2024년 하반기

고속 다중 경로 네트워크에서 동적 대역폭 인식 혼잡제어(DBAC)를 통한 전송 효율 최적화

한기문
본 논문은 다중 경로를 사용해야 하는 현대 네트워크 환경에서 데이터 전송 효율을 향상시키기 위한 새로운 혼잡 제어 알고리즘인 동적 대역폭 인식 혼잡 제어(DBAC)를 제안한다. 전통적인 단일 경로 TCP는 한계가 있어 다중 경로 TCP(MPTCP)가 여러 경로를 동시에 활용하여 대역폭을 극대화하고 전송 신뢰성을 향상시키지만, MPTCP는 경로 특성의 비대칭성으로 인해 고속 장거리 네트워크에서 성능 저하를 겪는다. 이를 해결하기 위해 DBA...

영상 소비 데이터를 기반으로 한 교차 도메인에서 개인 맞춤형 도서 추천

임예빈  김현희
최근 성인 독서량은 지속적으로 감소하는데 비해 영상 콘텐츠 소비가 증가하고 있다. 이에 따라 새로운 사용자에 대한 선호도 및 행동 패턴에 대한 정보가 없고 새로운 도서에 대한 사용자 평가나 구매 정보가 부족해 콜드 스타트 문제와 데이터 희소성 문제가 발생하고 있다. 본 논문에서는 영상물 콘텐츠 기반 도서 하이브리드 추천 시스템을 제안하였다. 제안하는 추천 시스템은 영상물의 콘텐츠를 활용하여 콜드 스타트 문제와 데이터 희소성 문제를 해결할 ...

추천 시스템에서의 선형 모델과 비선형 모델의 성능 비교 연구

성다훈  임유진
추천 시스템은 기업의 매출 증가로 이어질 만큼 핵심적인 역할을 하기에 추천 시스템에 대한 연구는 과거부터 다양한 접근법과 모델들이 연구되어왔다. 그러나 이러한 다양성으로 인해 추천 시스템의 종류 또한 복잡하게 구성되고 있어 추천 모델을 선택하는 데 어려움이 따른다. 따라서 본 연구는 추천 시스템에서 적절한 추천 모델 선택의 어려움을 해결하고자, 다양한 추천 모델을 구분하는 통합적인 기준을 제공하고, 통일된 환경에서 이들의 성능을 비교 평가...

CAN 메시지의 주기성과 시계열 분석을 활용한 비정상 탐지 방법

김세린  성지현  윤범헌  조학수
최근 자동차 산업의 기술 발전과 함께 네트워크 연결성이 증대되고 있다. CAN(Controller Area Network) 버스 기술은 차량 내 다양한 전자 기기와 시스템 간의 신속하고 효율적인 데이터 통신을 가능하게 하여, 핵심 시스템부터 다양한 기능을 통합 관리할 수 있는 플랫폼을 제공한다. 그러나 이러한 연결성 증가는 외부 공격자가 자동차 네트워크에 접근하여 차량 제어를 장악하거나, 개인 정보를 탈취하는 등 네트워크 보안 우려를 초래...

RISC-V 아키텍처 상에서의 쉐도우 스택 성능 평가 및 고찰

강하영  한고원  박성환  권동현
RISC-V는 오픈소스 명령어 집합 아키텍처로, 다양한 하드웨어 구현에서 사용되며, RV64I 기본 명령어 집합과 16개의 표준 확장을 통해 시스템 요구 사항에 맞게 유연하게 확장할 수 있다. 현재 RISC-V 아키텍처에서는 반환 주소를 보호하기 위해 쉐도우 스택 기법을 사용하고 있다. 본 논문에서는 RISC-V 아키텍처에서 컴팩트 쉐도우 스택 메커니즘과 병렬 쉐도우 스택 메커니즘의 성능을 SPEC CPU 2017 및 beebs 벤치마크를 ...

생성형 AI 모델의 한국문화 이해 능력 평가 방법에 관한 연구

손기준  김승현
최근 GPT-4, LLaMA와 같은 초거대 언어모델을 활용한 서비스가 공개되며 많은 주목을 받고 있다. 이 모델들은 사용자들의 다양한 질문에 유창하게 응답할 수 있지만, 한국어 데이터의 학습량이 부족하여 한국 문화 및 한국어에 대한 잘못된 정보를 제공할 가능성이 있다. 본 논문에서는 한국어 데이터를 학습한 주요 공개 모델 8개를 선정하여, 5개 분야(한국어 이해 및 문화 영역으로 구성)에 대한 평가 데이터셋을 통해 한국 문화 이해 능력을 ...

무작위 메모리 보호 키 할당을 통한 웹어셈블리 JIT 컴파일된 코드 보호

신채원  정윤서  배명진  권동현
웹어셈블리(Wasm)는 다양한 프로그래밍 언어에서 컴파일되어 웹 브라우저와 다양한 런타임 환경에서 실행될 수 있는 강력한 이진 언어이다. 특히 많은 Wasm 런타임에서 지원하고 있는 Just-in-Time (JIT) 컴파일은 성능 면에서 뛰어나지만, 메모리 보안 측면에서 W^X 정책을 위반하여 새로운 보안 위협을 유발한다. 이에 본 연구에서는 Intel MPK를 활용하여 JIT 컴파일된 코드의 메모리 보호를 개선하는 기법을 제안한다. 우리는...

한국어 생성 요약 성능 평가 지표 분석 연구

윤세휘  신유현
본 연구는 한국어 생성 요약의 자동 평가 지표를 분석하고 검증하는 것을 목표로 한다. 언어마다 고유한 특성이 다르므로 각 언어에 적합한 평가 지표의 필요성에 따라 한국어에 특화된 연구가 요구된다. 현재 한국어를 대상으로 한 생성 요약 및 메타 평가 연구는 다른 언어에 비해 훨씬 부족한 상황이다. 따라서 한국어 생성 요약 데이터를 활용하여 평가 기준 및 문서 유형에 따른 신뢰성 있는 자동 평가 지표를 검증함으로써 향후 생성 요약 및 자연어 ...

2024년 상반기

공간정보 표준기반 스마트시티 프레임워크

고은비  정국식  구경철
현대 도시는 다양한 도시 문제에 대응하기 위해 적극적으로 스마트시티 서비스를 도입하고 있다. 공간정보는 스마트시티의 기반 인프라로 작용하 며, 도시의 지속 가능한 발전을 촉진한다. 공간정보의 표준화와 활용이 증가함에 따라 스마트시티의 효율적인 운영과 지속가능성이 향상되는데, 이를 위해서는 다양한 이해관계자들간의 협력을 통한 최적의 공간정보 기반 스마트시티 서비스 제공이 중요하다. 본 연구에서는 교통 및 건축-에너지 도메인 중심의 스마트시티 ...

가상화 시스템에서 Virtio와 SR-IOV 적용에 대한 단일 및 다중 네트워크 성능 평가 및 분석

이재학  임종범  유헌창
하드웨어 자체적으로 가상화를 지원하는 기능들이 추가됨에 따라 다양한 작업 유형을 가진 사용자 어플리케이션들이 가상화 시스템에서 효율적으 로 운용되고 있다. 가상화 지원 기능 중 SR-IOV는 PCI 장치에 대한 직접 접근을 통해 하이퍼바이저 또는 운영체제 개입을 최소화하여 시스템 성능을 높이는 기술로 베어-메탈 시스템 대비 비교적 긴 I/O 경로 및 사용자 영역과 커널 영역에 대한 빈번한 컨텍스트 스위칭 등 가상화 계층의 추가로 낮은 네트워...

쿠버네티스 환경에서 컨테이너 워크플로의 실행 시간 개선을 위한 컨테이너 재시작 감소 기법

강태신  유헌창
데이터 집약적이고 메모리 변동성이 높은 워크플로의 이식성 보장을 위해 컨테이너 가상화 기술이 사용되고 있다. 그리고 쿠버네티스는 이러한 컨테이너 애플리케이션들을 관리하기 위한 오케스트레이션 도구로써 사실상 표준으로 사용되고 있다. 클라우드 사용자는 리소스 부족으로 인한 컨테이너 재시작을 방지하기 위해 컨테이너 애플리케이션을 오버프로비저닝하는 경향이 있다. 그러나 과도한 오버프로비저닝은 CPU, 메모리 등 시스템 리소스의 사용량을 낮아지게 ...

