RBF 신경망 분류기의 효율적 구성 방법

황영섭,방승양(Young-Sup Hwang),Sung-Yang Bang 한국정보과학회 1997 정보과학회논문지(B) Vol.24 No.5

Radial basis function(RBF) neural networks have the power of the universal function approximation. But it is usually not straightforward how to construct an RBF neural network to solve a given problem. This paper describes a method to construct an RBF neural network classifier efficiently and effectively. The method determines the middle layer neurons by a fast clustering algorithm, APC-III and computes the optimal weights between the middle and the output layers statistically. We applied the proposed method to construct an RBF neural network classifier for an unconstrained handwritten digit recognition. The experiment showed that the method could construct an RBF neural network classifier fast and the performance of the classifier was better than the best result previously reported. RBF 신경망은 임의의 함수를 근사할 수 있지만 주어진 문제를 풀기 위해 RBF 신경망을 구성하는 간단한 방법이 없었다. 이 논문은 RBF 신경망을 분류기로 사용할 때 이를 효율적이고 효과적으로 구성하는 방법을 설명한다. 제안하는 방법은 빠른 클러스터링 방법인 APC-III을 써서 중간층을 결정하고 중간층과 출력층 사이의 가증치를 통계적 방법으로 구한다. 제안한 방법을 무제약 필기 숫자 인식을 위한 분류기를 구성하는데 적용하였다. 실험은 제안한 방법이 RBF 신경망 분류기를 빠르게 구성할 수 있고, 같은 데이터베이스를 사용한 이전 연구 결과보다 분류기의 성능이 더 나음을 보여 주었다.

위상관계를 유지하는 완화법을 통한 전기영동 영상의 반점 정합

황영섭(Young-Sup Hwang),이종하(Jong-Ha Lee) 한국정보과학회 2012 정보과학회논문지 : 소프트웨어 및 응용 Vol.39 No.6

이차원 전기영동(2-DE) 영상의 반점은 단백질을 의미한다. 두 2-DE 영상의 반점을 정합하면 단백질의 생성과, 소멸, 변이 등을 알 수 있다. 전기영동 과정에서 조직의 상태, 실험 조건에 따라 같은 단백질이라도 2-DE 영상에서 위치가 조금씩 다르므로 반점 정합관계는 균일하지 않은 비선형 변환 관계이다. 토폴로지를 고려하여 정점을 정합하는 방법으로 TPRL(Topology Preserving Relaxation Labeling) 알고리즘을 개발하였다. 2-DE 영상은 국지적으로 이웃한 반점끼리는 토폴로지가 유지되므로 이를 반영하여 TPRL 알고리즘을 개선하여 단백질 반점을 정합하는 방안을 제시한다. 개선한 TPRL 알고리즘은 각 정점에서 shape context를 계산하여 초기 정합 비용을 계산하고, 거리, 각도와 평탄함으로 적합정도를 계산하는 과정으로 relaxation을 수행하고, 정합도를 높이기 위한 thin plate spline 변환을 수행한다. 수렴할때까지 이 과정을 반복한다. 합성 데이터와 실제 데이터에 대하여 실험을 하였고, 실험결과 이전방법보다 개선됨을 확인하였다. A spot in a two dimensional electrophoresis (2-DE) image corresponds to a protein. Matching spots between two 2-DE images can make it possible to find out the generation, extinction and change of proteins. The location of the same protein can be different a little according to the tissue status and the conditions of experiment in the 2-DE process. The relation of spot matching is non-linear and non-uniform. We have developed the topology preserving relaxation labeling (TPRL) algorithm which can match points with their topology. Since the local topology of neighborhood spots preserves between 2-DE images, we improved the TPRL algorithm to match protein points by reflecting this characteristic. The improved TPRL algorithm computes the initial matching costs by the shape context at each spots, performs relaxation by computing the compatibility coefficient which represent the similarity between distance, angle and smoothness, and transforms the image by the thin plate spline model. This process iterates until convergence. We experimented the proposed algorithm on synthetic data and real data. The experimental results shows the improved matching of the proposed method.

