• 스마트미디어저널
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• 제13권6호
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• pp.16-23
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• 2024

돼지는 꿀꿀거림, 기침, 비명과 같은 다양한 소리로 환경에 대한 반응과 건강 상태를 나타낸다. 돼지 음성의 중요성으로 최근 들어 돼지의 음성은 축산업 종사자에게 매우 중요한 데이터로 활발하게 연구되고 있다. 이를 위해 돼지의 음성 패턴을 분석하여 농장 소음 속에서 돼지의 음성을 구분하고 음성과 기침 소리를 구분하는 경량화 MobileNet 모델을 제안한다. 이 MobileNet은 돈사 내에서 다양한 배경 잡음, 기침 소리 등의 다양한 소리 속에서 돼지의 음성만을 정밀하게 구분하고 분석할 수 있었다. 테스트 결과, 이 모델은 98.2%의 높은 정확도를 보여주었다. 이러한 결과를 바탕으로 향후 연구에서는 돼지의 감정 분석, 스트레스 파악 등의 문제 해결을 기대한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제28권2호
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• pp.168-173
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• 2024

화자인식은 개개인마다 다른 음성 주파수를 분석하여 미리 저장된 음성과 비교해 본인 여부를 판단하는 하나의 기술을 의미한다. 딥러닝 기반의 화자인식은 여러 분야에 적용되고 있으며, 펫 로봇도 그 중 하나이다. 하지만 펫 로봇의 하드웨어 성능은 딥러닝 기술의 많은 메모리 공간과 연산에 있어 매우 제한적인 상황이다. 이는 펫 로봇이 사용자와 실시간 상호작용에 있어 해결해야 할 중요한 문제점이다. 딥러닝 모델의 경량화는 위와 같은 문제를 해결하기 위한 하나의 중요한 방법으로 자리하였으며, 최근 많은 연구가 진행되고 있다. 이 논문에서는 특정한 명령어 형태인 펫 로봇용 음성 데이터 세트를 구축하고 잔차(Residual)를 활용한 모델들의 결과를 비교해 펫 로봇용 화자인식의 경량화 연구의 결과를 서술하며, 결론에서는 제안한 방법에 대한 결과와 향후 연구방안에 대해 서술한다.

• PNF and Movement
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• 제22권1호
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• pp.43-54
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• 2024

Purpose: Falls among persons older than 65 years are a significant concern due to their frequency and severity. This study aimed to develop a vest-type embedded artificial intelligence (AI) system capable of detecting and predicting falls in various scenarios. Methods: In this study, we established and developed a vest-type embedded AI system to judge and predict falls in various directions and situations. To train the AI, we collected data using acceleration and gyroscope values from a six-axis sensor attached to the seventh cervical and the second sacral vertebrae of the user, considering accurate motion analysis of the human body. The model was constructed using a neural network-based AI prediction algorithm to anticipate the direction of falls using the collected pedestrian data. Results: We focused on developing a lightweight and efficient fall prediction model for integration into an embedded AI algorithm system, ensuring real-time network optimization. Our results showed that the accuracy of fall occurrence and direction prediction using the trained fall prediction model was 89.0% and 78.8%, respectively. Furthermore, the fall occurrence and direction prediction accuracy of the model quantized for embedded porting was 87.0 % and 75.5 %, respectively. Conclusion: The developed fall detection and prediction system, designed as a vest-type with an embedded AI algorithm, offers the potential to provide real-time feedback to pedestrians in clinical settings and proactively prepare for accidents.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2019년도 춘계학술발표대회
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• pp.435-437
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• 2019

모바일 환경에서 다양한 AI 관련 응용을 수행하기 위해, 정확도에 기반한 크고 깊은 신경망 이외에, 정확도를 비교적 유지하면서 좀더 효율적인 신경망 구조에 대한 다양한 연구가 진행중이다. 본 논문에서는 모바일 딥러닝을 위한 다양한 임베디드 장치 및 모바일 폰에서의 성능 평가를 통해 경량 신경망의 비교 분석에 대한 연구를 담고 있다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제26권5호
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• pp.668-674
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• 2022

시각 정보를 이용한 기계 학습 기술은 주변 상황 인지, 결함 감지, 보안 그리고 사용자 분석과 같이 산업, 서비스 분야에서 활용성이 높아졌다. 그 중 CCTV 영상 분석을 통한 사용자 분석은 시각 정보를 잘 활용하는 실용적인 부분이라고 할 수 있다. 또한 이러한 임베디드 환경에서의 실용성을 높이기 위한 신경 회로망 경량화에 대한 연구가 지속되고 있다. 본 논문에서는 디스플레이형 자판기인 키오스크에서 활용할 수 있는 사람 및 얼굴 검출과 사용자의 나이 및 성별 분류 시스템을 제안한다. 제안하는 모델은 MobileNet, YOLOv2, 생략 연결을 기반으로 설계되었으며, 검출과 분류 망을 개별적으로 학습한 뒤 결합한 2-stage 구조를 띈다. 또한 주의 집중 기법을 사용하여 시스템의 성능을 향상시키고자 하였다. 제안하는 시스템에 대한 구동과 성능 평가는 소형 그래픽 처리 유닛인 Nvidia Jetson Nano에서 진행하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권2호
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• pp.167-177
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• 2022

