• 제목/요약/키워드: edge intelligence

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Explainable radionuclide identification algorithm based on the convolutional neural network and class activation mapping

  • Yu Wang;Qingxu Yao;Quanhu Zhang;He Zhang;Yunfeng Lu;Qimeng Fan;Nan Jiang;Wangtao Yu
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제54권12호
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    • pp.4684-4692
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    • 2022
  • Radionuclide identification is an important part of the nuclear material identification system. The development of artificial intelligence and machine learning has made nuclide identification rapid and automatic. However, many methods directly use existing deep learning models to analyze the gamma-ray spectrum, which lacks interpretability for researchers. This study proposes an explainable radionuclide identification algorithm based on the convolutional neural network and class activation mapping. This method shows the area of interest of the neural network on the gamma-ray spectrum by generating a class activation map. We analyzed the class activation map of the gamma-ray spectrum of different types, different gross counts, and different signal-to-noise ratios. The results show that the convolutional neural network attempted to learn the relationship between the input gamma-ray spectrum and the nuclide type, and could identify the nuclide based on the photoelectric peak and Compton edge. Furthermore, the results explain why the neural network could identify gamma-ray spectra with low counts and low signal-to-noise ratios. Thus, the findings improve researchers' confidence in the ability of neural networks to identify nuclides and promote the application of artificial intelligence methods in the field of nuclide identification.

컨볼루션 신경망 기반 표정인식 스마트 미러 (Smart Mirror for Facial Expression Recognition Based on Convolution Neural Network)

  • 최성환;유윤섭
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
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    • pp.200-203
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    • 2021
  • 본 논문은 여러 인공지능 기술 중 이미지 분류를 통한 사람의 얼굴 표정을 인식하는 프로그램을 통해 사람의 표정을 인식하여 거울에 나타내는 스마트미러 기술을 소개한다. 여러 사람의 5가지 표정이미지를 통하여 인공지능으로 학습하였고, 사람이 거울을 볼 때 거울이 그 표정을 인식하여 인식한 결과를 거울에 나타내는 방식이다. 여러 사람의 얼굴을 표정별로 구분되어있는 dataset을 kaggle에서 제공하는 fer2013을 이용하여 사용하였고, 이미지 데이터 분류를 위해 네트워크 구조는 컨볼루션 신경망 구조를 이용하여 학습하였다. 최종적으로 학습된 모델을 임베디드 보드인 라즈베리파이4를 통해서 얼굴을 인식하여 거울을 통해 디스플레이에 나타내는 구조이다.

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Black Ice Detection Platform and Its Evaluation using Jetson Nano Devices based on Convolutional Neural Network (CNN)

  • Sun-Kyoung KANG;Yeonwoo LEE
    • 한국인공지능학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.1-8
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    • 2023
  • In this paper, we propose a black ice detection platform framework using Convolutional Neural Networks (CNNs). To overcome black ice problem, we introduce a real-time based early warning platform using CNN-based architecture, and furthermore, in order to enhance the accuracy of black ice detection, we apply a multi-scale dilation convolution feature fusion (MsDC-FF) technique. Then, we establish a specialized experimental platform by using a comprehensive dataset of thermal road black ice images for a training and evaluation purpose. Experimental results of a real-time black ice detection platform show the better performance of our proposed network model compared to conventional image segmentation models. Our proposed platform have achieved real-time segmentation of road black ice areas by deploying a road black ice area segmentation network on the edge device Jetson Nano devices. This approach in parallel using multi-scale dilated convolutions with different dilation rates had faster segmentation speeds due to its smaller model parameters. The proposed MsCD-FF Net(2) model had the fastest segmentation speed at 5.53 frame per second (FPS). Thereby encouraging safe driving for motorists and providing decision support for road surface management in the road traffic monitoring department.

MQTT를 이용한 제품 제어 앱 개발 (Development of Product Control Apps using MQTT)

  • 신동진;황승연;김정준
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.77-82
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    • 2023
  • 스마트홈 이전에 주목받았던 인텔리전스홈과 홈오토메이션은 첨단 기술들을 주택에 적용하는 데 초점을 맞추어 사용자들에게 불편성을 안겨주었고, 실질적인 효율성은 부족하여 대중화에 실패했다. 하지만, 현재 4차 산업 혁명과 더불어 빅데이터, 인공지능, 사물 인터넷과 관련된 기술들을 활용한 다양한 서비스가 증가하고 있으며, 다양한 기술들을 기반으로 가정 내에서 제품들을 조작 및 관리하며, 자동화하는 스마트홈 서비스 구축률이 점차 증가하고 있다. 본 논문에서는 이런 동향 추세에 맞춰 MQTT 서버, Django 웹 프레임워크, WIFI 통신 모듈을 활용하여 제품을 연결하고, 조작 및 관리할 수 있는 프로그램 앱을 구현했다.

