사용자별 가중치 표준 편차를 활용한 Federated Learning 성능 향상 기법

김형빈(Hyungbin Kim),김용호(Yongho Kim),우기문(Gimoon Woo),김지하(Jiha Kim),박현희(Hyunhee Park) 한국통신학회 2021 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.6

본 논문에서는 FL(Federated Learning)에서 데이터 분포의 Non-IID(Independent and Identically Distributed) 문제 개선을 목표로 한다. FL의 경우 edge device들의 데이터 분포가 IID 할 때는 학습에 부정적 영향을 끼치지 않지만, Non-IID 할 때는 클라우드 컴퓨팅 성능에 도달하지 못하는 결과를 보일 수 있다. 본 논문을 통해 우선 기본적인 FL의 개념을 살펴보고, edge device들의 데이터 분포가 Non-IID하여 FL 학습이 적절히 이루어지지 않는 상황을 개선하기 위한 연구를 소개한다. 이를 통해 본 논문에서는 Non-IID 상황에서 사용자별 가중치 표준 편차를 활용하는 기법을 제안하며, 기존 FedAvg(Federated Averaging algorithm)와 제안하는 알고리즘의 accuracy와 loss 비교를 통하여 성능을 검증한다.

대규모 연합학습을 위한 효율적 분산 클러스터링 기법

김형빈(Hyungbin Kim),김용호(Yongho Kim),유철우(Cheolwoo You),박현희(Hyunhee Park) 한국통신학회 2022 韓國通信學會論文誌 Vol.47 No.1

연합학습에서의 사용자 경험 기반 앙상블 기법

김형빈(Hyungbin Kim),박현희(Hyunhee Park) 한국통신학회 2022 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2022 No.2

본 논문은 연합학습 모델의 정확도 및 손실 함수 측면에서 성능 향상을 위한 사용자 경험 기반 앙상블 기법을 제안한다. 제안된 기법은 각 무선 기기의 심층 신경망 학습 결과를 서버에 보내는 데에만 국한하지 않고, 이후 연합학습의 진행단계에서 각 무선 기기의 앙상블이 이루어지도록 활용한다. 각 무선 기기는 자신의 데이터를 통해 이전에 학습된 심층신경망을 앙상블에 활용함으로써 사용자 경험 기반의 연합학습 모델을 얻을 수 있다. 모의실험을 통해, 제안된 사용자 경험기반 앙상블 기법이 적용된 연합학습 모델이 기존 연합학습 모델에 비해 손실 함수 측면에서 13% 향상된 성능을 보임을 확인할 수 있다.

NHANES 데이터를 이용한 생활 패턴 기반의 우울증 예측 머신러닝 기법

김용호(Yongho Kim),김지하(Jiha Kim),우기문(Gimoon Woo),김형빈(Hyungbin Kim),박현희(Hyunhee Park) 한국통신학회 2021 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.6

본 논문은 NHANES(National Health and Nutrition Examination Survey) 에서 제공되는 설문조사 데이터 세트를 이용하여 PHQ-9 척도의 우울증 점수를 예측하는 방법을 제안한다. 일반 사용자가 접하기 어려운 의료 설문을 통해서 우울증을 진단받는 것 보다 쉽게 수집할 수 있는 생활 패턴 기반의 설문 응답을 가지고 예측을 할 수 있다는 장점이 있으면서. 본 논문에서 제안하는 기법은 다중 클래스 분류에서는 DNN 의 F1 score 가 60%로 가장 높은 성능이 나왔고 이진 클래스 분류에서는 Decision Tree F1 score 가 71%로 가장 높은 성능을 보였다.

