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고속 해상 객체 분류를 위한 양자화 적용 기반 CNN 딥러닝 모델 성능 비교 분석
이성주 ( Seong-ju Lee ),이효찬 ( Hyo-chan Lee ),송현학 ( Hyun-hak Song ),전호석 ( Ho-seok Jeon ),임태호 ( Tae-ho Im ) 한국인터넷정보학회 2021 인터넷정보학회논문지 Vol.22 No.2
최근 급속도로 성장하고 있는 인공지능 기술이 자율운항선박과 같은 해상 환경에서도 적용되기 시작하면서 디지털 영상에 특화된 CNN 기반의 모델을 적용하는 관련 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 해상 서비스의 경우 인적 과실을 줄이기 위해 충돌 위험이 있는 부유물을 감지하거나 선박 내부의 화재 등 여러 가지 기술이 접목되기에 실시간 처리가 매우 중요하다. 그러나 기능이 추가 될수록 프로세서의 제품 가격이 증가하는 문제가 존재해 소형 선박의 선주들에게는 비용적인 측면에서 부담이 된다. 또한 대형 선박의 경우 자율운항선박의 시스템을 감안할 때, 연산 속도의 성능 향상을 위해 복잡도가 높은 딥러닝 모델의 성능을 개선하는 방법이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 딥러닝 모델에 경량화 기법을 적용해 정확도를 유지하면서 고속으로 처리할 수 있는 방법에 대해 제안한다. 먼저 해상 부유물 검출에 적합한 영상 전처리를 진행하여 효율적으로 CNN 기반 신경망 모델 입력에 영상 데이터가 전달될 수 있도록 하였다. 또한, 신경망 모델의 알고리즘 경량화 기법 중 하나인 학습 후 파라미터 양자화 기법을 적용하여 모델의 메모리 용량을 줄이면서 추론 부분의 처리 속도를 증가시켰다. 양자화 기법이 적용된 모델을 저전력 임베디드 보드에 적용시켜 정확도와 처리 속도를 사용하는 임베디드 성능을 고려하여 설계하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법 중 정확도 손실이 제일 최소화되는 모델을 활용해 저전력 임베디드 보드에 비교하여 기존보다 최대 4~5배 처리 속도를 개선할 수 있었다. As artificial intelligence(AI) technologies, which have made rapid growth recently, began to be applied to the marine environment such as ships, there have been active researches on the application of CNN-based models specialized for digital videos. In E-Navigation service, which is combined with various technologies to detect floating objects of clash risk to reduce human errors and prevent fires inside ships, real-time processing is of huge importance. More functions added, however, mean a need for high-performance processes, which raises prices and poses a cost burden on shipowners. This study thus set out to propose a method capable of processing information at a high rate while maintaining the accuracy by applying Quantization techniques of a deep learning model. First, videos were pre-processed fit for the detection of floating matters in the sea to ensure the efficient transmission of video data to the deep learning entry. Secondly, the quantization technique, one of lightweight techniques for a deep learning model, was applied to reduce the usage rate of memory and increase the processing speed. Finally, the proposed deep learning model to which video pre-processing and quantization were applied was applied to various embedded boards to measure its accuracy and processing speed and test its performance. The proposed method was able to reduce the usage of memory capacity four times and improve the processing speed about four to five times while maintaining the old accuracy of recognition.
한승우(S. W. Han),최현주(H. J. Choi),김병일(B. I. Kim),김병민(B. M. Kim),김동호(D. H. Kim),김욱중(O. J. Kim) 대한기계학회 2007 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2007 No.5
In general a thermoelectric cooler (TEC) consists of a series of P type and N type thermoelectric materials sandwiched between two wafers. When a DC current passes through these materials, three different effects take place; Peltier effect, Joule heating effect and heat transfer by conduction due to temperature difference between hot and cold plates. In this study we have developed a micro TEC using Bi2Te3 (N type) and Bi0.5Sb1.5Te3 (P type) thin films. In order to improve that performance of a micro TEC, we made 10 um height TE legs using special PR only for lift-off. We measured COP (coefficient of performance) and temperature difference between hot and cold connectors with current.
평판과 Turbo-B 표면에서 HFC32/HFC152a 혼합냉매의 풀 비등 열전달계수
강동규(Dong-Gyu Kang),장철한(Cheol Han Jang),최현주(H.J.Choi),이요한(Yohan Lee),정동수(Dongsoo Jung) 한국해양환경·에너지학회 2012 한국해양환경공학회 학술대회논문집 Vol.2012 No.11
Nucleate pool boiling heat transfer coefficients(HTCs) were measured with HFC32/HFC152a mixture. All data were taken at the liquid pool temperature of 7℃ on a various horizontal surface with heat fluxes of 10 ㎾/㎡ to 100 ㎾/㎡ with an interval of 10 ㎾/㎡ in the increasing order of heat flux. A smooth flat surface and Turbo-B surfaces are used to examine the effect of composition on pool boiling heat transfer coefficients (HTCs). HTCs are measured on a smooth square heater of 9.53 ㎜ × 9.53 ㎜ in a pool of the HFC32/HFC152a mixture. Test results on a smooth flat surface and Turbo-B surfaces showed a reduction of HTCs as much as 45%, 36%, 58% and 57% at 100 ㎾/㎡ from the ideal values on each surface. The reduction of Turbo-B surface in heat transfer were greater than a smooth flat surface.
응력 및 표면 고장물리를 고려한 MEMS 신뢰성 설계 기술
이학주(Hak-Joo Lee),김정엽(Jung Yup Kim),이상주(Sang Joo Lee),최현주(Hyun Ju Choi),김경식(Kyung Shik Kim),김장현(J.-H Kim) 대한기계학회 2007 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2007 No.5
As semiconductor and MEMS devices become smaller, testing process during their production should follow such a high density trend. A circuit inspection tool probe card makes contact with electrode pads of the device under test (DUT). Nowadays, electrode pads are irregularly arranged and have height difference. In order to absorb variations in the heights of electrode pads and to generate contact loads, contact probes must have some levels of mechanical spring properties. Contact probes must also yield a force to break the surface native oxide layer or contamination layer on the electrodes to make electric contact. In this research, new vertical micro contact probe with bellows shape is developed to overcome shortage of prior work. Especially, novel bellows shape is used to reduce stress concentration in this design and stopper is used to change the stiffness of micro contact probe. Variable stiffness can be one solution to overcome the height difference of electrode pads.
김충석(C.S.Kim),박성범(S.B.Park),최현주(H.J.Choi),이영식(Y.S.Lee),원유헌(Y.H.Won) 한국정보과학회 1991 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.18 No.1
본 연구는 VHDL 지원환경에 관한 연구로서 VHDL(VHSIC(Very High Speed Integrated Circuit)Hardware Description Language)로 부터 CDFG(Control and Data Flow Graph) 형태를 생성하는 시스템을 설계하였다. 본 연구에서는 다루는 CDFG는 TEXT형태로서 VHDL 지원환경에서 CDFG Editor나 High Level Synthesis 등에 의해 활용된다. 이러한 시스템을 설계하기 위해 먼저 CDFG에 대해 기술하고, CDFG를 생성하는 시스템의 구성에 대해 기술한다.