인공지능(Artificial Intelligence)과 대학수학교육 (Artificial Intelligence and College Mathematics Education)

  • 이상구;이재화;함윤미
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제34권1호
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    • pp.1-15
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    • 2020
  • 첨단 정보통신기술(ICT)인 인공지능(AI), 사물인터넷(IoT), 빅데이터(Big Data) 등이 사회와 경제 전반에 융합돼 혁신적인 변화가 일어나는 요즘, 헬스케어, 지능형 로봇, 가정용 인공지능 시스템(스마트홈), 공유자동차 등은 이미 우리 생활에 깊이 영향을 미치고 있다. 이미 오래전부터 공장에서는 로봇이 사람 대신 일을 하고 있으며(FA, OA), 인공지능 의사도 병원에서 활동을 하고 있고(Dr. Watson), 인공지능 스피커(기가지니)와 인공지능 비서인 구글 어시스턴트가 자연어생성을 하며 우리를 돕고 있다. 이제 인공지능을 이해하는 것은 필수가 되었으며, 인공지능을 이해하기 위해서 수학의 지식은 선택이 아니라 필수가 되었다. 따라서 이런 일들을 가능하게 해주는 수학지식을 설명하는 역할이 수학자들에게 주어졌다. 이에 본 연구진은 인공지능과 머신러닝(Machine Learning, 기계학습)을 이해하기 위해 필요한 수학 개념을 우리의 실정에 맞게 한 학기(또는 두 학기) 분량으로 정리하여, 무료 전자교과서 "인공지능을 위한 기초수학"을 집필하고, 인공지능 분야에 관심이 있는 다양한 전공의 대학생과 대학원생을 대상으로 하는 강좌를 개설하였다. 본 논문에서는 그 개발과정과 운영사례를 공유한다. http://matrix.skku.ac.kr/math4ai/

자치적응성 컨텐츠 서비스 네트워크 (Self-adaptive Content Service Networks)

  • 홍성준;이용수
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.149-155
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    • 2004
  • 본 논문은 응용수준 액티브네트워크(ALAN)상에서 자치 적응성(Self-Adaptation) 컨텐츠 서비스 네트워크(CSN)에 관하여 언급하였다. 최근에는 컨텐츠 전송에 초점을 둔 CDN(Content Delivery Network)기술과 더불어 서비스 전송에 초점을 둔 CSN(Content Service Network)이 등장하였다. 그리고 CSN과 관련하여 IETF(Internet Export Task Force)에서는 OPES(Open Pluggable Edge Service)표준의 표준화가 진행 중에 있다. 그러나 최근에 유비쿼터스 컴퓨팅 환경의 도래와 함께 망에서는 사용자의 자주 변화하는 제약조건에 맞는 서비스를 제공하기 위한 자치적응성(self-adaptation)이 요구되고 있다. 기존 CDN/CSN는 자치 적응성의 고려가 부족하다. 왜냐하면 기존 망이 이러한 기능을 현재 지원할 수 없기 때문이다. 그러므로 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해서 망에서 기능성 제공이 가능한 액티브네트워크 상의 자치적응성 CSN의 구조를 제안하였다.

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Emerging Technologies for Sustainable Smart City Network Security: Issues, Challenges, and Countermeasures

  • Jo, Jeong Hoon;Sharma, Pradip Kumar;Sicato, Jose Costa Sapalo;Park, Jong Hyuk
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제15권4호
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    • pp.765-784
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    • 2019
  • The smart city is one of the most promising, prominent, and challenging applications of the Internet of Things (IoT). Smart cities rely on everything connected to each other. This in turn depends heavily on technology. Technology literacy is essential to transform a city into a smart, connected, sustainable, and resilient city where information is not only available but can also be found. The smart city vision combines emerging technologies such as edge computing, blockchain, artificial intelligence, etc. to create a sustainable ecosystem by dramatically reducing latency, bandwidth usage, and power consumption of smart devices running various applications. In this research, we present a comprehensive survey of emerging technologies for a sustainable smart city network. We discuss the requirements and challenges for a sustainable network and the role of heterogeneous integrated technologies in providing smart city solutions. We also discuss different network architectures from a security perspective to create an ecosystem. Finally, we discuss the open issues and challenges of the smart city network and provide suitable recommendations to resolve them.