SDN 환경에서 서비스별 네트워크 요구사항에 따른 우선순위 결정 기법

우기문(Gimoon Woo),김형빈(Hyungbin Kim),김지하(Jiha Kim),박현희(Hyunhee Park) 한국통신학회 2021 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.11

최근 이동통신 네트워크에서는 다양한 서비스를 지원하기 위해 새로운 네트워킹 연구가 활발히 진행되고 있다. SDN(Software-Defined Networking) 기술은 소프트웨어를 통하여 데이터 전송과 제어를 논리적으로 구현한 기술이며 기존의 하드웨어 기반의 네트워크 시스템에서 발생하는 한계를 극복하기 위해 도입된 기술이다. 본 논문에서는 SDN 환경에서 서비스별 최단 경로 설정하는 기법을 제안한다. Q-learning을 적용하여 최단 경로를 설정했을 때 이후 작동하는 서비스는 적합한 최단 경로를 부여받지 못하는 문제점이 발생할 수 있다. 따라서 서비스별 네트워크 지연 우선순위 테이블을 작성하여 이를 기반으로 최단 경로 탐색 기법을 제안한다.

중장년층 재취업의지에 미치는 변인들 간의 경로분석

윤미 ( Mi Yun ),김형빈 ( Hyungbin Kim ) 한국심리유형학회 2021 심리유형과 인간발달 Vol.22 No.1

본 연구의 목적은 중장년층의 재취업의지에 영향을 미치는 변인을 탐색하고 변인들 간의 인과관계를 규명하는데 있다. 이를 위해 전국의 중장년층 성인 200명을 대상으로 재취업의지, 사회자본, 긍정심리자본, 노화불안, 경제스트레스 척도로 구성된 설문을 실시하였다. 수집된 자료로 경로분석을 실시한 결과, 첫째 사회자본이 높을수록 노화불안은 높아지는 것으로 나타났고, 둘째, 긍정심리자본은 높을수록 노화불안은 낮아지는 것으로 나타났다. 셋째, 노화불안이 높을수록 경제스트레스는 높아지는 것으로 나타났고, 넷째, 노화불안이 높을수록 재취업의지가 높아지는 것으로 나타났다. 마지막으로 경제스트레스는 재취업의지에 통계적으로 유의하지 않았다. 본 연구는 중장년층의 재취업의지에 영향요인을 자본적 개념(사회자본과 긍정심리자본)과 비교적 잘 다루지 않는 심리적 요인(노화불안과 경제스트레스)를 통합적으로 실증분석했다는 점에서 의의가 있다. 특히 사회자본은 사회참여자의 사회적·경제적 수준이 일치했을 때 효과가 있다는 점과 미래의 잠재적 걱정이나 우려에서 나타나는 노화불안은 예측이 가능한 경우 긍정적인 동기로 작용하여 장래의 취업을 위한 재취업의지를 높일 수 있는 중요한 변인임을 확인하였다. 다만, 본 연구는 중장년층의 범위를 40세~64세까지 넓게 설정함으로써 연령대, 성별, 수득수준 등에 따른 세부적 차이를 상세하게 반영하지 못했다는 한계점이 있다. 아울러 본 연구 결과는 중장년층을 위한 재취업 정책수립과 재취업 등의 관련분야에서 실천적 개입방안과 기초자료로 활용될 수 있기를 기대한다. The purpose of this study is to explore variables that affect the willingness of middle-aged people to re-employment and to establish causal relationships among them. To this end, a survey was conducted on 200 middle-aged adults nationwide, consisting of reemployment will, social capital, positive psychological capital, aging anxiety, and economic stress measures. According to the data collected, the higher the social capital, the higher the aging anxiety, and the higher the positive psychological capital, the lower the aging anxiety. Third, the higher the aging anxiety, the higher the economic stress, and fourth, the higher the aging anxiety, the higher the willingness to re-employment. Finally, economic stress was not statistically significant to reemployment intentions. This study is significant in that it integrated the capital concept (social capital and positive psychological capital) and psychological factors (aging instability and economic stress) that do not deal with the reemployment will of middle-aged people. In particular, it was confirmed that social capital works when social and economic levels match and aging anxiety arising from potential future concerns or concerns is an important variable that can serve as a positive motivation for future employment. However, this study has a limitation that it did not reflect detailed differences depending on age group, gender, and level of acquisition in detail by setting the range of middle-aged people from 40 to 64 years old. In addition, the results of this study are expected to be used as practical intervention measures and basic data in related fields such as establishing policies for reemployment and reemployment for middle-aged people.

