• 통합자연과학논문집
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• 제14권4호
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• pp.183-188
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• 2021

Collaborative filtering is one of the commonly used methods in the web recommendation system. Numerous researches on the collaborative filtering proposed the numbers of measures for enhancing the accuracy. This study suggests the movie recommendation system applied with Word2Vec and ensemble convolutional neural networks. First, user sentences and movie sentences are made from the user, movie, and rating information. Then, the user sentences and movie sentences are input into Word2Vec to figure out the user vector and movie vector. The user vector is input on the user convolutional model while the movie vector is input on the movie convolutional model. These user and movie convolutional models are connected to the fully-connected neural network model. Ultimately, the output layer of the fully-connected neural network model outputs the forecasts for user, movie, and rating. The test result showed that the system proposed in this study showed higher accuracy than the conventional cooperative filtering system and Word2Vec and deep neural network-based system suggested in the similar researches. The Word2Vec and deep neural network-based recommendation system is expected to help in enhancing the satisfaction while considering about the characteristics of users.

• Communications for Statistical Applications and Methods
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• 제26권6호
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• pp.591-610
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• 2019

Deep Learning is one of the machine learning methods to find features from a huge data using non-linear transformation. It is now commonly used for supervised learning in many fields. In particular, Convolutional Neural Network (CNN) is the best technique for the image classification since 2012. For users who consider deep learning models for real-world applications, Keras is a popular API for neural networks written in Python and also can be used in R. We try examine the parameter estimation procedures of Deep Neural Network and structures of CNN models from basics to advanced techniques. We also try to figure out some crucial steps in CNN that can improve image classification performance in the CIFAR10 dataset using Keras. We found that several stacks of convolutional layers and batch normalization could improve prediction performance. We also compared image classification performances with other machine learning methods, including K-Nearest Neighbors (K-NN), Random Forest, and XGBoost, in both MNIST and CIFAR10 dataset.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.216-226
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• 2020

In this paper, a stacked convolutional autoencoder model is proposed in order to classify Alzheimer's disease with high accuracy in PET/CT images. The proposed model makes use of the latent space representation - which is also called the bottleneck, of the encoder-decoder architecture: The input image is sent through the pipeline and the encoder part, using stacked convolutional filters, extracts the most useful information. This information is in the bottleneck, which then uses Softmax classification operation to classify between Alzheimer's disease, Mild Cognitive Impairment, and Normal Control. Using the data from Dong-A University, the model performs classification in detecting Alzheimer's disease up to 98.54% accuracy.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제17권2호
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• pp.411-425
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• 2021

In this paper, a vehicle recognition algorithm based on deep convolutional neural network and compression dictionary is proposed. Firstly, the network structure of fine vehicle recognition based on convolutional neural network is introduced. Then, a vehicle recognition system based on multi-scale pyramid convolutional neural network is constructed. The contribution of different networks to the recognition results is adjusted by the adaptive fusion method that adjusts the network according to the recognition accuracy of a single network. The proportion of output in the network output of the entire multiscale network. Then, the compressed dictionary learning and the data dimension reduction are carried out using the effective block structure method combined with very sparse random projection matrix, which solves the computational complexity caused by high-dimensional features and shortens the dictionary learning time. Finally, the sparse representation classification method is used to realize vehicle type recognition. The experimental results show that the detection effect of the proposed algorithm is stable in sunny, cloudy and rainy weather, and it has strong adaptability to typical application scenarios such as occlusion and blurring, with an average recognition rate of more than 95%.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2020년도 추계학술대회
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• pp.228-229
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• 2020