위성 영상 촬영 후 지상국에 전송된 영상을 이용하여 최종 위성 영상을 획득하기 위해 많은 영상 전/후 처리 과정이 수반된다. 전/후처리 과정 중 레벨 1R 영상에서 레벨 1G 영상으로 변환 시 기하 보정은 필수적으로 요구된다. 기하 보정 알고리즘에서는 보간 기법을 필연적으로 사용하게 되며, 보간 기법의 정확도에 따라서 레벨 1G 영상의 품질이 결정된다. 또한, 레벨 프로세서에서 수행되는 보간 알고리즘의 고속화 역시 매우 중요하다. 본 논문에서는 레벨 1R에서 레벨 1G로 변환 시 기하 보정에 필요한 경량화된 심층 컨볼루션 신경망 기반 보간 기법에 대해 제안하였다. 제안한 기법은 위성 영상의 해상도를 2배 향상하며, 빠른 처리 속도를 위해 경량화된 심층 컨볼루션 신경망으로 딥러닝 네트워크를 구성하였다. 또한, panchromatic (PAN) 밴드 정보를 활용하여 multispectral (MS) 밴드의 영상 품질 개선이 가능한 피처 맵 융합 방법을 제안하였다. 제안된 보간 기술을 통해 획득한 영상은 기존의 딥러닝 기반 보간 기법에 비해 정량적인 peak signal-to-noise ratio (PSNR) 지표에서 PAN 영상은 약 0.4 dB, MS 영상은 약 4.9 dB 개선된 결과를 보여주었으며, PAN 영상 크기 기준 36,500×36,500 입력 영상의 해상도를 2배 향상된 영상 획득 시 기존 딥러닝 기반 보간 기법 대비 처리 속도가 약 1.6배 향상됨을 확인하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.93-98
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• 2021

딥 러닝의 발전으로 다양한 AI 기반의 응용이 많아지고, 그 모델의 규모도 매우 커지고 있다. 그러나 임베디드 기기와 같이 자원이 제한적인 환경에서는 모델의 적용이 어렵거나 전력 부족 등의 문제가 존재한다. 이를 해결하기 위해서 클라우드 기술 또는 오프로딩 기술을 활용하거나, 모델의 매개변수 개수를 줄이거나 계산을 최적화하는 등의 경량화 방법이 제안되었다. 본 논문에서는 다양한 프레임워크들의 상호 교환 포맷으로 사용되고 있는 ONNX(개방형 신경망 교환 포맷) 포맷에 딥러닝 경량화 방법 중 학습된 모델의 양자화를 적용한다. 경량화 전 모델과의 신경망 구조와 추론성능을 비교하고, 양자화를 위한 다양한 모듈 방식를 분석한다. 실험을 통해 ONNX의 양자화 결과, 정확도는 차이가 거의 없으며 기존 모델보다 매개변수 크기가 압축되었으며 추론 시간 또한 전보다 최적화되었음을 알 수 있었다.

• 한국소음진동공학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.119-127
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• 2004

Butterfly valves are popularly used in service in the industrial and water works pipeline systems with large diameter because of its lightweight, simple structure and the rapidity of its manipulation. Sometimes cavitation can occur. resulting in noise, vibration and rapid deterioration of the valve trim, and do not allow further operation. Thus, the monitoring of cavitation is of economic interest and is very importance in industry. This paper proposes a condition monitoring scheme using statistical feature evaluation and support vector machine (SVM) to detect the cavitation conditions of butterfly valve which used as a flow control valve at the pumping stations. The stationary features of vibration signals are extracted from statistical moments. The SVMs are trained, and then classify normal and cavitation conditions of control valves. The SVMs with the reorganized feature vectors can distinguish the class of the untrained and untested data. The classification validity of this method is examined by various signals that are acquired from butterfly valves in the pumping stations and compared the classification success rate with those of self-organizing feature map neural network.

• 대한기계학회논문집A
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• 제32권11호
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• pp.990-996
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• 2008

Nowadays, the trend to a lightweight design accelerates the use of advanced high strength steel (AHSS) in automotive industry. Springback phenomena is a hot issue in the sheet metal forming, especially bending process using AHSS. Several analytical methods for that have been proposed in recent years. Each of method has their advantages and disadvantages. There are only a few optimal solutions which can minimize the two objectives simultaneously. In this study, an effective method optimized the multi objective value. The method by the design of experiments(DOE) and artificial neural network(ANN) was presented to compensate springback of bending parts. This method was applied to L and V bending process. The effective method could be optimized to multiple object. It was confirmed that the proposed method was more efficient than traditional manual FEA procedure and the trial and error approach for springback compensation.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2021년도 제64차 하계학술대회논문집 29권2호
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• pp.313-315
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• 2021

Timely and accurate diagnosis of lung diseases using Chest X-ray images has been gained much attention from the computer vision and medical imaging communities. Although previous studies have presented the capability of deep convolutional neural networks by achieving competitive binary classification results, their models were seemingly unreliable to effectively distinguish multiple disease groups using a large number of x-ray images. In this paper, we aim to build an advanced approach, so-called Ensemble Knowledge Distillation (EKD), to significantly boost the classification accuracies, compared to traditional KD methods by distilling knowledge from a cumbersome teacher model into an ensemble of lightweight student models with parallel branches trained with ground truth labels. Therefore, learning features at different branches of the student models could enable the network to learn diverse patterns and improve the qualify of final predictions through an ensemble learning solution. Although we observed that experiments on the well-established ChestX-ray14 dataset showed the classification improvements of traditional KD compared to the base transfer learning approach, the EKD performance would be expected to potentially enhance classification accuracy and model generalization, especially in situations of the imbalanced dataset and the interdependency of 14 weakly annotated thorax diseases.