• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권6호
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• pp.2096-2106
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• 2023

Rotating machinery is widely applied in important equipment of nuclear power plants (NPPs), such as pumps and valves. The research on intelligent fault diagnosis of rotating machinery is crucial to ensure the safe operation of related equipment in NPPs. However, in practical applications, data-driven fault diagnosis faces the problem of small and imbalanced samples, resulting in low model training efficiency and poor generalization performance. Therefore, a deep convolutional conditional generative adversarial network (DCCGAN) is constructed to mitigate the impact of imbalanced samples on fault diagnosis. First, a conditional generative adversarial model is designed based on convolutional neural networks to effectively augment imbalanced samples. The original sample features can be effectively extracted by the model based on conditional generative adversarial strategy and appropriate number of filters. In addition, high-quality generated samples are ensured through the visualization of model training process and samples features. Then, a deep convolutional neural network (DCNN) is designed to extract features of mixed samples and implement intelligent fault diagnosis. Finally, based on multi-fault experimental data of motor and bearing, the performance of DCCGAN model for data augmentation and intelligent fault diagnosis is verified. The proposed method effectively alleviates the problem of imbalanced samples, and shows its application value in intelligent fault diagnosis of actual NPPs.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.1-7
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• 2023

시각 피질로부터 영감을 심층 신경망의 일종인 컨벌루션 신경망은 영상 관련 분야에서 이미 인간의 시각처리 능력을 넘어서 다양한 분야에 응용되고 있지만 적대적 공격의 출현으로 모델의 성능이 저하되는 심각한 위험에 노출되어 있다. 또한 적대적 공격에 대응하기 위한 방어 기술은 해당 공격에 효과를 보이지만 다른 종류의 공격에는 취약하다. 적대적 공격에 대응하기 위해서는 적대적 공격이 컨벌루션 신경망 내부에서 어떤 과정을 통하여 성능이 저하되는 지에 대한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 신경생리학 분야에서 뉴런의 활동을 측정하기 위한 척도인 개체군 희소성 인덱스를 이용하여 AlexNet과 VGG11 모델의 적대적 공격에 대한 분석을 수행하였다. 수행된 연구를 통하여 적대적 예제에 대한 개체군 희소성 인덱스가 AlexNet에서는 전 연결 층에서 개체군 희소성이 증가하는 현상을 발견할 수 있었으며 이와 같은 동작은 일반적인 신경망의 동작에 반하는 결과로서 적대적 예제가 신경망의 동작에 영향을 미치고 있다는 강력한 증거이며 또한 동일한 실험을 실시한 VGG11에서는 전체 레이어에서 개체군 희소성 인덱스가 전반적으로 감소하여 개체 인식의 성능이 감소되는 활동을 관찰 할 수 있었다. 이와 같은 결과는 신경생리학적 관점에서 뉴런의 활동을 관찰하는 방식을 인공지능 분야에서도 활용하고 분석할 수 있는 방법을 제시하였다.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제22권5호
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• pp.193-203
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• 2022

After the everyday use of systems and applications of artificial intelligence in our world. Consequently, machine learning technologies have become characterized by exceptional capabilities and unique and distinguished performance in many areas. However, these applications and systems are vulnerable to adversaries who can be a reason to confer the wrong classification by introducing distorted samples. Precisely, it has been perceived that adversarial examples designed throughout the training and test phases can include industrious Ruin the performance of the machine learning. This paper provides a comprehensive review of the recent research on adversarial machine learning. It's also worth noting that the paper only examines recent techniques that were released between 2018 and 2021. The diverse systems models have been investigated and discussed regarding the type of attacks, and some possible security suggestions for these attacks to highlight the risks of adversarial machine learning.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.122-123
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• 2019

본 논문에서는 GAN(Generative Adversarial Network)을 이용한 디지털 워터마크 삽입 및 추출 방법을 제안한다. 호스트 영상의 데이터 셋은 128×128 크기의 흑백 영상인 BOssBase 데이터 셋을 사용하고, 워터마크 영상은 8×8 크기의 이진 영상을 사용한다. 네트워크는 호스트 영상에 워터마크를 삽입하는 삽입기와 워터마크가 삽입된 영상에서 워터마크를 추출하는 추출기로 구성된다. 강인성을 위해 삽입기가 생성한 영상에 공격 시뮬레이션을 수행한 다음에 워터마크를 추출한다. 그 결과, PSNR은 31.47dB가 나왔고, 공격에 강인한 워터마크를 추출할 수 있다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2017년도 하계학술대회
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• pp.192-193
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• 2017

