• 품질경영학회지
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• 제50권4호
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• pp.701-716
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• 2022

Purpose: This study aims to predict the dry cargo transportation market economy. The subject of this study is the BDI (Baltic Dry Index) time-series, an index representing the dry cargo transport market. Methods: In order to increase the accuracy of the BDI time-series, we have pre-processed the original time-series via time-series decomposition and data augmentation techniques and have used them for ANN learning. The ANN algorithms used are Multi-Layer Perceptron (MLP), Recurrent Neural Network (RNN), and Long Short-Term Memory (LSTM) to compare and analyze the case of learning and predicting by applying time-series decomposition and data augmentation techniques. The forecast period aims to make short-term predictions at the time of t+1. The period to be studied is from '22. 01. 07 to '22. 08. 26. Results: Only for the case of the MAPE (Mean Absolute Percentage Error) indicator, all ANN models used in the research has resulted in higher accuracy (1.422% on average) in multivariate prediction. Although it is not a remarkable improvement in prediction accuracy compared to uni-variate prediction results, it can be said that the improvement in ANN prediction performance has been achieved by utilizing time-series decomposition and data augmentation techniques that were significant and targeted throughout this study. Conclusion: Nevertheless, due to the nature of ANN, additional performance improvements can be expected according to the adjustment of the hyper-parameter. Therefore, it is necessary to try various applications of multiple learning algorithms and ANN optimization techniques. Such an approach would help solve problems with a small number of available data, such as the rapidly changing business environment or the current shipping market.

• 한국음향학회지
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• 제37권6호
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• pp.475-482
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• 2018

본 논문에서는 DNN(Deep Neural Network) 기반 오디오 표식을 위한 데이터 증강 방법을 연구한다. 본 시스템에서는 오디오 신호를 멜-스펙트로그램으로 변환하여 오디오 표식을 위한 심층신경망의 입력으로 사용한다. 적은 수의 훈련 데이터를 사용하는 경우 발생하는 문제를 해결하기 위해, 타임 스트레칭, 피치 변화, 동적 영역 압축, 블록 혼합 등의 방법을 사용하여 훈련 데이터를 증강시켰다. 사용된 데이터 증강 기법의 최적 파라미터와 최적 조합을 오디오 표식 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

• 한국빅데이터학회지
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• 제4권2호
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• pp.1-12
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• 2019

인공지능 기술이 발전하면서 이미지, 음성, 텍스트 등 다양한 분야에 적용되고 있으며, 데이터가 충분한 경우 기존 기법들에 비해 좋은 결과를 보인다. 주식시장은 경제, 정치와 같은 많은 변수에 의해 영향을 받기 때문에, 주식 가격의 움직임 예측은 어려운 과제로 알려져 있다. 다양한 기계학습 기법과 인공지능 기법을 이용하여 주가 패턴을 연구하여 주가의 등락을 예측하려는 시도가 있어왔다. 본 연구는 딥러닝 기법 중 컨볼루셔널 뉴럴 네트워크(CNN)를 기반으로 주가 패턴 예측률 향상을 위한 데이터 증강 방안을 제안한다. CNN은 컨볼루셔널 계층을 통해 이미지에서 특징을 추출하여 뉴럴 네트워크를 이용하여 이미지를 분류한다. 따라서, 본 연구는 주식 데이터를 캔들스틱 차트 이미지로 만들어 CNN을 통해 패턴을 예측하고 분류하고자 한다. 딥러닝은 다량의 데이터가 필요하기에, 주식 차트 이미지에 다양한 데이터 증강(Data Augmentation) 방안을 적용하여 분류 정확도를 향상 시키는 방법을 제안한다. 데이터 증강 방안으로는 차트를 랜덤하게 변경하는 방안과 차트에 가우시안 노이즈를 적용하여 추가 데이터를 생성하였으며, 추가 생성된 데이터를 활용하여 학습하고 테스트 집합에 대한 분류 정확도를 비교하였다. 랜덤하게 차트를 변경하여 데이터를 증강시킨 경우의 분류 정확도는 79.92%였고, 가우시안 노이즈를 적용하여 생성된 데이터를 가지고 학습한 경우의 분류 정확도는 80.98%이었다. 주가의 다음날 상승/하락으로 분류하는 경우에는 60분 단위 캔들 차트가 82.60%의 정확도를 기록하였다.

