• 제목/요약/키워드: separate learning

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Genistein attenuates isoflurane-induced neurotoxicity and improves impaired spatial learning and memory by regulating cAMP/CREB and BDNF-TrkB-PI3K/Akt signaling

  • Jiang, Tao;Wang, Xiu-qin;Ding, Chuan;Du, Xue-lian
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제21권6호
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    • pp.579-589
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    • 2017
  • Anesthetics are used extensively in surgeries and related procedures to prevent pain. However, there is some concern regarding neuronal degeneration and cognitive deficits arising from regular anesthetic exposure. Recent studies have indicated that brain-derived neurotrophic factor (BDNF) and cyclic AMP response element-binding protein (CREB) are involved in learning and memory processes. Genistein, a plant-derived isoflavone, has been shown to exhibit neuroprotective effects. The present study was performed to examine the protective effect of genistein against isoflurane-induced neurotoxicity in rats. Neonatal rats were exposed to isoflurane (0.75%, 6 hours) on postnatal day 7 (P7). Separate groups of rat pups were orally administered genistein at doses of 20, 40, or 80 mg/kg body weight from P3 to P15 and then exposed to isoflurane anesthesia on P7. Neuronal apoptosis was detected by TUNEL assay and FluoroJade B staining following isoflurane exposure. Genistein significantly reduced apoptosis in the hippocampus, reduced the expression of proapoptotic factors (Bad, Bax, and cleaved caspase-3), and increased the expression of Bcl-2 and Bcl-xL. RT-PCR analysis revealed enhanced BDNF and TrkB mRNA levels. Genistein effectively upregulated cAMP levels and phosphorylation of CREB and TrkB, leading to activation of cAMP/CREB-BDNF-TrkB signaling. PI3K/Akt signaling was also significantly activated. Genistein administration improved general behavior and enhanced learning and memory in the rats. These observations suggest that genistein exerts neuroprotective effects by suppressing isoflurane-induced neuronal apoptosis and by activating cAMP/CREB-BDNF-TrkB-PI3/Akt signaling.

Sparse-Neighbor 영상 표현 학습에 의한 초해상도 (Super Resolution by Learning Sparse-Neighbor Image Representation)

  • 엄경배;최영희;이종찬
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권12호
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    • pp.2946-2952
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    • 2014
  • 표본 기반 초해상도(Super Resolution 이하 SR) 방법들 중 네이버 임베딩(Neighbor Embedding 이하 NE) 기법의 기본 원리는 지역적 선형 임베딩이라는 매니폴드 학습방법의 개념과 같다. 그러나, 네이버 임베딩은 국부 학습 데이터 집합의 크기가 너무 작기 때문에 이에 따른 빈약한 일반화 능력으로 인하여 알고리즘의 성능을 크게 저하시킨다. 본 논문에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 일반화 능력이 뛰어난 Support Vector Regression(이하 SVR)을 이용한 Sparse-Neighbor 영상 표현 학습 방법에 기반한 새로운 알고리즘을 제안하였다. 저해상도 입력 영상이 주어지면 bicubic 보간법을 이용하여 확대된 영상을 얻고, 이 확대된 영상으로부터 패치를 얻은 후 저주파 패치인지 고주파 패치 인지를 판별한 후 각 영상 패치의 가중치를 얻은 후 두 개의 SVR을 훈련하였으며 훈련된 SVR을 이용하여 고해상도의 해당 화소 값을 예측하였다. 실험을 통하여 제안된 기법이 기존의 보간법 및 네이버 임베딩 기법 등에 비해 정량적인 척도 및 시각적으로 향상된 결과를 보여 주었다.

혼합 약한 분류기를 이용한 AdaBoost 알고리즘의 성능 개선 방법 (A Method to Improve the Performance of Adaboost Algorithm by Using Mixed Weak Classifier)

  • 김정현;등죽;김진영;강동중
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.457-464
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    • 2009
  • The weak classifier of AdaBoost algorithm is a central classification element that uses a single criterion separating positive and negative learning candidates. Finding the best criterion to separate two feature distributions influences learning capacity of the algorithm. A common way to classify the distributions is to use the mean value of the features. However, positive and negative distributions of Haar-like feature as an image descriptor are hard to classify by a single threshold. The poor classification ability of the single threshold also increases the number of boosting operations, and finally results in a poor classifier. This paper proposes a weak classifier that uses multiple criterions by adding a probabilistic criterion of the positive candidate distribution with the conventional mean classifier: the positive distribution has low variation and the values are closer to the mean while the negative distribution has large variation and values are widely spread. The difference in the variance for the positive and negative distributions is used as an additional criterion. In the learning procedure, we use a new classifier that provides a better classifier between them by selective switching between the mean and standard deviation. We call this new type of combined classifier the "Mixed Weak Classifier". The proposed weak classifier is more robust than the mean classifier alone and decreases the number of boosting operations to be converged.

