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후쿠시마 제1 원전 주변 지역의 KOMPSAT-3/3A 영상 기반 지표반사도 적용 식생지수 변화 (Change of NDVI by Surface Reflectance Based on KOMPSAT-3/3A Images at a Zone Around the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant)

  • 이지현;이주선;김광섭;이기원
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권6_3호
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    • pp.2027-2034
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    • 2021
  • 다중 시기 KOMPSAT-3/3A 고해상도 위성영상을 이용하여 후쿠시마 제1 원자력 발전소 주변 지역에 대한 식생지수를 산출하고 식생 변화의 양상을 분석하였다. 식생지수 산출 시에는 KOMPSAT-3/3A 위성영상의 지표반사도를 사용하였다. 4개 연도의 위성영상을 사용하였으며 이 영상이 중첩되는 지역을 연구의 대상이 되는 관심영역으로 정하였다. 자료 분석 방법으로 주로 식생이 분포하는 지역을 지나가는 측선을 설정하여 연도별 변화 양상을 살펴보았다. 또한, 2차원 공간상의 식생지수의 변화를 정량적으로 나타내기 위하여 관심영역 내에서 랜덤 포인트를 추출하여 상자그림으로 나타내었다. 연구의 주요 결과는 원전 인근 지역에서 2014년 식생지수는 관심영역 내에서 낮은 값으로 나타났지만 이후 2021년까지 지속해서 식생이 발달하고 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 측선이나 상자그림으로 나타낸 변화 모니터링 결과에서도 확인할 수 있었다. 현장 자료를 수집하기 어려운 후쿠시마 원전 지역과 같이 접근이 제한되는 재난 지역에서는 위성영상을 이용하여 높은 정확도를 갖는 토지 피복 분류 산출물을 얻기가 어렵기 때문에 고해상도 위성영상 정보부터 얻는 식생지수와 같이 기본적인 산출물을 이용하여 분석하는 방식이 적절하다. 한편 국제적으로 공동 활용이 가능한 위성정보 자원의 활용 체계 구축과 함께 우리나라에 영향을 줄 수 있는 주변국의 환경 변화를 주기적으로 모니터링하기 위하여 고해상도 위성영상을 이용한 활용 모델과 시스템을 구축할 필요가 있다.

영상 폐색영역 검출 및 해결을 위한 딥러닝 알고리즘 적용 가능성 연구 (A Study on the Applicability of Deep Learning Algorithm for Detection and Resolving of Occlusion Area)

  • 배경호;박홍기
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권11호
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    • pp.305-313
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    • 2019
  • 최근 드론을 이용한 공간정보 구축이 활성화되면서 공간정보 산업발전에 많은 기여를 하고 있다. 하지만 드론 공간정보는 카메라의 중심투영에 의한 발생하는 폐색영역 뿐 아니라 가로수, 보행자, 현수막과 같은 적치물에 의한 폐색 영역이 필연적으로 발생한다. 이러한 폐색영역을 효율적으로 해결하기 위한 다양한 방안이 연구되고 있다. 본 연구에서는 폐색영역 해결을 위해 원초적인 재촬영이 아닌 딥러닝 알고리즘을 적용하기 위한 다양한 알고리즘별 조사 및 비교 연구를 수행하였다. 그 결과, 객체 검출 알고리즘인 HOG부터 기계학습 방법인 SVM, 딥러닝 방식인 DNN, CNN, RNN까지 다양한 모델들이 개발 및 적용되고 있으며, 이 중 영상의 분류, 검출에 가장 보편적이고 효율적인 알고리즘은 CNN 기법임을 확인하였다. 향후 AI 기반의 자동 객체 탐지와 분류는 공간정보 분야에서 각광받는 최신 과학기술이다. 이를 위해 다양한 알고리즘에 대한 검토와 적용은 중요하다. 따라서, 본 연구에서 제시하는 알고리즘별 적용 가능성은 자동으로 드론 영상의 폐색영역을 탐지하고 해결할 수 있어 공간정보 구축의 시간, 비용, 인력에 대한 효율성 향상에 기여할 것으로 판단된다.