무인기 자율임무를 위한 모델 기반 지능형 프레임워크 인터페이스

손건준  이재호
최근 영상 인식 등의 인공지능 기술 발전에 힘입어 무인기 자율화에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 특히 전문 조종 인력 육성에 큰 비용이 들어가는 군용 무인기 분야에서 관련 연구가 늘어나고 있으며, 그중 하나가 정찰용 무인기의 자율적인 임무 수행을 위한 지능형 프레임워크 연구이다. 해당 연구에선 서비스 로봇을 위한 지능형 프레임워크 설계의 방법론을 활용해 무인기용 지능형 프레임워크를 설계하고자 하였다. 무인기 의 자율적인 임무 수행 능...

한국어 반어 표현 탐지기

방승주  박요한  김지은  이공주
자연어 처리 분야에서 반어 및 비꼼 탐지의 중요성이 커지고 있음에도 불구하고, 한국어에 관한 연구는 다른 언어들에 비해 상대적으로 많이 부족한 편이다. 본 연구는 한국어 텍스트에서의 반어 탐지를 위해 다양한 모델을 실험하는 것을 목적으로 한다. 본 연구는 BERT기반 모델인 KoBERT 와 ChatGPT를 사용하여 반어 탐지 실험을 수행하였다. KoBERT의 경우, 감성 데이터를 추가 학습하는 두 가지 방법(전이 학습, 멀티태스크 학습)을 ...

어텐션 기반 협업형 소스측 분산 서비스 거부 공격 탐지

김휘수  정송헌  김경백
분산 서비스 거부 공격(DDoS Attack, Distributed Denial of Service Attack) 수법의 진화는 탐지 과정에서의 어려움을 가중시켰다. 기존 피해자측 탐지 방식의 한계로 인해 발생하는 문제를 극복하기 위한 솔루션 중 하나가 소스측 탐지 기법이었다. 그러나 네트워크 트래픽의 불규칙성으로 인한 성능 저하 문제가 존재하였다. 이 문제를 해결하기 위해 인공지능을 기반으로 한 여러 노드 간의 협업 네트워크를 활용하여 공...

지진으로 인한 건물 손상 예측 모델의 효율성 분석

채송화  임유진
지진 발생은 정확히 예측하기 어렵고, 이러한 무작위성을 갖는 사건에 대비하여 모든 건물에 내진 설계를 도입하는 것은 현실적으로 어려운 과제이다. 건물의 특징 분석을 통한 건물 손상 예측을 기반으로 건물의 취약점을 보완한다면, 내진 설계를 도입하지 않은 건물에서도 피해를 최소화할 수 있으므로 건물 손상 예측 모델의 효율성을 분석하는 연구가 필요하다. 본 논문에서는 2015년 네팔 대지진으로 인해 손상된 건물 데이터를 활용하여 Rando...

온라인 쇼핑몰 환경에서 사용자 행동 데이터의 상관관계 분석 기반 추천 시스템

박요한  문종혁  최종선  최재영
매년 증가하는 온라인 상거래 시장과, 점차 다양해지는 상품과 콘텐츠로 인해 사용자들은 선택 과정에 어려움을 느낀다. 이에 여러 기업들은 온라인 쇼핑몰에서 사용자가 선호할 상품을 선별하여 제공하기 위해 추천 시스템에 대한 지속적인 연구를 진행하고 있다. 대다수의 추천 시스템 연구에서는 비교적 획득하기 쉬운 사용자의 이벤트 데이터를 기반하여 연구를 진행하였으나 한 종류의 사용자 행동만을 고려하기 때문에 사용자의 선호도를 파악하는 것에 오차가 발생한...

2023년 하반기

매니코어 CPU 시스템의 병렬 쓰기 성능 향상을 위한 리눅스 커널의 LRU 관리 최적화 기법

변은규  구기범  오광진  방지우
최신 HPC 시스템은 수십 개의 코어를 가진 매니코어 CPU를 탑재하고 있다. 이런 시스템에서 병렬 I/O를 수행할 경우 리눅스 시스템의 LRU락 관리 정책의 문제로 인해 확장성에 한계를 가지고 있음을 확인하였다. 본 연구에서는 이 문제를 해결하기 위한 개선된 FinerLRU를 제안한다. LRU락 을 최대 코어 개수만큼 증가시키는 것을 골자로 한 세분화된 Lock 관리를 통해 페이지 기반 버퍼 캐시를 사용하는 파일 시스템의 병렬 쓰기 성능을 향...

딥러닝기반 감정인식에서 데이터 불균형이 미치는 영향 분석

노하진  임유진
최근 들어 영유아를 대상으로 한 비대면 상담이 증가함에 따라 감정인식 보조 도구로 CNN기반 딥러닝 모델을 많이 사용하고 있다. 하지만 대부분의 감정인식 모델은 성인 데이터 위주로 학습되어 있어 영유아 및 청소년을 대상으로 적용하기에는 성능상의 제약이 있다. 본 논문에서는 이러한 성능제약의 원인을 분석하기 위하여 XAI 기법 중 하나인 LIME 기법을 통해 성인 대비 영유아와 청소년의 감정인식을 위한 얼굴 표정의 특징을 분석한다. 뿐만 아니라 ...

전송률 분할 다중 접속 기술을 활용한 비면허 대역의 트래픽과 공정성 최대화 기법

전장우  김승욱
다양한 서비스가 등장으로 인해 스펙트럼 부족 문제가 가속하됨에 따라, 면허 대역에서 통신하던 사용자들을 비면허 대역에서 통신하는 NR-U(New Radio-Unlicensed)가 등장하였다. 하지만 NR-U 네트워크 사용자로 인해 동일한 비면허 대역에서 통신하는 Wi-Fi 네트워크 사용자의 성능이 감소하게 된다. 본 논문에서는 NR-U 네트워크 사용자와 WiFi 네트워크 사용자가 공존해있는 비면허 대역의 처리량과 비면허 대역의 사용에 대한 공평...

에지 컴퓨팅 기반 객체탐지 서비스를 위한 이미지/동영상 데이터 처리 기법에 관한 연구

장신원  홍용근
에지 컴퓨팅 기술은 클라우드 컴퓨팅과 달리 기기와 사용자와 가까운 곳에서 데이터를 분석하고 판단하여 실시간 서비스, 민감한 데이터 보호, 네트워크 트래픽 감소와 같은 장점을 제공한다. 에지 컴퓨팅 플랫폼의 대표적인 오픈소스인 EdgeX Foundry는 현실 세계의 다양한 장치와 IT 시스템 사이에서 서비스를 제공하는 오픈소스 기반 엣지 미들웨어 플랫폼이다. EdgeX Foundry는 기존의 센싱된 데이터를 다루기 위한 서비스와 함께 카메라 장치...

불균형 데이터 처리를 통한 소프트웨어 요구사항 분류 모델의 성능 개선에 관한 연구

최종우  이영준  임채균  최호진
자연어로 작성되는 소프트웨어 요구사항은 이해관계자가 바라보는 관점에 따라 의미가 달라질 수 있다. 품질 속성 기반으로 아키텍처 설계 시에 품질 속성별로 적합한 설계 전술(Tactic)을 선택해야 효율적인 설계가 가능해 품질 속성 요구사항의 정확한 분류가 필요하다. 이에 따라 고비용 작업인 요구사항 분류에 관한 자연어처리 모델이 많이 연구되고 있지만, 품질 속성 데이터셋(dataset)의 불균형을 처리해 분류 성능을 개선하는 주제는 많이 다...

RawNet3 화자 표현을 활용한 임의의 화자 간 음성 변환을 위한 StarGAN의 확장

박보경  박소민  홍현기
음성 변환(Voice Conversion)은 개인의 음성 데이터를 다른 사람의 음향적 특성(음조, 리듬, 성별 등)으로 재생성할 수 있는 기술로, 교육, 의사소 통, 엔터테인먼트 등 다양한 분야에서 활용되고 있다. 본 논문은 StarGAN-VC 모델을 기반으로 한 접근 방식을 제안하여, 병렬 발화(Utterance) 없이도 현실적인 음성을 생성할 수 있다. 고정된 원본(source) 및 목표(target)화자 정보의 원핫 벡터(One-hot ...

XAI 기반 기업부도예측 분류모델 연구

김지홍  문남미
기업 부도의 효율적인 예측은 금융기관의 적절한 대출 결정과 여신 부실률 감소 측면에서 중요한 부분이다. 많은 연구에서 인공지능 기술을 활용한 분류모델 연구를 진행하였다. 금융 산업 특성상 새로운 예측 모델의 성능이 우수하더라도 어떤 근거로 결과를 출력했는지 직관적인 설명이 수반되어야 한다. 최근 미국, EU, 한국 등 에서는 공통적으로 알고리즘의 설명요구권을 제시하고 있어 금융권 AI 활용에 투명성을 확보하여야 한다. 본 논문에서는 외부에...

