• Title/Summary/Keyword: long-memory

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Development of Dolphin Click Signal Classification Algorithm Based on Recurrent Neural Network for Marine Environment Monitoring (해양환경 모니터링을 위한 순환 신경망 기반의 돌고래 클릭 신호 분류 알고리즘 개발)

  • Seoje Jeong;Wookeen Chung;Sungryul Shin;Donghyeon Kim;Jeasoo Kim;Gihoon Byun;Dawoon Lee
    • Geophysics and Geophysical Exploration
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    • v.26 no.3
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    • pp.126-137
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    • 2023
  • In this study, a recurrent neural network (RNN) was employed as a methodological approach to classify dolphin click signals derived from ocean monitoring data. To improve the accuracy of click signal classification, the single time series data were transformed into fractional domains using fractional Fourier transform to expand its features. Transformed data were used as input for three RNN models: long short-term memory (LSTM), gated recurrent unit (GRU), and bidirectional LSTM (BiLSTM), which were compared to determine the optimal network for the classification of signals. Because the fractional Fourier transform displayed different characteristics depending on the chosen angle parameter, the optimal angle range for each RNN was first determined. To evaluate network performance, metrics such as accuracy, precision, recall, and F1-score were employed. Numerical experiments demonstrated that all three networks performed well, however, the BiLSTM network outperformed LSTM and GRU in terms of learning results. Furthermore, the BiLSTM network provided lower misclassification than the other networks and was deemed the most practically appliable to field data.

A Study on Deep Learning Model for Discrimination of Illegal Financial Advertisements on the Internet

  • Kil-Sang Yoo; Jin-Hee Jang;Seong-Ju Kim;Kwang-Yong Gim
    • Journal of the Korea Society of Computer and Information
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    • v.28 no.8
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    • pp.21-30
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    • 2023
  • The study proposes a model that utilizes Python-based deep learning text classification techniques to detect the legality of illegal financial advertising posts on the internet. These posts aim to promote unlawful financial activities, including the trading of bank accounts, credit card fraud, cashing out through mobile payments, and the sale of personal credit information. Despite the efforts of financial regulatory authorities, the prevalence of illegal financial activities persists. By applying this proposed model, the intention is to aid in identifying and detecting illicit content in internet-based illegal financial advertisining, thus contributing to the ongoing efforts to combat such activities. The study utilizes convolutional neural networks(CNN) and recurrent neural networks(RNN, LSTM, GRU), which are commonly used text classification techniques. The raw data for the model is based on manually confirmed regulatory judgments. By adjusting the hyperparameters of the Korean natural language processing and deep learning models, the study has achieved an optimized model with the best performance. This research holds significant meaning as it presents a deep learning model for discerning internet illegal financial advertising, which has not been previously explored. Additionally, with an accuracy range of 91.3% to 93.4% in a deep learning model, there is a hopeful anticipation for the practical application of this model in the task of detecting illicit financial advertisements, ultimately contributing to the eradication of such unlawful financial advertisements.

Research on the Application of AI Techniques to Advance Dam Operation (댐 운영 고도화를 위한 AI 기법 적용 연구)

