• 제목/요약/키워드: deeplearning

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ERA5 재해석 자료를 활용한 Deep Learning 모델 기반의 단기 예측 모형 개발 (Development of Short-term Forecast Model using ERA5 reanalysis data based on Deep Learning model)

  • 김진영;오랑치맥솜야;육지문;박찬호;박부경;주희
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.289-289
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    • 2023
  • 4차산업 혁명이 도래한 이후로 전세계적으로 AI 기술이 유래 없는 속도로 발달 및 활용되고 있으며, 다양한 분야에서 AI 기법을 도입한 연구가 활발히 진행 중에 있다. 최근 수자원 분야에서는 단기 강우 예측, 댐 유입량 예측 및 하천 수위 예측 등의 분야에서 AI 기술이 접목되어 꾸준한 기술 개발이 이루어지고 있다. 그러나 단변량으로 축척된 자료를 활용하여 중·장기 모형 개발 연구가 다수 진행되고 있지만, 급격한 기후변화 현상과 복잡한 매커니즘을 보이고 있는 기상현상의 경우 단변량 분석으로서는 정확도가 저하 될 수 있는 우려가 있는 것이 현실이다. 이에 본 연구에서는 상기에 제시된 단점을 극복하고자 다양한 기상자료를 검증·예측인자로 활용함과 동시에 Deeplearning 모형과 결합하여 신뢰성 있는 단기 강수 예측이 가능한 모형을 개발하였다. 본 연구에서는 유럽중기예보센터(ECMWF, European Center for Medium-Range Weather Forecasts)에서 제공하고 있는 ERA5 재해석 자료를 활용하였으며, Deeplearning 모형과 결합하여 단기 강우 예측이 가능한 모형을 개발하였다. 1차적으로 격자자료(25km×25km)로 제공되고 있는 ERA5 자료를 상세화(downscaling) 모형에 적용하여 기상청 관측소와 비교·검증하였으며, Deeplearning 모형을 통해 단기 예측이 가능한 모형으로 확장하였다. 이때 Deeplearning의 다양한 모형 중 시계열 분석에 있어 예측 성능이 높은 LSTM 모형을 활용하였으며, 제공되고 있는 대기 변수의 상호관계를 노드간 연결을 통해 결과의 정확도와 신뢰성을 확보하였다. 본 연구 결과는 기관별로 제공하고 있는 예측 수준을 상회하는 결과를 도출하였으며, 홍수기에 집중되는 강우량을 예측하여 대비·대책을 선제적으로 마련할 수 있는 자료로써의 활용성이 높을 것으로 사료된다.

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악성코드의 특성 이미지화를 통한 딥러닝 기반의 탐지 모델 (Detection Model based on Deeplearning through the Characteristics Image of Malware)

  • 황윤철;문형진
    • 융합정보논문지
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    • 제11권11호
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    • pp.137-142
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    • 2021
  • 인터넷의 발달로 많은 편리와 이익을 얻었지만 반대로 지능화되는 악성코드로 인하여 사용자의 경제적, 사회적 피해를 주고 있다. 이를 탐지하고 방어하기 위해 대부분 시그니처 기반의 탐지나 방어 프로그램을 사용하지만 지능화된 악성코드의 변종을 막기에는 매우 어렵다. 따라서 본 논문에서는 쏟아져 나오는 지능화된 악성코드를 탐지하고 방어할 수 있는 모델을 제안한다. 제안 모델은 악성코드의 특성을 이미지화하여 딥러닝을 이용한 학습을 통해 만들어지며 새롭게 탐지된 악성코드와 악성코드 변종들은 이미지화를 수행한 다음 만들어진 모델에 적용하여 탐지한다. 제안된 모델을 사용하면 기존에 탐지되었던 악성코드와 더불어 유사한 변종도 대부분 탐지됨을 알 수 있다.

딥러닝을 활용한 VFSS를 도와주는 프로그램 개발 연구 (A Study on the Development of a Program to support VFSS by using Deeplearning)