CodeBERT 모델의 전이 학습 기반 코드 공통 취약점 탐색

박찬솔  문소영  김영철
소프트웨어 공학 영역에 인공지능의 접목은 큰 화두 중 하나이다. 전 세계적으로 1) 인공지능을 통한 소프트웨어 공학, 2) 소프트웨어 공학을 통한 인공지능 두 가지 방향으로 활발히 연구되고 있다. 그 중 소프트웨어 공학에 인공지능을 접목하여 나쁜 코드 영역을 식별하고 해당 부분을 리팩토링하는 연구가 진행되고 있다. 해당 연구에서 인공지능이 나쁜 코드 요소의 패턴을 잘 학습하기 위해서는 학습하려는 나쁜 코드 요소가 라벨링 된 데이터셋이 필요...

2023년 상반기

군집 로봇의 임무 검증 지원을 위한 디지털 트윈 기반 통신 최적화 기법

김관혁  김한진  권준형  하범수  허석행  구지훈  손호정  김원태
로봇은 군사 분야로까지 활용 범위를 넓히며 다가올 미래전에서 감시경계, 적군 탐지 등 중요한 임무를 맡게 될 것으로 전망된다. 군집 로봇은 다수라는 장점으로 단일 로봇이 수행하기 어렵거나 오랜 시간이 소요된 임무를 보다 효율적으로 수행할 수 있다. 상호 간 인지 및 협업이 필수인 군집 로봇은 방대한 데이터를 주고 받으며, 이로 인해 SW의 검증이 점점 더 어려워지고 있다. 임무 검증의 신뢰성을 높이기 위해 사용하는 Hardware-in-the-...

실시간 뎅기열 관리를 위한 관제시스템 개발

안창선  박용호  문정대  박종찬  서영곤  손유락  최윤종  하양화  정봉수  김영주
뎅기열 발병은 전 세계 인구의 약 1/3이 거주하고 있는 열대, 아열대 기후에 집중되며, 우리나라도 아열대 기후로 바꾸고 있어 뎅기열 발병에 취약해지고 있다. 뎅기열은 감염병 관리 차원에서 진단 이력 관리가 중요하다. 감염병 이력에 따라서 지역별, 연령별, 남녀비율 등에 따라서 개개인 의 치료 방법과 전략을 수립할 수 있는 체계가 필요하다. 본 논문에서는 뎅기열 관제시스템을 제안하며, 이러한 시스템은 뎅기열의 발병에 대한 체외진단기기를 이용한 ...

라이다 기반 실내 자율주행 차량에서 신경망 학습을 사용한 성능평가

권용훈  정인범
클라우드를 통한 데이터 처리는 통신 과정에서 지연시간과 통신비용 증가 등 같은 많은 문제가 발생한다. 사물인터넷 분야에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 엣지 컴퓨팅 연구가 활발히 이루어지고 있고, 대표적인 응용 분야로 자율주행이 있다. 실내 자율주행에서는 실외와 달리 GPS와 교통정보를 이용할 수 없기 때문에 센서를 활용하여 주변 환경을 인식해야 한다. 그리고 자원이 제약된 모바일 환경이기 때문에 효율적인 자율주행 시스템이 필요하다. 본 논문에...

SIMEC 경량암호에 대한 양자회로 구현 및 Post-Quantum 보안 강도 평가

송경주  장경배  심민주  서화정
Grover 양자 알고리즘은 brute-force attack 가속화로 대칭키 암호의 보안 강도를 크게 감소시키므로 기존 블록 암호가 양자 컴퓨터에 안전하지 않을 것이라 예상한다. 따라서 대상 암호에 대한 양자회로 구현을 통해 Post-quantum 보안 강도를 확인하여 대규모 양자 컴퓨터 시대에 대비할 수 있다. 본 논문에서는 모든 SIMECK 경량 암호군에 대해 양자 자원(큐비트, 양자 게이트)을 최소화 한 기법으로 설계된 최적의 양자회로 ...

제품군의 재사용 가능한 클론 코드의 메소드 경로 통일을 위한 코드 클러스터링 방법

김태영  이지현  김은미
유사한 소프트웨어는 기존 산출물을 복제하고 수정하는 클론-앤-오운(clone-and-own, CAO) 방법으로 개발되곤 한다. 그러나 클론-앤-오운 방법은 복제된 제품의 수가 늘면서 유지보수를 어렵게 만들기 때문에 나쁜 프랙티스로 간주된다. 소프트웨어 제품라인 공학은 체계적인 재사용을 통해 소프트웨어 제품군을 개발하는 방법으로 클론-앤-오운 방법의 문제를 해결할 수 있다. CAO 방식으로 개발되어 온 제품패밀리를 제품라인 공학으로 마이그레...

탄소중립을 향하여: 데이터 센터에서의 효율적인 에너지 운영을 위한 딥러닝 기반 서버 관리 방안

마상균  박재현  서영석
최근 데이터 활용이 중요해짐에 따라 데이터 센터의 중요도도 함께 높아지고 있다. 하지만 데이터 센터는 막대한 전력을 소모함과 동시에 24시간 가동되는 시설이기 때문에 환경적, 경제적 측면에서 문제가 되고 있다. 최근 딥러닝 기법들을 사용하여 트래픽을 예측하거나, 데이터 센터나 서버에서 사용되는 전력을 줄이는 연구들이 다양한 관점에서 이루어지고 있다. 그러나 서버에서 처리되는 트래픽 데이터양은 변칙적이며 이는 서버를 관리하기 어렵게 만든다. 또한...

비 압축 블록으로 구성된 제어 헤더 삽입을 통한 압축 해제 호환성 있는 병렬 처리 Deflate 알고리즘 제안

김정훈
본 연구에서는 압축 해제 호환성을 갖춘 병렬 처리 Deflate 압축 알고리즘을 구현하기 위하여 병렬 압축 및 압축 해제에 필수적인 정보를 복수의 비 압축 블록(Non-Compression Block)내의 버려지는 영역(Disposed Bit Area)에 저장하는 방식으로 구성한 컨트롤 헤더를 삽입하는 새로운 방식을 제안하였다. 이를 통해 기존 압축 해제 프로그램과 완벽한 호환성을 유지하면서도 병렬 압축 및 병렬 압축 해제가 가능하도록 하였...

인물 개체 분할을 위한 맥락-의존적 비디오 데이터 보강

전현진  이종훈  김인철
비디오 개체 분할은 비디오를 구성하는 영상 프레임 각각에 대해 관심 개체 분할을 수행해야 할 뿐만 아니라, 해당 비디오를 구성하는 프레임 시퀀스 전체에 걸쳐 개체들에 대한 정확한 트래킹을 요구하기 때문에 난이도가 높은 기술이다. 특히 드라마 비디오에서 인물 개체 분할은 다양한 장소와 시간대에서 상호 작용하는 복수의 주요 등장인물들에 대한 정확한 트래킹을 요구하는 특징을 가지고 있다. 또한, 드라마 비디오 인물 개체 분할은 주연 인물들과 조...

2022년 하반기

쿠버네티스에서 분산 학습 작업 성능 향상을 위한 오토스케일링 기반 동적 자원 조정 오퍼레이터

정진원  유헌창
딥러닝 분산 학습에 사용되는 많은 도구 중 하나는 컨테이너 오케스트레이션 도구인 쿠버네티스에서 실행되는 큐브플로우이다. 그리고 큐브플로 우에서 기본적으로 제공하는 오퍼레이터를 사용하여 텐서플로우 학습 작업을 관리할 수 있다. 하지만 파라미터 서버 아키텍처 기반의 딥러닝 분산 학습 작업을 고려할 때 기존의 오퍼레이터가 사용하는 스케줄링 정책은 분산학습 작업의 태스크 친화도를 고려하지 않으며 자원을 동적으로 할당하거 나 해제하는 기능을 제공하지 않...

PID 제어와 Kalman 필터를 이용한 자동차 정속주행 시스템

김수열  김평수
본 논문에서는 외란과 잡음이 있는 환경에서 자동차 정속주행의 개선을 위해 PID 제어기와 Kalman 필터를 적용하고 다양한 시뮬레이션을 통해 성능을 검증한다. 첫 번째로, 자동차 정속주행 시스템을 위한 수학적 모델을 소개한다. 두 번째로, 기본적인 개루프 제어 기반 정속주행 시스템에 외란으로 인한 성능 저하를 확인하고 이를 개선하기 위한 PID 제어기 기반의 피드백 제어 시스템의 성능을 검증한다. 세 번째로, 피드백 과정에서 발생할 수 있는 ...

