Deep neural network 기반 오디오 표식을 위한 데이터 증강 방법 연구

김범준,문현기,박성욱,박영철,Kim, Bum-Jun,Moon, Hyeongi,Park, Sung-Wook,Park, Young cheol 한국음향학회 2018 韓國音響學會誌 Vol.37 No.6

본 논문에서는 DNN(Deep Neural Network) 기반 오디오 표식을 위한 데이터 증강 방법을 연구한다. 본 시스템에서는 오디오 신호를 멜-스펙트로그램으로 변환하여 오디오 표식을 위한 심층신경망의 입력으로 사용한다. 적은 수의 훈련 데이터를 사용하는 경우 발생하는 문제를 해결하기 위해, 타임 스트레칭, 피치 변화, 동적 영역 압축, 블록 혼합 등의 방법을 사용하여 훈련 데이터를 증강시켰다. 사용된 데이터 증강 기법의 최적 파라미터와 최적 조합을 오디오 표식 시뮬레이션을 통해 확인하였다. In this paper, we present a study on data augmentation methods for DNN (Deep Neural Network)-based audio tagging. In this system, an audio signal is converted into a mel-spectrogram and used as an input to the DNN for audio tagging. To cope with the problem associated with a small number of training data, we augment the training samples using time stretching, pitch shifting, dynamic range compression, and block mixing. In this paper, we derive optimal parameters and combinations for the augmentation methods through audio tagging simulations.

산화법과 중화법을 이용한 산성광산배수 내 망간 제거 평가

김범준,지원현,고명수,Kim, Bum-Jun,Ji, Won-Hyun,Ko, Myoung-Soo 대한자원환경지질학회 2020 자원환경지질 Vol.53 No.6

Two oxidizing agents (KMnO4, H2O2), and one neutralizing agent (NaOH) were applied to evaluate Mn removal in mine drainage. A Mn2+ solution and artificial mine drainage were prepared to identify the Fe2+ influence on Mn2+ removal. The initial concentrations of Mn2+ and Fe2+ were 0.1 mM and 1.0 mM, respectively. The injection amount of oxidizing and neutralizing agents were set to ratios of 0.1, 0.67, 1.0, and 2.0 with respect to the Mn2+ mole concentration. KMnO4 exhibited a higher removal efficiency of Mn2+ than did H2O2 and NaOH, where approximately 90% of Mn2+ was removed by KMnO4. A black MnO2 was precipitated that indicated the oxidation of Mn2+ to Mn4+ after an oxidizing agent was added. In addition, MnO2 (pyrolusite) is a stable precipitate under pH-Eh conditions in the solution. However, relatively low removal ratios (6%) of Mn2+ were observed in the artificial mine drainage that included 1.0 mM of Fe2+. The rapid oxidation tendency of Fe2+ as compared to that of Mn2+ was determined to be the main reason for the low removal ratios of Mn2+. The oxidation of Fe2+ showed a decrease of Fe concentration in solution after injection of the oxidizing and neutralizing agents. In addition, Mn7+ of KMnO4 was reduced to Mn2+ by Fe2+ oxidation. Thus, the concentrations of Mn increased in artificial mine drainage. These results revealed that the oxidation method is more effective than the neutralization method for Mn removal in solution. It should also be mentioned that to achieve the Mn removal in mine drainage, Fe2+ removal must be conducted prior to Mn2+ oxidation. 이 연구에서는 KMnO4, H2O2, NaOH와 같은 산화제와 중화제를 사용하여 광산배수 내 Mn 제거효율을 확인하고 광산배수에 다량으로 존재하는 Fe2+의 영향을 파악하고자 하였다. 용액 내 Fe2+의 유무에 따라 Mn의 제거여부를 확인하기 위하여 초기농도 0.1 mM의 Mn2+ 용액을 준비하였다. 이때, 광산배수모사 용액의 Fe2+ 농도는 1 mM이 되도록 조성하였다. 산화제와 중화제의 주입량은 용액 내 Mn2+를 기준으로 각각의 몰비가 0.1, 0.67, 1.0, 2.0이 되도록 주입하였으며, Mn2+의 제거효율은 산화제인 KMnO4를 주입한 경우 최대 90%로 가장 높은 결과를 보였다. 산화제 주입 후 검은색의 MnO2 침전물이 형성되어 Mn2+의 산화제거를 확인하였고, 반응용액의 pH-Eh 조건에서 Mn 산화물인 Pyrolusite (MnO2)가 안정함을 확인하였다. 그러나 용액 내 Fe2+가 존재하는 광산배수 모사용액에서는 용액 내 Mn2+의 제거율이 6%로 매우 낮은 결과를 보였다. 이러한 결과는 Mn2+의 산화보다 Fe2+의 산화가 더욱 빠르게 진행되면서 Mn 산화물 형성을 저해하기 때문으로 판단된다. 산화제 및 중화제 주입 후 용액 내 Fe의 농도가 급격히 감소하는 결과는 Fe2+의 산화에 기인한 것으로 판단된다. 또한, Fe2+의 산화 과정에서 KMnO4의 Mn7+가 Mn2+로 환원되어 광산배수 모사 용액의 용존 Mn의 농도가 오히려 증가하는 결과를 보이기도 하였다. 이상의 결과로 보아, 용액에 존재하는 Mn을 제거하기 위해서는 산화법이 중화법보다 더 효과적이며, 광산배수에 존재하는 다량의 Fe2+를 먼저 제거한 후 용존 Mn의 제거를 진행하는 것이 효과적인 것으로 판단된다.

