• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제29권4호
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• pp.47-54
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• 2024

첨단기술을 활용한 문화예술 교육은 기술에 대한 문해력 향상과 자기표현, 그리고 융합적 역량 개발의 측면에서 그 중요성이 증대되고 있다. 이에 혁신적인 멀티모달 AI의 생성과정과 결과평가는 확대된 시청각 경험을 제공하고 창의적 영감을 향상할 수 있다. 특히, AI와 함께 음악을 만드는 과정은 멜로디와 악상을 떠올리는 것부터 가사 개선, 편집과 변주, 악기 연주 등 모든 영역에 걸쳐 혁신적 경험을 제공한다. 이에 본 연구에서는 음악 생성 AI 플랫폼을 활용하여 과제를 수행하고 동료 학습자와 토론하는 과정을 실증적으로 분석하고자 하였다. 그 결과 자발적 참여를 통해 12개의 서비스와 10개의 평가기준 유형을 수집하여 사용패턴과 목적으로 구분할 수 있었다. 이를 토대로 학습자 관점의 AI 기반 교양교육을 위한 학술적, 기술적, 정책적 시사점을 제시하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제29권3호
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• pp.11-20
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• 2024

AI(Artificial Intelligence)의 다양한 모델 중 생성 모델, 특히 GAN(Generative Adversarial Network)은 이미지 처리, 밀도 추정, 스타일 전이 등 다양한 응용 분야에서 성공을 거두었다. 이러한 GAN은 CGAN(Conditional GAN), CycleGAN, BigGAN 등의 방식으로 확장 및 개선되었지만 재난 시뮬레이션, 의료 분야, 도시 계획 등 특정 분야에서는 데이터 부족과 불안정한 학습에 의한 이미지 왜곡 문제로 실제 시스템 적용에 문제가 되고 있다. 본 논문에서는 클래스 항목을 판별하는 ACGAN(Auxiliary Classifier GAN) 구조를 기반으로 기존 PGGAN(Progressive Growing of GAN)의 점진적 학습 방식을 활용한 새로운 점진적 단계의 학습 방법론 PST(Progressive Step Training)를 제안한다. PST 모델은 기존 방법 대비 70.82% 빠른 안정화, 51.3% 낮은 표준 편차, 후반 고해상도의 안정적 손실값 수렴 그리고 94.6% 빠른 손실 감소를 달성한다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제9권3호
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• pp.303-310
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• 2021

교량의 균열은 교량의 상태를 나타내는 중요한 요소이며 주기적인 모니터링 대상이다. 그러나 전문가가 육안으로 점검하는 것은 비용, 시간, 신뢰성 면에서 문제가 있다. 따라서 최근에는 이러한 문제를 극복하기 위해 자동화 가능한 딥러닝 모델을 적용하기 위한 연구가 시작되었다. 딥러닝 모델은 예측할 상황에 대한 충분한 데이터가 필요하지만 교량 균열 데이터는 상대적으로 얻기가 어렵다. 특히 교량의 설계, 위치, 공법에 따라 교량 균열의 형상이 달라질 수 있어 특정 상황에서 많은 양의 균열 데이터를 수집하기 어려움이 따른다. 본 연구에서는 적대적 생성 신경망(Generative Adversarial Network, GAN)을 통해 불충분한 균열 데이터를 생성하고 학습하는 균열 탐지 모델을 개발했다. 본 연구에서는 GAN을 이용하여 주어진 균열 데이터와 통계적으로 유사한 데이터를 성공적으로 생성했으며, 생성된 이미지를 사용하지 않을 때보다 생성된 이미지를 사용할 때 약 3% 더 높은 정확도로 균열 감지가 가능했다. 이러한 접근 방식은 교량의 균열 검출이 필요하지만 균열 데이터는 충분하지 않거나 하나의 클래스에 대한 데이터가 상대적으로 적을 때 감지 모델의 성능을 효과적으로 향상시킬 것으로 기대된다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제23권5호
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• pp.9-17
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• 2018

최근 바이오인식 기술이 대중화됨에 따라 위 변조에 대응하는 연구 및 시도들이 많이 진행되고 있다. 본 논문에서 인공지능으로 만든 합성된 얼굴을 진짜 얼굴인지 합성된 가짜 얼굴인지를 판별하는 방법을 제안하고자 한다. 제안하는 알고리즘은 크게 2가지 단계로 구성되어 있다. 먼저, 실제 얼굴 사진에 여러 가지 GAN(Generative Adversarial Networks)알고리즘을 통해 합성된 가짜 얼굴을 생성하게 된다. 이후, 실제 얼굴 영상과 생성된 얼굴 영상을 딥러닝 알고리즘에 입력하여 진짜 또는 가짜인지 판별하도록 한다. 제안한 알고리즘은 실제 육안으로도 구별하기 어려운 합성 영상도 잘 구분하고, 테스트 결과 88.7%의 정확도를 확인하였다.

• 센서학회지
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• 제30권5호
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• pp.300-308
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• 2021

Usually, during slaughter, the meat is divided into large chunks by part after deboning. The meat chunks are inspected for the presence of needles with an X-ray scanner. Although needles in the meat chunks are easily detectable, they can also be found in trimmings and meat offals, where meat skins, fat chunks, and pieces of meat from different parts get agglomerated. Detection of needles in trimmings and meat offals becomes challenging because of many needle-like patterns that are detected by the X-ray scanner. This problem can be solved by learning the trimmings or meat offals using deep learning. However, it is not easy to collect a large number of learning patterns in trimmings or meat offals. In this study, we demonstrate the use of deep convolutional generative adversarial network (DCGAN) to create fake images of trimmings or meat offals and train them using a convolution neural network (CNN).