인공지능 서비스 운영을 위한 시스템 측면에서의 연구

홍용근
AI 기술을 활용한 다양한 서비스가 개발되면서, AI 서비스 운영에 많은 관심이 집중되고 있다. 최근에는 AI 기술도 하나의 ICT 서비스를 보고, 범용적인 AI 서비스 운영을 위한 연구가 많이 진행되고 있다. 본 논문에서는 일반적인 기계학습 개발 절차의 마지막 단계인 기계학습 모델 배포 및 운영에 초점을 두고 AI 서비스 운영을 위한 시스템 측면에서의 연구 결과를 기술하였다. 3대의 서로 다른 Ubuntu 시스템을 구축하고, 이 시스템상...

GPU를 공유하는 컨테이너 환경에서 GPU 작업의 동시 실행을 위한 GPU 자원 경쟁 관리기법

강지훈
컨테이너 기반 클라우드 환경은 다수의 컨테이너가 GPU(Graphic Processing Unit)를 공유할 수 있으며, GPU 공유는 GPU 자원의 유휴 시간을 최소화하고 자원 사용률을 향상할 수 있다. 하지만, GPU는 전통적으로 클라우드 환경에서 CPU, 메모리와는 다르게 컴퓨팅 자원을 논리적으로 다중화하고 사용자에게 자원 일부를 격리된 형태로 제공할 수 없다. 또한, 컨테이너는 GPU 작업을 실행할 때만 GPU 자원을 점유하며, 각 ...

기온 데이터를 반영한 전력수요 예측 딥러닝 모델

윤협상  정석봉
최근 전력수요를 예측하기 위해 통계기반 시계열 분석 기법을 대체하기 위해 딥러닝 기법을 활용한 연구가 활발히 진행되고 있다. 딥러닝 기반 전력수요 예측 연구 결과를 분석한 결과, LSTM 기반 예측 모델의 성능이 우수한 것으로 규명되었으나 장기간의 지역 범위 전력수요 예측에 대해 LSTM 기반 모델의 성능이 충분하지 않음을 확인할 수 있다. 본 연구에서는 기온 데이터를 반영하여 24시간 이전에 전력수요를 예측하는 WaveNet 기반 딥러닝 모델...

RGB-D 환경인식 시각 지능, 목표 사물 경로 탐색 및 심층 강화학습에 기반한 사람형 로봇손의 목표 사물 파지

류가현  오지헌  정진균  정환석  이진혁  Patricio Rivera Lopez  김태성
다중 사물 환경에서 목표 사물만의 정밀한 파지를 위해서는 장애물과의 충돌 회피 지능과 정교한 파지 지능이 필요하다. 이 작업을 위해선 다중 사물 환경 인지, 목표 사물 인식, 경로 설정, 로봇손의 사물 파지 지능이 필요하다. 본 연구에서는 RGB-D 영상 센서를 이용하여 다중 사물 환경과 사물을 인지하고 3D 공간을 매핑한 후, 충돌 회피 경로 탐색 알고리즘을 활용하여 목표 사물까지의 경로를 탐색 및 설정하고, 강화학습을 통해 학습된 사람...

CKFont2: 한글 구성요소를 이용한 개선된 퓨샷 한글 폰트 생성 모델

박장경  Ammar UI Hassan  최재영
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 생성하...

가려진 사람의 자세추정을 위한 의미론적 폐색현상 증강기법

배현재  김진평  이지형
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 연구...

2022년 상반기

FPGA를 이용한 32-Bit RISC-V 프로세서 설계 및 평가

장선경  박상우  권구윤  서태원
RISC-V는 오픈 소스 명령어 집합 구조로, 간단한 기본 구조를 가지며 목적에 따라 명령어 집합을 유연하게 확장할 수 있다. 본 논문에서는 소형, 저전력 32-bit RISC-V 프로세서를 설계하여 RISC-V 임베디드 시스템 연구를 위한 기반을 마련하고자 하였다. 설계한 프로세서는 2단계 파이프라인으로 구성하였고, RISC-V ISA 중 FENCE, EBREAK 명령어를 제외한 32-bit 정수형 ISA 및 인터럽트 처리를 위한 특권 ISA...

동작 인식을 위한 교사-학생 구조 기반 CNN

Yulan Zhao  이효종
대부분 첨단 동작 인식 컨볼루션 네트워크는 RGB 스트림과 광학 흐름 스트림, 양 스트림 아키텍처를 기반으로 하고 있다. RGB 프레임 스트림은 모양 특성을 나타내고 광학 흐름 스트림은 동작 특성을 해석한다. 그러나 광학 흐름은 계산 비용이 매우 높기 때문에 동작 인식 시간에 지연을 초래한다. 이에 양 스트림 네트워크와 교사-학생 아키텍처에서 영감을 받아 행동 인식을 위한 새로운 네트워크 디자인을 개발하였다. 제안 신경망은 두 개의 하위 네트워...

강화학습 기반 수평적 파드 오토스케일링 정책의 학습 가속화를 위한 전이학습 기법

장용현  유헌창  김성석
최근 환경의 변화에 적응적이고 특정 목적에 부합하는 오토스케일링 정책을 만들기 위해 강화학습 기반 오토스케일링을 사용하는 연구가 많이 이루어지고 있다. 하지만 실제 환경에서 강화학습 기반 수평적 파드 오토스케일러(HPA, Horizontal Pod Autoscaler)의 정책을 학습하기 위해서는 많은 비용과 시간이 요구되며, 서비스를 배포할 때마다 실제 환경에서 강화학습 기반 HPA 정책을 처음부터 다시 학습하는 것은 실용적이지 않다. 본 논문...

산업제어시스템에서 랜덤리스트를 이용한 블록체인 기반 접근제어 방식에 관한 연구

강명조  김미희
다양한 산업을 관리하고 유지하는 산업제어시스템은 주로 외부와의 연결 없이 폐쇄적으로 운영됐지만 최근 인터넷의 발전과 ICT 기술의 도입으로 외부나 공격자의 산업제어시스템에 접근이 쉬워졌다. 잘못된 접근이나 공격은 산업제어시스템의 주요 속성인 가용성을 해칠 수 있으며, 가용성이 침해될 경우 큰 피해가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 산업제어시스템에서 명령을 내릴 때 랜덤리스트를 생성해 검증그룹을 구성하여 명령을 검증 후 실행하며, 명령 실행 결과...

결합된 파라메트릭 활성함수를 이용한 완전연결신경망의 성능 향상

고영민  이붕항  고선우
완전연결신경망은 다양한 문제를 해결하는데 널리 사용되고 있다. 완전연결신경망에서 비선형활성함수는 선형변환 값을 비선형 변환하여 출력하 는 함수로써 비선형 문제를 해결하는데 중요한 역할을 하며 다양한 비선형활성함수들이 연구되었다. 본 연구에서는 완전연결신경망의 성능을 향상시 킬 수 있는 결합된 파라메트릭 활성함수를 제안한다. 결합된 파라메트릭 활성함수는 간단히 파라메트릭 활성함수들을 더함으로써 만들어낼 수 있다. 파라메트릭 활성함수는 입력데이터에...

Self-Attention 기반의 변분 오토인코더를 활용한 신약 디자인

Piao Shengmin  최종환  서상민  김경훈  박상현
신약 디자인은 단백질 수용체와 같은 생물학적 표적과 상호작용할 수 있는 약물 후보물질을 식별하는 과정이다. 전통적인 신약 디자인 연구는 약물 후보 물질 탐색과 약물 개발 단계로 구성되어 있으나, 하나의 신약을 개발하기 위해서는 10년 이상의 장시간이 요구된다. 이러한 기간을 단축하고 효율적으로 신약 후보 물질을 발굴하기 위하여 심층 학습 기반의 방법들이 연구되고 있다. 많은 심층학습 기반의 모델들은 SMILES 문자열로 표현된 화합물을 재귀신경...

자동 적응 기반 메타버스 가상 휴먼 상호작용 기법

정진호  조동식
최근 가상 휴먼은 국방, 의료, 산업, 유통, 문화, 엔터테인먼트 등 다양한 서비스 분야에서 교육, 훈련 정보 가이드, 홍보 전시 등 널리 활용되고 있다. 또한, 가상 휴먼을 통해 원격지에 접속한 사용자와 상호작용하기 위한 메타버스 서비스가 급속히 확대 적용될 것으로 전망하고 있다. 메타버스 환경 안에서 가상 휴먼(혹은 아바타)을 이용한 상호작용은 참여자가 현실 세계의 실제 친구와 대화하는 것처럼 자연스럽게 소통하는 방식으로 운용이 되고, 이를...