  • Choi, Hyun Gu;Jeong, Seok Il;Park, Jin Yong;Kwon, E Jae;Lee, Jun Yeol
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.387-387
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    • 2022
  • 기존 홍수기시 댐 운영은 예측 강우와 실시간 관측 강우를 이용하여 댐 운영 모형을 수행하며, 예측 결과에 따라 의사결정 및 댐 운영을 실시하게 된다. 하지만 이 과정에서 반복적인 분석이 필요하며, 댐 운영 모형 수행자의 경험에 따라 예측 결과가 달라져서 반복작업에 대한 자동화, 모형 수행자에 따라 달라지지 않는 예측 결과의 일반화가 필요한 상황이다. 이에 댐 운영 모형에 AI 기법을 적용하여, 다양한 강우 상황에 따른 자동 예측 및 모형 결과의 일반화를 구현하고자 하였다. 이를 위해 수자원 분야에 적용된 국내외 129개 연구논문에서 사용된 딥러닝 기법의 활용성을 분석하였으며, 다양한 수자원 분야 AI 적용 사례 중에서 댐 운영 예측 모형에 적용한 사례는 없었지만 유사한 분야로는 장기 저수지 운영 예측과 댐 상·하류 수위, 유량 예측이 있었다. 수자원의 시계열 자료 활용을 위해서는 Long-Short Term Memory(LSTM) 기법의 적용 활용성이 높은 것으로 분석되었다. 댐 운영 모형에서 AI 적용은 2개 분야에서 진행하였다. 기존 강우관측소의 관측 강우를 활용하여 강우의 패턴분석을 수행하는 과정과, 강우에서 댐 유입량 산정시 매개변수 최적화 분야에 적용하였다. 강우 패턴분석에서는 유사한 표본끼리 묶음을 생성하는 K-means 클러스터링 알고리즘과 시계열 데이터의 유사도 분석 방법인 Dynamic Time Warping을 결합하여 적용하였다. 강우 패턴분석을 통해서 지점별로 월별, 태풍 및 장마기간에 가장 많이 관측되었던 강우 패턴을 제시하며, 이를 모형에서 직접적으로 활용할 수 있도록 구성하였다. 강우에서 댐 유입량을 산정시 활용되는 매개변수 최적화를 위해서는 3층의 Multi-Layer LSTM 기법과 경사하강법을 적용하였다. 매개변수 최적화에 적용되는 매개변수는 중권역별 8개이며, 매개변수 최적화 과정을 통해 산정되는 결과물은 실측값과 오차가 제일 적은 유량(유입량)이 된다. 댐 운영 모형에 AI 기법을 적용한 결과 기존 반복작업에 대한 자동화는 이뤘으며, 댐 운영에 따른 상·하류 제약사항 표출 기능을 추가하여 의사결정에 소요되는 시간도 많이 줄일 수 있었다. 하지만, 매개변수 최적화 부분에서 기존 댐운영 모형에 적용되어 있는 고전적인 매개변수 추정기법보다 추정시간이 오래 소요되며, 매개변수 추정결과의 일반화가 이뤄지지 않아 이 부분에 대한 추가적인 연구가 필요하다.

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A Qualitative Case Study about Social Support and Participation Experience in Senior Counselling Program (라이프케어를 위한 노인심리상담교육 경험의 사회적 지지와 참여에 관한 질적사례연구)

  • Kim, Yong-Nam
    • Journal of Korea Entertainment Industry Association
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    • v.13 no.3
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    • pp.221-229
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    • 2019
  • This study intended to find out the participants' learning process in senior counselling program for life care and the meanings of senior's social support and participation in society. The study method was conducted with this researcher through a narrative' interview during 15-week learning course of senior counselling program in the life-long learning institute at A university. As the results, it could found that senior trainees were able to enhance their intellectual level through the senior counselling program to enhance their self-esteems and improve their memory through the education. Also, through the license of senior counsellor, they became more sophisticated and developed the abilities of comprehension and empathy about the senior in experiencing the intergenerational interactions in the space of social interactions, and the enjoyment of learning changed the senior's behaviors and increased their life quality. This research identified that a learning process enabled to continue the senior's social support and participation in society and made the senior achieve various interactions and practical learning through the exchange of trainees' various cultures. Based on these results, it is expected that various, systematic educational programs will be able to improve the senior's life care in future.

