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정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 update

KIPS Transactions on Software and Data Engineering

  • : 한국정보처리학회
  • : 공학분야  >  전자공학
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  • : 월간
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수록정보
11권10호(2022) |수록논문 수 : 5
간행물 제목
11권12호(2022년 12월) 수록논문
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저자 : 박세찬 ( Se-chan Park ) , 김덕엽 ( Deok-yeop Kim ) , 서강복 ( Kang-bok Seo ) , 이우진 ( Woo-jin Lee )

발행기관 : 한국정보처리학회 간행물 : 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 11권 12호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 489-498 (10 pages)

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최근 노동 집약적인 성격의 섬유 산업에서는 인공지능을 통해 섬유 방사 공정에 들어가는 비용을 줄이고 품질을 최적화하려고 시도 하고 있다. 그러나 섬유 방사 공정은 데이터 수집에 필요한 비용이 크고 체계적인 데이터 수집 및 처리 시스템이 부족하여 축적된 데이터양이 적다. 또 방사 목적에 따라 특정한 변수에만 변화를 준 데이터만을 우선으로 수집하여 데이터 불균형이 발생하며, 물성 측정 환경의 차이로 인해 동일 방사 조건에서 수집된 샘플 간에도 오차가 존재한다. 이러한 데이터 특성들을 고려하지 않고 인공지능 모델에 활용할 경우 과적합과 성능 저하 등의 문제가 발생할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 방사 공정 데이터 특성을 고려한 이상치 처리 기법과 데이터 증강 기법을 제안한다. 그리고 이를 기존 이상치 처리 기법 및 데이터 증강 기법과 비교하여 제안한 기법이 방사 공정 데이터에 더 적합함을 보인다. 또 원본 데이터와 제안한 기법들로 처리된 데이터를 다양한 모델에 적용하여 비교함을 통해 제안한 기법들을 사용한 모델들이 그렇지 않은 모델들에 비해 인장 강신도 예측 모델의 성능이 개선됨을 보인다.


Recently, the textile industry, which is labor-intensive, is attempting to reduce process costs and optimize quality through artificial intelligence. However, the fiber spinning process has a high cost for data collection and lacks a systematic data collection and processing system, so the amount of accumulated data is small. In addition, data imbalance occurs by preferentially collecting only data with changes in specific variables according to the purpose of fiber spinning, and there is an error even between samples collected under the same fiber spinning conditions due to difference in the measurement environment of physical properties. If these data characteristics are not taken into account and used for AI models, problems such as overfitting and performance degradation may occur. Therefore, in this paper, we propose an outlier handling technique and data augmentation technique considering the characteristics of the spinning process data. And, by comparing it with the existing outlier handling technique and data augmentation technique, it is shown that the proposed technique is more suitable for spinning process data. In addition, by comparing the original data and the data processed with the proposed method to various models, it is shown that the performance of the tensile tenacity and elongation prediction model is improved in the models using the proposed methods compared to the models not using the proposed methods.

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저자 : 박장경 ( Jangkyoung Park ) , Ammar Ul Hassan , 최재영 ( Jaeyoung Choi )

발행기관 : 한국정보처리학회 간행물 : 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 11권 12호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 499-508 (10 pages)

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딥러닝을 이용한 한글 생성 모델에 대한 연구가 많이 진행되었으며, 최근에는 한글 1벌을 생성하기 위하여 입력되는 글자 수를 얼마나 최소화할 수 있는지(Few-Shot Learning)에 대하여 연구되고 있다. 본 논문은 28개 글자를 사용하는 CKFont (이하 CKFont1) 모델을 분석하고 개선하여 14개 글자만을 사용하는 CKFont2 모델을 제안한다. CKFont2 모델은 28글자로 51개 한글 구성요소를 추출하여 모든 한글을 생성하는 CKFont1 모델을, 24개의 구성요소(자음 14개와 모음 10개)를 포함한 14개의 글자만을 이용하여 모든 한글을 생성하는 모델로 성능을 개선하였으며, 이는 현재 알려진 모델로서는 최소한의 글자를 사용한다. 한글의 기본 자/모음으로부터 쌍자음(5), 복자음(11)/복모음(11) 등 27개를 딥러닝으로 학습하여 생성하고, 생성된 27개 구성요소를 24개의 기본 자/모음과 합한 51개 구성요소로부터 모든 한글을 자동 생성한다. zi2zi, CKFont1, MX-Font 모델 생성 결과와 비교 분석하여 성능의 우수성을 입증하였으며, 구조가 간결하고 시간과 자원이 절약되는 효율적인 모델로 한자나 태국어, 일본어에도 확장 적용이 가능하다.