포스트 APEC의 지역경제 파급효과 분석

주수현(Soo hyeon Joo),유영명(Yoo Young-myung),김형빈(Kim Hyungbin) 21세기정치학회 2005 21세기 정치학회보 Vol.15 No.3

This study aims to help establish strategies to host mega events in Busan by continuously analysing outcome of post-APEC projects. It also seeks its objects of maximizing and, further, keeping up APEC impact on host-city by developing post-APEC projects in many sides. In analyzing the impact on regional economy, the research presents post-APEC development plans to maximize the regional economy Busan is now more than ready to host the APEC 2005 expecting opportunity to show the name of Busan to the worldin terms of rich culture, tourism and economics as well as diverse aspects of the city. During the APEC 2005 meetings and related events, Busan will receive very large flows of visitors, including APEC leaders and all other delegates, reaching 15,000 people. When the economic effect of the APEC 2005 is compared with that of other special grand events (e.g. the 14th Asian Games, 2002 FIFA World Cup), it exceeds the effect of those at the production multiplier effect, the value added multiplier effect and the employment effect. The purpose of this article is to investigate the Regional Linkage Effects of APEC 2005 in BUSAN using regional input-output model.

표준화된 곰피추출물의 항산화 활성 및 콜레스테롤 개선 효과

한웅호,김우혁,최선일,문효,이세정,진희구,오현지,강다혜,김형빈,이부용,이옥환,Han, Xionggao,Kim, Woo-Hyeok,Choi, Sun-Il,Men, Xiao,Lee, Se-jeong,Jin, Heegu,Oh, Hyun-Ji,Kang, Dahye,Kim, HyungBin,Lee, Boo-Yong,Lee, Ok-Hwan 한국식품위생안전성학회 2021 한국식품위생안전성학회지 Vol.36 No.4

본 연구에서는 표준화된 곰피추출물의 항산화 및 콜레스테롤 개선에 대한 효능평가를 통해 건강기능식품 소재로서의 가치를 검토하기 위해 총 폴리페놀, 총 플라보노이드 및 dieckol 함량을 측정하였으며 DPPH, ABTS radical 소거능, reducing power 및 FRAP 활성을 통하여 곰피추출물의 in vitro 항산화 활성을 조사하였고 표준화된 곰피추출물의 HMG-CoA reductase 저해 활성 및 세포 내 콜레스테롤 생성 억제 효능을 평가하였다. 표준화된 곰피추출물의 총 폴리페놀, 총 플라보노이드 및 dieckol 함량은 각각 9.64±0.04 mg GAE/g, 2.72±0.08 mg RE/g, 27.42±0.66 mg/g으로 나타났다. 표준화된 곰피추출물의 in vitro 항산화활성, HMG-CoA reductase 저해활성 및 세포 내 콜레스테롤 생성 억제 효능은 농도의존적으로 증가하는 경향을 보였으며 이는 표준화된 곰피추출물에 함유되어 있는 페놀성 화합물에 기인된 효능으로 사료되며 항산화성분, 항산화 효과, 콜레스테를 개선 효능간의 상관관계가 있음을 확인하였다. 향후, 표준화된 곰피추출물에 대한 in vivo 모델에서의 전임상 연구 및 작용기전 입증되면 인체적용시험을 통해 이중기능성을 갖는 건강기능식품의 개발이 가능할 것으로 사료된다. Ecklonia stolonifera, which belongs to the family Laminariaceae, is an edible perennial brown marine alga that is widely distributed, and is rich in polyphenols, including dieckol. Here, we investigated the radical scavenging activities of E. stolonifera extract (ESE) using various in vitro models. We further evaluated the effect of ESE on the cholesterol secretion inhibition activity in HepG2 cells, as well as the hydroxymethylglutaryl-coenzyme A (HMG-CoA) reductase activity. Our results showed that the total phenol, total flavonoid, and dieckol contents of ESE were 9.64±0.04 mg GAE/g, 2.72±0.08 mg RE/g and 27.42±0.66 mg/g, respectively. The antioxidant activity of ESE increased in a dose-dependent manner. In addition, the ESE inhibited cholesterol secretion from HepG2 cells with anti-HMG-CoA reductase activity. These results suggested that ESE possesses antioxidant and anti-cholesterol activities, and can therefore be used as a preclinical bioresource for development of health functional foods.