Fake News Detection Using CNN-based Sentiment Change Patterns (CNN 기반 감성 변화 패턴을 이용한 가짜뉴스 탐지)

  • Tae Won Lee;Ji Su Park;Jin Gon Shon
    • KIPS Transactions on Software and Data Engineering
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    • v.12 no.4
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    • pp.179-188
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    • 2023
  • Recently, fake news disguises the form of news content and appears whenever important events occur, causing social confusion. Accordingly, artificial intelligence technology is used as a research to detect fake news. Fake news detection approaches such as automatically recognizing and blocking fake news through natural language processing or detecting social media influencer accounts that spread false information by combining with network causal inference could be implemented through deep learning. However, fake news detection is classified as a difficult problem to solve among many natural language processing fields. Due to the variety of forms and expressions of fake news, the difficulty of feature extraction is high, and there are various limitations, such as that one feature may have different meanings depending on the category to which the news belongs. In this paper, emotional change patterns are presented as an additional identification criterion for detecting fake news. We propose a model with improved performance by applying a convolutional neural network to a fake news data set to perform analysis based on content characteristics and additionally analyze emotional change patterns. Sentimental polarity is calculated for the sentences constituting the news and the result value dependent on the sentence order can be obtained by applying long-term and short-term memory. This is defined as a pattern of emotional change and combined with the content characteristics of news to be used as an independent variable in the proposed model for fake news detection. We train the proposed model and comparison model by deep learning and conduct an experiment using a fake news data set to confirm that emotion change patterns can improve fake news detection performance.

A case study on Urban Regeneration utilizing Community Cinema from Japan: Focused on Fukaya Cinema (일본 커뮤니티 시네마를 활용한 도시재생 사례 연구 - 후카야 시네마(深谷シネマ)를 중심으로 -)

  • Park, Dong-Ho
    • Korean Association of Arts Management
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    • no.49
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    • pp.149-176
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    • 2019
  • It is a known fact that the spread of multiplexes has contributed to movie industry flourish and extending public rights for enjoying movies. However, in terms of Urban Discourse, Multiplexes centered in new downtown have given rise to Doughnut Phenomena in old downtown. It is especially regrettable that the local theaters which have been symbolic cultural spaces storing the 'memory of life' of local communities are disappearing due to a recession of business zone in old downtown. Japan has long been worked in various activities spotlighting on movie/image contents as the major means of creative urban regeneration. Among them, the 'Community Cinema' has made a contribution to regional revitalization by improving movie screening environment of the local community through renewal of local theaters and further creating related culture and industry in the local area. In this study, I focus on 'Fukaya Cinema' which started from NPO(Non-Profit Organization) and reused a closed industrial facility to a movie theater in cooperation with local TMO(Town Management Organization). Fukaya Cinema, which operates in the form of a business community, plays important roles as the core cultural facility in the local community and is regarded as a significant case showing a possibility of urban regeneration using movie/image contents. I investigate the specific founding process and activities of Fukaya Cinema and intend to derive the implications from that. Through this, I aim to provide the basic urban regeneration data utilizing movie/media contents.

A new warp scheduling technique for improving the performance of GPUs by utilizing MSHR information (GPU 성능 향상을 위한 MSHR 정보 기반 워프 스케줄링 기법)

  • Kim, Gwang Bok;Kim, Jong Myon;Kim, Cheol Hong
    • The Journal of Korean Institute of Next Generation Computing
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    • v.13 no.3
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    • pp.72-83
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    • 2017
  • GPUs can provide high throughput with latency hiding by executing many warps in parallel. MSHR(Miss Status Holding Registers) for L1 data cache tracks cache miss requests until required data is serviced from lower level memory. In recent GPUs, excessive requests for cache resources cause underutilization problem of GPU resources due to cache resource reservation fails. In this paper, we propose a new warp scheduling technique to reduce stall cycles under MSHR resource shortage. Cache miss rates for each warp is predicted based on the observation that each warp shows similar cache miss rates for long period. The warps showing low miss rates or computation-intensive warps are given high priority to be issued when MSHR is full status. Our proposal improves GPU performance by utilizing cache resource more efficiently based on cache miss rate prediction and monitoring the MSHR entries. According to our experimental results, reservation fail cycles can be reduced by 25.7% and IPC is increased by 6.2% with the proposed scheduling technique compared to loose round robin scheduler.