A lot of research has been carried out on the Hangeul generation model using deep learning, and recently, research is being carried out how to minimize the number of characters input to generate one set of Hangul (Few-Shot Learning). In this paper, we propose a CKFont2 model using only 14 letters by analyzing and improving the CKFont (hereafter CKFont1) model using 28 letters. The CKFont2 model improves the performance of the CKFont1 model as a model that generates all Hangul using only 14 characters including 24 components (14 consonants and 10 vowels), where the CKFont1 model generates all Hangul by extracting 51 Hangul components from 28 characters. It uses the minimum number of characters for currently known models. From the basic consonants/vowels of Hangul, 27 components such as 5 double consonants, 11/11 compound consonants/vowels respectively are learned by deep learning and generated, and the generated 27 components are combined with 24 basic consonants/vowels. All Hangul characters are automatically generated from the combined 51 components. The superiority of the performance was verified by comparative analysis with results of the zi2zi, CKFont1, and MX-Font model. It is an efficient and effective model that has a simple structure and saves time and resources, and can be extended to Chinese, Thai, and Japanese.

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저자 : 송성호 ( Sungho Song ) , 김인철 ( Incheol Kim )

발행기관 : 한국정보처리학회 간행물 : 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 11권 12호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 509-516 (8 pages)

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3차원 공간에서 물체들의 정확한 자세 예측은 실내외 환경에서 장면 이해, 로봇의 물체 조작, 자율 주행, 증강 현실 등과 같은 많은 응용 분야들에서 폭넓게 활용되는 중요한 시각 인식 기술이다. 물체들의 자세 예측을 위한 과거 연구들은 대부분 각 인식 대상 물체마다 정확한 3차원 CAD 모델을 요구한다는 한계점이 있었다. 이러한 과거 연구들과는 달리, 본 논문에서는 3차원 CAD 모델이 없어도 RGB 컬러 영상들만 이용해서 미지 물체들의 자세를 예측해낼 수 있는 새로운 신경망 모델을 제안한다. 제안 모델은 적응형 깊이 추정기인 AdaBins를 이용하여 스스로 미지 물체 자세 예측에 필요한 각 물체의 깊이 지도를 효과적으로 추정해낼 수 있다. 벤치마크 데이터 집합들을 이용한 다양한 실험들을 통해, 본 논문에서 제안한 모델의 유용성과 성능을 평가한다.


Accurate pose prediction of objects in 3D space is an important visual recognition technique widely used in many applications such as scene understanding in both indoor and outdoor environments, robotic object manipulation, autonomous driving, and augmented reality. Most previous works for object pose estimation have the limitation that they require an exact 3D CAD model for each object. Unlike such previous works, this paper proposes a novel neural network model that can predict the poses of unknown objects based on only their RGB color images without the corresponding 3D CAD models. The proposed model can obtain depth maps required for unknown object pose prediction by using an adaptive depth estimator, AdaBins,. In this paper, we evaluate the usefulness and the performance of the proposed model through experiments using benchmark datasets.

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저자 : 배현재 ( Hyun-jae Bae ) , 김진평 ( Jin-pyung Kim ) , 이지형 ( Jee-hyong Lee )

발행기관 : 한국정보처리학회 간행물 : 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 11권 12호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 517-524 (8 pages)

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사람의 자세추정(Human pose estimation)은 사람의 관절 키포인트를 추출하여 자세를 추정하는 방법이다. 폐색현상(Occlusion)이 발생하면, 사람의 관절이 가려지므로 관절 키포인트 추출 성능이 낮아진다. 폐색현상은 총 3가지로 행동할 때 스스로 가려짐, 다른 사물에 의해 가려짐과 배경에 의해 가려짐으로 크게 나뉜다. 본 논문에서는 폐색현상 증강기법을 활용하여 효과적인 자세추정방법을 제안한다. 자세추정방법이 지속적으로 연구되어왔지만, 자세추정방법의 가려짐 현상에 관한 연구는 상대적으로 부족한 상태이다. 이를 해결하기 위해 저자는 사람의 관절을 타겟팅하여 의도적으로 가리는 데이터 증강기법을 제안한다. 본 논문에서의 실험 결과는 의도적으로 폐색현상 증강기법을 활용하면 폐색현상에 강인하며 성능이 올라간 것을 보여준다.

