• 제목/요약/키워드: unsupervised neural network

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Generative Adversarial Network를 이용한 손실된 깊이 영상 복원 (Depth Image Restoration Using Generative Adversarial Network)

  • 나준엽;심창훈;박인규
    • 방송공학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.614-621
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    • 2018
  • 본 논문에서는 generative adversarial network (GAN)을 이용한 비감독 학습을 통해 깊이 카메라로 깊이 영상을 취득할 때 발생한 손실된 부분을 복원하는 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 3D morphable model convolutional neural network (3DMM CNN)와 large-scale CelebFaces Attribute (CelebA) 데이터 셋 그리고 FaceWarehouse 데이터 셋을 이용하여 학습용 얼굴 깊이 영상을 생성하고 deep convolutional GAN (DCGAN)의 생성자(generator)와 Wasserstein distance를 손실함수로 적용한 구별자(discriminator)를 미니맥스 게임기법을 통해 학습시킨다. 이후 학습된 생성자와 손실 부분을 복원해주기 위한 새로운 손실함수를 이용하여 또 다른 학습을 통해 최종적으로 깊이 카메라로 취득된 얼굴 깊이 영상의 손실 부분을 복원한다.

Bhattacharyya 커널을 적용한 Centroid Neural Network (Centroid Neural Network with Bhattacharyya Kernel)

  • 이송재;박동철
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권9C호
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    • pp.861-866
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    • 2007
  • 본 논문은 가우시안 확률분포함수 (Gaussian Probability Distribution Function) 데이터 군집화를 위해 중심신경망 (Centroid Neural Network, CNN)에 Bhattacharyya 커널을 적용한 군집화 알고리즘 (Bhattacharyya Kernel based CNN, BK-CNN)을 제안한다. 제안된 BK-CNN은 무감독 알고리즘인 중심신경망을 기반으로 하고 있으며, 커널 방법을 이용하여 데이터를 특징공간에서 투영한다. 입력공간의 비선형 문제를 선형적으로 해결하기 위해 제안한 커널 방법인데, 확률분포 사이의 거리측정을 위해 Bhattacharyya 거리를 이용한 커널방법을 사용하였다. 제안된 BK-CNN을 영상데이터 분류의 문제에 적용했을 때, 제안된 BK-CNN 알고리즘이 Bhattacharyya 커널을 적용한 k-means, 자기조직지도(Self-Organizing Map)와 중심 신경망등의 기존 알고리즘보다 1.7% - 4.3%의 평균 분류정확도 향상을 가져옴을 확인할 수 있었다.

적대적 생성 신경망을 활용한 비지도 학습 기반의 대기 자료 이상 탐지 알고리즘 연구 (A Study on Atmospheric Data Anomaly Detection Algorithm based on Unsupervised Learning Using Adversarial Generative Neural Network)

  • 양호준;이선우;이문형;김종구;최정무;신유미;이석채;권장우;박지훈;정동희;신혜정
    • 융합정보논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.260-269
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    • 2022
  • 본 논문에서는 기존에 전문가에 의해서 이루어지던 국가 대기오염 측정망 데이터들의 이상 탐지 작업을 인공지능을 통해 자동화하고자 심층 신경망을 이용한 이상 탐지 모델을 제안하였다. 환경과학원에서 제공받은 기상자료 데이터의 결측치 및 이상치를 분석하여 학습데이터를 생성하였으며 비지도 학습 방식의 BeatGAN 모델에 기반하여 커널 구조 변경과 합성곱 필터층 및 전치 합성곱 필터층의 추가를 통해 새로운 모델을 제안하여 이상 탐지 성능을 높이고자 하였다. 또한 제안하는 모델의 생성적 특징을 활용하여 새로운 데이터를 생성하고 이를 학습에 사용하는 재학습 알고리즘을 구현 및 적용하여 기존 BeatGAN 모델뿐 아니라 다른 비지도 학습 모델인 Iforest, One Class SVM과 비교하였을 때 제안모델의 성능이 가장 높았음을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통해 실제 산업현장에서 센서의 이상, 점검 등의 여러 요인으로 인해 학습 데이터가 부족한 상황에서 추가적인 비용없이 과적합을 피하며 제안하는 모델의 이상탐지 성능을 올릴 수 있는 방법을 제시할 수 있었다.

유연 생산 자동화를 위한 Robust 패턴인식 시스템 (The Robust Pattern Recognition System for Flexible Manufacture Automation)

  • 위영량;김문화;장동식
    • 대한산업공학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.223-240
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    • 1998
  • The purpose of this paper is to develop the pattern recognition system with a 'Robust' concept to be applicable to flexible manufacture automation in practice. The 'Robust' concept has four meanings as follows. First, pattern recognition is performed invariantly in case the object to be recognized is translated, scaled, and rotated. Second, it must have strong resistance against noise. Third, the completely learned system is adjusted flexibly regardless of new objects being added. Finally, it has to recognize objects fast. To develop the proposed system, contouring, spectral analysis and Fuzzy ART neural network are used in this study. Contouring and spectral analysis are used in preprocessing stage, and Fuzzy ART is used in object classification stage. Fuzzy ART is an unsupervised neural network for solving the stability-plasticity dilemma.

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Neural Network Cubes (N-Cubes) for Unsupervised learning in Gray-Scale noise

  • Lee, Won-Hee
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.571-576
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    • 1999
  • We consider a class of auto-associative memories namely N-Cubes (Neural-network Cubes) in which 2-D gray-level images and hidden sinusoidal 1-D wavelets are stored in cubical memories. First we develop a learning procedure based upon the least-squares algorithm, Therefore each 2-D training image is mapped into the associated 1-D waveform in the training phase. Second we show how the recall procedure minimizes errors among the orthogonal basis functions in the hidden layer. As a 2-D images ould be retrieved in the recall phase. Simulation results confirm the efficiency and the noise-free properties of N-Cubes.