Case Analysis of Elementary School Classes based on Artificial Intelligence Education (인공지능 교육 기반 초등학교 수업 사례 분석)

  • Lee, Seungmin
    • 한국정보교육학회:학술대회논문집
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    • 2021.08a
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    • pp.377-383
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    • 2021
  • The purpose of this study is to present the direction of elementary school AI education by analyzing cases of classes related to AI education in actual school settings. For this purpose, 19 classes were collected as elementary school class cases based on AI education. According to the result of analyzing the class case, it was confirmed that the class was designed in a hybrid aspect of learning content and method using AI. As a result of analyzing the achievement standards and learning goals, action verbs related to memory, understanding, and application were found in 8 classes using AI from a tool perspective. When class was divided into introduction, development, and rearrangement stages, the AI education element appeared the most in the development stage. On the other hand, when looking at the ratio of learning content and learning method of AI education elements in the development stage, the learning time for approaching AI education as a learning method was overwhelmingly high. Based on this, the following implications were derived. First, when designing the curriculum for schools and grades, it should be designed to comprehensively deal with AI as a learning content and method. Second, to supplement the understanding of AI, in the short term, it is necessary to secure the number of hours in practical subjects or creative experience activities, and in the long term, it is necessary to secure information subjects.

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Prediction of groundwater level in the middle mountainous area of Pyoseon Watershed in Jeju Island using deep learning algorithm, LSTM (딥러닝 알고리즘 LSTM을 활용한 제주도 표선유역 중산간지역의 지하수위 예측)

  • Shin, Mun-Ju;Moon, Soo-Hyoung;Moon, Duk Chul
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.291-291
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    • 2020
  • 제주도는 강수의 지표침투성이 좋은 화산섬의 지질특성상 지표수의 개발이용여건이 취약한 관계로 용수의 대부분을 지하수에 의존하고 있다. 따라서 제주도는 정책 및 연구적으로 오랜 기간동안 지하수의 보전관리에 많은 노력을 기울여 오고 있다. 하지만 최근 기후변화로 인한 강수의 변동성 증가로 인해 지하수위의 변동성 또한 증가할 가능성이 있으며 따라서 지하수위의 급격한 하강에 대비하여 지하수위의 예측 및 지하수 취수량 관리의 필요성이 요구되고 있다. 지하수에 절대적으로 의존하고 있는 제주도의 수자원 이용 여건을 고려할 때, 지하수의 취수량 관리를 위한 지하수위의 실시간 예측이 필요한 실정이다. 하지만 기존의 예측방법에 의한 제주도 지하수위 예측기간은 충분히 길지 않으며 예측기간이 길어지면 예측성능이 낮아지는 문제점이 있었다. 본 연구에서는 이러한 단점을 보완하기 위해 딥러닝 알고리즘인 Long Short Term Memory(LSTM)를 활용하여 제주도 남동쪽 표선유역 중산간지역의 1개 지하수위 관측정에 대해 지하수위를 예측하고 분석하였다. R 기반의 Keras 패키지에 있는 LSTM 알고리즘을 사용하였고, 입력자료는 인근의 성판악 및 교래 강우관측소의 일단위 강수량자료와 인근 취수정의 지하수 취수량자료 및 연구대상 관측정의 지하수위 자료를 사용하였으며, 사용된 자료의 기간은 2001년 2월 11일부터 2019년 10월 31일까지 이다. 2001년부터 13년의 보정 및 3년의 검증용 시계열자료를 사용하여 매개변수의 보정 및 과적합을 방지하였고, 3년의 예측용 시계열자료를 사용하여 LSTM 알고리즘의 예측성능을 평가하였다. 목표 예측일수는 1일, 10일, 20일, 30일로 설정하였으며 보정, 검증 및 예측기간에 대한 모의결과의 평가지수로는 Nash-Sutcliffe Efficiency(NSE)를 활용하였다. 모의결과, 보정, 검증 및 예측기간에 대한 1일 예측의 NSE는 각각 0.997, 0.997, 0.993 이었고, 10일 예측의 NSE는 각각 0.993, 0.912, 0.930 이었다. 20일 예측의 경우 NSE는 각각 0.809, 0.781, 0.809 이었으며 30일 예측의 경우 각각 0.677, 0.622, 0.633 이었다. 이것은 LSTM 알고리즘에 의한 10일 예측까지는 관측 지하수위 시계열자료를 매우 적절히 모의할 수 있다는 것을 의미하며, 20일 예측 또한 적절히 모의할 수 있다는 것을 의미한다. 따라서 LSTM 알고리즘을 활용하면 본 연구대상지점에 대한 2주일 또는 3주일의 안정적인 지하수위 예보가 가능하다고 판단된다. 또한 LSTM 알고리즘을 통한 실시간 지하수위 예측은 지하수 취수량 관리에 활용할 수 있을 것이다.

