new media. 4) There are educational opportunities of images with temporality and spaciality, and therefore a discerning person becomes to increase. 5) The modeling activity via new media leads students to be continuously interested in the school and production of plastic arts. 6) It raises the ability of visual communications dealing with image information society. 7) An education of digital image is significant in respect of cultivation of man of talent for the future society of image information as well. To correspond to the changing and developing social, cultural circumstances, and the form and recognition of students' reception of them, visual arts education must arrange the field of studying on a new visual culture. Besides, a program needs to be developed, which is in more systematic and active level in relation to visual media education. Educational contents should be extended to the media for visual images, that is, photography, film, television, video, computer graphic, animation, music video, computer game and multimedia. Every media must be separately approached, because they maintain the modes and peculiarities of their own according to the conveyance form of message. The concrete and systematic method of teaching and the quality of education must be researched and developed, centering around the development of a course of study. Teacher's foundational capability of teaching should be cultivated for the visual media education. In this case, it must be paid attention to the fact that a technological level of media is considered as a secondary. Because school education doesn't intend to train expert and skillful producers, but intends to lay stress on the essential aesthetic one with visual media under the social and cultural context, in respect of a consumer including a man of culture.

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대추나무 빗자루병(病)의 마름무늬매미충에 의(依)한 매개전염(媒介伝染) (Transmission of Jujube Witches'-broom Mycoplasma by the Leafhopper Hishimonus sellatus Uhler)

  • 라용준;우건석
    • 한국산림과학회지
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    • 제48권1호
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    • pp.29-39
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    • 1980
  • 대추나무빗자루병(病)의 전염경로(傳染經路)를 구명(究明)할 목적(目的)으로 실험(実驗)을 실시(實施)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 대추나무에서 38종(種)의 가해충(加害虫)이 채집동정(採集同定)되었으며 이 중(中)에서 Mycoplasma의 매개가능성(媒介可能性)이 있는 흡수성(吸收性) 매비충류(類)는 8종(種)이었다. 이들 매미충류중(類中)에서 6~10월(月)까지 어느 지역(地域)에서나 발생밀도(發生密度)가 가장 높았던 종류(種類)는 마름무늬매미충이었고, 마름무늬매미충은 건전(健全)한 대추나무에서 보다 빗자루병(病)에 이병(罹病)된 대추나무에서 그 발생밀도(發生密度)가 훨씬 높았다. 2. 빗자루병(病)에 이병(罹病)된 대추나무분근묘(分根苗)에 14~21일간(日間) 흡즙(吸汁)시킨 마름무늬매미충을 대추나무실생유묘(實生幼苗)에 접종(接種)한 결과(結果), 접종(接種)을 개시(開始)한지 40~60일후(日后)에 상엽(上葉)이 소형화(小形化)하고, 황화(黃化)하는 이상증상(異常症狀)이 나타났다. 이들 상이증상(異常症狀)이 나타난 잎의 주맥(主脈)과 엽병조직(葉炳組織)을 전자현미경(電子顯微鏡)으로 관찰(觀察)한 결과(結果), 사관(篩管)에서 Mycoplasma가 다수(多数) 검출(検出)되었다. 그러나 건전엽(健全葉)의 조직(組織)에서는 Mycoplasma 가 관찰(觀察)되지 않았다. 따라서 대추나무빗자루병(病)은 마름무늬매미충에 의(依)해 매개(媒介)된다는 사실(事実)이 구명(究明)되었다. 3. 대추나무빗자루병(病)의 검정식물(檢定植物)을 찾을 목적(目的)으로 마름무늬매미충의 식이식물(食餌植物)을 조사(調査)한 결과(結果), 대추나무, 일일초(日日草), 당근, 셀러리, 가지, 메꽃, 호프, 자운영, 한삼넝쿨 등에서 30일이상(日以上)의 장기간(長期間) 생존(生存)을 보였고, 또 이들 식물체(植物体) 상(上)에서 산란부화(産卵孵化)를 확인(確認)할 수 있었다. 4. 일일초(日日草)에 대추나무빗자루병(病) 보독(保毒) 마름무늬매미충을 접종(接種)한 결과(結果), 접종개시후(接種開始后) 25~28일(日)에 엽맥(葉脈)이 투화(透化)되고 잎이 황화(黃化)하는 이상증상(異常症狀) 나타났다. 이들 이상증상(異常症狀)이 나타난 잎을 전자현미경(電子顯微鏡)으로 관찰(觀察)한 결과(結果), 사관(篩管)에서 Mycoplasma가 검출(検出)되었으나 건전엽(健全葉)에서는 Mycoplasma가 관찰(觀察)되지 않았다. 따라서 일일초(日日草)에 나타난 증상(症狀)은 마름무늬매미충에 의(依)해 매개(媒介)된 대추나무빗자루병(病) Mycoplasma의 감염(感染)에 의(依)한 것임이 확인(確認)되었다. 5. 대추나무빗자루병(病)에 걸린 나무에서 종자(種子)를 채취(採取)하여 본병(本病)의 종자전염여부(種子傳染与否)를 조사(調査)하였으나 종자전염(種子傳染)은 확인(確認)할 수 없었다.