나이관련황반변성과 당뇨황반부종에서 브루크막 개방 최소 시신경유두테 폭의 반복성

김범준(Bum Jun Kim),이우혁(Woo Hyuk Lee),남기엽(Ki Yup Nam),김지혜(Ji Hye Kim),강태신(Tae Seen Kang),조현경(Hyun Kyung Cho),한용섭(Yong Seop Han) 대한안과학회 2021 대한안과학회지 Vol.62 No.11

목적: 스펙트럼영역 빛간섭단층촬영에서 망막신경섬유층(retinal nerve fiber layer, RNFL) 두께와, 브루크막 개방 최소 시신경유두테폭(Bruch’s membrane opening-minimum rim width, BMO-MRW)은 높은 반복성을 보인다는 연구들이 있었지만, 다양한 망막질환에서 반복성에 대한 연구는 아직 부족하다. 따라서 삼출성 나이관련황반변성 및 당뇨황반부종 환자에서 RNFL 두께 및 BMO-MRW의반복성에 대해 연구하였다. 대상과 방법: 본 연구는 전향적인 연구로, RNFL 두께와 BMO-MRW를 총 2회 촬영하였고, 급내상관계수와 상대표준편차를 통해 반복성을 분석하였다. 시신경유두주위막(optic disc membrane)이 확인되는 경우 중증도에 따라 3가지 그룹으로 나누어 분석하였다. 결과: 삼출성 나이관련황반변성 48안과 당뇨황반부종 환자 51안이 본 연구에 참여하였다. 급내상관계수는 삼출성 나이관련황반변성의 평균 RNFL 두께와 평균 BMO-MRW 측정값에서 각각 0.996와 0.997이었으며, 당뇨황반부종에서는 각각 0.994와 0.996이었다. 상대표준편차는 삼출성 나이관련황반변성에서 0.60%, 0.73%이고, 당뇨황반부종에서 1.10%, 1.21%였다. 평균 BMO-MRW의 반복성에 영향을 주는 인자로 시신경유두주위막이 확인되었다(B=0.814, p<0.001). 결론: 당뇨황반부종과 삼출성 나이관련황반변성 환자에서 RNFL 두께와 BMO-MRW 측정은 매우 좋은 반복성을 보여주었으나, 시신경유두주위에 시신경유두주위막이 중증인 경우 반복성에 영향을 줄 수 있으므로 BMO-MRW 결과 해석에 주의가 필요하다. Purpose: To evaluate the repeatability of retinal nerve fiber layer (RNFL) thickness and Bruch’s membrane opening-minimum rim width (BMO-MRW) measurements by spectral-domain optical coherence tomography (SD-OCT) in wet age-related macular degeneration (wAMD) and diabetic macular edema (DME). Methods: This was a prospective study. The RNFL thickness and BMO-MRW parameters for each sector and global average were measured twice by SD-OCT. Repeatability was evaluated using the intraclass correlation coefficient (ICC) and coefficient of variation (CV). If the optic disc membrane was confirmed, it was analyzed by dividing it into three groups based on severity. Results: A total of 99 eyes (48 with wAMD, 51 with DME) were included in the analysis. The ICCs of the global RNFL thickness and global BMO-MRW measurements were 0.996 and 0.997, respectively, in wAMD and 0.994 and 0.996, respectively, in DME eyes. The CV values of global RNFL thickness and BMO-MRW were 0.60% and 0.73%, respectively, in wAMD eyes and 1.10% and 1.21%, respectively, in DME eyes. The disc membrane on the optic nerve head significantly affected global BMO-MRW repeatability (B = 0.814, p < 0.001). Conclusions: Both RNFL thickness and BMO-MRW measurements showed good repeatability in eyes with wAMD and DME. The severity of the optic disc membrane significantly affected the repeatability of BMO-MRW measurements in eyes with wAMD and DME. Therefore, physicians should examine the BMO-MRW in eyes with severe optic disc membrane.

