• Journal of Information Processing Systems
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• 제15권1호
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• pp.91-99
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• 2019

An innovative tone modeling framework based on deep neural networks in tone recognition was proposed in this paper. In the framework, both the prosodic features and the articulatory features were firstly extracted as the raw input data. Then, a 5-layer-deep deep belief network was presented to obtain high-level tone features. Finally, support vector machine was trained to recognize tones. The 863-data corpus had been applied in experiments, and the results show that the proposed method helped improve the recognition accuracy significantly for all tone patterns. Meanwhile, the average tone recognition rate reached 83.03%, which is 8.61% higher than that of the original method.

• Journal of Information Processing Systems
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• 제14권1호
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• pp.191-204
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• 2018

To combat the adverse impact imposed by illumination variation in the face recognition process, an effective and feasible algorithm is proposed in this paper. Firstly, an enhanced local texture feature is presented by applying the central symmetric encode principle on the fused component images acquired from the wavelet decomposition. Then the proposed local texture features are combined with Deep Belief Network (DBN) to gain robust deep features of face images under severe illumination conditions. Abundant experiments with different test schemes are conducted on both CMU-PIE and Extended Yale-B databases which contain face images under various illumination condition. Compared with the DBN, LBP combined with DBN and CSLBP combined with DBN, our proposed method achieves the most satisfying recognition rate regardless of the database used, the test scheme adopted or the illumination condition encountered, especially for the face recognition under severe illumination variation.

• 한국음향학회지
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• 제36권6호
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• pp.401-406
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• 2017

본 논문에서는 양서류 울음소리를 통한 종 인식 시스템 개발을 위해, 음향 신호 분석에서 활용되는 주요 알고리즘의 인식 성능을 평가했다. 먼저, 멸종위기 종을 포함하여 총 9 종의 양서류를 선정하여, 각 종별 울음소리를 야생에서 녹음하여 실험 데이터를 구축했다. 성능평가를 위해, MFCC(Mel Frequency Cepstral Coefficient), RCGCC(Robust Compressive Gammachirp filterbank Cepstral Coefficient), SPCC(Subspace Projection Cepstral Coefficient)의 세 특징벡터와 GMM(Gaussian Mixture Model), SVM(Support Vector Machine), DBN-DNN(Deep Belief Network - Deep Neural Network)의 세 인식기가 고려됐다. 추가적으로, 화자 인식에 널리 사용되는 i-vector를 이용한 인식 실험도 수행했다. 인식 실험 결과, SPCC-SVM의 경우 98.81 %로 가장 높은 인식률을 확인 할 수 있었으며, 다른 알고리즘에서도 90 %에 가까운 인식률을 확인했다.

• 지능정보연구
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• 제22권2호
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• pp.127-142
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• 2016

딥러닝은 인공신경망(neural network)이라는 인공지능분야의 모형이 발전된 형태로서, 계층구조로 이루어진 인공신경망의 내부계층(hidden layer)이 여러 단계로 이루어진 구조이다. 딥러닝에서의 주요 모형은 합성곱신경망(convolutional neural network), 순환신경망(recurrent neural network), 그리고 심층신뢰신경망(deep belief network)의 세가지라고 할 수 있다. 그 중에서 현재 흥미로운 연구가 많이 발표되어서 관심이 집중되고 있는 모형은 지도학습(supervised learning)모형인 처음 두 개의 모형이다. 따라서 본 논문에서는 지도학습모형의 가중치를 최적화하는 기본적인 방법인 오류역전파 알고리즘을 살펴본 뒤에 합성곱신경망과 순환신경망의 구조와 응용사례 등을 살펴보고자 한다. 본문에서 다루지 않은 모형인 심층신뢰신경망은 아직까지는 합성곱신경망 이나 순환신경망보다는 상대적으로 주목을 덜 받고 있다. 그러나 심층신뢰신경망은 CNN이나 RNN과는 달리 비지도학습(unsupervised learning)모형이며, 사람이나 동물은 관찰을 통해서 스스로 학습한다는 점에서 궁극적으로는 비지도학습모형이 더 많이 연구되어야 할 주제가 될 것이다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.146-154
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• 2020

Negative emotion causes stress and lack of attention concentration. The classification of negative emotion is important to recognize risk factors. To classify emotion status, various methods such as questionnaires and interview are used and it could be changed by personal thinking. To solve the problem, we acquire multi modal bio-signals such as electrocardiogram (ECG), skin temperature (ST), galvanic skin response (GSR) and extract features. The neural network (NN), the deep neural network (DNN), and the deep belief network (DBN) is designed using the multi modal bio-signals to analyze emotion status. As a result, the DBN based on features extracted from ECG, ST and GSR shows the highest accuracy (93.8%). It is 5.7% higher than compared to the NN and 1.4% higher than compared to the DNN. It shows 12.2% higher accuracy than using only single bio-signal (GSR). The multi modal bio-signal acquisition and the deep learning classifier play an important role to classify emotion.