본 논문에서는 비디오 영상 압축 왜곡 제거를 위해 Generative Adversarial Network (GAN)을 적용한 컨벌루션 뉴럴 네트워크 (CNN) 모델을 제안한다. GAN 모델의 생성 모델 (Generator)은 노이즈가 아닌 High Efficiency Video Coding (HEVC)로 압축된 영상을 입력 받은 뒤, 압축 왜곡이 제거된 영상을 출력하며, 분류 모델 (Discriminator)은 원본 영상과 압축된 영상을 입력 받은 뒤, 원본 영상과 압축 왜곡이 포함된 압축된 영상을 분류한다. 분류 모델은 5 개 층을 쌓은 컨벌루션 뉴럴 네트워크 구조를 사용하였고, 생성 모델은 5 개 층을 쌓은 SRCNN 구조와 VDSR 구조를 기반으로 한 두 개의 모델을 이용한 실험을 통해 얻은 결과를 비교하였다. 비디오 영상 압축 왜곡 제거 실험을 위해 원본 비디오 영상을 HEVC 을 이용하여 2Mbps, 4Mbps 로 압축된 영상을 사용하였으며, 압축된 영상 대비 왜곡이 제거된 영상을 얻을 수 있었다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2018년도 제58차 하계학술대회논문집 26권2호
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• pp.397-398
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• 2018

본 논문에서는 음악 전공자가 아니어도 원하는 악기를 선택하여 손쉽게 자신의 음악을 만들 수 있는 GAN(Generative Adversarial Network) 알고리즘 기반 음악생성 프로그램을 개발하였다. 음악분야는 진입장벽이 높아 음악 전공자가 아니면 자신만의 음악을 제작하기 힘들다. 행사나 소소한 이벤트에서도 쓸 수 있는 자신만의 음악, 방송이나 1인 미디어 등에서도 저작권 걱정 없이 쓸 수 있는 자신만의 음악을 이 GAN 알고리즘 기반 음악생성 프로그램을 이용하여 비전공자라도 손쉽게 음악을 만들 수 있다.

• ETRI Journal
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• 제43권3호
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• pp.511-523
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• 2021

The World Health Organization provides guidelines for managing the particulate matter (PM) level because a higher PM level represents a threat to human health. To manage the PM level, a procedure for measuring the PM value is first needed. We use a PM sensor that collects the PM level by laser-based light scattering (LLS) method because it is more cost effective than a beta attenuation monitor-based sensor or tapered element oscillating microbalance-based sensor. However, an LLS-based sensor has a higher probability of malfunctioning than the higher cost sensors. In this paper, we regard the overall malfunctioning, including strange value collection or missing collection data as anomalies, and we aim to detect anomalies for the maintenance of PM measuring sensors. We propose a novel architecture for solving the above aim that we call the hypothesis pruning generative adversarial network (HP-GAN). Through comparative experiments, we achieve AUROC and AUPRC values of 0.948 and 0.967, respectively, in the detection of anomalies in LLS-based PM measuring sensors. We conclude that our HP-GAN is a cutting-edge model for anomaly detection.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권10호
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• pp.1452-1455
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• 2021

Recently, point clouds are generated by capturing real space in 3D, and it is actively applied and serviced for performances, exhibitions, education, and training. These point cloud data require post-correction work to be used in virtual environments due to errors caused by the capture environment with sensors and cameras. In this paper, we propose an enhancement technique for 3D point cloud data by applying generative adversarial network(GAN). Thus, we performed an approach to regenerate point clouds as an input of GAN. Through our method presented in this paper, point clouds with a lot of noise is configured in the same shape as the real object and environment, enabling precise interaction with the reconstructed content.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제17권1호
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• pp.1-13
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• 2021

In this research, we study the problem of font image skeletonization using an end-to-end deep adversarial network, in contrast with the state-of-the-art methods that use mathematical algorithms. Several studies have been concerned with skeletonization, but a few have utilized deep learning. Further, no study has considered generative models based on deep neural networks for font character skeletonization, which are more delicate than natural objects. In this work, we take a step closer to producing realistic synthesized skeletons of font characters. We consider using an end-to-end deep adversarial network, SkelGAN, for font-image skeletonization, in contrast with the state-of-the-art methods that use mathematical algorithms. The proposed skeleton generator is proved superior to all well-known mathematical skeletonization methods in terms of character structure, including delicate strokes, serifs, and even special styles. Experimental results also demonstrate the dominance of our method against the state-of-the-art supervised image-to-image translation method in font character skeletonization task.

• International Journal of Computer Science & Network Security
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• 제24권2호
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• pp.136-142
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• 2024

Haze is a very common phenomenon that degrades or reduces the visibility. It causes various problems where high quality images are required such as traffic and security monitoring. So haze removal from images receives great attention for clear vision. Due to its huge impact, significant advances have been achieved but the task yet remains a challenging one. Recently, different types of deep generative adversarial networks (GAN) are applied to suppress the noise and improve the dehazing performance. But it is unclear how these algorithms would perform on hazy images acquired "in the wild" and how we could gauge the progress in the field. This paper aims to bridge this gap. We present a comprehensive study and experimental evaluation on diverse GAN models in single image dehazing through benchmark datasets.