유통업체의 부실예측모형 개선에 관한 연구 (Performance Evaluation and Forecasting Model for Retail Institutions)

  • 김정욱
    • 유통과학연구
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    • 제12권11호
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    • pp.77-83
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    • 2014
  • Purpose - The National Agricultural Cooperative Federation of Korea and National Fisheries Cooperative Federation of Korea have prosecuted both financial and retail businesses. As cooperatives are public institutions and receive government support, their sound management is required by the Financial Supervisory Service in Korea. This is mainly managed by CAEL, which is changed by CAMEL. However, NFFC's business section, managing the finance and retail businesses, is unified and evaluated; the CAEL model has an insufficient classification to evaluate the retail industry. First, there is discrimination power as regards CAEL. Although the retail business sector union can receive a higher rating on a CAEL model, defaults have often been reported. Therefore, a default prediction model is needed to support a CAEL model. As we have the default prediction model using a subdivision of indexes and statistical methods, it can be useful to have a prevention function through the estimation of the retail sector's default probability. Second, separating the difference between the finance and retail business sectors is necessary. Their businesses have different characteristics. Based on various management indexes that have been systematically managed by the National Fisheries Cooperative Federation of Korea, our model predicts retail default, and is better than the CAEL model in its failure prediction because it has various discriminative financial ratios reflecting the retail industry situation. Research design, data, and methodology - The model to predict retail default was presented using logistic analysis. To develop the predictive model, we use the retail financial statements of the NFCF. We consider 93 unions each year from 2006 to 2012 to select confident management indexes. We also adapted the statistical power analysis that is a t-test, logit analysis, AR (accuracy ratio), and AUROC (Area Under Receiver Operating Characteristic) analysis. Finally, through the multivariate logistic model, we show that it is excellent in its discrimination power and higher in its hit ratio for default prediction. We also evaluate its usefulness. Results - The statistical power analysis using the AR (AUROC) method on the short term model shows that the logistic model has excellent discrimination power, with 84.6%. Further, it is higher in its hit ratio for failure (prediction) of total model, at 94%, indicating that it is temporally stable and useful for evaluating the management status of retail institutions. Conclusions - This model is useful for evaluating the management status of retail union institutions. First, subdividing CAEL evaluation is required. The existing CAEL evaluation is underdeveloped, and discrimination power falls. Second, efforts to develop a varied and rational management index are continuously required. An index reflecting retail industry characteristics needs to be developed. However, extending this study will need the following. First, it will require a complementary default model reflecting size differences. Second, in the case of small and medium retail, it will need non-financial information. Therefore, it will be a hybrid default model reflecting financial and non-financial information.

회선 신경망을 활용한 자모 단위 한국형 감성 분석 모델 개발 및 검증 (Development and Validation of the Letter-unit based Korean Sentimental Analysis Model Using Convolution Neural Network)

  • 성원경;안재영;이중정
    • 한국전자거래학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.13-33
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    • 2020
  • 본 연구는 자모 단위의 임베딩과 회선 신경망을 활용한 한국어 감성 분석 알고리즘을 제안한다. 감성 분석은 텍스트에서 나타난 사람의 태도, 의견, 성향과 같은 주관적인 데이터 분석을 위한 자연어 처리 기술이다. 최근 한국어 감성 분석을 위한 연구는 꾸준히 증가하고 있지만, 범용 감성 사전을 사용하지 못하고 각 분야에서 자체적인 감성 사전을 구축하여 사용하고 있다. 이와 같은 현상의 문제는 한국어 특성에 맞지 않게 형태소 분석을 수행한다는 것이다. 따라서 본 연구에서는 감성 분석 절차 중 형태소 분석을 배제하고 초성, 중성, 종성을 기반으로 음절 벡터를 생성하여 감성 분석을 하는 모델을 개발하였다. 그 결과 단어 학습 문제와 미등록 단어의 문제점을 최소화할 수 있었고 모델의 정확도는 88% 나타내었다. 해당 모델은 입력 데이터의 비 정형성에 대한 영향을 적게 받으며, 텍스트의 맥락에 따른 극성 분류가 가능하게 되었다. 한국어 특성을 고려하여 개발된 본 모델이 한국어 감성 분석을 수행하고자 하는 비전문가에게 보다 쉽게 이용될 수 있기를 기대한다.