아마추어 복싱선수의 성취목표성향과 자기관리 및 운동수행능력 비교연구

김범준(Kim, Bum-Jun),김현권(Kim, Hyeon-Gwon) 한국코칭능력개발원 2014 코칭능력개발지 Vol.16 No.3

Development and Evaluation of Online Card Games Considering Deck Buildings

김범준(Bum Jun KIM),신승윤(Seung Yun SHIN),안영훈(Young Hoon AN),박소영(So-Young PARK) 한국컴퓨터게임학회 2021 한국컴퓨터게임학회논문지 Vol.34 No.4

Trading card game은 사용자들이 카드를 수집하고 교환하면서 게임을 진행한다. 사용자는 카드별로 존재하는 특수 능력과 필요 비용 등을 고려하여 카드를 수집한다. 한정판 카드는 카드에 희소가치를 부여하여 사용자들의 수집욕을 자극하여 구매를 유도할 수 있다. 기존 Trading card game인 Slay the Spire나 Hearths Stone는 초기 덱 빌딩할 때, 사용자의 능력보다는 운이 영향을 끼친다. 카드 구성을 변경하는 것이 쉽지 않으므로, 초기 덱 빌딩 결과가 게임의 승패에 결정적인 영향을 주기도 한다. 반면에, Legends of Runeterra는 게임의 규칙이 너무 복잡해서, 초보자들이 게임을 어렵다고 느낀다. 이러한 점을 고려하여, 제안하는 게임 매직파이트는 다음과 같은 특징이 있다. 초보자들도 쉽게 게임을 플레이할 수 있도록, 제안하는 게임은 덱 빌딩방법을 단순하게 구성한다. 사용자들이 다양한 전략을 시도해 볼 수 있도록, 매 판마다 덱 구성을 변경할 수 있다. 실험결과 덱 빌딩시 카드의 종류를 일부 제한하면 상대적으로 카드 구성이 단순해서, 사용자가 카드의 효과와 이미지를 쉽기 이해하는 경향을 보인다. 반면에, 모든 종류의 카드를 대상으로 덱 빌딩을 하면, 사용할 수 있는 카드의 수가 상대적으로 많으므로, 사용자가 다양한 전략을 시도해 볼 수 있어서 더 재미있었다고 응답하였다. In the trading card game, the user plays the game while collecting and exchanging cards. The user c ollects cards with the special abilities and the required costs of each card. The limited-edition card ca n induce a purchase by giving the card a scarcity value, stimulating the users desire to collect. In tr aditional trading card games such as ‘Slay the Spire’ and ‘Hearths Stone’, when building an initial d eck, the luck is more important than the user s ability. Because it is not easy to change the card co mposition, the initial deck building result has a decisive influence on the win or loss of the game. O n the other hand, in ‘Legends of Runeterra’, the rules of the game are so complex that the beginner can think that the game is too difficult. Considering this point, the proposed game ‘Magic Fight’ has the following characteristics. To make it easy for beginners to play the game, the proposed game ma kes the deck building method so simple. The deck composition can be changed with each turn, so th at the user can try out different strategies. Experimental results shows that the user can easily underst and the effects and images of the cards, since the restricted deck building method chooses some card s from the limited types of cards. On the other hand, the user can be interested in various strategies because the free deck building method chooses some cards from all types of cards