분리된 보컬을 활용한 음색기반 음악 특성 탐색 연구 (Investigation of Timbre-related Music Feature Learning using Separated Vocal Signals)

  • 이승진
    • 방송공학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.1024-1034
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    • 2019
  • 음악에 대한 선호도는 다양한 요소들에 의해 결정되며, 추천의 이유를 보여주는 특성을 발굴하는 것은 음악 추천에 있어 중요하다. 본 논문은 가수 인식 작업을 통해 학습한 모델을 활용하여 다양한 음악적 특성을 반영하는 요소들 중 가수의 목소리 특성을 추출하는 방법을 제안한다. 배경음이 포함된 음원 역시 활용할 수 있지만, 음원에 포함된 배경음은 네트워크가 가수의 목소리를 온전하게 인식하는 것을 방해할 수 있다. 이를 해결하기 위해 본 연구에서는 음원 분리를 통해 배경음을 분리하는 사전 작업을 수행하고자 하며, SiSEC에 등장해 검증된 모델 구조를 활용하여 분리된 보컬로 이루어진 데이터 세트를 생성한다. 최종적으로 분리된 보컬을 활용하여 아티스트의 목소리를 반영하는 음색 기반 음악 특성을 발굴하고자 하며, 배경음이 분리되지 않은 음원을 활용한 기존 방법과의 비교를 통해 음원 분리의 효과를 알아보고자 한다.

머신러닝을 이용한 3차원 도로객체의 분류 (Classification of 3D Road Objects Using Machine Learning)

  • 홍송표;김의명
    • 한국측량학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.535-544
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    • 2018
  • 급변하는 주변상황이나 대형차량과 같은 큰 지형지물에 센서가 가려질 경우에는 센서만을 이용한 완전 자율주행에는 한계가 따른다. 이에 자율주행을 위해서 센서를 이용한 한계점을 극복할 수 있도록 정밀한 도로지도를 부가적으로 이용하는 방법이 사용되고 있다. 본 연구는 국토지리정보원에서 제공하는 지상 MMS(Mobile Mapping System)로 취득된 3차원 점군자료를 이용하여 도로 객체를 분류하는 연구를 수행하였다. 본 연구를 위해서 원본 3차원 점군자료를 전처리 하고, 지면과 비지면점을 분리하기 위한 필터링 기법을 선정하였다. 또한 차선, 가로등, 안전펜스 등에 해당하는 도로객체를 초기 분할한 후 분할된 객체를 머신러닝의 종류인 서포트 벡터 머신을 이용하여 학습시킨 후 분류하였다. 학습데이터는 분할된 도로객체에서 추출한 고유값을 이용한 기하학적 요소와 높이정보만을 사용하였으며 분류결과 전체정확도는 87%, 카파계수는 0.795로 나타났다. 향후 도로객체의 분류를 위하여 기하학적인 요소 뿐만 아니라 다양한 항목을 추가한다면 분류정확도가 높아질 것으로 예상된다.

Construction of a Spatio-Temporal Dataset for Deep Learning-Based Precipitation Nowcasting

  • Kim, Wonsu;Jang, Dongmin;Park, Sung Won;Yang, MyungSeok
    • Journal of Information Science Theory and Practice
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    • 제10권spc호
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    • pp.135-142
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    • 2022
  • Recently, with the development of data processing technology and the increase of computational power, methods to solving social problems using Artificial Intelligence (AI) are in the spotlight, and AI technologies are replacing and supplementing existing traditional methods in various fields. Meanwhile in Korea, heavy rain is one of the representative factors of natural disasters that cause enormous economic damage and casualties every year. Accurate prediction of heavy rainfall over the Korean peninsula is very difficult due to its geographical features, located between the Eurasian continent and the Pacific Ocean at mid-latitude, and the influence of the summer monsoon. In order to deal with such problems, the Korea Meteorological Administration operates various state-of-the-art observation equipment and a newly developed global atmospheric model system. Nevertheless, for precipitation nowcasting, the use of a separate system based on the extrapolation method is required due to the intrinsic characteristics associated with the operation of numerical weather prediction models. The predictability of existing precipitation nowcasting is reliable in the early stage of forecasting but decreases sharply as forecast lead time increases. At this point, AI technologies to deal with spatio-temporal features of data are expected to greatly contribute to overcoming the limitations of existing precipitation nowcasting systems. Thus, in this project the dataset required to develop, train, and verify deep learning-based precipitation nowcasting models has been constructed in a regularized form. The dataset not only provides various variables obtained from multiple sources, but also coincides with each other in spatio-temporal specifications.