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저자 : 구민정 ( Minjeong Koo ) , 정상훈 ( Sanghun Jeong ) , 김구진 ( Ku-jin Kim )

발행기관 : 한국정보처리학회 간행물 : 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 11권 12호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 525-530 (6 pages)

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두 개의 점군(point cloud)을 정렬(alignment)하기 위해 현재까지 ICP(iterative closest point) 알고리즘이 널리 사용되고 있지만, ICP는 두 점군의 초기 방향이 크게 다를 경우 정렬에 실패하는 경우가 많다. 본 논문에서는 두 개의 삼각형 메쉬 A, B가 서로 크게 다른 초기 방향을 가질 때, 이들을 정렬하는 알고리즘을 제안한다. 메쉬 A, B에 대해 각각 가중치 무게중심(weighted centroid)을 구한 뒤, 무게중심으로부터 정점까지의 거리를 이용하여 메쉬 간에 서로 대응될 가능성이 있는 정점들을 특징점으로 설정한다. 설정된 특징점들이 대응될 수 있도록 메쉬 B를 회전한 뒤, A와 B의 정점들에 대해 RMSD(root mean square deviation)를 측정한다. RMSD가 기준치보다 작은 값을 가질 때까지 특징점을 변경하며 같은 과정을 되풀이하여 정렬된 결과를 얻는다. 실험을 통해 ICP 및 Go-ICP 알고리즘으로 정렬이 실패할 경우에도 제안된 알고리즘으로 정렬이 가능함을 보인다.


Although the iterative closest point (ICP) algorithm has been widely used to align two point clouds, ICP tends to fail when the initial orientation of the two point clouds are significantly different. In this paper, when two triangular meshes A and B have significantly different initial orientations, we present an algorithm to align them. After obtaining weighted centroids for meshes A and B, respectively, vertices that are likely to correspond to each other between meshes are set as feature points using the distance from the centroid to the vertices. After rotating mesh B so that the feature points of A and B to be close each other, RMSD (root mean square deviation) is measured for the vertices of A and B. Aligned meshes are obtained by repeating the same process while changing the feature points until the RMSD is less than the reference value. Through experiments, we show that the proposed algorithm aligns the mesh even when the ICP and Go-ICP algorithms fail.

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저자 : 문현아 ( Hyeon-ah Moon ) , 박수용 ( Sooyong Park )

발행기관 : 한국정보처리학회 간행물 : 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 11권 10호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 399-408 (10 pages)

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이더리움 토큰 스마트 계약의 표준 API인 ERC-20은 지갑이나 분산 거래소같은 응용 프로그램들에서 호환성을 보장하기 위해 도입되었다. 그러나 API의 동작에 대한 엄밀한 기능 명세와 표준 적합성 리뷰 도구는 지원되고 있지 않아 호환성 취약점 문제가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 이더리움 블록체인의 ERC-20 토큰 스마트 계약 프로그램들의 관례상 표준에 부합하는지 검사하는 새로운 리뷰 절차와 이를 지원하는 도구를 제안하였다. 기존 이더리움 블록체인 시장 상위 100개의 토큰 스마트 계약 프로그램들을 ERC-20 API 기능 동작면에서 분석한 지식을 바탕으로 관례상 표준을 명시적으로 정의하였고, 이렇게 정의된 관례상 표준으로 새로운 ERC-20 스마트 계약 프로그램을 체계적으로 리뷰할 수 있는 방법을 설계할 수 있었다. 이 리뷰 방법을 지원하는 도구를 개발하고 벤치마크 프로그램에 대해 실험 평가하였다.

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저자 : 박소현 ( So-hyun Park ) , 김서연 ( Seo-yeon Kim ) , 박영호 ( Young-ho Park )

발행기관 : 한국정보처리학회 간행물 : 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 11권 10호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 409-418 (10 pages)

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본 논문에서는 연주자 자세의 그라운드 트루스 획득을 위한 반자동 주석 방법인 SAAnnot-C3Pap를 제안한다. 기존 음악 도메인에서 2차원 관절 위치에 대한 그라운드 트루스를 획득하기 위하여 2차원 자세 추정 방법인 오픈포즈를 활용하거나 수작업으로 라벨링 하였다. 하지만 기존의 오픈포즈와 같은 자동 주석 방법은 빠르지만 부정확한 결과를 보인다는 단점이 있고, 사용자가 직접 주석을 생성하는 수작업 주석화의 경우 많은 노동력이 필요하다는 한계점이 있다. 따라서 본 논문에서는 그 둘의 절충 방안인 반자동 주석화 방법인 SAAnnot-C3Pap을 제안한다. 제안하는 SAAnnot-C3Pap은 크게 3가지 과정으로 오픈포즈를 사용하여 자세를 추출하고, 추출된 부분 중 오류가 있는 부분을 슈퍼바이즐리를 사용하여 수정한 뒤, 오픈포즈와 슈퍼바이즐리의 결과값을 동기화하는 과정을 수행한다. 제안하는 방법을 통하여 오픈포즈에서 발생하는 잘못된 2차원 관절위치 검출 결과를 교정할 수 있었고, 2명 이상의 사람을 검출하는 문제를 해결하였으며, 연주 자세 그라운드 트루스 획득이 가능하였다. 실험에서는 반자동 주석 방법인 오픈포즈와 본 논문에서 제안하는 SAAnnot-C3Pap의 결과를 비교·분석한다. 비교 결과, 제안하는 SAAnnot-C3Pap는 오픈포즈로 잘못 수집된 자세 정보를 개선한 결과를 보였다.