BERT-Fused Transformer 모델에 기반한 한국어 형태소 분석 기법

이창재  나동열
형태소는 더 이상 분리하면 본래의 의미를 잃어버리는 말의 최소 단위이다. 한국어에서 문장은 공백으로 구분되는 어절(단어)의 조합이다. 형태소 분석은 어절 단위의 문장을 입력 받아서 문맥 정보를 활용하여 형태소 단위로 나누고 각 형태소에 적절한 품사 기호를 부착한 결과를 생성하는 것이다. 한국어 자연어 처리에서 형태소 분석은 가장 핵심적인 태스크다. 형태소 분석의 성능 향상은 한국어 자연어 처리 태스크의 성능 향상에 직결된다. 최근 형태소 분석은...

2021년 하반기

분산 딥러닝에서 통신 오버헤드를 줄이기 위해 레이어를 오버래핑하는 하이브리드 올-리듀스 기법

김대현  여상호  오상윤
분산 딥러닝은 각 노드에서 지역적으로 업데이트한 지역 파라미터를 동기화는 과정이 요구된다. 본 연구에서는 분산 딥러닝의 효과적인 파라미터 동기화 과정을 위해, 레이어 별 특성을 고려한 allreduce 통신과 연산 오버래핑(overlapping) 기법을 제안한다. 상위 레이어의 파라미터 동기화는 하위 레이어의 다음 전파과정 이전까지 통신/계산(학습) 시간을 오버랩하여 진행할 수 있다. 또한 이미지 분류를 위한 일반적인 딥러닝 모델의 상위 레이어...

64-bit ARM 프로세서 상에서의 블록암호 PIPO 병렬 최적 구현

엄시우  권혁동  김현준  장경배  김현지  박재훈  송경주  심민주  서화정
ICISC’20에서 발표된 경량 블록암호 PIPO는 비트 슬라이스 기법 적용으로 효율적인 구현이 되었으며, 부채널 내성을 지니기에 안전하지 않은 환경에서도 안정적으로 사용 가능한 경량 블록암호이다. 본 논문에서는 ARM 프로세서를 대상으로 PIPO의 병렬 최적 구현을 제안한다. 제안하는 구현물은 8평문, 16평문의 병렬 암호화가 가능하다. 구현에는 최적의 명령어 활용, 레지스터 내부 정렬, 로테이션 연산 최적화 기법을 사용하였다. 또한 레지스터...

애드혹 센서 네트워크 수명 연장을 위한 Q-러닝 기반 에너지 균등 소비 라우팅 프로토콜 기법

김기상  김승욱
최근 스마트 센서는 다양한 환경에서 사용되고 있으며, 애드혹 센서 네트워크 (ASN) 구현에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그러나 기존 센서 네트워크 라우팅 알고리즘은 특정 제어 문제에 초점을 맞추며 ASN 작업에 직접 적용할 수 없는 문제점이 있다. 본 논문에서는 Q-learning 기술을 이용한 새로운 라우팅 프로토콜을 제안하는데, 제안된 접근 방식의 주요 과제는 균형 잡힌 시스템 성능을 확보하면서 효율적인 에너지 할당을 통해 ASN...

협력적인 차량 엣지 컴퓨팅에서의 태스크 마이그레이션

문성원  임유진
최근 사물인터넷의 기술이 빠르게 발전하면서 실시간 및 고성능의 처리를 요구하는 서비스들을 위해 멀티 액세스 엣지 컴퓨팅(MEC)이 차세대 기술로 부상하고 있다. 제한적인 서비스 영역을 가지는 MEC 사이에서 사용자들의 잦은 이동성은 MEC 환경에서 다뤄야 할 문제 중 하나이다. 본 논문에서는 이동성이 많은 차량 엣지 컴퓨팅 환경(VEC)을 고려하였으며, 강화 학습 기법의 일종인 DQN을 이용하여 마이그레이션 여부와 대상을 결정하는 태스크 마이그...

다중 작업, 다중 홉 질문 응답을 위한 그래프 추론 및 맥락 융합

이상의  김인철
최근 오픈 도메인 자연어 질문 응답 분야에서는 다중 작업, 다중 홉 질문 응답에 관한 연구들이 활발히 진행되어 오고 있다. 본 논문에서는 이러한 다중 작업, 다중 홉 질문들에 효과적으로 응답하기 위해, 계층적 그래프 기반의 새로운 심층 신경망 모델을 제안한다. 제안 모델에서는 계층적 그래프와 그래프 신경망을 이용해 여러 문단들로부터 서로 다른 수준의 맥락 정보를 얻어낸 후, 이들을 활용하여 답변 유형, 뒷받침 문장들과 답변 영역 등을 동시에 예...

CAM 기반의 계층적 및 수평적 분류 모델을 결합한 운전자 부주의 검출 및 특징 영역 지역화

고수연  최영우
교통사고 원인 중 가장 큰 비율을 차지하는 것이 운전자의 부주의로서 이를 검출하는 연구가 꾸준히 진행되고 있다. 본 논문은 부주의한 운전자를 정확히 검출하고, 검출된 운전자의 모습에서 가장 특징적인 영역을 선정(Localize)하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 운전자의 부주의를 검출하 기 위해서 CAM(Class Activation Map) 기반의 전체 클래스를 분류하는 CNN 모델과 이 모델에서 혼동하거나 공통된 특징 영역을 갖는 클래스...

흐름이 있는 문서에 적합한 비지도학습 추상 요약 방법

이훈석  안순홍  김승훈
최근 Encoder-Decoder를 기반한 요약은 거의 인간 수준에 도달하였다. 하지만 이는 영어, 중국어 등 수백만 건의 데이터세트가 잘 갖추어진 주류 언어권에서만 활용 가능하며 데이터세트가 구축되지 않은 비주류 언어권에서는 활용하지 못하는 한계가 있다. 또한, 문서의 일부 영역에 초점 하여 요약하는 편향의 문제를 갖고 있어 동화나 소설과 같이 흐름이 있는 문서에는 적합하지 않다. 본 논문에서는 두 개의 Discriminator가 있는 GAN...

YOLOv5와 모션벡터를 활용한 트램-보행자 충돌 예측 방법 연구

김영민  안현욱  정희균  김진평  장규진  황현철
최근 자율주행에 관한 기술은 고부가가치 신기술로서 주목받고 있으며 활발히 연구가 진행되고 있는 분야이다. 상용화 가능한 자율주행을 위해서 는 실시간으로 정확하게 진입하는 객체를 탐지하고 이동속도를 추정해야 한다. CNN(Convolutional Neural Network) 기반 딥러닝 알고리즘과 밀집광학흐름(Dense Optical Flow)을 사용하는 기존 방식은 실행 속도가 느려 실시간으로 객체를 탐지하고 이동속도를 추정하기에는 한계가 존재...

2021년 상반기

5G-MEC 기반 초저지연 고화질 영상 전송 시스템

김정석  이재호
모바일 네트워크 및 인터넷의 발전은 물리적인 거리의 한계를 극복하고 원격지의 정보를 제공하거나 획득하는데 기여하고 있다. 그러나 영상 전송을 주요 정보 제공 수단으로 사용하는 시스템은 여전히 고대역폭과 저지연 전송을 요구하고 있으며, 전송된 영상을 기반으로 상황을 판단하고 실시간 피드백을 제공하기 위해서는 전송된 영상의 품질뿐만 아니라 데이터 신뢰성과 전송 지연시간 문제는 극복해야할 중요한 부분이다. 5세대 모바일 네트워크의 출현은 이전 세대의...

에지 컴퓨팅 환경에서의 상황인지 서비스를 위한 팻 클라이언트 기반 비정형 데이터 추상화 방법

김도형  문종혁  박유상  최종선  최재영
최근 사물인터넷의 발전으로 사용자 주변 상황을 인지하여 맞춤형 서비스를 제공하는 상황인지 시스템에 대한 관심이 증가되고 있다. 기존의 상황인지 시스템은 사용자 주위에서 생성되는 데이터를 분석하여 사용자 주변 상황을 표현하는 상황 정보로 추상화하는 기술이 사용되었다. 하지만 증가하는 사용자의 서비스 요구 사항에 따라 다양한 종류의 비정형 데이터의 사용이 증가하고, 사용자 주변에서 수집되는 데이터의 양이 많아지면서 비정형 데이터의 처리와 상황인지 ...

웹 및 스트리밍 서비스에 대한 QUIC 프로토콜 성능 분석

남혜빈  정중화  최동규  고석주
최근 IETF에서는 HTTP/3.0 기반 웹서비스 제공을 위하여 QUIC 프로토콜 표준을 개발중에 있다. 기존 HTTP/1.1 및 HTTP/2에서는 수송계층 프로토콜로서 TCP를 사용하는 데 비하여, HTTP/3에서는 QUIC/UDP를 사용한다. TCP와는 달리 QUIC에서는 연결설정에 소요되는 시간을 단축시키 기 위해 0-RTT 혹은 1-RTT 기법을 사용하고, TCP의 head-of-line blocking 문제를 해결하기 위해 멀티스트...

