• 제목/요약/키워드: learning domains

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과학 기술 문헌 분석을 위한 기계학습 기반 범용 전문용어 인식 시스템 (Terminology Recognition System based on Machine Learning for Scientific Document Analysis)

  • 최윤수;송사광;전홍우;정창후;최성필
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제18D권5호
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    • pp.329-338
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    • 2011
  • 문헌에서의 전문용어 인식 연구는 정보검색, 정보추출, 시맨틱 웹, 질의응답 분야 등의 연구를 위한 선행 연구로서, 지금까지 대부분 특정 분야, 특히 생의학 분야에서 집중되어 연구되어 왔다. 그러나 기존 연구들이 특정 도메인 또는 문헌 내부 통계 정보를 활용함으로써 범용적인 전문용어 인식에 한계점을 보여 왔기 때문에, 본 연구에서는 웹 검색 결과와 사전, 후보용어의 문형 특징 등을 활용하는 기계 학습 기반 범용 전문용어 인식 방법을 제안하였다. 제안한 방법을 문헌의 지역 통계 정보를 사용하는 방법(C-value)과 비교 실험하여 80.8%의 F-값으로 6.5%의 성능향상을 보였다. 다양한 응집도 자질들을 접목한 두 번째 실험에서는 Normalized Google Distance 방법과 접목한 방식이 F-값 81.8%의 성능으로 최고의 성능을 나타냈다. 기계 학습 방법으로는 로지스틱 회귀분석, C4.5, SVMs 등을 적용하였는데, 일반적으로 이진 분류에 좋은 성능을 보이는 SVMs과 로지스틱 회귀분석 방법보다 결정 트리 방식의 C4.5가 전반적으로 좋은 성능을 보였다.

자동화 균열 탐지 시스템을 위한 딥러닝 모델에 관한 연구 (Deep Learning Models for Autonomous Crack Detection System)

  • 지홍근;김지나;황시정;김도건;박은일;김영석;류승기
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제10권5호
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    • pp.161-168
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    • 2021
  • 균열은 건물, 교량, 도로, 수송관 등의 기반시설의 안전성에 영향을 주는 요소이다. 본 연구에서는 검사 비용과 시간을 줄일 수 있는 자동화된 균열 탐지 시스템을 다룬다. 환경과 표면에 강건한 시스템을 구성하기 위해서, 본 연구에서는 여러 사전 연구에서 사용된 다양한 표면의 균열 데이터 셋을 수집하여 통합 데이터 셋을 구축하였다. 이후, 컴퓨터 비전 분야에 높은 성능을 발휘하는 VGG, ResNet, WideResNet, ResNeXt, DenseNet, EfficientNet 딥러닝 모델을 적용하였다. 통합 데이터 셋은 훈련 집합(80%)과 테스트 집합(20%)으로 나누어 모델 성능을 검증하기 위해서 사용했다. 실험 결과, DenseNet121 모델이 높은 마라미터 효율성을 가지면서도 테스트 집합에 대해 96.20%의 정확도를 달성하여 가장 높은 성능을 보여주었다. 딥러닝 모델의 균열 검출 성능 검증을 통해, DenseNet121를 활용하여 컴퓨팅 자원이 적은 소형 디바이스에서도 높은 균열 검출 성능을 보이는 탐지 시스템을 구축이 가능함을 확인했다.