선박용 ESS용 병렬구조 LiB의 Rack간 전류 불평형 저감을 위한 입력 임피던스

김범준(Bum-Jun Kim),송은리(Eun-Lee Song),차현기(Hyun-Ki Cha),한승훈(Seong-Hun Han) 한국조명·전기설비학회 2021 한국조명·전기설비학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.11

This paper presents a study on analysis of input impedance in parallel battery racks for improving current imbalance which causes both overload of battery cell and risk of thermal management. In this paper, the impedance analysis was performed considering power line and battery internal impedance variations within the range of the minimized current imbalance between parallel-connected battery racks. The feasibility of this paper was demonstrated by mathematical analysis and simulation results.

능동전력필터를 위한 PQ이론 기반의 예측전류 제어 기법

김범준(Bum-Jun Kim),최성촌(Seong-Chon Choi),배성훈(Sung-Hoon Bae),이택기(Taeck-Kie Lee),원충연(Chung-Yuen Won) 한국조명·전기설비학회 2015 한국조명·전기설비학회 학술대회논문집 Vol.2015 No.5

비선형 자기회귀 신경망을 이용한 선박용 ESS의 상태 추정 방법에 관한 연구

김범준(Bum-Jun Kim),장영희(Young-Hee Jang),차현기(Hyoun-Ki Cha) 한국조명·전기설비학회 2022 한국조명·전기설비학회 학술대회논문집 Vol.2022 No.11

저류함수모형의 매개변수 보정 및 추정

김범준(Kim Bum Jun),곽재원(Kawk Jae Won),이진희(Lee Jin Hee),김형수(Kim Hung Soo) 대한토목학회 2008 대한토목학회논문집 B Vol.28 No.1B

홍수예보는 홍수로 인한 인명과 재산피해를 저감하기 위한 비구조적 대책으로 그 정확성은 매우 중요한 요소이다. 그러나 우리나라 홍수예보에서 주로 쓰이는 저류함수모형은 그 적용에 있어서 매개변수의 결정이 매우 중요하지만 이를 결정하는 것은 매우 어렵다. 그래서 현재에는 주로 경험식을 이용하거나 수문 기술자의 판단에 의해 보정이 이루어지고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 저류함수모형 매개변수의 특성을 알고 범위를 설정하기 위해서 민감도 분석을 수행하였으며, 보정을 위해 다양한 보정방법과 목적함수를 적용하여 그 성능을 평가하였다. 또한 유역에 맞는 매개변수를 결정하기 위한 방법을 제시하고, 결정된 매개변수를 이용하여 검증홍수사상에 대해 검증을 수행하였다. 본 연구의 결과와 기존에 제시된 매개변수를 사용한 결과를 비교하였다. 기존에 제시된 대상유역의 저류함수모형 매개변수도 좋은 결과를 나타내었으나, 새롭게 추정된 매개변수는 보다 더 좋은 결과를 도출하였다. Flood forecasting is a very important tool as one of nonstructural measures for reduction of flood damages in life and property and its accuracy is also an important factor. However, when we apply the Storage Function Model(SFM) which is mainly used for the flood forecasting system in Korea, the determination of the parameters is very important but it is difficult. So, the parameters have been calibrated by using an empirical formulas and judgement of hydrologist. Hence, in this study we perform the sensitivity analysis to understand the parameter characteristics and establish the ranges of parameters of the SFM. Also we do the parameter calibration by using the optimization techniques and objective functions, and evaluate their performances. Especially, we suggest a method to determine proper parameters by using a objective function which can be obtained from flood events. So, we use the suggested method for parameter estimation and compare the estimated parameters with the previously reported parameters. As a result of the application, the estimated parameters by the suggested method showed better than them from the previously reported parameters.

덮개층을 갖는 원통 표면 위의 마이크로스트립 안테나의 방사 특성

김범준(Bum Jun Kim),윤중한(Jong Han Yun),이화춘(Hwa Chun Lee),최병하(Byung Ha Choi) 대한전자공학회 1996 대한전자공학회 학술대회 Vol.1996 No.11