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종자 특이 프로모터와 대두 Ferritin 유전자에 의한 벼 종실의 철분강화 (Iron fortification of grains by introducing a recombinant gene of ferritin with seed promoters in rice)

  • 조용구;김형근;최장선;정유진;강권규
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제36권1호
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    • pp.87-95
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    • 2009
  • Ferritin 유전자를 벼의 저장기관인 배유에 특이적으로 발현시킬 수 있는 glutelin, gGlobulin 및 zein 프로모터를 활용하여 쌀알에 최대로 발현시켜, 고부가가치를 가진 가공용 벼 품종을 육성하여 천연의 철 성분이 강화된 유아용 이유식 생산에 이용할 수 있으므로 유아들에게 천연의 철분을 안정적으로 공급할 수 있는 형질전환체를 육성하였다. 종자 저장단백질인 glutelin, globulin 및 zein의 프로모터와 ferritin 유전자를 pMJ21 vector에 pGBF, pGTF 및 pZ4F 등의 Ti-plasmid를 Agrobacterium에 도입하여 동안벼와 화신벼에 형질전환 하였다. 동안벼 종자를 사용하였을 때 pGBF 재조합 유전자는 19.2%, pGTF는 15.0%, pZ4F는 18.4%가 재분화되었고, 화신벼 종자를 사용하였을 때에는 pGBF 재조합 유전자는 6.7%, pGTF는 11.7%, pZ4F는 3.4%가 재분화되었다. 형질전환 벼의 ferritin 유전자의 도입여부는 PCR 분석과 Southern 분석으로 확인하였으며 ferritin 유전자의 유전자 발현은 Norihern 및 Western 분석에 의해 확인하였다. Southern blot 분석 결과로부터 각각의 배유특이 프로모터 유래 형질전환체 중에서 single copy로 도입된 개체를 선발 할 수 있었다. 또한 이들 형질전환 계통들에서 도입유전자의 발현량은 wild type 벼에 비하여 매우 높게 나타났다. 또한 철 단백질의 철분 축적 정도를 분석한 결과 Zein 프로모터를 사용한 형질전환 계통 (T1-2)에서 171.4 ppm으로 wild type과 비교하여 6.4 배의 철분함량 증가를 보였다. 그러나 globulin 및 glutelin 프로모터 유래 형질전환체에서는 wild type과 비교하여 $2.1{\sim}3.0$ 배의 철분함량 증가를 보였다. 벼 형질전환체들의 생육상황을 조사한 결과 초장은 변이 폭이 매우 크게 나타났으며, 대조품종과 비교하여 50%정도 감소한 왜성 및 이형 식물체도 출현되었다. 따라서 본 연구에서는 형질전환체 중에서 표현형 적으로 대조품종과 거의 같은 식물체를 선발하여 후대를 육성하였다. 육성한 T1 세대에서 형질전환체의 초장, 간장, 수장, 분얼수 및 등숙률을 조사한 결과 초장, 간장, 수장, 분얼수에 있어서는 대조 품종과 큰 변이를 보이지 않았으나 등숙률에 있어서는 $53.3{\sim}82.2%$의 비교적 큰 변이를 나타내었다.