  • 최동규;장종욱
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2018년도 추계학술대회
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    • pp.58-61
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    • 2018
  • 현재의 한국의 의료 기술은 세계에서 인정받고 있을 만큼 최고의 수준이다. 그에 따라 여러 의사들은 다양한 장애나 질병에 대해 전문적인 지식을 가지고 더 좋은 방법으로 치료를 진행하고 있다. 이렇게 높아지는 의료 기술에 따라 시술이나 수술의 성공확률의 증대와 동시에 환자에게 높은 신뢰성을 제공할 수 있게 되었다. 시술이나 수술 이후에 있을 부작용을 줄이고 빠른 완치를 위해 행하는 재활치료도 의료의 일종이다. 하지만, 이 부분에서의 사정은 조금 다른 점이 있다. 재활에 관련된 기구, 동작 등 개발하려는 움직임은 있으나, 현재는 대부분을 외국에 의존하고 있다. 우리가 흔히 알고 있는 재활치료는 동작에 의한 형태가 주를 이룬다. 하지만, 환자의 증상이 어느 정도인지, 얼마만큼 나아졌는지 알아보는 것 또한 재활의 일종이며, 그 또한 의사가 판단하는 하에 그 지표를 마련하고 있는 실정이다. 본 논문에서는 음식물 삼킴 동작에 문제가 있는 것을 심각 정도에 따라 파악하는 VFSS 검사에 딥러닝을 활용하여 눈으로 보이는 지표를 마련해 프로그램을 개발하는 것을 연구해 보았다.

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Developing Chatbot for Training Seafarers for better Understanding and Communication by Using Real VTS Data

  • 최성철;서원철;최승희;장은규
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2017년도 추계학술대회
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    • pp.36-38
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    • 2017
  • The advent of the era of data age and advances inartificial intelligence technology has led to innovations in various business areas. In particular, many attempts have been made to improve the stability of the marine accident, which has not previously been applied by a data-drive approach. Most of the marine accidents happen at a time when the vessel isapproaching a port and preparing for berthing. Although the cause of the accident has many factors, it is often caused by the difficulties of communication between the ship navigator and the control center. In particular, communication in English makes difficulties for navigators, not English astheir first language. To do this, proper English conversation education forsailors is very important. In order to support the issue, this study presents data and framework for the development of a chatbot for ship safety education.

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LSTM을 활용한 컨테이너 물동량 예측 (Forecasting Container Throughput with Long Short Term Memory)

  • 임상섭
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2020년도 제62차 하계학술대회논문집 28권2호
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    • pp.617-618
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    • 2020
  • 우리나라의 지리적인 여건상 대륙과 연결되지 않기 때문에 해상운송에 절대적으로 의존하고 있다. 해상운송에 있어 항만시설의 확보가 필요하며 대외무역의존도가 높은 우리나라의 경우 더욱 중요한 역할을 한다. 항만시설은 장기적인 항만수요예측을 통해 대규모 인프라투자를 결정하며 단기적인 예측은 항만운영의 효율성을 개선하고 항만의 경쟁력을 제고하는데 기여하므로 예측의 정확성을 높이기 위해 많은 노력이 필요하다. 본 논문에서는 딥러닝 모델 중에 하나인 LSTM(Long Short Term Memory)을 적용하여 우리나라 주요항만의 컨테이너 물동량 단기예측을 수행하여 선행연구들에서 주류를 이뤘던 ARIMA류의 시계열모델과 비교하여 예측성능을 평가할 것이다. 본 논문은 학문적으로 항만수요예측에 관한 새로운 예측모델을 제시하였다는 측면에서 의미가 있으며 실무적으로 항만수요예측에 대한 정확성을 개선하여 항만투자의사결정에 과학적인 근거로서 활용이 가능할 것으로 기대된다.

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딥러닝, 로봇팔을 이용한 도서관 자율주행 시스템 (Autonomous Driving System in Library using 6 Dof Manipulator based on Deeplearning)

  • 이창민;신유석;김도현;조현민
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2023년도 추계학술발표대회
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    • pp.809-810
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    • 2023
  • 도서관 자동화 시스템 개발로 이용자가 책을 직접 찾지 않고, 대출하고자 하는 책을 PC에 입력하면 자율주행으로 책이 있는 서가로 이동, 딥러닝 기반의 로봇팔로 책을 잡고 기존 위치로 복귀하여 자동으로 대출과 운반이 가능한 로봇의 시스템을 제안한다.

LSTM을 이용한 웹기반 수용가별 전력수요 변동성 평가시스템 (Web based Customer Power Demand Variation Estimation System using LSTM)

  • 서덕희;유준수;최은정;조수환;김동근
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.587-594
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    • 2018
  • 본 연구는 LSTM기반의 전력수요 변동성 평가 시스템을 제안하고 핵심모듈인 수요예측모듈의 정확성을 증명하기 보다는 실제 전력수요 모니터링 시스템 내 딥러닝을 이용하여 갑작스러운 전력패턴의 변화를 인지할 수 있는 모듈에 대한 활용 가능성을 확인하고자 한다. 웹기반 시스템에 모듈로 적용하여 관리자가 전력사용 패턴의 변동성을 판단할 수 있도록 시각화된 보고서를 제공하였다. 변동성 평가시스템의 구현 결과 관공서와 병원 등의 기관의 경우 전력사용량 데이터가 일정한 형태의 패턴을 보임을 확인하였다. 반면 주거시설과 같이 전력사용량이 상대적으로 낮은 지역의 경우 변동성 평가에는 적절하지 않았음을 확인했다.