최근 딥러닝 기술은 여러 컴퓨터 비전 응용 분야에서 많이 쓰이고 있다. 물체 인식, 분류 및 영상 생성 등을 예로 들 수 있다. 특히 초고해상도 변환 문제에서 최근 딥러닝을 사용하면서 큰 성능 개선을 얻고 있다. Fast super-resolution convolutional neural network (FSRCNN)은 딥러닝 기반 초고해상도 알고리즘으로 잘 알려져 있으며, 여러 개의 convolutional layer로 추출한 저 해상도의 입력 특징을 활용하여 deconvolutional layer에서 초고해상도의 영상을 출력하는 알고리즘이다. 본 논문에서는 병렬 연산 효율성을 고려한 FPGA 기반 convolutional neural networks 가속기를 제안한다. 특히 deconvolutional layer를 convolutional layer로 변환하는 방법을 통해서 에너지 효율적인 가속기를 설계했다. 또한 제안한 방법은 FPGA 리소스를 고려하여 FSRCNN의 구조를 변형한 Optimal-FSRCNN을 제안한다. 사용하는 곱셈기의 개수를 FSRCNN 대비 2.4 배 압축하였고, 초고해상도 변환 성능을 평가하는 지표인 PSNR은 FSRCNN과 비슷한 성능을 내고 있다. 이를 통해서 FPGA 에 최적화된 네트워크를 구현하여 FHD 입력 영상을 UHD 영상으로 출력하는 실시간 영상처리 기술을 개발했다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제18권2호
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• pp.311-326
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• 2024

The rapid development of neural network technology promotes the neural network model driven by big data to overcome the texture effect of complex objects. Due to the limitations in complex scenes, it is necessary to establish custom template matching and apply it to the research of many fields of computational vision technology. The dependence on high-quality small label sample database data is not very strong, and the machine learning system of deep feature connection to complete the task of texture effect inference and speculation is relatively poor. The style transfer algorithm based on neural network collects and preserves the data of patterns, extracts and modernizes their features. Through the algorithm model, it is easier to present the texture color of patterns and display them digitally. In this paper, according to the texture effect reasoning of custom template matching, the 3D visualization of the target is transformed into a 3D model. The high similarity between the scene to be inferred and the user-defined template is calculated by the user-defined template of the multi-dimensional external feature label. The convolutional neural network is adopted to optimize the external area of the object to improve the sampling quality and computational performance of the sample pyramid structure. The results indicate that the proposed algorithm can accurately capture the significant target, achieve more ablation noise, and improve the visualization results. The proposed deep convolutional neural network optimization algorithm has good rapidity, data accuracy and robustness. The proposed algorithm can adapt to the calculation of more task scenes, display the redundant vision-related information of image conversion, enhance the powerful computing power, and further improve the computational efficiency and accuracy of convolutional networks, which has a high research significance for the study of image information conversion.

• 한국음향학회지
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• 제39권3호
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• pp.143-149
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• 2020

본 논문에서는 딥러닝(deep learning)을 이용하여 환경음 분류 시 전처리 단계에서 사용하는 특징 추출 방법이 콘볼루션 신경망의 분류 성능에 미치는 영향에 대해서 다루었다. 이를 위해 환경음 분류 연구에서 많이 사용되는 UrbanSound8K 데이터셋에서 멜 스펙트로그램(mel spectrogram), 로그 멜 스펙트로그램(log mel spectrogram), Mel Frequency Cepstral Coefficient(MFCC), 그리고 delta MFCC를 추출하고 각각을 3가지 분포로 스케일링하였다. 이 데이터를 이용하여 4 종의 콘볼루션 신경망과 이미지넷에서 좋은 성능을 보였던 VGG16과 MobileNetV2 신경망을 학습시킨 다음 오디오 특징과 스케일링 방법에 따른 인식률을 구하였다. 그 결과 인식률은 스케일링하지 않은 로그 멜 스펙트럼을 사용했을 때 가장 우수한 것으로 나타났다. 도출된 결과를 모든 오디오 인식 문제로 일반화하기는 힘들지만, Urbansound8K의 환경음이 포함된 오디오를 분류할 때는 유용하게 적용될 수 있을 것이다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2016년도 하계학술대회
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• pp.37-39
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• 2016