내부통제 취약기업 예측과 특성에 관한 연구 - 상장기업군과 비상장기업군 중심으로 - (A Study about Internal Control Deficient Company Forecasting and Characteristics - Based on listed and unlisted companies -)

  • 유길현;김대룡
    • 디지털융복합연구
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    • 제15권2호
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    • pp.121-133
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    • 2017
  • 본 연구는 취약한 내부통제시스템을 형성하고 있을 가능성이 높은 기업들을 예측하는 적합한 모형을 형성하고, 이를 기반으로 취약기업의 특성을 살펴보고자 했다. 분석에 사용된 자료는 K_금융기관과 대출거래가 이루어졌던 상장법인과 비상장법인을 대상으로 하였다. 주요 결과로, 금융기관이 내부통제가 취약한 기업을 예측하기 위해서는 로짓모형에 비해 판별모형이 적합하다는 결론에 도달했다. 판별모형이 내부통제 취약기업을 취약기업으로 예측하는 정확도가 높고, 취약기업을 정상기업으로 잘못분류 할 오류가 낮았기 때문이다. 내부통제가 취약한 기업의 주요특성은 낮은 신용도, 낮은 자산건전성, 높은 연체율, 낮은 영업활동현금흐름, 높은 부채비율, 그리고 부(-)의 매출액영업이익률을 형성하는 기업으로 나타났다. 본 내부통제 취약예측모형을 포함한 연구결과는 자료구성의 한계로 연구가 이루어지지 않았던 비상장기업군까지 확장하였기에, 금융기관이 내부통제 취약가능성이 높은 기업을 사전적으로 예측하여 자산손실을 예방하는 도구로 이용할 수 있을 것이다.

데이터 유출 탐지를 위한 이상 행위 탐지 방법의 비교 및 분석 (Comparison and Analysis of Anomaly Detection Methods for Detecting Data Exfiltration)

  • 임원기;권구형;김정재;이종언;차시호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권9호
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    • pp.440-446
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    • 2016
  • 군사 비밀이나 조직의 기밀 데이터는 그 조직의 매우 중요한 자원이며 외부로부터의 접근이 차단되어야 한다. 그러나 최근 인터넷의 접근성이 높아짐으로써 보안이 중요한 이슈로 부상하고 있다. 이를 위해 네트워크 내부에 대한 공격이나 침입행위를 탐지하는 이상 행위 탐지 방법이 제안되었다. 그러나 대부분의 이상 행위 탐지는 외부로부터의 침입에 대한 측면만 다루고 있으며, 공격이나 침입보다 더 큰 피해를 입히는 내부 데이터의 유출에 대해서는 다루고 있지 않다. 또한 기존의 이상 행위 탐지 방법을 데이터 유출 탐지에 적용할 경우 네트워크 내부의 환경과 여러 가지 변수들이 고려되어 있지 않기 때문에 많은 문제점들이 발생한다. 따라서 본 논문에서는 데이터 유출 탐지를 위한 이상 행위 탐지(Data Exfiltrating Detection for Anomaly Detection : DEDfAD) 방법의 정확도 향상을 위하여 DEDfAD에서 고려되어야 하는 이슈 사항들에 대하여 기술하고, 프로파일 기반의 탐지 방법과 머신러닝 기반의 탐지 방법으로 분류하여 이들의 장단점을 분석한다. 또한 분류된 접근 방법을 중심으로 이슈들과의 비교분석을 통해 향후 연구 방향을 제시한다.

수목 동정을 위한 수피 분류 데이터셋 구축과 합성곱 신경망 기반 53개 수종의 동정 모델 개발 (Construction of a Bark Dataset for Automatic Tree Identification and Developing a Convolutional Neural Network-based Tree Species Identification Model)