• Smart Structures and Systems
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• 제29권5호
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• pp.729-746
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• 2022

In this paper, a nonlinear structural model updating methodology based on the Deep Belief Network (DBN) is proposed. Firstly, the instantaneous parameters of the vibration responses are obtained by the discrete analytical mode decomposition (DAMD) method and the Hilbert transform (HT). The instantaneous parameters are regarded as the independent variables, and the nonlinear model parameters are considered as the dependent variables. Then the DBN is utilized for approximating the nonlinear mapping relationship between them. At last, the instantaneous parameters of the measured vibration responses are fed into the well-trained DBN. Owing to the strong learning and generalization abilities of the DBN, the updated nonlinear model parameters can be directly estimated. Two nonlinear shear-type structure models under two types of excitation and various noise levels are adopted as numerical simulations to validate the effectiveness of the proposed approach. The nonlinear properties of the structure model are simulated via the hysteretic parameters of a Bouc-Wen model and a Giuffré-Menegotto-Pinto model, respectively. Besides, the proposed approach is verified by a three-story shear-type frame with a piezoelectric friction damper (PFD). Simulated and experimental results suggest that the nonlinear model updating approach has high computational efficiency and precision.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제13권4호
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• pp.2180-2197
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• 2019

With the proliferation of the Android malicious applications, malware becomes more capable of hiding or confusing its malicious intent through the use of code obfuscation, which has significantly weaken the effectiveness of the conventional defense mechanisms. Therefore, in order to effectively detect unknown malicious applications on the Android platform, we propose DroidVecDeep, an Android malware detection method using deep learning technique. First, we extract various features and rank them using Mean Decrease Impurity. Second, we transform the features into compact vectors based on word2vec. Finally, we train the classifier based on deep learning model. A comprehensive experimental study on a real sample collection was performed to compare various malware detection approaches. Experimental results demonstrate that the proposed method outperforms other Android malware detection techniques.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제53권1호
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• pp.148-163
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• 2021

Timely fault identification is important for safe and reliable operation of the electric valve system. Many research works have utilized different data-driven approach for fault diagnosis in complex systems. However, they do not consider specific characteristics of critical control components such as electric valves. This work presents an integrated shallow-deep fault diagnostic model, developed based on signals extracted from DN50 electric valve. First, the local optimal issue of particle swarm optimization algorithm is solved by optimizing the weight search capability, the particle speed, and position update strategy. Then, to develop a shallow diagnostic model, the modified particle swarm algorithm is combined with support vector machine to form a hybrid improved particle swarm-support vector machine (IPs-SVM). To decouple the influence of the background noise, the wavelet packet transform method is used to reconstruct the vibration signal. Thereafter, the IPs-SVM is used to classify phase imbalance and damaged valve faults, and the performance was evaluated against other models developed using the conventional SVM and particle swarm optimized SVM. Secondly, three different deep belief network (DBN) models are developed, using different acoustic signal structures: raw signal, wavelet transformed signal and time-series (sequential) signal. The models are developed to estimate internal leakage sizes in the electric valve. The predictive performance of the DBN and the evaluation results of the proposed IPs-SVM are also presented in this paper.

• 스마트미디어저널
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• 제5권3호
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• pp.35-41
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• 2016

본 논문에서는 심층 학습 모델 방법을 이용하여 EPS(Electronic Potential Sensor) 기반의 손동작 신호를 인식하는 시스템을 제안한다. 전기장 기반 센서인 EPS로부터 추출된 신호는 다량의 잡음이 포함되어 있어 이를 제거하는 전처리과정을 거쳐야 한다. 주파수 대역 특징 필터를 이용한 잡음 제거한 후, 신호는 시간에 따른 전압(Voltage) 값만 가지는 1차원적 특징을 지닌다. 2차원 데이터를 입력으로 하여 컨볼루션 연산을 하는 알고리즘에 적합한 형태를 갖추기 위해 신호는 차원 변형을 통해 재구성된다. 재구성된 신호데이터는 여러 계층의 학습 층(layer)을 가지는 심층 학습 기반의 모델을 통해 분류되어 최종 인식된다. 기존 확률 기반 통계적 모델링 알고리즘은 훈련 후 모델을 생성하는 과정에서 초기 파라미터에 결과가 좌우되는 어려움이 있었다. 심층 학습 기반 모델은 학습 층을 쌓아 훈련을 반복하므로 이를 극복할 수 있다. 실험에서, 제안된 심층 학습 기반의 서로 다른 구조를 가지는 컨볼루션 신경망(Convolutional Neural Networks), DBN(Deep Belief Network) 알고리즘과 통계적 모델링 기반의 방법을 이용한 인식 결과의 성능을 비교하였고, 컨볼루션 신경망 알고리즘이 다른 알고리즘에 비해 EPS 동작신호 인식에서 보다 우수한 성능을 나타냄을 보였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.423-431
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• 2016

일반적으로 옥외영상에서의 자동차 번호판 인식은 인위적인 환경에서와는 다르게 기하학적으로 왜곡되어 있을 뿐만 아니라 조명 변화도 크기 때문에 단순환 문제가 아니다. 본 논문에서는 일반 CCTV 카메라로 옥외에서 촬영된 영상에서 자동차 번호판 인식을 위한 개선된 기술들을 제안한다. 먼저 다양한 특징을 상보적으로 사용하는 직렬구조의 다단계 Adaboost 검출기를 제안한다. 제안하는 검출기는 MB-LBP 및 Haar-like 특징을 사용하는 Adaboost 구조를 직렬로 연결하여 번호판 검출의 검출성능을 향상시켰다. 또한 검출된 번호판의 기하학적 왜곡을 보정하고 번호판의 타입을 먼저 결정하여 영상처리를 용이하게 하는 방법을 제안한다. 이런 방법은 그래이 변환, 문자/숫자 분리, 분리된 영상의 영상처리 등에서 사전지식 없이 전체 번호판 영상을 이용하는 경우보다 효율적이다. 본 논문에서 DBN(Deep Belief Network)를 문자/숫자 인식기로 사용하여 영상처리과정에서 기인한 획 손실이나 기울어짐 같은 기하학적인 왜곡에서도 강건한 인식률을 달성하였다.