제약조건 만족 그래프를 이용한 조각의 조합과 필기 한글 인식

황영섭(Young-Sup Hwang),방승양(Sung-Yang Bang) 한국정보과학회 1998 정보과학회논문지(B) Vol.25 No.10

필기 한글을 인식하려면 문자단위 인식보다 낱자단위 인식이 유리하다. 그 이유는 한글이 문자의 수는 많지만 낱자의 수는 적고, 낱자는 문자와 비교하여 단순하여 인식하기 쉽기 때문이다. 낱자단위로 문자를 인식하려면 문자영상에서 낱자영상을 분리해야 한다. 그런데, 필기 한글은 변형이 많아 낱자영상을 정확히 분리하기 어렵다. 따라서 이 논문에서는 우선 조각이라는 낱자보다 작은 기본 단위를 정의하여 입력 영상을 조각으로 분해하고, 이들 조각을 재조합하면서 낱자를 인식하는 방법을 제안한다. 분해과정에서 얻은 조각들을 재조합하는 과정에 한글의 구성원리를 이용하면 불필요한 조합을 많이 줄일 수 있다. 조각들의 조합에 낱자를 할당하는 문제를 풀기 위해 제약조건 만족 그래프를 정의하고, 한글에 대한 사람의 지식을 이용하여 이 그래프를 효율적으로 탐색하는 방법을 제안하였다. 제안한 방법을 실제 필기 한글 데이타에 적용하여 제안한 방법의 타당성을 알아보았다. 실험 데이타베이스는 자주 쓰이는 한글 600자를 50벌 수집하였다. 이중 30벌은 학습에, 나머지 20벌은 테스트에 사용하였다. 600자중 상위 520자로 낱자 인식기를 학습시키고 실험한 결과, 학습 데이타와 테스트 데이타 사이의 인식률 차이가 크지 않아 제안한 방법의 일반화 능력이 좋음을 알 수 있었다. 또, 학습하지 않은 나머지 80자에 대한 인식 실험에서 인식률이 테스트 데이타와 작은 차이만을 보였다. 이는 제안한 방법이 모든 필기 한글(11,172자)을 인식할 수 있음을 보여준다. In order to recognize handwritten Korean characters, it seems better to use a letter rather than a character as a recognition unit. The reasons for this are as follows. First, the number of the letters is smaller than the number of the characters. Second, a letter is easier to recognize than a character because the structure of a letter is usually simpler than that of a character. In order to recognize a letter, we have to first segment it's Image from a character image. But it is difficult to segment letter images correctly because the variations in handwritten Korean characters are so diverse. This paper proposes a letter recognition method that first segments a character image into small pieces of the image, called segments, then reconstructs each letter image by combining these segments. Korean characters have a set of rules to obey when we write them. Therefore we can eliminate a large number of combinations of segments which are invalid as letters if we use these rules when we combine segments to reconstruct letters. In order to assign a letter to each combination of segments, we developed a constraint-satisfying-graph(CSG) and proposed an efficient search method of the graph which uses human knowledge of Korean characters. An experiment was performed to evaluate the effectiveness of the proposed method. The database used by the experiment consists of 50 sets of the most frequently used 600 characters. We used the first 30 sets for the training and the other 20 sets for the testing. We used the first 520 characters for the training and the rest for the testing. Further we evaluated the trained system by using the data of the remaining 80 characters. The result showed that the recognition rates for those data either whose images or characters are not used by the training are as good as those for the training data. This indicates the proposed approach can recognize all the possible 11,172 Korean characters.

홉필드 신경망을 이용한 젤 매치

황영섭 ( Young-sup Hwang ) 한국정보처리학회 2004 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.11 No.2

젤 영상에서 스팟을 탐지한 후, 스팟 사이의 일치 여부를 판단하여 새로운 단백질의 생성되었는지 없어진 단백질이 있는 지 알아내게 된다. 젤 영상은 만들어 지는 과정에서 같은 단백질이라도 스팟의 위치가 조금씩 다르게 된다. 스팟 사이의 관계는 비선형 변환에 해당하고, 각 스팟 사이의 매치는 NP 문제임이 증명되었고, 이를 해결하기 위한 휴리스틱 방법이 보고되었다. 최적화에 좋은 성능을 보이고 있는 홉필드 신경회로망을 젤 매치에 적용하는 방법을 연구하였다. 홉필드 신경망의 각 뉴런은 뉴런이 대표하는 두 스팟이 일치할 때 활성화되고, 일치하지 않을 때 활성화되지 않도록 하였다. 각 뉴런의 상태를 전체 에너지가 줄어드는 방향으로 변경하면 결국 안정된 상태에 도달하게 되고, 이 때 각 뉴런은 가능한 매치를 표현하게 된다.