  • 김태경;백규헌;김현석
    • 한국산림과학회지
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    • 제110권2호
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    • pp.155-164
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    • 2021
  • 자연환경에 대한 국민들의 관심 증가로 스마트폰과 같은 휴대용 기기를 이용한 수목 동정의 자동화에 대한 요구가 증가하고 있다. 최근 딥러닝 기술의 발전에 힘입어, 외국에서는 수목 인식 분야에의 적용이 활발하게 이루어지고 있다. 수목의 분류를 위해 꽃, 잎 등 다양한 형질들을 대상으로 연구가 진행되고 있지만, 접근성을 비롯한 여러 장점을 가진 수피의 경우 복잡도가 높고 자료가 부족하여 연구가 제한적이었다. 본 연구에서는 국내에서 흔히 관찰 가능한 수목 54종의 사진자료를 약 7,000 여장 수집 및 공개하였고, 이를 해외의 20 수종에 대한 BarkNet 1.0의 자료와 결합하여 학습에 충분한 수의 사진 수를 가지는 53종을 선정하고, 사진들을 7:3의 비율로 나누어 훈련과 평가에 활용하였다. 분류 모델의 경우, 딥러닝 기법의 일종인 합성곱 신경망을 활용하였는데, 가장 널리 쓰이는 VGGNet (Visual Geometry Group Network) 16층, 19층 모델 두 가지를 학습시키고 성능을 비교하였다. 또한 본 모형의 활용성 및 한계점을 확인하기 위하여 학습에 사용하지 않은 수종과 덩굴식물과 같은 방해 요소가 있는 사진들에 대한 모델의 정확도를 확인하였다. 학습 결과 VGG16과 VGG19는 각각 90.41%와 92.62%의 높은 정확도를 보였으며, 더 복잡도가 높은 모델인 VGG19가 조금 더 나은 성능을 보임을 확인하였다. 학습에 활용되지 않은 수목을 동정한 결과 80% 이상의 경우에서 같은 속 또는 같은 과에 속한 수종으로 예측하는 것으로 드러났다. 반면, 이끼, 만경식물, 옹이 등의 방해 요소가 존재할 경우 방해요소가 자치하는 비중에 따라 정확도가 떨어지는 것이 확인되어 실제 현장에서 이를 보완하기 위한 방법들을 제안하였다.

프로세스 마이닝을 활용한 온라인 교육 오픈 플랫폼 내 학습 패턴 분석 방법 개발 (Toward understanding learning patterns in an open online learning platform using process mining)

  • 김태영;김효민;조민수
    • 지능정보연구
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    • 제29권2호
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    • pp.285-301
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    • 2023
  • 비대면 교육의 중요성 및 필요에 따른 수요가 증가함에 따라 국내외 온라인 교육 오픈 플랫폼이 활성화되고 있다. 본 플랫폼은 대학 등 교육 전문기관과 달리 학습자의 자율성이 높은 특징을 가지며 이에 따라 개인화된 학습 도구를 지원하기 위한 학습 행동 데이터의 분석 연구가 중요시 되고 있다. 실제적인 학습 행동을 이해하고 패턴을 도출하기 위하여 프로세스 마이닝이 다수 활용되었지만 온라인 교육 플랫폼과 같이 자기 관리형(Self-regulated) 환경에서의 학습 로그를 기반한 사례는 부족하다. 또한, 대부분 프로세스 모델 도출 등의 모델 관점에서의 접근이며 분석 결과의 실제적인 적용을 위한 개별 패턴 및 인스턴스 관점에서의 방법 제시는 미흡하다. 본 연구에서는 온라인 교육 오픈 플랫폼 내 학습 패턴을 파악하기 위하여 프로세스 마이닝을 활용한 분석 방법을 제시한다. 학습 패턴을 다각도로 분석하기 위하여 모델, 패턴, 인스턴스 관점에서의 분석 방법을 제시하며, 프로세스 모델 발견, 적합도 검사, 군집화 기법, 예측 알고리즘 등 다양한 기법을 활용한다. 본 방법은 국내 오픈 교육 플랫폼 내 기계학습 관련 강좌의 학습 로그를 추출하여 분석하였다. 분석 결과 온라인 강의의 특성에 맞게 비구조화된 프로세스 모델을 도출할 수 있었으며 구체적으로 한 개의 표준 학습 패턴과 세 개의 이상 학습 패턴으로 세분화할 수 있었다. 또한, 인스턴스별 패턴 분류 예측 모델을 도출한 결과 전체 흐름 중 초기 30%의 흐름을 바탕으로 예측하였을 때 0.86의 분류 정확도를 보였다. 본 연구는 프로세스 마이닝을 활용하여 학습자의 패턴을 체계적으로 분석한다는 점에서 기여점을 가진다.

