조기학습정지를 이용한 원전 SG세관 결함크기 예측 신경회로망의 성능 향상

趙南熏(Nam-Hoon Jo) 대한전기학회 2008 전기학회논문지 Vol.57 No.11

In this paper, we consider a performance improvement of neural network for predicting defect size of steam generator tube using early stopping. Usually, neural network is trained until MSE becomes less than a prescribed error goal. The smaller the error goal, the greater the prediction performance for the trained data. However, as the error goal is decreased, an over-fitting is likely to start during supervised training of a neural network, which usually deteriorates the generalization performance. We propose that, for the prediction of an axisymmetric defect size, early stopping can be used to avoid the over-fitting. Through various experiments on the axisymmetric defect samples, we found that the difference between the prediction error of neural network based on early stopping and that of ideal neural network is reasonably small. This indicates that the error goal used for neural network training for the prediction of defect size can be efficiently selected by early stopping.

Design and Architecture of Low-Latency High-Speed Turbo Decoders

Ji Won Jung,Duk Gun Choi,Jin Hee Jeong,Ki Man Kim,Eun-A Choi,Deock-Gil Oh,In Ki Lee 한국전자통신연구원 2005 ETRI Journal Vol.27 No.5

In this paper, we propose and present implementation results of a high-speed turbo decoding algorithm. The latency caused by (de)interleaving and iterative decoding in a conventional maximum a posteriori turbo decoder can be dramatically reduced with the proposed design. The source of the latency reduction is from the combination of the radix-4, center to top, parallel decoding, and early-stop algorithms. This reduced latency enables the use of the turbo decoder as a forward error correction scheme in real-time wireless communication services. The proposed scheme results in a slight degradation in bit error rate performance for large block sizes because the effective interleaver size in a radix-4 implementation is reduced to half, relative to the conventional method. To prove the latency reduction, we implemented the proposed scheme on a fieldprogrammable gate array and compared its decoding speed with that of a conventional decoder. The results show an improvement of at least five fold for a single iteration of turbo decoding.

A 18-Mbp/s, 8-State, High-Speed Turbo Decoder

Ji-Won Jung,Min-Hyuk Kim,Jin-Hee Jeong 한국전자파학회JEES 2006 Journal of Electromagnetic Engineering and Science Vol.6 No.3

In this paper, we propose and present implementation results of a high-speed turbo decoding algorithm. The latency caused by (de) interleaving and iterative decoding in a conventional maximum a posteriori(MAP) turbo decoder can be dramatically reduced with the proposed design. The source of the latency reduction is come from the combination of the radix-4, dual-path processing, parallel decoding, and early-stop algorithms. This reduced latency enables the use of the turbo decoder as a forward error correction scheme in real-time wireless communication services. The proposed scheme results in a slight degradation in bit-error rate(BER) performance for large block sizes because the effective interleaver size in a radix-4 implementation is reduced to half, relative to the conventional method. Fixed on the parameters of N=212, iteration=3, 8-states, 3 iterations, and QPSK modulation scheme, we designed the adaptive high-speed turbo decoder using the Xilinx chip (VIRTEX2P (XC2VP30-5FG676)) with the speed of 17.78 Mb/s. From the results, we confirmed that the decoding speed of the proposed decoder is faster than conventional algorithms by 8 times.

고속 Turbo Product 부호 복호 알고리즘 및 구현에 관한 연구

최덕군,이인기,정지원,Choi Duk-Gun,Lee In-Ki,Jung Ji-Won 한국통신학회 2005 韓國通信學會論文誌 Vol.30 No.6C

최근 터보 부호에 비해서 구현시 복잡하지 않고, 높은 부호화율에서 거의 샤논 이론에 접근하는 Turbo Product Code(TPC)에 대해 관심이 고조되고 있다. 본 논문에서는 초고속 통신 시스템에 적용하기 위한 고속 TPC 복호를 위한 세가지의 알고리즘을 제안하는 바이다. 첫째로, 기존의 Turbo Product code 복호기에서 row과 column을 직렬로 복호를 하지 않고 복호 구조가 병렬로 동작하는 Turbo Product code 복호기를 제안한다. 둘째로 반복 중지 알고리즘을 제안하고 마지막으로, P-Parallel 알고리즘을 통해 P rows와 P columns을 병렬로 처리하여 복호한다. 모의 실험을 한 결과 기존의 방식에 비해 복호 지연이 줄어들고 성능면에서 직렬 방식과 거의 비슷한 성능이 나타난다. 또한 고속알고리즘을 바탕으로 VHDL모델링을 하였으며, 이를 timing 시뮬레이션 하여 메모리 요구량 및 복호 속도 향상도를 분석하였다. In this paper, we introduce three kinds of simplified high-speed decoding algorithms for turbo product decoder. First, A parallel decoder structure, the row and column decoders operate in parallel, is proposed. Second, HAD(Hard Decision Aided) algorithm is used for early-stopping algorithm. Lastly, P-Parallel TPC decoder is a parallel decoding scheme, processing P rows and P columns in parallel instead of decoding one by one as that in the original scheme.