4차 산업혁명 시대 대응을 위한 지식정보 연구·개발 활동 분석: 미국 정보고등연구기획국(IARPA)을 중심으로 (The Analysis of Knowledge Information Research and Development Activities for the Fourth Industrial Revolution: Focusing on the U.S. Intelligence Advanced Research Projects Activity(IARPA))

  • 정용일;정도범;문희진
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.1-14
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    • 2020
  • 4차 산업혁명 시대를 선도하기 위해 국가 차원에서 독창적인 연구 방향을 설정하는 전략이 요구된다. 이를 위해 기술 선도 국가들의 4차 산업혁명 관련 연구·개발 활동을 조망할 필요가 있다. 본 연구는 인공지능 등 최첨단 과학기술 정보 연구를 수행하는 미국의 정보고등연구기획국(IARPA)의 연구 프로그램들을 네트워크 분석한다. 분석 결과, IARPA의 연구 프로그램들은 정보 식별과 예측, 의사결정 그리고 사이버보안 클러스터들을 형성하며 이들 클러스터는 숨겨진 정보를 식별하고 특정한 사건을 예측하거나, 조직의 내·외부 환경 변화를 고려하여 의사결정을 지원하거나, 사이버보안을 확보하는 것에 주안점을 두고 있었다. 또한 아시아의 기술 선도 국가인 중국과 일본은 과학기술 정책 수립을 위해 IARPA 연구 프로그램들을 참고하는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 4차 산업혁명 시대에 대응하기 위한 우리나라의 과학기술 정책 수립과 관련된 시사점을 제시한다.

송신 빔형성기 기반의 위성 시스템 구조 성능평가 (Performance Evaluation of Satellite System Based on Transmission Beamformer)

  • 문지윤;황명환;황석승
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.713-720
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    • 2018
  • 신호의 도래각(: Angle-of-Arrival, AOA) 추정기법, 간섭제거 기술, 및 송신 빔형성 기법 등을 기반으로 하는 신호정보 수집(: Signal Intelligence, SIGINT) 시스템은 다양한 신호정보를 효율적으로 수집하기 위해 요구되는 핵심 기술이다. 본 논문에서는 도래각 추정기, 적응 빔형성기, 신호처리 및 D/B 유닛, 송신 빔형성기로 구성된 신호정보 수집을 위한 위성 시스템의 효율적인 구조를 소개한다. 제시된 구조는 다양한 신호의 정확한 도래각 추정을 위해 MUSIC(: Multiple Signal Classification) 알고리즘을 사용하고, 불필요한 간섭 또는 재밍 신호를 제거하기 위해 MVDR(: Minimum Variance Distortionless Response) 기법을 사용하며, 수집된 정보 및 데이터의 효과적인 송신을 위해 MMSE(: Minimum Mean Square Error) 기반의 송신 빔형성 기법을 적용한다. 또한, 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 소개된 위성 시스템의 성능을 평가하고 분석한다.

Trend of Paradigm for integrating Blockchain, Artificial Intelligence, Quantum Computing, and Internet of Things

  • Rini Wisnu Wardhani;Dedy Septono Catur Putranto;Thi-Thu-Huong Le;Yustus Eko Oktian;Uk Jo;Aji Teguh Prihatno;Naufal Suryanto;Howon Kim
    • 스마트미디어저널
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    • 제12권2호
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    • pp.42-55
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    • 2023
  • 본 논문에서는 블록체인(Blockchain, BC), 인공지능 (Arificial Interlligence, AI), 양자 컴퓨팅 (Quantum Computing, QC) 및 사물 인터넷 (Internet of Things, IoT)의 결합이 의료, 물류 및 금융을 비롯한 다양한 산업 및 분야를 변화시킬 수 있는 가능성을 다룹니다. 이에 대해 기술들이 통합되는 경향과 발전, 그리고 이러한 기술들과 함께하는 잠재적 이점과 도전 과제를 분석합니다. 본 논문에서는 BC, AI, QC 및 IoT를 통합하기 위한 개념적 프레임워크를 제시하고, 제시한 프레임워크의 주요 특징과 도전 과제에 대해서 논의합니다. 또한 이러한 기술들을 통합하는 최신 연구와 개발, 그리고 이러한 기술들과 함께하는 주요 도전 과제와 기회를 살펴봅니다. 본 논문의 분석은 기술들을 통합하는 잠재적 이점을 강조하며, 보안성, 개인 정보 보호 및 효율성의 증대에 초점을 맞추어 이러한 기술들의 미래에 대한 인사이트를 제공합니다.