Analysis of Plant Species in Elementary School Textbooks in South Korea

  • Kwon, Min Hyeong
    • 인간식물환경학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.485-498
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    • 2021
  • Background and objective: This study was conducted to find out the status of plant utilization in the current textbooks by analyzing the plants by grade and subject in the national textbooks for all elementary school grades in the 2015 revised curriculum in Korea. Methods: The data collected was analyzed using Microsoft Office Excel to obtain the frequency and ratio of collected plant data and SPSS for Windows 26.0 to determine learning content areas by grade and the R program was used to visualize the learning content areas. Results: A total of 232 species of plants were presented 1,047 times in the national textbooks. Based on an analysis of the plants presented by grade, the species that continued to increase in the lower grades tended to decrease in the fifth and sixth grades, the upper grades of elementary school. As for the number and frequency of plant species by subject, Korean Language had the highest number and frequency of plant species. The types of presentation of plants in textbooks were mainly text, followed by illustrations and photos of plants, which were largely used in first grade textbooks. In addition, as for the area of learning contents in which plants are used, in the lower grades, plants were used in the linguistic domain, and in the upper grades, in the botanical and environmental domains of the natural sciences. Herbaceous plants were presented more than woody plants, and according to an analysis of the plants based on the classification of crops, horticultural crops were presented the most, followed by food crops. Out of horticultural crops, flowering plants were found the most diversity with 63 species, but the plants that appeared most frequently were fruit trees that are commonly encountered in real life. Conclusion: As a result of this study, various plant species were included in elementary school textbooks, but most of them were horticultural crops encountered in real life depending on their use. Nevertheless, plant species with high frequency have continued a similar trend of frequency from the previous curriculums. Therefore, in the next curriculum, plant learning materials should be reflected according to social changes and students' preference for plants.

Precision Agriculture using Internet of Thing with Artificial Intelligence: A Systematic Literature Review

  • Noureen Fatima;Kainat Fareed Memon;Zahid Hussain Khand;Sana Gul;Manisha Kumari;Ghulam Mujtaba Sheikh
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제23권7호
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    • pp.155-164
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    • 2023
  • Machine learning with its high precision algorithms, Precision agriculture (PA) is a new emerging concept nowadays. Many researchers have worked on the quality and quantity of PA by using sensors, networking, machine learning (ML) techniques, and big data. However, there has been no attempt to work on trends of artificial intelligence (AI) techniques, dataset and crop type on precision agriculture using internet of things (IoT). This research aims to systematically analyze the domains of AI techniques and datasets that have been used in IoT based prediction in the area of PA. A systematic literature review is performed on AI based techniques and datasets for crop management, weather, irrigation, plant, soil and pest prediction. We took the papers on precision agriculture published in the last six years (2013-2019). We considered 42 primary studies related to the research objectives. After critical analysis of the studies, we found that crop management; soil and temperature areas of PA have been commonly used with the help of IoT devices and AI techniques. Moreover, different artificial intelligence techniques like ANN, CNN, SVM, Decision Tree, RF, etc. have been utilized in different fields of Precision agriculture. Image processing with supervised and unsupervised learning practice for prediction and monitoring the PA are also used. In addition, most of the studies are forfaiting sensory dataset to measure different properties of soil, weather, irrigation and crop. To this end, at the end, we provide future directions for researchers and guidelines for practitioners based on the findings of this review.

시설물 상태평가를 위한 파운데이션 모델 기반 2-Step 시설물 손상 분석 (2-Step Structural Damage Analysis Based on Foundation Model for Structural Condition Assessment)

  • 박현수;김휘영;정동기
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제39권5_1호
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    • pp.621-635
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    • 2023
  • 시설물 상태평가는 시설물의 사용성을 평가하고, 진단 주기를 결정하는 중요한 과정이다. 현재 수행되고 있는 인력 기반 방법은 안전, 효율, 객관성에 대한 문제를 안고 있어 이를 개선하기 위해 영상을 이용한 딥러닝(deep learning) 기반의 연구가 수행되고 있다. 그러나 시설물 손상 데이터는 발견하기 어려워 다량의 시설물 손상 학습 데이터를 구축하기 어렵고, 이는 딥러닝 기반 상태평가에 한계로 작용한다. 본 연구에서는 영상 기반 시설물 상태평가의 학습 데이터 부족으로 인한 어려움을 개선하기 위해 파운데이션 모델(foundation model) 기반 2-step 시설물 손상 분석을 제시한다. 시설물 상태평가의 요소를 객체화와 정량화로 세분화하고, 정량화 단계에서 영상 분할(segmentation) 파운데이션 모델을 적용하였다. 본 연구의 방법은 기존 영상 분할 방법 대비 10% 포인트 이상 높은 mean intersection over union을 나타냈고, 특히 철근 노출의 경우에는 40% 포인트 이상의 성능 개선을 보였다. 본 연구의 방법이 학습 데이터 구축이 어려운 도메인에 성능 개선을 가져올 것이라 기대한다.