GCR 구조의 병렬컴퓨터에서 신경회로망 개발 환경의 설계 및 구현

황영섭(Young-Sup Hwang),이전영(Jeon-Young Lee) 한국정보과학회 1992 정보과학회논문지 Vol.19 No.6

병렬컴퓨터 POPA에서, 뉴런 사이에 가상의 완전연결을 제공하고 각 뉴런을 자동으로 처리기에 분산하며 개발자가 병렬컴퓨터의 내부 구조를 모르고 프로그램할 수 있는, 신경회로망 개발환경을 설계하고 구현하였다. 개발환경은 입출력 버퍼, 중계기, 그리고 뉴런으로 구성된다. 중계기는 뉴런간의 메시지 전달이 최단 중계가 되도록 하며, 입출력 버퍼와 상호작용하여 병렬성을 최대한 살리도록 설계되었다. A neural network programmer's environment is designed and implemented on a GCR(Generalized Chordal Ring) connected parallel computer. This environment gives virtual connections, maps neurons onto processors automatically, and shows architectural transparency to a neural network programmer. The error back propagation learning algorithm is implemented on this development environment. This implementation shows how a neural network can be implemented on this environment, how easily it can be done, and the result of memory reduction.

제약조건 만족 그래프를 이용한 필기 한글 인식

황영섭(Hwang Young-Sup),방승양(Bang Sung-Yang) 한국정보과학회 1997 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.24 No.1B

필기 한글을 인식하려면 문자단위 인식보다 자소단위 인식이 유리하다. 자소단위로 문자를 인식하려면 문자영상에서 자소영상을 분리해야 한다. 그러나, 필기 한글은 변형이 많아 자소영상을 정확히 분리하기 어렵다. 따라서, 이 논문에서는 우선 조각이라는 자소보다 작은 기본 단위를 정의하여 입력 영상을 조각으로 분해하고, 이들 조각을 재조?ㅂ하면서 자소를 인식하는 방법을 제안하였다. 그리고, 조각들의 조합에 자소를 할당하는 문제를 제약조건 만족 문제로 정형화(formulation)하였다. 정형화된 필기 한글 자소 인식 문제를 풀기 위해 제약조건 만족 그래프를 정의하고, 한글에 대한 사람의 지식을 이용하여 이 그래프를 효율적으로 탐색하는 방법을 제안하였다. 제안한 방법을 실제 필기 한글 데이터에 적용하여 제안한 방법의 타당성을 알아 보았다. 실험 결과, 학습 데이터와 테스트 데이터 사이의 인식률 차이가 크지 않아 제안한 방법의 일반화 능력이 좋음을 알 수 있었다. 또, 학습하지 않은 글자에 대한 인식 실험에서 인식률이 테스트 데이터와 작은 차이만을 보였다. 이는 제안한 방법이 모든 필기 한글(11,172자)을 인식할 수 있음을 보여준다.

Web 3D를 응용한 가상공간 디자인 개발에 관한 연구

황영섭 ( Young Sup Hwang ) 한국정보디자인학회 2004 정보디자인학연구 Vol.7 No.-

인터넷의 정보화 물결 속에서 web3D 기술을 접목시켜 전시 웹사이트, 문화단지의 가상 스튜디오, 교육용 프로그램, 학교 혹은 기업체의 홍보 효과를 최대한 반영하기 위하여 독창적이고 창의적인 웹사이트를 제안하고 평면상에서의 구현 2D와 텍스트 위주의 웹사이트 구현으로 실시간 사용자가 만족할 수 있는 웹사이트 구현과 개발에 그 목적을 두고 있다. 현재 Web 3D를 이용한 관공서의 웹사이트, 문화단지의 가상 스튜디오, 교육용 프로그램, 학교 혹은 기업체의 홍보는 간헐적으로 이루어지고 있지만 미약한 상태이고 파노라마 방식의 2D 표현 방식이 주를 이루고 있다. 하지만 보다 많은 정보의 양을 표현하고 사용자에게 정확한 정보를 주기 위해서는 3D의 효과를 접목시키는 방법이 우선적으로 해결이 되어야 되는 현실이다. 본 연구에서는 사용자의 인지를 높이고 많은 정보의 양을 습득하면서 웹사이트 구현을 위해 디자이너들이 개발자의 역할을 최소화하면서 웹사이트를 완벽하게 구축할 수 있는 하나의 척도를 제시하고자 한다. 기존의 많은 홈페이지들은 개발자와 디자이너들과의 마찰로 표현방법에서의 제한을 많이 받고 있어 창의적이고 독창적인 홈페이지 구현을 하지 못하지만 web3d 모델링의 특성을 이해하고 가상현실로 구현을 할 수 있다면 web3D를 응용한 가상공간 디자인을 다양한 방면으로 응용하여 공간디자인에 폭넓게 구현할 수 있는 것으로 연구의 목적과 방향을 설정하였다. In the flood of information of internet, the purpose is actualization and development of web 3D that real time user can be satisfied with embodying 2d in the plane and web-sites which is aimed at a text, and a suggestion of the original and creative web-sites to reflect the effect of web-sites for government and public offices, virtual studio of cultural sites, program for education and promotion of schools or educational institutes with harmonizing with 3d technology which gets out of bounds of web sites. Now web sites for government and public offices using web 3d, virtual studio of cultural sites, program for education, and promotion of schools or educational institutes are sometimes happened, but it is not almost realized and 2d expression ways of a panorama form are the mainly realized. However, the way of harmonizing with 3d effects first has to be solved to express more information and to give user exact information. In this research, a criterion is presenting, which can lead to make a web site perfectly by minimizing for designers the role of a developer to construct web sites with getting higher recognition of user and acquire a lot of information. A number of homepages in existence establish a way of embodying designer`s creative and challenging web page and minimizing a conflict of opinion with a developer if it can berealized to virtual world and understood a feature of web even though they can not realize the creative and improving homepages because designers are restricted to express as a conflict with developer.