협력 비직교 다중 접속 네트워크에서 새로운 인센티브 기반 주파수 할당 기법

김종원  김승욱
비 직교 다중 접속(NOMA : Non Orthogonal Multiple Access) 기술은 5G 네트워크의 등장으로 폭발적으로 증가한 사용자의 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위한 기술이다. 비 직교 다중 접속 기술은 기존의 직교 다중 접속(OMA : Orthogonal Multiple Access) 기술에서 주파수의 직교성을 없애고 다른 신호를 구분하기 위해 전력을 차등적으로 할당하는 기술이다. NOMA 기술 중...

GAN으로 합성한 음성의 충실도 향상

백문기  윤승원  이상백  이규철
생성적 적대 신경망(Generative Adversarial Networks, GANs)은 컴퓨터 비전 분야와 관련 분야에서 큰 인기를 얻었으나, 아직까지는 오디오 신호를 직접적으로 생성하는 GAN이 제시되지 못했다. 오디오 신호는 이미지와 다르게 이산 값으로 구성된 생플링된 신호이므로, 이미지 생성에 널리 사용되는 CNN 구조로 학습하기 어렵다. 이러한 제약을 해결하고자, 최근 GAN 연구자들은 오디오 신호의 시간-주파수 표현을 기존 이미지 ...

C-COMA: 동적 다중 에이전트 환경을 위한 지속적인 강화 학습 모델

정규열  김인철
다양한 실세계 응용 분야들에서 공동의 목표를 위해 여러 에이전트들이 상호 유기적으로 협력할 수 있는 행동 정책을 배우는 것은 매우 중요하다. 이러한 다중 에이전트 강화 학습(MARL) 환경에서 기존의 연구들은 대부분 중앙-집중형 훈련과 분산형 실행(CTDE) 방식을 사실상 표준 프레임워크로 채택해왔다. 하지만 이러한 다중 에이전트 강화 학습 방식은 훈련 시간 동안에는 경험하지 못한 새로운 환경 변화가 실전 상황에서 끊임없이 발생할 수 있는 동적...

AlphaPose를 활용한 LSTM(Long Short-Term Memory)기반 이상행동인식

배현재  장규진  김영훈  김진평
사람의 행동인식(Action Recognition)은 사람의 관절 움직임에 따라 어떤 행동을 하는지 인식하는 것이다. 이를 위해서 영상처리에 활용되는 컴퓨터 비전 태스크를 활용하였다. 사람의 행동인식은 딥러닝과 CCTV를 결합한 안전사고 대응서비스로서 안전관리 현장 내에서도 적용될 수 있다. 기존연구는 딥러닝을 활용하여 사람의 관절 키포인트 추출을 통한 행동인식 연구가 상대적으로 부족한 상태이다. 또한 안전관리 현장에서 작업자를 지속적이고...

스택-포인터 네트워크와 부분 트리 정보를 이용한한국어 의존 구문 분석

최용석  이공주
본 연구에서는 포인터 네트워크 모델을 의존 구문 분석에 맞게 확장한 스택-포인터 네트워크 모델을 이용하여 한국어 의존 구문 분석기를 구현한 다. 스택-포인터 네트워크 모델 기반 의존 구문 분석기는 인코더-디코더로 구성되어 있으며 다른 의존 구문 분석기와 달리 내부 스택을 갖고 있어 루트부터 시작하는 하향식 구문 분석이 가능하다. 디코더의 각 단계에서는 의존소를 찾기 위해 부모 노드뿐만 아니라 이미 파생된 트리 구조에서 조부모와 형제 노드를...

2020년 하반기

양자내성암호를 활용한 경량 보안 프로토콜 설계

장경배  심민주  서화정
IoT (Internet of Things) 시대가 활성화되면서 개인정보를 포함한 많은 정보들이 IoT 디바이스들을 통해 전달되고 있다. 정보보호를 위해 디바이스끼리 상호 암호화하여 통신하는 것이 중요하며 IoT 디바이스 특성상, 성능의 제한으로 인해 경량 보안 프로토콜 사용이 요구된다. 현재 보안 프로토콜에서 사용하는 암호 기법들은 대부분 RSA, ECC (Elliptic Curve Cryptography)를 사용하고 있다. 하지만 고사양의 ...

HPC 환경을 위한 데이터 전송 노드 클러스터 구축 및 성능분석

홍원택  안도식  이재국  문정훈  석우진
HPC(High Performance Computing) 서비스를 기반으로 한 거대과학 응용분야의 협업연구는 원거리에 떨어져 있는 연구자들 사이에서 대용량 데이터의 빠른 전송을 필요로 한다. 이와 관련하여 최근 미국 내의 주요 슈퍼컴퓨터들을 연계하여 고속 전송하기 위한 연구들이 수행되고 있다. 본 논문에서는 기 구축되어 운영 중인 한국과학기술정보연구원의 누리온 슈퍼컴퓨터 병렬 파일시스템 내의 대용량 데이터를 고속 전송하기 위해서 고성능 과학기술...

챗봇 환경에서 데이터 시각화 인터랙션을 위한 자연어처리 모델

오상헌  허수진  김성희
마트폰의 보급으로 인해 개인화된 데이터를 활용하고자 하는 서비스들이 증가하고 있다. 특히, 헬스케어와 관련된 서비스들은 다양한 데이터를 다루며, 이를 효과적으로 보여주기 위해 데이터 시각화 기법을 활용하고 있다. 데이터 시각화 기법이 활용되면서 자연스럽게 시각화에서의 인터랙션 또한 함께 강조되고 있다. PC 환경에서 데이터 시각화에 대한 인터랙션은 마우스로 이루어지기 때문에, 데이터에 대한 필터링이 다양하게 제공되고 있다. 반면, 모바일 환경에...

딥러닝을 사용하는 IoT빅데이터 인프라에 필요한 DNA 기술을 위한 분산 엣지 컴퓨팅기술 리뷰

Temesgen Seyoum Alemayehu  조위덕
오늘날 데이터 네트워크 AI (DNA) 기반 지능형 서비스 및 애플리케이션은 비즈니스의 삶의 질과 생산성을 향상시키는 새로운 차원의 서비스를 제공하는 것이 현실이 되었다. 인공지능(AI)은 IoT 데이터(IoT 장치에서 수집한 데이터)의 가치를 높이며, 사물 인터넷(IoT)은 AI의 학습 및 지능 기능을 촉진한다. 딥러닝을 사용하여 대량의 IoT 데이터에서 실시간으로 인사이트를 추출하려면 데이터가 생성되는 IoT 단말 장치에서의 처리 능력이 필...

민첩한 활성함수를 이용한 합성곱 신경망의 성능 향상

공나영  고영민  고선우
합성곱 신경망은 합성곱층과 완전연결층으로 구성되어 있다. 합성곱층과 완전연결층의 각 층에서는 비선형 활성함수를 사용하고 있다. 활성함수는 뉴런 간에 신호를 전달할 때 입력신호가 일정 기준 이상이면 신호를 전달하고 기준에 도달하지 못하면 신호를 보내지 않을 수 있는 뉴런의 정보전달 방법을 모사하는 함수이다. 기존의 활성함수는 손실함수와 관계성을 가지고 있지 않아 최적해를 찾아가는 과정이 늦어지는 점을 개선하기 위해 활성함수를 일반화한 민첩한 활성...

머신 러닝과 Microservice 기반 디지털 미러 시스템

송명호  김수동
거울은 일반적으로 아말감으로 코팅된 물리적 반사 표면으로 거울 앞의 상을 선명하게 반사한다. 이것은 언제 어디서나 사용이 가능하며 사용자의 얼굴이나 외모를 확인하기 위한 필수적인 도구이다. 현대 소프트웨어 기술의 출현으로 사람들은 실시간 처리, Microservice 및 머신 러닝이 적용된 편의성과 지능성을 통해 거울 반사 기능을 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 거울로써 실시간 반영과 동시에 사용자 맞춤 정보 조회, 공공 정보 조회, 외모를 ...

시각-언어 이동 에이전트를 위한 복합 학습

오선택  김인철
시각-언어 이동 문제는 시각 이해와 언어 이해 능력을 함께 요구하는 복합 지능 문제이다. 본 논문에서는 시각-언어 이동 에이전트를 위한 새로운 학습 모델을 제안한다. 이 모델은 데모 데이터에 기초한 모방 학습과 행동 보상에 기초한 강화 학습을 함께 결합한 복합 학습을 채택하고 있다. 따라서 이 모델은 데모 데이터에 편향될 수 있는 모방 학습의 문제와 상대적으로 낮은 데이터 효율성을 갖는 강화 학습의 문제를 상호 보완적으로 해소할 수 있다. 또한...