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Analysis of groundwater withdrawal impact in the middle mountainous area of Pyoseon Watershed in Jeju Island using LSTM (LSTM을 활용한 제주도 표선유역 중산간지역의 지하수 취수영향 분석)

  • Shin, Mun-Ju;Moon, Soo-Hyoung;Moon, Duk-Chul;Koh, Hyuk-Joon;Kang, Kyung Goo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.267-267
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    • 2021
  • 제주도는 화산섬의 지질특성상 강수의 지표침투성이 높아 지표수의 개발이용여건이 취약한 관계로 용수의 대부분을 지하수에 의존하고 있다. 따라서 지하수의 보전관리는 매우 중요한 사항이며 특히 지하수의 안정적인 이용을 위해서는 지하수 취수가 주변지역 지하수위에 미치는 영향 분석이 반드시 필요하다. 본 연구는 딥러닝 알고리즘인 Long Short-Term Memory(LSTM)를 활용하여 제주도 남동쪽 표선유역 중산간지역에 위치한 2개 지하수위 관측정을 대상으로 지하수 취수영향을 분석하였다. 입력자료로써 인근 2개 강우관측소의 일단위 강수량자료와 인근 6개 취수정의 지하수 취수량자료 및 연구대상 관측정의 지하수위 자료(2001. 2. 11. ~ 2019. 10. 31.)를 사용하였다. 지하수위 변동특성을 최대한 반영하기 위해 LSTM의 예측일수를 1일로 설정하였다. 보정 및 검증 기간을 사용하여 매개변수의 과적합을 방지하였으며, 테스트 기간을 사용하여 LSTM의 예측성능을 평가하였다. 평가지수로써 Nash-Sutcliffe Efficiency(NSE)와 평균제곱근오차(RMSE)를 사용하였다. 그리고 지하수 취수가 주변 지하수위 변동에 미치는 영향을 분석하기 위해 취수량을 최대취수량인 2,300 m3/일, 최대취수량의 2/3인 1,533 m3/일 및 0 m3/일로 설정하여 모의하였다. 모의결과, 2개 감시정의 보정, 검증 및 예측기간에 대한 NSE는 최대 0.999, 최소 0.976의 범위를 보였으며, RMSE는 최대 0.494 m, 최소 0.084 m를 보여 LSTM은 우수한 예측성능을 나타내었다. 이것은 LSTM이 지하수위 변동특성을 적절히 학습하였다는 것을 의미하며 따라서 추정된 매개변수를 활용하여 지하수 취수영향을 모의 및 분석하였다. 그 결과, 지하수위 하강량은 최대 0.38 m 였으며 이것은 대상지점에 대한 취수량은 지하수위 하강에 거의 영향을 주지 않는다는 것을 의미한다. 또한 취수량과 지하수위 하강량과의 관계는 한 개 관측정에 대해 선형적인 관계를 보인 반면 나머지 한 개 관측정에 대해서는 비선형적인 관계를 나타내는 것을 확인하였다. 따라서 LSTM 알고리즘을 활용하여 제주도 표선유역 중산간지역의 지하수위 변동특성을 분석할 수 있다.

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