• 한국항행학회논문지
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• 제13권2호
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• pp.178-186
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• 2009

SBAS(Satellite Based Augmentation System) 시스템에서는 GNSS 사용자들의 위치 정확도 향상을 위해 위성궤도 및 시계보정정보를 제공하고 있는데, 본 논문에서는 이러한 보정정보의 정확도에 대해 분석하였다. IGS(International GNSS Service)에서 제공하는 GPS 위성의 정밀궤도력을 참값으로 가정하고, 그에 대한 오차를 이용하여 정확도를 분석/수행하였다. 이때 IGS 정밀궤도력과의 정확한 비교를 위해 GPS 위성에 대한 안테나 위상중심 편차와 P1-C1 편이를 고려하였다. SBAS 위성궤도 및 시계보정 정보로는 미국의 WAAS와 일본의 MSAS 보정정보를 이용하였다. 정확도 분석을 통해 SBAS에서 제공하는 위성궤도 보정정보와 위성시계 보정정보가 상당한 상관관계를 가지고 있음을 확인하였다. 또한 보정정보의 정확도는 SBAS 시스템의 지상 네트워크 크기와 위성의 궤적에 영향을 받는 것을 확인하였다.

• 품질경영학회지
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• 제51권1호
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• pp.119-129
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• 2023

Purpose: This study proposes a classification model for implementing condition-based maintenance (CBM) by monitoring the real-time status of a machine using acceleration sensor data collected from a vehicle. Methods: The classification model's performance was improved by applying Fourier transform to convert the acceleration sensor data from the time domain to the frequency domain. Additionally, the Generative Adversarial Network (GAN) algorithm was used to augment images and further enhance the classification model's performance. Results: Experimental results demonstrate that the GAN algorithm can effectively serve as an image augmentation technique to enhance the performance of the classification model. Consequently, the proposed approach yielded a significant improvement in the classification model's accuracy. Conclusion: While this study focused on the effectiveness of the GAN algorithm as an image augmentation method, further research is necessary to compare its performance with other image augmentation techniques. Additionally, it is essential to consider the potential for performance degradation due to class imbalance and conduct follow-up studies to address this issue.

• 전기전자학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.59-64
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• 2023

딥러닝은 다양한 컴퓨터 비전 문제를 해결할 수 있지만, 대량의 데이터셋이 필요하다. 본 논문에서는 대형 이미지 데이터셋을 구축하기 위해 이미지 이진화 기반 데이터 증강 기법을 제안한다. 이미지 이진화를 사용하여 특성을 추출하고 추출된 나머지 픽셀을 랜덤하게 배치하여 새로운 이미지를 생성한다. 생성된 이미지는 원본 이미지와 유사한 품질을 보여주며, 딥러닝 모델에서도 뛰어난 성능을 보였다.

• 정보보호학회논문지
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• 제34권2호
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• pp.245-261
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• 2024