디자인 프로젝트관리를 위한 온라인 계약에 관한 연구

황영섭 ( Young Sup Hwang ),허진용 ( Jin Young Heo ) 한국정보디자인학회 2004 정보디자인학연구 Vol.7 No.-

The remarkable growth of information/communication has led to a reform in business management. Therefore, the demand of the times is for business strategy, organization, product development process, and human resources management to reconcile very strongly with the information/communication environment. Associated with this, use of networks such as the internet and the World Wide Web has been rapidly increasing, so that there are no limits of time and space any more which makes multinational or denationalized corporations more common. The direction of this research is that when the total plan of a design project - Starting from the plan of the product to when the final good come to market - the design contract is linked with project management as a fundamental tool for management which is able to take care of the design contract and project plan rapidly. Elements of project management which have come to measure the success or failure of management are the organization of the design team, decision about theme, the schedule and expense of the theme, and resources. creativity and form are the characteristics of the design project which need careful management.

SVM을 활용한 악성 웹 페이지 분류

황영섭(Young-Sup Hwang),문재찬(Jae-Chan Moon),조성제(Seong-Je Cho) 한국컴퓨터정보학회 2012 韓國컴퓨터情報學會論文誌 Vol.17 No.3

웹 페이지에서 다양한 서비스를 제공하면서 악성코드가 웹 페이지를 통해 배포되는 것도 늘어났다. 악성코드는 개인정보 유출, 시스템의 성능저하, 시스템의 좀비 피씨화 등의 피해를 입힌다. 이런 피해를 막으려면 악성코드가 있는 웹 페이지의 접근을 막아야 한다. 그런데 웹 페이지에 있는 악성코드는 난독화나 변형기법으로 위장하고 있어 기존 안티바이러스 소프트웨어가 사용하는 시그니처 방식의 접근법으로 찾아내기 어렵다. 이를 해결하기 위하여, 웹 페이지를 분석하여 악성 웹 페이지와 양성 웹 페이지를 구별하기 위한 특징을 추출하고, 기계 학습법으로 널리 사용되는 SVM을 통하여 악성 웹 페이지를 분류하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법이 우수함을 실험을 통하여 보인다. 제안한 방법으로 악성 웹 페이지를 정확히 분류하면 웹 페이지를 통한악성코드의 배포를 막는데 이바지할 것이다. As web pages provide various services, the distribution of malware via the web pages is being also increased. Malware can make personal information leak, system mal-function and system be zombie. To protect this damages, we should block the malicious web pages. Because the malicious codes embedded in web pages are obfuscated or transformed, it is difficult to detect them using signature-based approaches which are used by current anti-virus software. To overcome this problem, we extracted features to classify malicious web pages and benign ones by analyzing web pages. And we propose a classification method using SVM which is widely used in machine learning. Experimental results show that the proposed method is better than other methods. The proposed method could classify malicious web pages correctly and be helpful to block the distribution of malicious codes.

RBF 신경망 분류기의 효과적인 학습방법

황영섭(Hwang Young-Sup),방승양(Bang Sung-Yang) 한국정보과학회 1996 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.23 No.1A

RBF 신경망은 함수근사와 패턴분류에 사용할 수 있다. 패턴분류는 함수근사의 부분집합이므로 주어진 문제가 패턴분류에 관한 것이라면 함수근사를 위한 방법보다 더 효과적인 RBF 신경망 학습방법이 있을 것이다. 이 논문은 RBF 신경망 분류기의 효과적이며 효율적인 학습방법을 제안한다. 제안한 방법은 중간층을 빠른 군집화 알고리즘인 APC-Ⅲ로 만들고 중간층과 출력층 사이의 최적의 가중치를 통계적 방법을 써서 구한다. 제안한 방법을 무제약 필기 숫자 인식에 적용하였다. 실험결과 제안한 방법이 RBF 신경망 분류기를 빠르게 학습시켰고, 같은 실험데이타에 대한 인식률도 이미 발표된 최고의 것 이상으로 나왔다.