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.41-47
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• 2019

In this paper, we propose a application of conditional generative adversarial network (cGAN) for generation of contrast enhanced computed tomography (CT) image. Two types of CT data which were the enhanced and non-enhanced were used and applied by the histogram equalization for adjusting image intensities. In order to validate the generation of contrast enhanced CT data, the structural similarity index measurement (SSIM) was performed. Prepared generated contrast CT data were analyzed the statistical analysis using paired sample t-test. In order to apply the optimized algorithm for the lymph node cancer, they were calculated by short to long axis ratio (S/L) method. In the case of the model trained with CT data and their histogram equalized SSIM were $0.905{\pm}0.048$ and $0.908{\pm}0.047$. The tumor S/L of generated contrast enhanced CT data were validated similar to the ground truth when they were compared to scanned contrast enhanced CT data. It is expected that advantages of Generated contrast enhanced CT data based on deep learning are a cost-effective and less radiation exposure as well as further anatomical information with non-enhanced CT data.

• 스마트미디어저널
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• 제8권2호
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• pp.46-57
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• 2019

In recent research, deep learning-based methods have achieved state-of-the-art performance in various computer vision tasks. However, these methods are commonly supervised, and require huge amounts of annotated data to train. Acquisition of data demands an additional costly effort, particularly for the tasks where it becomes challenging to obtain large amounts of data considering the time constraints and the requirement of professional human diligence. In this paper, we present a data level synthetic sampling solution to learn from small and imbalanced data sets using Generative Adversarial Networks (GANs). The reason for using GANs are the challenges posed in various fields to manage with the small datasets and fluctuating amounts of samples per class. As a result, we present an approach that can improve learning with respect to data distributions, reducing the partiality introduced by class imbalance and hence shifting the classification decision boundary towards more accurate results. Our novel method is demonstrated on a small dataset of 2789 tomato plant disease images, highly corrupted with class imbalance in 9 disease categories. Moreover, we evaluate our results in terms of different metrics and compare the quality of these results for distinct classes.

• Geomechanics and Engineering
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• 제30권3호
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• pp.247-258
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• 2022

A field velocity resistivity probe (FVRP) can measure compressional waves, shear waves and electrical resistivity in boreholes. The objective of this study is to perform the soil classification through a machine learning technique through elastic wave velocity and electrical resistivity measured by FVRP. Field and laboratory tests are performed, and the measured values are used as input variables to classify silt sand, sand, silty clay, and clay-sand mixture layers. The accuracy of k-nearest neighbors (KNN), naive Bayes (NB), random forest (RF), and support vector machine (SVM), selected to perform classification and optimize the hyperparameters, is evaluated. The accuracies are calculated as 0.76, 0.91, 0.94, and 0.88 for KNN, NB, RF, and SVM algorithms, respectively. To increase the amount of data at each soil layer, the synthetic minority oversampling technique (SMOTE) and conditional tabular generative adversarial network (CTGAN) are applied to overcome imbalance in the dataset. The CTGAN provides improved accuracy in the KNN, NB, RF and SVM algorithms. The results demonstrate that the measured values by FVRP can classify soil layers through three kinds of data with machine learning algorithms.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권12호
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• pp.1588-1594
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• 2020

본 논문에서는 심층신경망(deep neural network, DNN)을 이용하여 디지털 홀로그램을 생성하는 신경망의 학습을 위한 데이터 균형 조정 방법에 대하여 논의 한다. 심층신경망은 딥러닝(deep learning, DL) 기술에 기반을 두고 있고, 생성형 적대적 네트워크(generative adversarial network, GAN)계열을 이용한다. 심층 신경망을 통하여 생성 하고자하는 홀로그램의 기본 단위인 프린지 패턴은 홀로그램 평면과 객체의 위치에 따라 데이터의 형태가 매우 다르다. 하지만 데이터의 분류 기준이 명확하지 않기 때문에 학습 데이터의 불균형이 생길 수 있다. 학습 데이터의 불균형은 곧 학습의 불안정 요소로 작용한다. 따라서 분류 기준이 명확하지 않은 데이터를 분류하고 균형을 맞추는 방법을 제시한다. 그리고 이를 통하여 학습이 안정화됨을 보인다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.174-176
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• 2022

본 논문에서는인공지능(AI; Artificial Intelligence)알고리즘을 활용한 조음 장애 아동들의 '개인화된 맞춤형 학습' 모바일 애플리케이션을 제시한다. 조음과 관련된 빅데이터(Big Data)를 수집-정제-가공한 데이터 셋(Data Set)으로 학습자의 조음 상황 및 정도를 분석, 판단, 예측한다. 특히, 인공지능 활용 시 기존 애플리케이션에 비해 어떻게 개선되고 고도화할수 있는지를 UX/UI(GUI) 측면에서 바라보고 프로토타입 모델을 설계해 보았다. 지금까지 시각적 경험에 많이 치중해 있었다면, 이제는 데이터를 어떻게 가공하여 사용자에게 UX/UI(GUI) 경험을 제공할 수 있는지가 중요한 시점이다. 제시한 모바일 애플리케이션의 UX/UI(GUI)는 딥러닝(Deep Learning)의 CRNN(Convolution Recurrent Neural Network)과 Auto Encoder GPT-3 (Generative Pretrained Transformer)를 활용하여 학습자의 조음 정도와 상황에 맞게 제공하고자 하였다. 인공지능 알고리즘의 활용은 조음 장애 아동들에게 완성도 높은 학습환경을 제공하여 학습효과를 높일 수 있를 것이다. '개인화된 맞춤형 학습'으로 조음의 완성도를 높여서, 대화에 대한 두려움이나 불편함을 갖지 않길 바란다.