코로나19 팬데믹으로 인해 비대면 거래가 보편화되면서, 완전 무인 매장의 증가 추세가 두드러지고 있다. 이러한 매장에서는 모든 운영 과정이 자동화되어 있으며, 주로 인공지능 기술이 적용된다. 그러나 이러한 인공지능기술에는 여러 보안 취약점이 존재하고, 이러한 취약점들은 완전 무인 매장 환경에서 치명적으로 작용할 수 있다. 본 논문은 인공지능 기반의 완전 무인 매장이 직면할 수 있는 보안 취약점을 분석하고, 특히 객체 검출 모델인 YOLO에 초점을 맞추어, 적대적 패치를 활용한 Hiding Attack과 Altering Attack이 가능함을 보인다. 이러한 공격으로 인해, 적대적 패치를 부착한 객체는 검출 모델에 의해 인식되지 않거나 다른 객체로 잘못 인식될 수 있다는 것을 확인한다. 또한, 보안 위협을 완화하기 위해 Data Augmentation 기법이 적대적 패치 공격에 어떠한 방어 효과를 주는지 분석한다. 우리는 이러한 결과를 토대로 완전 무인 매장에서 사용되는 인공지능 기술에 내재된 보안 위협에 대응하기 위한 적극적인 방어 연구의 필요성을 강조한다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제17권6호
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• pp.1530-1544
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• 2023

Data monitoring is an important foundation of modern science. In most cases, the monitoring data is time-series data, which has high application value. The deep learning algorithm has a strong nonlinear fitting capability, which enables the recognition of time series by capturing anomalous information in time series. At present, the research of time series recognition based on deep learning is especially important for data monitoring. Deep learning algorithms require a large amount of data for training. However, abnormal sample is a small sample in time series, which means the number of abnormal time series can seriously affect the accuracy of recognition algorithm because of class imbalance. In order to increase the number of abnormal sample, a data augmentation method called GANBATS (GAN-based Bi-LSTM and Attention for Time Series) is proposed. In GANBATS, Bi-LSTM is introduced to extract the timing features and then transfer features to the generator network of GANBATS.GANBATS also modifies the discriminator network by adding an attention mechanism to achieve global attention for time series. At the end of discriminator, GANBATS is adding averagepooling layer, which merges temporal features to boost the operational efficiency. In this paper, four time series datasets and five data augmentation algorithms are used for comparison experiments. The generated data are measured by PRD(Percent Root Mean Square Difference) and DTW(Dynamic Time Warping). The experimental results show that GANBATS reduces up to 26.22 in PRD metric and 9.45 in DTW metric. In addition, this paper uses different algorithms to reconstruct the datasets and compare them by classification accuracy. The classification accuracy is improved by 6.44%-12.96% on four time series datasets.

• 방송공학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.403-408
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• 2018

딥 러닝의 학습을 위해서 일반적으로 많은 양의 데이터가 필요하다. 그러나 많은 양의 데이터 세트를 만드는 것은 쉽지 않기 때문에, 회전, 반전 (flipping), 필터링 (filtering) 등의 간단한 데이터 확장 (data augmentation) 기법을 통해 작은 데이터 세트를 좀 더 큰 데이터 세트로 만드는 여러 시도들이 있었다. 그러나 이러한 기법들은 이미 보유하고 있는 데이터 세트만을 이용하기 때문에 확장성에 제약을 갖는다. 이런 문제를 해결하기 위해 본고에서는 보유하고 있는 영상 데이터를 이용하여 새로운 영상 데이터를 획득하는 기술을 제안한다. 이는 기존 데이터 세트의 영상 데이터를 CBIR(Contents based image retrieval)의 쿼리로 이용하여 유사 영상들을 검색하여 획득하는 방식으로 이루어진다. 최종적으로 CBIR을 이용해 확장한 데이터를 딥 러닝으로 학습시켜 확장 전후의 성능을 비교하였다.

• 한국항공운항학회지
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• 제16권2호
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• pp.12-20
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• 2008

Japanese MSAS (Multi-functional Satellite Augmentation System) satellites have been transmitting GPS satellite orbit and ionosphere correction information since 2005. MSAS coverage includes Far East Asia, and it can improve the accuracy and integrity of GPS position solutions in Korea. This research analyzed the ionosphere correction information from the MSAS ionosphere correction data. The ionosphere delay data observed by a dual frequency receiver is compared with the MSAS ionosphere correction data. The variation of MSAS GIVE values are analyzed in connection with the equatorial anomaly and ionosphere scintillation.