최근 Convolutional neural networks(CNN) 기반의 초해상화 기법인 Super-Resolution Convolutional Neural Networks (SRCNN) 이 좋은 PSNR 성능을 발휘하는 것으로 보고되었다 [1]. 하지만 많은 제안 방법들이 고주파 성분을 복원하는데 한계를 드러내는 것처럼, SRCNN 도 고주파 성분 복원에 한계점을 지니고 있다. 또한 SRCNN 의 네트워크 층을 깊게 만들면 좋은 PSNR 성능을 발휘하는 것으로 널리 알려져 있지만, 네트워크의 층을 깊게 하는 것은 네트워크 파라미터 학습을 어렵게 하는 경향이 있다. 네트워크의 층을 깊게 할 경우, gradient 값이 아래(역방향) 층으로 갈수록 발산하거나 0 으로 수렴하여, 네트워크 파라미터 학습이 제대로 되지 않는 현상이 발생하기 때문이다. 따라서 본 논문에서는 네트워크 층을 깊게 하는 대신에, 입력을 다중 채널로 구성하여, 네트워크에 고주파 성분에 관한 추가적인 정보를 주는 방법을 제안하였다. 많은 초해상화 기법들이 고주파 성분의 복원 능력이 부족하다는 점에 착안하여, 우리는 네트워크가 고주파 성분에 관한 많은 정보를 필요로 한다는 것을 가정하였다. 따라서 우리는 네트워크의 입력을 고주파 성분이 여러 가지 강도로 입력되도록 저해상도 입력 영상들을 구성하였다. 또한 잔차신호 네트워크(residual networks)를 도입하여, 네트워크 파라미터를 학습할 때 고주파 성분의 복원에 집중할 수 있도록 하였다. 본 논문의 효율성을 검증하기 위하여 set5 데이터와 set14 데이터에 관하여 실험을 진행하였고, SRCNN 과 비교하여 set5 데이터에서는 2, 3, 4 배에 관하여 각각 평균 0.29, 0.35, 0.17dB 의 PSNR 성능 향상이 있었으며, set14 데이터에서는 3 배의 관하여 평균 0.20dB 의 PSNR 성능 향상이 있었다.

• 디지털융복합연구
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• 제17권1호
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• pp.123-130
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• 2019

웹 추천기법에서 가장 많이 사용하는 방식 중의 하나는 협업필터링 기법이다. 협업필터링 관련 많은 연구에서 정확도를 개선하기 위한 방안이 제시되어 왔다. 본 연구는 Word2Vec과 앙상블 합성곱 신경망을 활용한 영화추천 방안에 대해 제안한다. 먼저 사용자, 영화, 평점 정보에서 사용자 문장과 영화 문장을 구성한다. 사용자 문장과 영화 문장을 Word2Vec에 입력으로 넣어 사용자 벡터와 영화 벡터를 구한다. 사용자 벡터는 사용자 합성곱 모델에 입력하고, 영화 벡터는 영화 합성곱 모델에 입력한다. 사용자 합성곱 모델과 영화 합성곱 모델은 완전연결 신경망 모델로 연결된다. 최종적으로 완전연결 신경망의 출력 계층은 사용자 영화 평점의 예측값을 출력한다. 실험결과 전통적인 협업필터링 기법과 유사 연구에서 제안한 Word2Vec과 심층 신경망을 사용한 기법에 비해 본 연구의 제안기법이 정확도를 개선함을 알 수 있었다.

• ETRI Journal
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• 제40권4호
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• pp.421-434
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• 2018

The application of deep neural networks (DNNs) to connect the world with cyber physical systems (CPSs) has attracted much attention. However, DNNs require a large amount of memory and computational cost, which hinders their use in the relatively low-end smart devices that are widely used in CPSs. In this paper, we aim to determine whether DNNs can be efficiently deployed and operated in low-end smart devices. To do this, we develop a method to reduce the memory requirement of DNNs and increase the inference speed, while maintaining the performance (for example, accuracy) close to the original level. The parameters of DNNs are decomposed using a hybrid of canonical polyadic-singular value decomposition, approximated using a tensor power method, and fine-tuned by performing iterative one-shot hybrid fine-tuning to recover from a decreased accuracy. In this study, we evaluate our method on frequently used networks. We also present results from extensive experiments on the effects of several fine-tuning methods, the importance of iterative fine-tuning, and decomposition techniques. We demonstrate the effectiveness of the proposed method by deploying compressed networks in smartphones.