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인공신경회로망을 이용한 원공결함을 갖는 유한 폭 판재의 음향방출 음원특성과 파괴거동에 관한 연구 (Acoustic Emission Source Characterization and Fracture Behavior of Finite-width Plate with a Circular Hole Defect using Artificial Neural Network)

  • 이장규;우창기
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.170-177
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    • 2009
  • The objective of this study is to evaluate an acoustic emission (AE) source characterization and fracture behavior of the SM45C steel by using back-propagation neural network (BPN). In previous research Ref. [8] about k-nearest neighbor classifier (k-NNC) continuity, we used K-means clustering method as an unsupervised learning method for obtaining multi-variate AE main data sets, such as AE counts, energy, amplitude, risetime, duration and counts to peak. Similarly, we applied k-NNC and BPN as a supervised learning method for obtaining multi-variate AE working data sets. According to the error of convergence for determinant criterion Wilk's ${\lambda}$, heuristic criteria D&B(Rij) and Tou values are discussed. As a result, in k-NNC before fracture signal is detected or when fracture signal is detected, showed that produce some empty classes in BPN. And we confirmed that could save trouble in AE signal processing if suitable error of convergence or acceptable encoding error give to BPN.

Multi-stage structural damage diagnosis method based on "energy-damage" theory

  • Yi, Ting-Hua;Li, Hong-Nan;Sun, Hong-Min
    • Smart Structures and Systems
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    • 제12권3_4호
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    • pp.345-361
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    • 2013
  • Locating and assessing the severity of damage in large or complex structures is one of the most challenging problems in the field of civil engineering. Considering that the wavelet packet transform (WPT) has the ability to clearly reflect the damage characteristics of structural response signals and the artificial neural network (ANN) is capable of learning in an unsupervised manner and of forming new classes when the structural exhibits change, this paper investigates a multi-stage structural damage diagnosis method by using the WPT and ANN based on "energy-damage" theory, in which, the wavelet packet component energies are first extracted to be damage sensitive feature and then adopted as input into an improved back propagation (BP) neural network model for damage diagnosis in a step by step mode. To validate the efficacy of the presented approach of the damage diagnosis, the benchmark structure of the American Society of Civil Engineers (ASCE) is employed in the case study. The results of damage diagnosis indicate that the method herein is computationally efficient and is able to detect the existence of different damage patterns in the simulated experiment where minor, moderate and severe damages corresponds to involving in the loss of stiffness on braces or the removal bracing in various combinations.

신경 회로망 벡터 양자화를 이용한 움직임 탐색 영역의 예측 (Motion Search Region Prediction using Neural Network Vector Quantization)

  • 유대현;김재창
    • 전자공학회논문지B
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    • 제33B권1호
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    • pp.161-169
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    • 1996
  • 본 논문에서는 동영상 압축의 핵심 기술인 움직임 벡터 추정에 있어서 신경 회로망을 이용한 벡터 양자화에 의해 탐색 영역을 예측하는 방법을 제안한다. 훈련영상을 입력으로 하여 전역 탐색법 등에 의하여 구해진 움직임 벡터를 이용하여 움직임 벡터 코드 북을 생성하고 이를 예측 탐색 점으로 이용한다. 움직임 벡터 코드 북을 생성하기 위해서 병렬 처리 특성과 다양한 학습 알고리즘을 갖는 신경 회로망을 이용하였다. 제안된 방법은 움직임 벡터들의 높은 공간적 상관성을 이용하게 되고 결과적으로 적은 탐색 점으로 움직임 벡터를 추정할 수 있으므로 계산량을 줄일 수 있을 뿐 아니라 움직임 벡터를 표현하기 위해 소요되는 비트 수도 크게 줄일 수 있다. 모의 실험을 통하여 제안된 방식이 기존의 고속 블록 매칭 알고리즘보다 우수함을 보였다.

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Feature Impact Evaluation Based Pattern Classification System

  • Rhee, Hyun-Sook
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제23권11호
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    • pp.25-30
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    • 2018
  • Pattern classification system is often an important component of intelligent systems. In this paper, we present a pattern classification system consisted of the feature selection module, knowledge base construction module and decision module. We introduce a feature impact evaluation selection method based on fuzzy cluster analysis considering computational approach and generalization capability of given data characteristics. A fuzzy neural network, OFUN-NET based on unsupervised learning data mining technique produces knowledge base for representative clusters. 240 blemish pattern images are prepared and applied to the proposed system. Experimental results show the feasibility of the proposed classification system as an automating defect inspection tool.

SOM을 이용한 퍼지 TAM 네트워크 모델 (Fuzzy TAM Network Model Using SOM)

  • 홍정표;황승국
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.642-646
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    • 2006
  • 퍼지 TAM 네트워크는 입력층, 카테고리층, 출력층으로 구성되어 있는 패턴분석의 감독학습방법이다. 그러나 퍼지 TAM 네트워크 모델에서 패턴분석 하고자 하는 대상의 출력층의 목표값을 모르는 경우에는 무감독 학습방법이 된다. 이러한 경우에는 무감독 학습방법인 SOM을 이용하여 출력층의 목표값을 구하여 대체할 수 있다. 본 논문에서는 SOM의 결과를 퍼지 TAM 네트워크에 적용하고 사례연구를 통하여 그 유용성을 보인다.