스킵연결이 적용된 오토인코더 모델의 클러스터링 성능 분석

조인수  강윤희  최동빈  박용범
오토인코더의 데이터 복원(Output result) 기능을 이용한 노이즈 제거 및 초해상도와 같은 연구가 진행되는 가운데 오토인코더의 차원 축소 기능을 이용한 클러스터링의 성능 향상에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다. 오토인코더를 이용한 클러스터링 기능과 데이터 복원 기능은 모두 동일한 학습을 통해 성능을 향상시킨다는 공통점이 있다. 본 논문은 이런 특징을 토대로, 데이터 복원 성능이 뛰어나도록 설계된 오토인코더 모델이 클러스터링 성능 또한 ...

2020년 상반기

한국어 관객 평가기반 영화 평점 예측 CNN 구조

김형찬  오흥선  김덕수
본 논문에서는 합성곱 신경망 기반의 영화 평점 예측 구조를 제안한다. 제안하는 구조는 문장 분류을 위하 고안된 TextCNN를 세 가지 측면에서 확장하였다. 첫 번째로 문자 임베딩을 이용하여 단어의 다양한 변형들을 처리할 수 있다. 두 번째로 주목 메커니즘을 적용하여 중요한 특징을 더욱 부각하였다. 세 번째로 활성 함수의 출력을 1-10 사이의 평점으로 만드는 점수 함수를 제안하였다. 제안하는 영화 평점 예측 구조를 평가하기 위해서 영화 리뷰 ...

Residual Multi-Dilated Recurrent Convolutional U-Net을 이용한 전자동 심장 분할 모델 분석

임상헌  이명숙
본 논문에서는 딥 러닝 기반의 전-자동 심장 분할 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 딥 러닝 모델은 기존 U-Net에 residual recurrent convolutional block과 residual multi-dilated convolutional block을 삽입하여 성능을 개선한 모델이다. 모델의 성능은 테스트 데이터 세트를 전-자동 분할한 결과와 영상의학 전문가의 수동 분할 결과를 비교하여 분석하였다. CT 영상에서 평균 ...

태양 에너지 기반 무선 센서 네트워크에서 에너지와 링크 품질을 고려한 향상된 FEC 기법

길건욱  강민재  노동건
태양 에너지 기반 무선 센서 네트워크(SP-WSN) 환경에서는 주기적으로 배터리가 충전되므로 에너지 소모를 최소화하기보다는 수집된 에너지의 효율적인 사용이 중요하다. 한편, 잘 알려진 것처럼 SP-WSN을 포함하여 모든 센서 네트워크들은 사용되는 센서 노드의 특성상 성능이 제한적이므로 노드 간의 통신 신뢰도가 낮을 수밖에 없다. 본 논문에서는 위의 특성들을 고려하여 SP-WSN에서 신뢰성 있는 통신을 할 수 있는 향상된 순방향 에러정정 기법(F...

차량 네트워크에서 최적의 컨텐츠 분배 기반의 사전 캐싱 방안

박성진  이의신
차량 환경의 통신에서 콘텐츠의 사전 캐싱은 사용자로부터 콘텐츠 서버까지의 지연시간을 감소시킬 수 있다. 하지만 어디에, 어느 량 만큼의 사전 캐싱을 해야하는 지에 대한 문제점은 아직도 해결되지 않고 있다. 본 논문에서는 차량의 이동 확률을 토대로 차량이 다음으로 이동하게 될 기지국 후보들에게 각각 최적화된 량만큼의 콘텐츠를 분산시켜 사전 캐싱하는 방안을 제시한다. 우선, 각 차량의 이동 확률은 Markov Chain을 이용하여 학습되었다. 그리...

하둡을 이용한 3D 프린터용 대용량 데이터 처리 응용 개발

이강은  김성석
3D 프린팅은 주목받는 신기술의 하나로 많은 관심을 받고 있다. 3D 프린팅을 하기 위해서는 먼저 3D 모델을 생성한 후, 이를 프린터가 인식할 수 있는 G-code로 변환하여야 한다. 대개 3D 모델은 페이셋이라고 하는 조그만 삼각형으로 면을 표현하는데, 모델의 크기나 정밀도에 따라 페이셋의 개수가 매우 많아져서 변환에 많은 시간이 걸리게 된다. 아파치 하둡은 대용량 데이터의 분산처리를 지원하는 프레임워크로서 그 활용 범위가 넓어지고 있다. ...

국민청원 주제 분석 및 딥러닝 기반 답변 가능 청원 예측

우윤희  김현희
청와대 국민 청원 사이트가 개설된 이래로 많은 관심을 받고 있다. 본 논문에서는 국민 청원의 주제를 분석하고 딥러닝을 활용하여 답변 가능한 청원을 예측하는 모델을 제안하였다. 먼저, 추천순으로 1,500개의 청원글을 수집하였고, K-means 클러스터링을 적용하여 청원글을 군집하여 대주제를 정의하고, 보다 구체적인 세부 주제를 정의하기 위히여 토픽 모델링을 실시하였다. 다음으로는 LSTM을 활용한 답변 가능한 청원 예측 모델을 생성하여, 20만...

CNN 기반 위장관 랜드마크 분류기를 이용한 위장관 교차점 추정

장현웅  임창남  박예슬  이광재  이정원
최근의 영상 처리 분야는 딥러닝 기법들의 성능이 입증됨에 따라 다양한 분야에서 이와 같은 기법들을 활용해 영상에 대한 분류, 분석, 검출 등을 수행하려는 시도가 활발하다. 그중에서도 의료 진단 보조 역할을 할 수 있는 의료 영상 분석 소프트웨어에 대한 기대가 증가하고 있는데, 본 연구에서는 데이터 셋이 방대하고 판단에 시간이 오래 걸리는 캡슐내시경 영상에 주목하였다. 본 논문의 목적은 캡슐내시경 영상의 판독에서 모든 환자에 대해 공통으로 수행되...

데이터 마이닝 기반 스마트 공장 에너지 소모 예측 모델

Sathishkumar V E  이명배  임종현  김유빈  신창선  박장우  조용윤
산업용 에너지 소비 예측은 에너지 수요와 공급에 동적이고 계절적인 변화가 있기 때문에 에너지 관리 및 제어 시스템에서 중요한 위치를 차지한다. 본 논문은 철강 산업의 에너지 소비 예측 모델을 제시하고 논의한다. 사용되는 데이터에는 후행 및 선도적인 전류 반응 전력, 후행 및 선도적인 전류 동력 계수, 이산화탄소(TCO2) 배출 및 부하 유형이 포함된다. 테스트 세트에서는 (a) 선형 회귀(LR), (b) 방사형 커널(SVM RBF), (c) G...

2019년 하반기

인체 채널에서 전자기파 전송 지연 특성을 고려한 다중 매체 제어 프로토콜 설계

김승민  박종성  고정길
인체 통신은 인체를 매질로 통신하는 기술로, BAN (Body-Area Network) 환경에서, 무선 통신에 비해 신호 감쇠 측면에서 큰 이점이 있어 배터리로 동작하는 웨어러블 기기 간 통신 시 저전력 통신을 지원할 수 있다. 하지만, 인체 통신은 그 이점에 비해 안전성 등의 문제가 있어 채널 특성에 대한 연구가 미비하였다. 이에 본 논문은 인체 채널 특성에 있어 통신 성능에 영향을 주는 MAC 파라미터를 제시하고, 이를 이용한 새로운 인체 ...

빅데이터 및 고성능컴퓨팅 프레임워크를 활용한 유전체 데이터 전처리 과정의 병렬화

변은규  곽재혁  문지협
차세대 염기 서열 분석법이 생성한 유전체 원시 데이터를 기존의 방식대로 하나의 서버에서 분석하기 위해서는 데이터 크기에 따라 수십 시간이 필요할 수 있다. 그러나 응급 환자의 진단처럼 수 시간 내에 결과를 알아야 하는 상황이 존재하기 때문에 단일 유전체 분석의 성능을 향상시킬 필요가 있다. 본 연구에서는 빅데이터 기술의 병렬화 기법과 고속의 네트워크로 연결되고 병렬파일시스템을 공유하는 고성능컴퓨팅 클러스터를 적극적으로 활용하여 분석 시간을 크게...

VANET 망에서 다중 홉 클라우드 형성 및 리소스 할당

최현석  남영주  이의신
최근 주목받는 기술인 차량 클라우드 컴퓨팅은 운전자들에게 다양한 차량 응용 어플리케이션을 위한 클라우드 서비스를 제공해 줄 수 있다. 차량 클라우드는 각각의 차량들이 보유한 리소스를 서로 공유하는 차량들의 집합이다. 차량 클라우드를 형성하기 위해 차량들은 차량 대 차량(Vehicle-to-Vehicle) 통신을 통해 서로 협력해야 한다. 차량 클라우드 형성을 위해 협력하는 차량들은 각각의 속도와 이동 방향 및 현재 위치가 다르므로 차량 클라우드...