A New Syndrome Check based Early Stopping Method for DVB-S2 LDPC Decoding Algorithm

장관석,장대익,오덕길,Jang, Gwan-Seok,Chang, Dae-Ig,Oh, Deock-Gil Korea Society of Satellite Technology 2011 한국위성정보통신학회논문지 Vol.11 No.2

본 논문에서는 DVB-S2 기반 LDPC 부호의 반복 복호횟수를 줄이기 위한 계산 복잡도가 줄어든 early stopping 방식을 제안한다. DVB-S2 기반 LDPC 복호기는 최대 64800 비트의 부호를 처리해야 되기 때문에 그 자체로 매우 높은 계산 복잡도를 가진다. 기존 early stopping 방식은 64800 비트의 DVB-S2 LDPC 코드를 이용하여 early stopping 기준치를 계산하는데 있어 높은 계산 복잡도를 가진다. 따라서 제안 방식은 LDPC 부호의 계층적 복호방식중 하나인 Horizontal Shuffling Scheduling 복호 방식에 early stopping 방식을 간단하게 적용함으로써 기존 방식 대비 최대 70%의 계산량 감소를 달성하였다. 실험 결과는 제안 방식을 적용한 LDPC 복호 알고리즘이 기존 방식 대비 Bit Error Rate 성능이 더 우수하다는 것을 보여준다. In this paper, we propose a computationally efficient early stopping method to reduce the average number of iterations. The conventional early stopping methods have too much computational complexity to compute the stopping criterion. Thus, only the hard decision based early stopping method is suitable to realize the hardware of LDPC decoder. However, this method also can increase the computational complexity of LDPC decoder. The proposed method can effectively reduce the computational complexity of stopping criterion as we do not compute hard decision, and we combine the stopping criterion with horizontal shuffling scheduling decoding scheme. The simulation results show that a new early stopping method achieves acceptable bit error rate performance also reduces the average number of iterations.

DVB-S2 LDPC 복호 알고리즘의 새로운 신드롬 체크 기반의 Early Stopping 방식

장관석,장대익,오덕길 통신위성ㆍ우주산업연구회 2011 한국위성정보통신학회논문지 Vol.6 No.2

본 논문에서는 DVB-S2 기반 LDPC 부호의 반복 복호횟수를 줄이기 위한 계산 복잡도가 줄어든 early stopping 방식을 제안한다. DVB-S2 기반 LDPC 복호기는 최대 64800 비트의 부호를 처리해야 되기 때문에 그 자체로 매우 높은 계산 복잡도를 가진다. 기존 early stopping 방식은 64800 비트의 DVB-S2 LDPC 코드를 이용하여 early stopping 기준치를 계산하는데 있어 높은 계산 복잡도를 가진다. 따라서 제안 방식은 LDPC 부호의 계층적 복호방식중 하나인 Horizontal Shuffling Scheduling 복호 방식에 early stopping 방식을 간단하게 적용함으로써 기존 방식 대비 최대 70%의 계산량 감소를 달성하였다. 실험 결과는 제안 방식을 적용한 LDPC 복호 알고리즘이 기존 방식 대비 Bit Error Rate 성능이 더 우수하다는 것을 보여준다.

무선 랜 규격에서의 고속 알고리즘을 이용한 LDPC 복호기 구현

김철승,김민혁,박태두,정지원,Kim, Chul-Seung,Kim, Min-Hyuk,Park, Tae-Doo,Jung, Ji-Won 한국정보통신학회 2010 한국정보통신학회논문지 Vol.14 No.12