딥러닝을 사용하는 IoT빅데이터 인프라에 필요한 DNA 기술을 위한 분산 엣지 컴퓨팅기술 리뷰 (Distributed Edge Computing for DNA-Based Intelligent Services and Applications: A Review)

  • ;조위덕
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제9권12호
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    • pp.291-306
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    • 2020
  • 오늘날 데이터 네트워크 AI (DNA) 기반 지능형 서비스 및 애플리케이션은 비즈니스의 삶의 질과 생산성을 향상시키는 새로운 차원의 서비스를 제공하는 것이 현실이 되었다. 인공지능(AI)은 IoT 데이터(IoT 장치에서 수집한 데이터)의 가치를 높이며, 사물 인터넷(IoT)은 AI의 학습 및 지능 기능을 촉진한다. 딥러닝을 사용하여 대량의 IoT 데이터에서 실시간으로 인사이트를 추출하려면 데이터가 생성되는 IoT 단말 장치에서의 처리능력이 필요하다. 그러나 딥러닝에는 IoT 최종 장치에서 사용할 수 없는 상당 수의 컴퓨팅 리소스가 필요하다. 이러한 문제는 처리를 위해 IoT 최종 장치에서 클라우드 데이터 센터로 대량의 데이터를 전송함으로써 해결되었다. 그러나 IoT 빅 데이터를 클라우드로 전송하면 엄청나게 높은 전송 지연과 주요 관심사인 개인 정보 보호 문제가 발생한다. 분산 컴퓨팅 노드가 IoT 최종 장치 가까이에 배치되는 엣지 컴퓨팅은 높은 계산 및 짧은 지연 시간 요구 사항을 충족하고 사용자의 개인 정보를 보호하는 실행 가능한 솔루션이다. 본 논문에서는 엣지 컴퓨팅 내에서 딥러닝을 활용하여 IoT 최종 장치에서 생성된 IoT 빅 데이터의 잠재력을 발휘하는 현재 상태에 대한 포괄적인 검토를 제공한다. 우리는 이것이 DNA 기반 지능형 서비스 및 애플리케이션 개발에 기여할 것이라고 본다. 엣지 컴퓨팅 플랫폼의 여러 노드에서 딥러닝 모델의 다양한 분산 교육 및 추론 아키텍처를 설명하고 엣지 컴퓨팅 환경과 네트워크 엣지에서 딥러닝이 유용할 수 있는 다양한 애플리케이션 도메인에서 딥러닝의 다양한 개인 정보 보호 접근 방식을 제공한다. 마지막으로 엣지 컴퓨팅 내에서 딥러닝을 활용하는 열린 문제와 과제에 대해 설명한다.

초등SW융합교육의 효과에 대한 메타분석 (Effects of SW-STEAM Education for Elementary School: A Meta-Analysis)

  • 배윤주;이정민
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제20권10호
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    • pp.247-258
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    • 2020
  • 본 연구는 국내 초등SW융합교육의 효과를 메타분석을 통해 종합적이고 체계적으로 분석하는데 그 목적이 있다. 이를 위하여 초등SW융합교육 관련 29편의 학위논문 및 학술지를 대상으로 메타분석을 시행하였고, 총 60개의 효과크기가 나타났으며 R프로그램을 활용해 결과를 도출하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, SW융합교육의 전체효과크기는 .35의 중간효과크기로 나타났다. 둘째, SW융합교육의 효과크기는 인지적, 정의적 영역 모두에서 통계적으로 유의한 효과가 있는 것으로 나타났다. 셋째, SW융합교육의 효과에 있어 조절변인들 모두 연구간 효과크기의 차이를 유의하게 설명하는 것으로 나타났다. 이와 같은 연구결과에 따라 초등SW융합교육이 학습효과를 증진시킨다는 통합적 결론을 도출하고 초등SW융합교육 설계 및 실행시 고려해야할 가이드라인을 제안하였다.