MongoDB 기반의 분산 침입탐지시스템 성능 평가

한효준  김혁호  김양우
IoT, 클라우드 컴퓨팅과 같은 인터넷 서비스의 발전과 사용량의 증가로 인해 수많은 패킷들이 인터넷상에서 빠르게 생성되고 있다. 안전한 인터넷 사용 환경을 만들기 위해서는 이 수많은 패킷 중에 존재할 수 있는 악성 데이터의 빠른 처리가 이뤄져야 한다. 본 논문에서는 빅데이터 보안 이벤트의 신속한 처리를 위해 비정형 데이터 분석과 빅데이터 처리에 특화된 MongoDB를 침입탐지시스템에 적용하였다. 또한 보호 대상인 사설 클라우드의 일부 자원을 이...

암 예후를 효과적으로 예측하기 위한 Node2Vec 기반의 유전자 발현량 이미지 표현기법

최종환  박상현
암 환자에게 적절한 치료계획을 제공하기 위해 암의 진행양상 또는 환자의 생존 기간 등에 해당하는 환자의 예후를 정확히 예측하는 것은 생물정보학 분야에서 다루는 중요한 도전 과제 중 하나이다. 많은 연구에서 암 환자의 유전자 발현량 데이터를 이용하여 환자의 예후를 예측하는 기계학습 모델들이 많이 제안되어 오고 있다. 유전자 발현량 데이터는 약 17,000개의 유전자에 대한 수치값을 갖는 고차원의 수치형 자료이기에, 기존의 연구들은 특징 선택 또는...

단일 영상에서 눈송이 제거를 위한 지각적 GAN

Weiguo Wan  이효종
눈이 내리는 영상에서 눈송이들에 의하여 영상의 질이 저하되고 영상 내에 존재하는 객체들을 명확히 탐지하기 위해서는 눈송이를 제거해야할 필요성이 있다. 이 연구에서는 지각 Generative Adversarial Network에 기반하여 단일 영상으로부터 눈송이를 제거하는 방법을 제시한다. 잔류 U-Net을 눈송이가 제거된 영상을 생성하는 생성기로 설계하였다. 다양한 크기의 눈송이를 처리하기 위하여 다양한 필터 커널의 인셉션 모듈을 설계하고 입력...

궤적 데이터 스트림에서 동반 그룹 탐색 기법

강수현  이기용
이동 객체의 데이터 스트림으로부터 객체들의 궤적을 분석하는 연구는 이미 이루어진 바가 있다. 그 중 같이 움직이는 객체들의 그룹, 즉 동반 그룹을 찾는 연구도 이미 존재한다, 이들 대부분은 서로 가까이 존재하는 객체들의 그룹을 탐색하기 위해 기존의 클러스터링 기법을 사용한다. 하지만 클러스터링에 기반한 방법들은 정확한 클러스터의 수를 미리 알 수 없거나 클러스터의 모양이나 크기를 제어할 수 없기 때문에 정확한 동반 그룹을 찾기 어려운 경우가 많...

2019년 상반기

A3C를 활용한 블록체인 기반 금융 자산 포트폴리오 관리

김주봉  허주성  임현교  권도형  한연희
금융투자 관리 전략 중에서 여러 금융 상품을 선택하고 조합하여 분산 투자하는 것을 포트폴리오 관리 이론이라 부른다. 최근, 블록체인 기반 금융 자산, 즉 암호화폐들이 몇몇 유명 거래소에 상장되어 거래가 되고 있으며, 암호화폐 투자자들이 암호화폐에 대한 투자 수익을 안정적으로 올리기 위하여 효율적인 포트폴리오 관리 방안이 요구되고 있다. 한편 딥러닝이 여러 분야에서 괄목할만한 성과를 보이면서 심층강화학습 알고리즘을 포트폴리오 관리에 적용하는 연구...

대용량 악성코드의 특징 추출 가속화를 위한 분산 처리시스템 설계 및 구현

이현종  어성율  황두성
기존 악성코드 탐지는 다형성 또는 난독화 기법이 적용된 변종 악성코드 탐지에 취약하다. 기계학습 알고리즘은 악성코드에 내재된 패턴을 학습시켜 유사 행위 탐지가 가능해 기존 탐지 방법을 대체할 수 있다. 시간에 따라 변화하는 악성코드 패턴을 학습시키기 위해 지속적으로 데이터를 수집해야한다. 그러나 대용량 악성코드 파일의 저장 및 처리 과정은 높은 공간과 시간 복잡도가 수반된다. 이 논문에서는 공간 복잡도를 완화하고 처리 시간을 가속화하기 위해 H...

머신러닝 기법을 활용한 공장 에너지 사용량 데이터 분석

성종훈  조영식
본 연구에서는 머신 러닝 기법을 활용하여 공장에서 발생하는 에너지 사용량에 대한 데이터 분석 및 패턴 추출에 대해 다룬다. 통계학이나 기존의 방법들은 몇 가지 물리적 특성을 반영하는 수학적 모델을 구축하는 반면, 머신 러닝을 통한 접근방법은 데이터 학습을 통하여 모델의 계수들을 결정하게 된다. 기존의 방법들은 특정한 구조를 갖는 수학적 모델을 구축해야 한다는 어려움이 있으며 과연 데이터의 특징들을 잘 반영하는지에 대한 의문이 존재했다. 그러나 ...

GPU 성능 향상을 위한 MSHR 활용률 기반 동적 워프 스케줄러

김광복  김종면  김철홍
GPU는 병렬처리가 가능한 강력한 하드웨어 자원을 기반으로 높은 처리량을 제공한다. 하지만 과도한 메모리 요청이 발생하는 경우 캐쉬 효율이 낮아져 GPU 성능이 크게 감소할 수 있다. 캐쉬에서의 경합이 심각하게 발생한 경우 동시 처리되는 스레드의 수를 감소시킨다면 캐쉬에서의 경합이 완화되어 전체 성능을 향상시킬 수 있다. 본 논문에서는 캐쉬에서의 경합 정도에 따라 동적으로 병렬성을 조절할 수 있는 워프 스케줄링 기법을 제안한다. 기존 워프 스케...

향상된 음향 신호 기반의 음향 이벤트 분류

최용주  이종욱  박대희  정용화
센서 기술과 컴퓨팅 성능의 향상으로 인한 데이터의 폭증은 산업 현장의 상황을 분석하기 위한 토대가 되었으며, 이와 같은 데이터를 기반으로 현장에서 발생하는 다양한 이벤트를 탐지 및 분류하려는 시도들이 최근 증가하고 있다. 특히 음향 센서는 상대적으로 저가의 가격으로 현장 정보를 왜곡 없이 음향 신호를 수집할 수 있다는 큰 장점을 기반으로 다양한 분야에 설치되고 있다. 그러나 소리 취득 시 발생하는 잡음을 효과적으로 제어하지 못한다면 산업 현장의...

3차원 가상 실내 환경을 위한 심층 신경망 기반의 장면 그래프 생성

신동협  김인철
장면 그래프는 영상 내 물체들과 각 물체 간의 관계를 나타내는 지식 그래프를 의미한다. 본 논문에서는 3차원 실내 환경을 위한 3차원 장면 그래프를 생성하는 모델을 제안한다. 3차원 장면 그래프는 물체들의 종류와 위치, 그리고 속성들뿐만 아니라, 물체들 간의 3차원 공간 관계들도 포함한다. 따라서 3차원 장면 그래프는 에이전트가 활동할 실내 환경을 묘사하는 하나의 사전 지식 베이스로 볼 수 있다. 이러한 3차원 장면 그래프는 영상 기반의 질문...

생성적 적대 네트워크로 자동 생성한 감성 텍스트의 성능 평가

박천용  최용석  이공주
최근 자연언어처리 분야에서 딥러닝 모델이 좋은 성과를 보이고 있다. 이러한 딥러닝 모델의 성능을 향상시키기 위해서는 많은 양의 데이터가 필요하다. 하지만 많은 양의 데이터를 모으기 위해서는 많은 인력과 시간이 소요되기 때문에 데이터 확장을 통해 이와 같은 문제를 해소할 수 있다. 그러나 문장 데이터의 경우 이미지 데이터에 비해 데이터 변형이 어렵기 때문에 다양한 문장을 생성할 수 있는 생성 모델을 통해 문장 데이터 자동 확장을 해보고자 한다. ...

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