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저자 : 주찬양 ( Chan-yang Ju ) , 박지성 ( Ji-sung Park ) , 이동호 ( Dong-ho Lee )

발행기관 : 한국정보처리학회 간행물 : 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 11권 10호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 419-426 (8 pages)

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본 논문에서는 다양한 운동 모션에서 3차원 사람 자세 추정 모델의 정확도를 향상하는 방법을 제안한다. 기존의 사람 자세 추정 모델은 사람의 자세를 추정할 때 좌표 오차를 유발하는 흔들림, 반전, 교환, 오검출 등의 문제가 발생한다. 이러한 문제는 사람 자세 추정 모델의 정확한 자세 추정을 어렵게 한다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 딥러닝 기반 이상치 검출 및 보정 방법을 제안한다. 딥러닝 기반의 이상치 검출 방법은 여러 모션에서 좌표의 이상치를 효과적으로 검출하고, 모션의 특징을 활용한 규칙 기반 보정 방법을 통해 이상치를 보정한다. 다양한 실험과 분석을 통하여 제안하는 방법이 골프 스윙 모션과 다양한 운동 모션에서도 사람의 자세를 정확히 추정할 수 있고, 3차원 좌표 데이터에서도 확장 가능함을 보인다.

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저자 : 김지훈 ( Kim Ji Hun ) , 이지항 ( Lee Jee Hang )

발행기관 : 한국정보처리학회 간행물 : 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 11권 10호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 427-436 (10 pages)

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산업통상자원부에서 제공하는 KOTRA 무역 데이터는 해당 품목과 해당 국가에 대하여 GDP, 관세율, 비즈니스 점수, 과/차년도 수출금액 등을 제공한다. 그러나 무역 수출품목은 수없이 많을뿐더러 그에 따른 대량의 데이터를 매년 수작업 기반 분석을 통해 유의미한 결과를 이끌어내는 것은 상당히 큰 시간과 비용을 요구한다. 따라서 이번 연구에선 대량의 데이터를 학습하여 단기간에 저비용으로 결과 예측이 가능한 다층 퍼셉트론모델을 구현하고 성능을 평가하였다. 먼저 딥러닝 기반 무역 수출 가격 예측 모델을 일반적 다변량 회귀 모델과 비교하였을 때, 예측 오류와 학습시간 측면에서 통계적으로 우수한 성능을 보였다. 수출 가격 데이터는 시계열 속성이 있을 것으로 예상하는 바, 은닉 노드들이 모두 연결된 다층 퍼셉트론과 순환 신경망을 이용하여 수출 가격 데이터를 예측하였다. 그 결과 새로운 데이터에 대해 수출 가격 예측을 위한 일반화 능력은 순환신경망이 우수한 성능을 보였으나, 다층 퍼셉트론이 무역 수출 가격 예측에서 더 뛰어난 성능을 보였다. 추후 장기간 데이터를 확보한다면, 순환신경망 혹은 트랜스포머 기반 딥러닝 모델을 이용하여 더 뛰어난 수출 가격 예측이 가능할 것으로 사료된다.

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저자 : Milandu Keith Moussavou Boussougou , 박동주 ( Dong-joo Park )

발행기관 : 한국정보처리학회 간행물 : 정보처리학회논문지. 소프트웨어 및 데이터 공학 11권 10호 발행 연도 : 2022 페이지 : pp. 437-446 (10 pages)

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보이스피싱 통화 내용을 탐지하고 분류하는데 핵심 엔진으로 최신 머신러닝(ML) 및 딥러닝(DL) 알고리즘과 결합된 자연어 처리(NLP)의 텍스트 분류 작업이 널리 사용된다. 비대면 금융거래의 증가와 더불어 보이스피싱 통화 내용 분류에 대한 많은 연구가 진행되고 양호한 성과를 보이고 있지만, 최신 NLP 기술을 활용한 성능 개선의 필요성이 여전히 존재한다. 본 논문은 KorCCVi라는 레이블이 지정된 한국 보이스 피싱 데이터의 텍스트 분류를 기반으로 여러 다른 최신 알고리즘과 비교하여 사전 훈련된 한국어 모델 KoBERT의 한국 보이스 피싱 탐지 성능을 벤치마킹한다. 실험 결과에 따르면 KoBERT 모델의 테스트 집합에서 분류 정확도가 99.60%로 다른 모든 모델의 성능을 능가한다.

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