심층신경망을 활용한 데이터 기반 ESG 성과 예측에 관한 연구: 기업 재무 정보를 중심으로 (Predicting Future ESG Performance using Past Corporate Financial Information: Application of Deep Neural Networks)

  • 김민승;문승환;최성원
    • 지능정보연구
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    • 제29권2호
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    • pp.85-100
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    • 2023
  • 최근 기업의 지속가능경영 역량으로 대변되는 기업 ESG 성과(environmental, social, and corporate governance)가 투자의사 결정에 주요 요인 중 하나로 부각되고 있다. 전통적 ESG 성과 평가 프로세스는 평가기관마다의 고유 기준에 따라 질적 정성적 방식으로 수행되어 그 평가 소요 시간 및 비용이 큰 데 비해 투자의사 결정 시 신뢰성과 예측 가능성 및 적시성에 제약이 존재한다. 이에 본 연구에서는 정량화되고 공개된 기업 재무 정보를 활용하여 머신러닝을 통한 자동화된 기업 ESG 평가 예측을 시도하였다. 심층신경망 기법을 활용해 2019년부터 2021년까지 3년간 한국ESG기준원에서 제공한 1,780건의 ESG 평가에 대하여 총 12종(21,360건)의 시장 공개 재무 정보를 기반으로 예측 모형을 구축한 결과, 제안된 심층신경망 모형은 약 86%의 분류성능을 보여 여타 비교모형 대비 크게 높은 정확도를 나타냈다. 본 연구는 정량적이고 공개된 과거 기업 재무 정보만으로도 자동화된 프로세스를 통해 비교적 정확한 미래 ESG 평가 예측을 달성할 수 있었다는 점에 의의가 크다. 특히 기업 ESG 관련 정보 접근이 상대적으로 불리한 일반 투자자들의 입장에서 볼 때 낮은 비용과 적은 시간 투자로도 기업 ESG 성과 평가에 대한 예측 가능성과 적시성을 향상 시킬 수 있다는 점에 실용적 함의가 있다. 또한 본 연구는 향후 추가적인 국내외 데이터 수집 및 모형 고도화를 통해 기업 ESG 성과 예측 분야에서의 확장이 기대된다.

합성곱 신경망 기반 채점 모델 설계 및 적용을 통한 운동학 그래프 답안 자동 채점 (The Automated Scoring of Kinematics Graph Answers through the Design and Application of a Convolutional Neural Network-Based Scoring Model)

  • 한재상;김현주
    • 한국과학교육학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.237-251
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    • 2023
  • 본 연구는 합성곱 신경망을 활용한 자동 채점 모델을 설계하고 학생의 운동학 그래프 답안에 적용함으로써, 과학 그래프 답안에 대한 자동 채점의 가능성을 탐색하였다. 연구자가 작성한 2,200개의 답안을 2,000개의 훈련 데이터와 200개의 검증 데이터로 데이터셋을 구성하고, 202개의 학생 답안을 100개의 훈련 데이터와 102개의 시험 데이터로 데이터셋을 구성하여 연구를 진행하였다. 먼저, 자동 채점모델을 설계하고 성능을 검증하는 과정에서는 연구자가 작성한 답안 데이터셋을 활용하여 그래프 이미지 분류에 최적화되도록 자동 채점모델을 완성하였다. 다음으로 자동 채점 모델에 훈련 데이터셋을 여러 유형으로 학습시키면서 학생의 시험 데이터셋에 대한 채점을 수행하여 훈련 데이터의 양이 많고 다양할수록 자동 채점 모델의 성능이 향상된다는 것을 확인하였고, 최종적으로 인간 채점과의 일치율은 97.06%, 카파 계수는 0.957, 가중 카파 계수는 0.968을 얻었다. 한편, 훈련 데이터로 학습되지 않은 유형의 답안의 경우 인간 채점자들 간에는 채점이 거의 일치하였으나, 자동 채점 모델은 일치하지 않게 채점하는 것을 확인하였다.