돼지에 있어서 난자내 정자 직접 주입에 의한 외래 유전자 도입에 관한 연구 (Exogenous DNA Transfer by Intracytoplasmic Sperm Injection in Porcine Oocytes)

  • Ahn, S. Y.;Lee, H. T.;K. S. Chung
    • 한국가축번식학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.339-347
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    • 2001
  • 정자를 매개체로 한 유전자 전이는 형질 전환 동물의 생산을 위한 가능성 있는 간단한 방법이다. 또한 세포질내 정자 주입법에 의한 외래 유전자의 전이에 의한 형질 전환 동물의 생산이 최근에 보고되었다. 본 연구에서는 정자를 EGFP유전자와 공배양한 후 이를 난모세포내에 미세 주입한 다음, 수정란의 발달과 EGFP유전자의 발현을 조사하였다. 돼지 난자에 정자, 세포질막이 파괴된 정자 또는 정자를 주입하였다. 주입 후 수정된 난자는 NCSU23 배양액에서 배반포까지 배양하였으며, 배발생율과 EGFP 유전자의 발현을 연구하였다. 정자를 미세 주입한 결과 난할율은 67.0%로 정자두부를 미세주입한 난할율인 59.7%보다 높았고, 수정란의 EGFP 유전자 발현율은 각각 42.1와 20.0%로서 전자가 유의하게 높았다. 세포질막을 파괴하기 위해 다른 방법들로 정자를 처리하여 주입하였을 시 구정란의 배발생율에 영향을 주지 않았다 정자, 세포막이 파괴된 정자를 주입하여 배반포 발생율을 조사한 결과, 15.0과 14.2%로서 유의차가 없었다. 동결융해하거나 Triton X-100으로 처리한 정자를 주입하여, EGFP 발현율을 조사한 결과, 동결융해 정자를 사용했을 때의 성적이 38.4%로 타군의 성적인 22.4%에 비해 유의하게 높았다. 미세 주입에 앞서 정자는 EGFP 유전자의 0.01 ng/${\mu}\ell$ 부터 1 ng/${\mu}\ell$까지의 여러 농도로 배양되었다. 그러나 난할율을 조사한 결과 EGFP 유전자의 농도 차이에 따른 유의차가 없었다. 정자 배양액에 첨가된 EGFP 유전자의 농도가 0.1 ng/$m\ell$일 때 EGFP 발현율은 37.4%로서 가장 높은 결과를 보였다. 따라서 본 연구의 결과에 의하면 세포질막을 제거한 정자에 외래 유전자가 묻게 되며, 이 정자는 외래유전자를 수정란내로 옮겨 매개체로서의 역할이 가능할 것으로 생각된다.

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밀 고분자 글루테닌 유전자를 이용하여 빵 가공적성 증진을 위한 마커 프리 형질전환 벼의 개발 (Development of Marker-free Transgenic Rice for Increasing Bread-making Quality using Wheat High Molecular Weight Glutenin Subunits (HMW-GS) Gene)

