페널티 적용 최대 우도 평가를 통한 기저 스크리닝 기반 크리깅 모델 개선

김민근,김재승,한정우,이근호,Min-Geun Kim,Jaeseung Kim,Jeongwoo Han,Geun-Ho Lee 한국전산구조공학회 2023 한국전산구조공학회논문집 Vol.36 No.6

본 논문에서는 기저 스크리닝 기반 크리깅 모델(BSKM: Basis Screening based Kriging Model) 생성의 정확도를 높이기 위해 페널티를 적용한 최대 우도 평가 방법(PMLE : Penalized Maximum Likelihood Estimation)에 대해서 소개한다. BSKM에서 사용하는 기저함수의 최대 차수와 종류는 그 중요도에 따라서 결정하게 되며, 이때 중요도의 지표는 기저함수에 대한 교차 검증 오차(CVE : Cross Validation Error)로 택한다. 크리깅 모델(KM : Kriging Model) 구성시 최적의 기저함수 조합은 우선 최대 기저함수 차수를 선택하고 개별 기저함수의 중요도를 평가를 하게 된다. 최적 기저함수 조합은 크리깅 모델의 CVE가 최소가 될 때까지 개별 기저함수의 중요도가 높은 순으로 기저함수를 하나씩 추가하며 찾는다. 이 과정에서 KM은 반복적으로 생성해야 하며, 동시에 데이터 사이의 상관관계를 나타내는 하이퍼 매개변수(Hyper-parameters)도 최대 우도 평가방법을 통해 계산하여야 한다. 하이퍼 매개변수의 값에 따라 선택되는 최적의 기저함수 조합이 달라지기 때문에 KM의 정확도에 막대한 영향을 미치게 된다. 정확한 하이퍼 매개변수를 계산하기 위해서 PMLE 방법을 적용하였으며, Branin-Hoo 함수 문제에 적용하여 BSKM 의 정확성이 개선될 수 있음을 확인하였다. In this paper, a penalized maximum likelihood estimation (PMLE) method that applies a penalty to increase the accuracy of a basis-screening-based Kriging model (BSKM) is introduced. The maximum order and set of basis functions used in the BSKM are determined according to their importance. In this regard, the cross-validation error (CVE) for the basis functions is employed as an indicator of importance. When constructing the Kriging model (KM), the maximum order of basis functions is determined, the importance of each basis function is evaluated according to the corresponding maximum order, and finally the optimal set of basis functions is determined. This optimal set is created by adding basis functions one by one in order of importance until the CVE of the KM is minimized. In this process, the KM must be generated repeatedly. Simultaneously, hyper-parameters representing correlations between datasets must be calculated through the maximum likelihood evaluation method. Given that the optimal set of basis functions depends on such hyper-parameters, it has a significant impact on the accuracy of the KM. The PMLE method is applied to accurately calculate hyper-parameters. It was confirmed that the accuracy of a BSKM can be improved by applying it to Branin-Hoo problem.