무인이동체와 딥러닝 기반 이미지 분석 기술을 활용한 철도교량 자동 손상 분석 방법 연구 (A Study of Railway Bridge Automatic Damage Analysis Method Using Unmanned Aerial Vehicle and Deep Learning-based Image Analysis Technology)

  • 나용현;박미연
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.556-567
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    • 2021
  • 연구목적: 본 연구에서는 무인이동체를 활용한 철도교량의 외관조사 점검을 보다 효율적이고 신뢰성 있게 점검을 위하여 무인이동체를 통해 촬영된 이미지를 바탕으로 다양한 방식의 딥러닝 기반 자동 손상 분석기술을 검토하였다. 연구방법: 취득된 이미지를 바탕으로 손상항목을 정의하고 학습데이터로 추출하여 딥러닝 분석 모델을 생성하였다. 그리고 철도교량의 외관 손상 중 균열, 콘크리트 박리·박락, 누수, 철근노출에 대한 손상 이미지를 학습한 모델을 적용하여 자동 손상 분석 결과로 테스트하였다. 연구결과: 분석 결과 평균 95%이상 검측 재현율을 도출하는 분석 기법을 검토할 수 있었다. 이와 같은 분석 기술은 기존 육안점검 결과 대비 보다 객관적이고 정밀한 손상 검측이 가능하다. 결론: 본 연구를 통해 개발된 기술을 통해 철도 유지관리 분야에서 무인이동체를 활용한 정기점검 시 자동손상분석을 통한 객관적인 결과도출과 기존 대비 소요시간, 비용저감이 가능할 것으로 기대된다.

임베디드 보드에서의 딥러닝 사용 효율성 분석 연구 (A Study on the Efficiency of Deep Learning on Embedded Boards)

  • 최동규;이동진;이지원;손성호;김민영;장종욱
    • 문화기술의 융합
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    • 제7권1호
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    • pp.668-673
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    • 2021
  • 4차산업혁명이 본격화됨에 따라 관련 기술들이 화두가 되고 있다. 고속 무선통신과 같은 기술을 최대한으로 활용하기 위한 하드웨어 개발이 가속화되고 있으며, 관련 기업들이 급격히 성장하고 있다. 인공지능의 경우 관련 연구를 위해서 일반적으로 데스크톱을 사용하는 경우가 많지만, 주로 딥러닝의 학습 과정을 위해 사용되고 있으며 생성된 모델을 프로그램 등에 포함하여 사용할 기기에 이식하는 경우가 많다. 하지만, 학습량이 과도하거나 데스크톱의 성능만큼 제작된 모델을 사용하게 되어 전원공급이 따로 이루어지지 않는 기기의 경우 전력이 부족하거나 성능이 충분하지 못하기 때문에 제 결과를 내기 어렵다. 본 논문에서는 딥러닝의 성능을 임베디드 보드에 맞추어 개발하기 전에 판매되고 있는 몇 가지 Neural Process Unit을 탑재한 보드와 USB로 딥러닝 수행 성능을 높일 수 있는 딥러닝 액셀러레이터를 사용하여 효율성을 비교하여 임베디드 보드로 가능한 개발 방향을 제시한다.

임산부의 감정 인식에 따른 조명 색온도 제어 연구 (A Study on the Control of Lighting Color Temperature by Emotional Perception of Pregnant Women)

  • 손성호;최동규;장종욱
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
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    • pp.123-125
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    • 2021
  • 임산부의 심리 상태는 태아의 건강에 많은 영향을 미친다. 따라서 건강한 태아 출산을 위해 임산부의 건강 관리는 필수이다. 많은 임산부가 겪는 임신 증상 중 하나는 감정 기복에 따른 우울감이며, 이 우울감 해소를 위한 한 가지 방법으로 조명을 이용한 라이트 테라피와 컬러테라피를 이용한 방법이다. 조명 빛의 색온도를 조절하여 색을 통해 감정에 영향을 미치도록 한다. 그 예로 자동차 판매장의 천장 조명을 태양과 비슷한 자연광과 같이 설정을 한다던가 스파숍 시설에서 편안한 분위기를 연출하기 위해 색온도가 낮은 색상을 사용한다. 본 논문에서는 실시간으로 임산부의 표정을 이미지 센서를 사용하여 심리 상태를 파악하고 조명의 색온도를 변경한다. 쉽게 구매할 수 있는 조명기기로 임산부가 받는 심리학적 영향을 이용해 산후우울증 해소하고자 연구하였다.

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