  • 박수권;신동진;황운하;오세윤;조준현;한상익;남민희;박동수
    • 생명과학회지
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    • 제23권11호
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    • pp.1317-1324
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    • 2013
  • 고분자 글루테닌 서버유닛(high molecular-weight glutenin subunit, HMW-GS)은 밀의 가공적성을 결정하는데 중요한 역할을 수행한다. 우리는 Agrobacterium 동시 형질전환법을 이용하여 한국 밀 품종인 '조경'으로부터 밀 HMW-GS을 암호화하는 Glu-1Bx7 유전자를 가지는 marker-free 형질전환 벼를 생산하였다. Glu-1Bx7 유전자의 종자 특이적 발현을 위하여 밀 Glu-1Bx7 유전자 자체 프로모터를 벡터 내에 삽입하였다. 동시 접종을 위해서 오직 Glu-1Bx7 유전자와 hygromycin phosphotransferase II (HPTII) 저항성 유전자만으로 구성된 두 종류의 발현 카셋트를 독립적으로 Agrobacterium EHA105에 도입하였고, Glu-1Bx7와 HPTII가 도입된 각각의 EHA105 Agrobacterium 을 3:1 비율로 혼합하여 벼 캘러스에 접종하였다. 216개의 HPTII 저항성 형질전환체 중에서 벼 게놈에 Glu-1Bx7과 HPTII가 모두 삽입된 24개의 형질전환 라인을 획득하였다. Glu-1Bx7와 HPTII가 벼 게놈에 도입된 것을 Southern blot을 통해서 다시 확인하였다. 형질전환 벼 $T_1$ 세대의 종자에서 밀 Glu-1Bx7 유전자가 전사와 번역되어 오직 Glu-1Bx7만을 가지는 marker-free 식물체를 $T_1$ 세대에서 성공적으로 선발할 수 있었다.

스마트폰 다종 데이터를 활용한 딥러닝 기반의 사용자 동행 상태 인식 (A Deep Learning Based Approach to Recognizing Accompanying Status of Smartphone Users Using Multimodal Data)

  • 김길호;최상우;채문정;박희웅;이재홍;박종헌
    • 지능정보연구
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    • 제25권1호
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    • pp.163-177
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    • 2019
  • 스마트폰이 널리 보급되고 현대인들의 생활 속에 깊이 자리 잡으면서, 스마트폰에서 수집된 다종 데이터를 바탕으로 사용자 개인의 행동을 인식하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 타인과의 상호작용 행동 인식에 대한 연구는 아직까지 상대적으로 미진하였다. 기존 상호작용 행동 인식 연구에서는 오디오, 블루투스, 와이파이 등의 데이터를 사용하였으나, 이들은 사용자 사생활 침해 가능성이 높으며 단시간 내에 충분한 양의 데이터를 수집하기 어렵다는 한계가 있다. 반면 가속도, 자기장, 자이로스코프 등의 물리 센서의 경우 사생활 침해 가능성이 낮으며 단시간 내에 충분한 양의 데이터를 수집할 수 있다. 본 연구에서는 이러한 점에 주목하여, 스마트폰 상의 다종 물리 센서 데이터만을 활용, 딥러닝 모델에 기반을 둔 사용자의 동행 상태 인식 방법론을 제안한다. 사용자의 동행 여부 및 대화 여부를 분류하는 동행 상태 분류 모델은 컨볼루션 신경망과 장단기 기억 순환 신경망이 혼합된 구조를 지닌다. 먼저 스마트폰의 다종 물리 센서에서 수집한 데이터에 존재하는 타임 스태프의 차이를 상쇄하고, 정규화를 수행하여 시간에 따른 시퀀스 데이터 형태로 변환함으로써 동행 상태분류 모델의 입력 데이터를 생성한다. 이는 컨볼루션 신경망에 입력되며, 데이터의 시간적 국부 의존성이 반영된 요인 지도를 출력한다. 장단기 기억 순환 신경망은 요인 지도를 입력받아 시간에 따른 순차적 연관 관계를 학습하며, 동행 상태 분류를 위한 요인을 추출하고 소프트맥스 분류기에서 이에 기반한 최종적인 분류를 수행한다. 자체 제작한 스마트폰 애플리케이션을 배포하여 실험 데이터를 수집하였으며, 이를 활용하여 제안한 방법론을 평가하였다. 최적의 파라미터를 설정하여 동행 상태 분류 모델을 학습하고 평가한 결과, 동행 여부와 대화 여부를 각각 98.74%, 98.83%의 높은 정확도로 분류하였다.