본 연구에서는 무선 랜 표준안인 802.11n에서 채널 부호화 알고리즘으로 채택된 LDPC부호의 복호 알고리즘의 저복잡도에 대해 연구를 하였다. 샤논의 한계에 근접하기 위해서는 큰 블록 사이즈의 LDPC 부호어 길이와 많은 반복횟수를 요구한다. 이는 많은 계산량을 요구하며, 그리고 이에 따른 전력 소비량(power consumption)을 야기 시키므로 본 논문에서는 세 가지 형태의 저복잡도 LDPC 복호 알고리즘을 제시한다. 첫째로 큰 블록 사이즈와 많은 반복 횟수는 많은 계산량과 전력 소모량을 요구하므로 성능 손실 없이 반복횟수를 줄일 수 있는 부분 병렬 방법을 이용한 복호 알고리즘, 둘째로 early stop 알고리즘에 대해 연구 하였고, 셋째로 비트 노드 계산과 체크 노드 계산 시 일정한 신뢰도 값보다 크면 다음 반복 시 계산을 하지 않는 early detection 알고리즘에 대해 연구 하였다. 위 세가지 알고리즘을 적용하여 FPGA 칩에 구현한 결과 N=648, R=1/2일 때, 복호 속도는 알고리즘을 적용하지 않았을 때 보다 거의 두배에 가까운 110Mbps이고, 약 45%의 디바이스 사용량이 감소하였다. In this paper, we first review LDPC codes in general and a belief propagation algorithm that works in logarithm domain. LDPC codes, which is chosen 802.11n for wireless local access network(WLAN) standard, require a large number of computation due to large size of coded block and iteration. Therefore, we presented three kinds of low computational algorithms for LDPC codes. First, sequential decoding with partial group is proposed. It has the same H/W complexity, and fewer number of iterations are required with the same performance in comparison with conventional decoder algorithm. Secondly, we have apply early stop algorithm. This method reduces number of unnecessary iterations. Third, early detection method for reducing the computational complexity is proposed. Using a confidence criterion, some bit nodes and check node edges are detected early on during decoding. Through the simulation, we knew that the iteration number are reduced by half using subset algorithm and early stop algorithm is reduced more than one iteration and computational complexity of early detected method is about 30% offs in case of check node update, 94% offs in case of check node update compared to conventional scheme. The LDPC decoder have been implemented in Xilinx System Generator and targeted to a Xilinx Virtx5-xc5vlx155t FPGA. When three algorithms are used, amount of device is about 45% off and the decoding speed is about two times faster than convectional scheme.

Performance Improvement of Fuzzy C-Means Clustering Algorithm by Optimized Early Stopping for Inhomogeneous Datasets

Chae-Rim Han,Sun-Jin Lee,이일구 한국정보통신학회 2023 Journal of information and communication convergen Vol.21 No.3

Responding to changes in artificial intelligence models and the data environment is crucial for increasing data-learning accuracyand inference stability of industrial applications. A learning model that is overfitted to specific training data leads to poorlearning performance and a deterioration in flexibility. Therefore, an early stopping technique is used to stop learning at anappropriate time. However, this technique does not consider the homogeneity and independence of the data collected byheterogeneous nodes in a differential network environment, thus resulting in low learning accuracy and degradation of systemperformance. In this study, the generalization performance of neural networks is maximized, whereas the effect of thehomogeneity of datasets is minimized by achieving an accuracy of 99.7%. This corresponds to a decrease in delay time by afactor of 2.33 and improvement in performance by a factor of 2.5 compared with the conventional method.

영어의 조기 습득이 한국어-영어 이중언어 구사 어린이들의 한국어 운율 발화에 미치는 영향

오은혜(Oh, Eun Hae) 한국외국어대학교 영미연구소 2017 영미연구 Vol.41 No.-

본 논문은 제2 외국어(영어)의 경험에 따른 한국어 운율 체계의 습득에 대한 연구이 다. 영어를 조기습득하고 경험이 많은 한국어-영어 이중언어구사 어린이들의 발화가 한국어만 구사하는 어린이들의 발화와 비교했을 때 분절음과 초분절음의 단위에서 보이는 차이를 알아보고자 두 어린이 집단을 대상으로 발화 실험을 실시하였다. 총 20 명으로 구성된 평균 7세의 한국어-영어 이중언어 구사 어린이들(경험 집단)과 그렇지 않은 한국어 구사 어린이들(무경험 집단)에게 첫 자음이 평음, 격음, 경음으로 시작하는 4음절의 한국어 구(phrase)를 발화하게 하였다. 먼저, 분절음 단위에서 경험 집단은 한국어의 평음을 격음, 경음과 구분 짓는 기본주파수(F0)의 차이가 무경험집단의 기본 주파수보다 유의미하게 작았으며, 운율구(Accentual Phrase)에서 차이를 보이는 평음의 운율적 특징(LHLH) 역시 미미했다. 또한 초분절음 단위에서 역시 영어의 강세를 실현하기 위해 사용되는 음향학적 특징들이(음절의 길이와 음의 강도) 한국어 발화에 현저히 나타났다. 이러한 결과는 제2 외국어의 조기 습득이 모국어에 미치는 영향이 분절음뿐만 아닌 운율 단계에서도 나타나며 이는 모국어 발달의 지연으로 이어질 수있음을 보여준다. 그러나 조기 영어 습득을 경험한 아이들의 영어 발화의 발달 정도와두 언어의 운율적 특징들이 양방향으로 미치는 언어 간의 상호영향을 연구하기 위해 서는 이중구사 어린이들의 영어 발화도 함께 비교분석할 필요가 있다. The current study examines Korean prosodic features produced by Korean speaking children varying in the amount of L2 experience. The primary goal is to examine the effect of L2 (English) experience on the production of the L1 (Korean) segments and prosody. Two groups (Experienced vs. Inexperienced) of 10 Korean children have participated in the production study. The four-syllable Accentual Phrases produced by the experienced child groups returned a significant effect of a two-way stop system in English. As for the F0 pattern, the experienced child group’s three-way stop contrast and the AP tonal pattern were produced in a nonnative-like manner. Also, results of syllable duration coupled with intensity showed a rhythmic pattern of a stressed-timed language. The results suggests that an early exposure to the L2 can yield a significant delay in the development of both the segmental and prosodic features of the L1.