개인 변인에 따른 초등교사의 초등과학수업 실행전문성 분석 (Analysis of Elementary Teachers' Professional Performance about Science Teaching Practice according to Their Personal Variables)

  • 여상인;성승민
    • 한국초등과학교육학회지:초등과학교육
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    • 제32권4호
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    • pp.535-544
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    • 2013
  • The purpose of this study is to analyze the elementary teachers' professional performance about science teaching practice according to their personal variables. For this study, professional performance test was modified based on Woo's 'framework for progression and learning in the professional development of elementary teachers' science teaching practice', which included 6 elements such as 'lesson plans', 'creating the learning environment', 'inquiry', 'conceptual understanding', 'practical application', and 'assessment'. And then it conducted to 79 elementary teachers. The collected data were analyzed by the statistical package SPSS. The results of this study were as follows: There was statistically significant difference in the sub-domains of professional performance according to teachers' career, experience of training program, deciding method of exclusive subject. But there was almost no significant difference in other personal variables, such as gender, major, etc. Findings suggest that there are needs of further study about interaction effects of personal variables affecting teachers' professional performance of science teaching practice in detail.

Approximate k values using Repulsive Force without Domain Knowledge in k-means

  • Kim, Jung-Jae;Ryu, Minwoo;Cha, Si-Ho
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제14권3호
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    • pp.976-990
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    • 2020
  • The k-means algorithm is widely used in academia and industry due to easy and simple implementation, enabling fast learning for complex datasets. However, k-means struggles to classify datasets without prior knowledge of specific domains. We proposed the repulsive k-means (RK-means) algorithm in a previous study to improve the k-means algorithm, using the repulsive force concept, which allows deleting unnecessary cluster centroids. Accordingly, the RK-means enables to classifying of a dataset without domain knowledge. However, three main problems remain. The RK-means algorithm includes a cluster repulsive force offset, for clusters confined in other clusters, which can cause cluster locking; we were unable to prove RK-means provided optimal convergence in the previous study; and RK-means shown better performance only normalize term and weight. Therefore, this paper proposes the advanced RK-means (ARK-means) algorithm to resolve the RK-means problems. We establish an initialization strategy for deploying cluster centroids and define a metric for the ARK-means algorithm. Finally, we redefine the mass and normalize terms to close to the general dataset. We show ARK-means feasibility experimentally using blob and iris datasets. Experiment results verify the proposed ARK-means algorithm provides better performance than k-means, k'-means, and RK-means.

기본간호학실습 수업의 문화기술지 연구 (An Ethnography on Fundamental Nursing Practice Class)

  • 안효자;박현주
    • 기본간호학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.33-45
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    • 2018
  • Purpose: Objectives of this study were to identify and describe cultural meaning for nursing students in the class in fundamental nursing practice. Methods: Data were collected from November 2016 to May 2017 included focus group interviews and participants observation. The key informants in this study included 23 nursing students divided into 3 focus groups who had taken the course in fundamental nursing practice in university U and university S in Kyungpook, and university D in Jeonnam. Interviews continued until no new information could be identified from transcripts. Data were analyzed using the taxonomic analysis method developed by Spradley. Results: Based on the data acquired from the interviews, cultural domains in the class "fundamental nursing practice" were classified as 'community oriented activities', 'learning and playing space', 'relationship of difference and discrimination', 'time for present and future'. Conclusion: The culture in the class "fundamental nursing practice" could be summarized as 'non-standardized learning with team dynamics'. Also nursing students learned about a small society whose members are becoming nurses. Results indicate that it is critical for professors to understand students' values, beliefs and their attitude in order to aid in adjustment to class.