계층적 보조 경계 추출을 이용한 단일 영상의 초해상도 기법 (Single Image Super Resolution using sub-Edge Extraction based on Hierarchical Structure)

  • 한현호
    • 디지털정책학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.53-59
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    • 2022
  • 본 논문에서는 단일 영상을 기반으로 초해상도를 생성하는 과정에서 계층 구조를 거쳐 추출된 보조 경계 특징을 이용한 방법을 제안하였다. 초해상도의 품질을 향상시키기 위해서는 영상 내 경계 영역을 선명하게 표현하면서도 각 영역의 형태를 명확하게 구분하여야 한다. 제안하는 방법은 초해상도 과정에서 품질을 결정하는 중요한 요인인 경계 영역을 입력 영상의 구조적 형태를 유지하면서 개선된 초해상도 결과를 생성하기 위해 딥러닝 기반의 초해상도 방법에서 영상의 경계 영역 정보를 보조적으로 활용하는 구조를 사용하였다. 딥러닝 기반의 초해상도를 수행하기 위한 그룹 컨볼루션 구조에 더해 보조 경계 추출을 위한 고주파 대역의 정보를 기반으로 별도의 계층적 구조의 경계 누적 추출 과정을 수행하여 이를 보조 특징으로써 활용하는 방법을 제안하였다. 실험 결과 기존 초해상도 대비 PSNR과 SSIM에서 약 1%의 성능 향상을 보였다.

API 호출 구간 특성 기반 악성코드 탐지 기술 (Malware Detection Technology Based on API Call Time Section Characteristics)

  • 김동엽;최상용
    • 정보보호학회논문지
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    • 제32권4호
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    • pp.629-635
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    • 2022
  • 최근 사회적 변화와 IC T 기술의 발전에 따라 사이버 위협 또한 증가되고 있으며, 사이버위협에 사용되는 악성코드는 분석을 어렵게 하기 위해 분석환경 회피기술, 은닉화, 파일리스 유포 등 더욱 고도화 지능화되고 있다. 이러한 악성코드를 효과적으로 분석하기 위해 머신러닝 기술이 활용되고 있지만 분류의 정확도를 높이기 위한 많은 노력이 필요하다. 본 논문에서는 머신러닝의 분류성능을 높이기 위해 API호출 구간 특성 기반 악성코드 탐지 기술을 제안한다. 제안하는 기술은 악성코드와 정상 바이너리의 API 호출 순서를 시간을 기준으로 구간으로 분리하여 각 구간별 API의 호출특성과 바이너리의 엔트로피 등의 특성인자를 추출한 후 SVM(Support Vector Mechine) 알고리즘을 이용하여 제안하는 방법이 악성바이너리를 잘 분석할 수 있음을 검증하였다.

Effects of Expert-Determined Reference Standards in Evaluating the Diagnostic Performance of a Deep Learning Model: A Malignant Lung Nodule Detection Task on Chest Radiographs

  • Jung Eun Huh; Jong Hyuk Lee;Eui Jin Hwang;Chang Min Park
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제24권2호
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    • pp.155-165
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    • 2023
  • Objective: Little is known about the effects of using different expert-determined reference standards when evaluating the performance of deep learning-based automatic detection (DLAD) models and their added value to radiologists. We assessed the concordance of expert-determined standards with a clinical gold standard (herein, pathological confirmation) and the effects of different expert-determined reference standards on the estimates of radiologists' diagnostic performance to detect malignant pulmonary nodules on chest radiographs with and without the assistance of a DLAD model. Materials and Methods: This study included chest radiographs from 50 patients with pathologically proven lung cancer and 50 controls. Five expert-determined standards were constructed using the interpretations of 10 experts: individual judgment by the most experienced expert, majority vote, consensus judgments of two and three experts, and a latent class analysis (LCA) model. In separate reader tests, additional 10 radiologists independently interpreted the radiographs and then assisted with the DLAD model. Their diagnostic performance was estimated using the clinical gold standard and various expert-determined standards as the reference standard, and the results were compared using the t test with Bonferroni correction. Results: The LCA model (sensitivity, 72.6%; specificity, 100%) was most similar to the clinical gold standard. When expert-determined standards were used, the sensitivities of radiologists and DLAD model alone were overestimated, and their specificities were underestimated (all p-values < 0.05). DLAD assistance diminished the overestimation of sensitivity but exaggerated the underestimation of specificity (all p-values < 0.001). The DLAD model improved sensitivity and specificity to a greater extent when using the clinical gold standard than when using the expert-determined standards (all p-values < 0.001), except for sensitivity with the LCA model (p = 0.094). Conclusion: The LCA model was most similar to the clinical gold standard for malignant pulmonary nodule detection on chest radiographs. Expert-determined standards caused bias in measuring the diagnostic performance of the artificial intelligence model.

Using Database of Calculus Problems in Teaching of University Level Mathematics

  • Saastamoinen, Kalle;Ketola, Jaakko
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.1851-1852
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    • 2005
  • We have created in our university material management environment, which uses database created by using LATEX-files, and LATEX2HTML translator and PHP language. In this paper we will define how these LATEX-files are transformed into our database. In this paper, we present work which we have done for providing the material used in the teaching of calculus to students at Lappeenranta University of Technology. This procedure can be divided into three separate steps: 1) creation of the LATEX-files, 2) implementation of these LATEX-files in 3) conversion of the base LATEX-files to the HTML-files. So far, we have stored hundreds of exercises with hints and solutions on our web server in addition to some theory that we felt is necessary for the students. In this paper we will also discuss the benefits and future of our functioning Web-environment [1].

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