초기영화 이미지의 존재론 - 프레임이미지

정찬철 한국영상학회 2018 한국영상학회 논문집 Vol.16 No.3

이 논문의 목적은 ‘프레임이미지’를 초기영화 시대의 영화이미지 체계(이하 ‘초기영화이미지 체계’로 표기함)를 설명하는 개념으로 제안하는 것이다. 그동안 초기영화이미지 체계에 대한 연구는 탐 거닝의 ‘어트렉션 시네마’ 개념과 같이 관객과 영화이미지 사이의 관계에 관한 관객성 분석이 핵심을 이루었다. 특히 이러한 연구 경향은 초기영화이미지 체계와 수용자의 관계를 근대적 시각문화 속에서 바라보는 데 관심을 두었다. 이러한 문화사적 관점의 주도 속에서, 초기영화이미지 체계의 형성에 영화 기술이 어떠한 영향을 미쳤는가라는 문제는 여전히 미답의 영역으로 남아있다. 본 연구는 프레임이미지를 영화 기술에 기반 한 영화이미지 체계로 규정함으로써 이러한 연구의 간극을 채우고자 하며, 문화사적 요인과 더불어 기술적 요소가 영화이미지 체계의 형성에 있어서 얼마나 결정적인 역할을 했는지를 보여주고자 한다. 이를 위해 첫째, 본 논문은 프레임이미지를 ‘단일 프레임’이라는 기술적 조건과 ‘닫힌 프레임’이라는 형식적 조건으로 나누어 설명할 것이다. 단일 프레임은 무빙이미지의 기록·저장·재현 기술 미디어인 필름의 개별 프레임을 뜻하며, 닫힌 프레임은 필름의 공간적 범위로서의 ‘프레임’을 의미한다. 둘째, 본 논문은 단일 프레임이라는 기술적 조건이 어떻게 초기영화이미지 체계의 형성에 결정적 역할을 하는지를 설명할 것이다. 이를 위해서, 본고는 초기영화 시대 스펙터클하고 환상적인 장면 연출에 사용된 특수효과 중에 하나인 스톱모션 기법을 구체적으로 들여다 볼 것이다. 셋째, 본 논문은 스톱모션으로 완성된 환상적인 상황이나 대상이 쇼트로 분절되지 않고 전체적 상이 프레임 안에서 모두 보여 지는 방식으로 재현되는 경향을 ‘닫힌 프레임’이라는 용어로 개념화 할 것이다. 이를 통해 본고는 다음과 같이 결론을 내린다. 단일 프레임과 닫힌 프레임으로 특징되는 프레임이미지는 무빙이미지의 상호 연결보다는 개별 프레임의 독자성에 기댔던 ‘사진’의 확장이며, 환영적인 이미지의 재현을 위해 발명된 소마트로프와 매직랜턴과 같은 19세기 시각문화의 계보에 속한다. 영화의 전사, 즉 프레임을 합치는 것이 아닌 프레임 별로 나누는 것에 몰두했던 프리시네마(pre-cinema)의 선구적인 광학기술 및 사진술은 영화장치 등장의 기술적 기반이었을 뿐만 아니라, 초기영화 시대 영화 이미지의 체계의 기술적 조건이었다. This paper is an attempt to define the frame-image as a form of cinematic image during the early period of cinema. In order to define the frame-image, it suggests two sub-terms for it: a single frame and a closed frame. The single frame is a technical term used to refer to each frame in the sequence of the film. The closed frame describes the spatial domain of frame itself. First, this paper will argue that the regime of early cinematic images was formed practically by the technical condition of a single frame. To do this, the paper analyses stop-motion as a cinematic technique which works in a single frame. Secondly, the paper explains the closed frame as a cinematic style formed by the technical base of a single frame. In the fantastic shots created by the stop-motion technique, the entire figure of the object must be shown instead of a montage. This was a rule when attempting to make the fantastic situation more real while framing it within the frame. The closed-frame style of the frame-image manifests itself throughout the history of cinema - from its beginning to its second century – but realized now by digital imaging technology.