확장 B-스플라인 기저함수를 이용한 레벨셋 기반의 형상 최적설계

김민근,조선호,Kim, Min-Geun,Cho, Seon-Ho 한국전산구조공학회 2008 한국전산구조공학회논문집 Vol.21 No.3

확장 B-스플라인 기저함수(extended B-spline basis functions)을 이용한 레벨셋 기반의 위상 형상 최적설계 기법을 정상 상태의 열전도 문제에 대하여 개발하였다. 본 해석법은 레벨셋으로 결정된 영역 안쪽만 고려하여 해석을 수행하게 되므로 열전달 문제에서 생길 수 있는 영역 바깥부분 영향을 제거할 수 있다. 설계민감도 해석으로부터 결정되는 법선속도를 활용하여 헤밀턴-자코비 방정식의 해를 구하게 되며, 주어진 체적조건 하에서 열 컴플라이언스(thermal compliance)가 최소가 되는 방향으로 최적의 형상을 결정할 수 있다. 형상 설계민감도를 정확하게 얻기 위해서는 레벨셋 함수와 B-스플라인 함수를 이용하여 수직 단위 벡터와 형상의 곡률을 정확히 결정하며, 위상 설계민감도를 통해 최적화과정 동안 필요한 위치와 시점에서 위상의 변화를 주는 홀을 쉽게 생성할 수 있다. A level set based topological shape optimization using extended B-spline basis functions is developed for steady-state heat conduction problems. The only inside of complicated domain identified by the level set functions is taken into account in computation, so we can remove the effects of domain outside parts in heat conduction problem. The solution of Hamilton-Jacobi equation leads to an optimal shape according to the normal velocity field determined from the sensitivity analysis, minimizing a thermal compliance while satisfying a volume constraint. To obtain exact shape sensitivity, the precise normal and curvature of geometry need to be determined using the level set and B-spline basis functions. Using topological derivative concept, the nucleation of holes for topological changes can be made whenever and wherever necessary during the optimization.

Level Set based Topological Shape Optimization of Phononic Crystals

김민근,하시모토 히로시,아베 카주히사,조선호,Kim, Min-Geun,Hashimoto, Hiroshi,Abe, Kazuhisa,Cho, Seonho Computational Structural Engineering Institute of 2012 한국전산구조공학회논문집 Vol.25 No.6

본 논문에서는 레벨셋 방법을 이용하여, 소음을 차단하기 위한 음향 구조물의 형상 최적설계를 수행하였다. 형상 최적설계의 목적은 특정한 각도와 각속도로 입사되는 입사파에 대해서 음향 투과율(acoustic transmittance)이 최소가 되도록 음향 결정의 형상(inclusion shape)을 결정하는 것이다. 음향 결정 구조에서는 음향이 흩어져 있는 결정 구조에 의해서 굴절되기 때문에 결정 모양을 조정함으로써, 음향 거동을 제어할 수 있다. 본 연구에서는 음향 구조물로 결정이 수평방향으로는 주기적으로 무한히 분포하고 수직방향으로는 유한한 층간 구조를 가지고 있는 소음 방어벽(Noise barrier)을 고려한다. 주기적 구조물을 고려하기 때문에 결정의 좌와 우에 Bloch 이론을 적용해 주기적 경계조건을 부과하였고, 소음 방어벽 위와 아래에는 임피던스 행렬(impedance matrix)를 이용하여, 무한 균질 영역과 소음 방어벽 사이의 음파 투과를 모사하였다. 결정의 위상과 형상변화를 묘사하기 위해서 레벨셋 방법(level set method)을 사용하였다. 레벨셋 방법에서는 초기 영역을 고정시킨 상태에서, 레벨셋으로 표현되는 임시적 경계(implicit moving boundary)를 변화시킴으로써 복잡한 형상을 다룰 수 있다. 몇몇 수치적 예제를 통해, 제시된 방법의 적용성을 검증하였다. A topology optimization method for phononic crystals is developed for the design of sound barriers, using the level set approach. Given a frequency and an incident wave to the phononic crystals, an optimal shape of periodic inclusions is found by minimizing the norm of transmittance. In a sound field including scattering bodies, an acoustic wave can be refracted on the obstacle boundaries, which enables to control acoustic performance by taking the shape of inclusions as the design variables. In this research, we consider a layered structure which is composed of inclusions arranged periodically in horizontal direction while finite inclusions are distributed in vertical direction. Due to the periodicity of inclusions, a unit cell can be considered to analyze the wave propagation together with proper boundary conditions which are imposed on the left and right edges of the unit cell using the Bloch theorem. The boundary conditions for the lower and the upper boundaries of unit cell are described by impedance matrices, which represent the transmission of waves between the layered structure and the semi-infinite external media. A level set method is employed to describe the topology and the shape of inclusions. In the level set method, the initial domain is kept fixed and its boundary is represented by an implicit moving boundary embedded in the level set function, which facilitates to handle complicated topological shape changes. Through several numerical examples, the applicability of the proposed method is demonstrated.

웹기반 원격 검.교정 시스템을 위한 임베디드 네트워크 모듈 설계에 대한 연구

김민근,이상훈,이혁재,Kim, Min-Geun,Lee, Sang-Hun,Lee, Hyuek-Jae 한국정보통신학회 2007 한국정보통신학회논문지 Vol.11 No.6

The necessity of the high speed exclusive use server that connect digital measure instrument flag to internet and CPU use rate of measure flag uses other imbedded operating system with many general servers to verification & proofreading system in remotion. This research is objective that embody high speed network module for Site-Based remote verification & proofreading system and through internet digital measure instrument flag to remote verification & proofreading, TCP/IP Offload Engine processing and improved that is Imbedded TCP/IP stack for high speed networking. 디지털 계측기를 인터넷에 접속하여 원격지에서 검 교정을 하기 위해서는 계측기의 CPU 사용률이 많은 일반 서버와는 다른 임베디드 운영체제를 이용한 고속 전용서버가 필요하다. 본 연구는 웹 기반 원격 검 교정 시스템을 위한 고속 네트워크 모듈을 구현하는 목적이며 인터넷을 통해 디지털 계측기를 원격으로 검 교정을 하고, 고속 네트워킹을 위해 TCP/IP Offload Engine 처리와 임베디드 TCP/IP 스택인 LwIP를 개선하였다.

간경변증 환자에서 유발된 당뇨병과 다른 제2형 당뇨병 환자의 감별진단

김민근 ( Min Geun Kim ),최원충 ( Won Choong Choi ) 대한간학회 2006 Clinical and Molecular Hepatology(대한간학회지) Vol.12 No.4

문서의 제목 추출 고도화를 위한 복합기법의 제안

김민근(Min-Geun Kim),정유철(YuChul Jung) 한국정보기술학회 2023 Proceedings of KIIT Conference Vol.2023 No.6

Pat Metheny 연구

김민근(Min-Geun Kim),조태선(Tae-Seon Cho) 한국산학기술학회 2016 한국산학기술학회논문지 Vol.17 No.11

팻 메스니는 1976년도에 데뷔한 이후 현재까지 장르를 재즈에 국한하지 않고 다양하고 실험적인 음악으로 대중에게 어필하였다. 50여장에 이르는 그의 앨범들은 그래미상(Grammy Award)를 20차례나 수상하였고, ‘골드 디스크(Gold Disc)’ 상을 3차례나 수상할 정도로 ‘예술성’과 ‘음악성’을 인정받았다. 이러한 이유로 그의 음악은 단순히 재즈라는 한 단어로 표현하기는 힘들다. 기초 화성학에서는 기본적으로 메이저 코드에서 사용하는 스케일과 마이너 코드에서 사용하는 스케일이 정해져 있다. 예를 들어 메이저 코드에서는 Ionian Scale이나 Lydian 스케일을 주로 사용하고, 마이너 코드일 때는 Dorian Scale이나 Phrygian Scale, 그리고 Aeolian Scale을 주로 사용한다. 또 m7b5 코드 일 때는 당연히 Locrian Scale을 사용하는 것이 일반적이다. 하지만 팻 메스니의 스케일을 분석한 결과 메이저 코드일 때 Dorian Scale을 사용한다던지, 또 마이너 코드일 때 Lydian Scale을 사용하여 Lick을 만들었다. 그리고 도미넌트 코드 일 때 사용하는 여섯 가지 스케일도 다양하게 사용하지만 의외로 Dorian Scale이나 Lydian Scale을 자주 사용하는 것을 알 수 있었다. 그리고 어떤 마디에서는 Ionian Scale과 Aeolian Scale을 같이 사용하여 Lick을 만들었는데, 이런 경우에는 그 마디의 전체적인 느낌이 메이저의 밝은 느낌과 마이너의 어둡고 쓸쓸한 느낌을 동시에 표현하기 때문에 아주 독특한 분위기를 연출하기도 한다. 또 블루스의 열두 마디 패턴을 빌려와서 사용하면서 블루스 스케일은 사용하지 않고 Ionian Scale과 Lydian Scale, Mixo-Lydian Scale을 주로 사용하여 Lick을 만드는 스타일을 보여 주기도 하였다. Pat Metheny debuted in 1976 and attracted the public beyond his genre in jazz by committing experimental and various music. His 50 albums have been recognized with musicality and artistry by winning 20 Grammy Awards and being awarded a Gold Disc 3 times. Therefore, his music cannot be expressed merely with the single word "jazz". In basic harmonics, there are distinct chords between major chord and minor chord. For example, Ionian Scale and Lydian Scale are used in major chord and Dorian Scale, Phrygian Scale, and Aeolian Scale are used in minor chord. It is also common to use m7b5 chord in Locrian Scale. However, after analyzing Pat Metheny"s scale, he made Lick using Dorian Scale in major chord or using Lydian Scale in minor chord. In Dominant chord that can use various six scales, he often used Dorian Scale or Lydian Scale surprisingly. In some measures, he made Lick using Ionian Scale and Lydian Scale. In this case, since the whole atmosphere of that measure simultaneously expresses both the bright feeling of major and the lonely feeling of minor, it arouses a very special atmosphere. In addition, he brought 12-measure pattern and made Lick not using blues scale but often using Ionian Scale, Lydian Scale, and Mixo-Lydian Scale.

CNN기반 욕창 유발 위험 부위 감지 시스템

김민근(Min-geun Kim),박철우(Cheol-yoo-Park),이영우(Young-woo Lee) 한국정보통신학회 2021 한국정보통신학회 종합학술대회 논문집 Vol.25 No.2

매년 고령화 사회로 인해 욕창환자가 증가하고 있으며 COVID-19의 팬데믹 상황으로 간호인의 업무 부하로 욕창 관리의 중요성이 대두되고 있다. 욕창은 부동자세로 인해 궤양이 생기는 질병으로 간호인이 주기적으로 체위변경을 해줘야 하기에 간호 부담이 큰 질병이다. 이에 본 연구에서는 인공지능이 욕창 유발 위험을 검출하고 호발 현황을 실시간 모니터링 해줌으로써 간호인의 업무 부담을 줄일 수 있는 시스템을 제시한다. 본 시스템을 통하여 간호인의 욕창 간호의 어려움을 해소시켜 간호 업무의 증대할수 있을 것이다. The number of bedsores patients is increasing every year due to the aging society, and the importance of bedsores management is emerging as a burden on nurses due to the pandemic situation of COVID-19. Curses are a disease that causes ulcers due to floating posture, and it is a disease that is burdensome for nurses to periodically change their body position. Therefore, this study proposes a system that can reduce the burden on nurses by detecting the risk of inducing bedsores and monitoring the status of calls in real time. Through this system, it will be possible to increase nursing work by solving the difficulties of nursing in the bedsores of nurses.

AR을 기반으로 한 아동용 SW 교육 콘텐츠 구현

김민근(Min-geun-Kim),김선홍(Sun-Hong-Kim),강하람(ha-ram-Kang),김경호(Gyeon-go-Kim),진보라(Bo-ra-Jin),이영우(Young-woo-Lee) 한국정보통신학회 2020 한국정보통신학회 종합학술대회 논문집 Vol.24 No.1

수직-양력형 풍력발전시스템의 효율 향상을 위한 집풍구조 설계 연구

김민근(Min Geun Kim),강가애(Ga Ae Gang),송진섭(Jin Seop Song),김진균(Jin Gyun Kim),조수용(Soo Yong Cho),송수열(Soo Yeol Song) 한국신재생에너지학회 2017 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2017 No.9