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그룹단위 후보 연산 선별을 사용한 자동화된 최적 신경 망 구조 탐색: 후보 연산의 gradient 를 기반으로
박성진 ( Seongjin Park ),송하윤 ( Ha Yoon Song ) 한국정보처리학회 2020 한국정보처리학회 학술대회논문집 Vol.27 No.2
gradient decent 를 기반으로 한 Differentiable architecture search(DARTS)는 한 번의 Architecture Search 로 모든 후보 연산 중 가장 가중치가 높은 연산 하나를 선택한다. 이 때 비슷한 종류의 연산이 가중치를 나누어 갖는 “표의 분산”이 나타나, 성능이 더 좋은 연산이 선택되지 못하는 상황이 발생한다. 본 연구에서는 이러한 상황을 막기위해 Architecture Parameter 가중치의 gradient 를 기반으로 연산들을 클러스터링 하여 그룹화 한다. 그 후 그룹별로 가중치를 합산하여 높은 가중치를 갖는 그룹만을 사용하여 한 번 더 Architecture Search 를 진행한다. 각각의 Architecture Search 는 DARTS 의 절반 epoch 만큼 이루어지며, 총 epoch 이 같으나 두번째의 Architecture Search 는 선별된 연산 그룹을 사용하므로 DARTS 에 비해 더 적은 Search Cost 가 요구된다. “표의 분산”문제를 해결하고, 2 번으로 나뉜 Architecture Search 에 따라 CIFAR 10 데이터 셋에 대해 2.46%의 에러와 0.16 GPU-days 의 탐색 시간을 얻을 수 있다.
양액 흡수량과 줄기 두께 변화를 이용한 토마토의 스트레스 판별연구
박성진 ( Seongjin Park ),임동혁 ( Donghyeok Im ),김태현 ( Taehyun Kim ),김만중 ( Manhung Kim ),양오석 ( Ohseok Yang ),이정호 ( Jeongho Lee ),백정현 ( Jeonghyun Baek ) 한국농업기계학회 2023 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.28 No.1
국내 작물재배시설 분야에서는 온실 내외부의 온습도, EC, 양액, 광량 등 다양한 인자를 조절하여 최적의 재배환경을 조성하기 위한 연구가 많이 진행되고 있다. 하지만, 이러한 제어된 작물 재배환경이 직접적으로 작물을 대상으로 적절한지에 대한 외적인 변화가 나타나는데는 그 시간이 오래 걸린다. 국내에서는 이와 관련하여 적외선 열화상 카메라를 이용하여 수분스트레스 여부를 판단하거나, 작물 줄기에 마이크로 바늘을 활용하여 소형 정밀센서에 의해 직접적으로 생체정보를 측정하는 연구가 있었다. 본 연구에서는 작물 줄기의 외형을 손상시키지 않고, 토마토 줄기에 흡수되는 양액의 양과 줄기 두께의 변화를 측정하여 스트레스를 판단하는 방법을 사용하여 진행하였다. 실험은 국립농업과학원 첨단 디지털온실에서 22년 11월 8일 정식 후 22주차 토마토(데프니스)를 대상으로 진행하였고, 배지로부터 20cm 떨어진 줄기에 줄기 두께를 측정하는 센서와 수액의 흐름을 측정하는 센서를 설치하여 3분단위로 측정한 데이터를 수집하고 관찰하였다. 누적 일사량에 따라 흡수되는 양액의 양과 줄기의 변화를 측정 및 분석하고, 차광막을 이용하여 광량을 임의로 조절한 후 얻은 데이터와 비교 분석하였다. 적정 일사량 기준은 스마트온실 관리 및 작물재배(농촌진흥청. 2020)를 참고하였다. 실험 결과, 적정 생육에 필요한 누적 일사량을 기준으로 비교하였을 때, 기준이상인 경우는 흡수되는 수액량과 줄기 두께 변화 그래프 형상은 다른 날과 유사한 주기성을 나타내었지만, 기준 이하인경우 수액 흡수량과 줄기 두께 변화의 그래프가 다른 형상을 보였다. 이는 광합성의 영향을 받은 것으로 판단된다. 제안된 연구는 시설환경에서 작물의 광합성 외에도 양액 흡수에 영향을 미치는 스트레스의 유무를 판단하는 방법으로 활용이 가능할 것으로 사료된다.
반밀폐형 온실에서 난방장치 사용에 따른 내부온·습도 변화 연구
박성진 ( Seongjin Park ),이정호 ( Jeongho Lee ),김형곤 ( Hyeonggon Kim ),최인찬 ( Inchan Choi ),임동혁 ( Donghyuk Im ) 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.2
시설하우스의 내부온·습도는 재배하는 작물의 생육에 영향을 끼친다. 이에 온실 내부의 온·습도제어를 목적으로 온실 피복재, 차광커튼, 보온커튼, 포그시스템, 유동팬, 히트펌프와 축열조 등의 장치를 활용한 연구가 계속되고 있고, 최근 환경제어 효율이 높은 반밀폐형 온실에 이러한 장치를 적용하는 수요가 증가하고 있다. 본 연구에서는 농촌진흥청의 첨단디지털온실에 축열조, FCU, 유동팬, 3way를 혼합한 난방원격제어시스템과 모니터링 시스템을 설계 및 구축하고, 각 난방장치의 개별적인 성능 시험과 혼합 구동시 성능 시험을 진행하여 내부온도와 습도의 변화를 비교 분석하였다. FCU와 3way를 순환하는 축열조의 난방수 온도는 40°이고, 시험을 위해 온실의 천창과 외부공조창은 0%, 내부공조창은 100% 개방하였다. 또, 온실 내부에는 60개의 온·습도센서를 배치하여 내부환경을 입체적으로 모니터링할 수 있도록 하였고, 광량에 의한 온도변화를 방지하기 위해 해가 떨어진 후 외부온도의 변화가 적은 심야 시간에 시험을 진행하였다. 온·습도 데이터를 분석한 결과 온·습도 센서의 평균값에서 가장 큰 차이를 나타내는 센서는 온도 ±6.5°, 습도 ±7.6% 이내로 나타나는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 구축한 난방원격 제어시스템은 추후 토마토를 재배중인 온실에 적용하여 실제 재배 환경에서 본 시스템이 내부온·습도에 미치는 영향을 규명할 예정이다.
반밀폐형 온실에서 난방장치 사용에 따른 내부온·습도 변화 연구
박성진 ( Seongjin Park ),이정호 ( Jeongho Lee ),김형곤 ( Hyeonggon Kim ),최인찬 ( Inchan Choi ),임동혁 ( Donghyuk Im ) 한국농업기계학회 2022 한국농업기계학회 학술발표논문집 Vol.27 No.2
시설하우스의 내부온·습도는 재배하는 작물의 생육에 영향을 끼친다. 이에 온실 내부의 온·습도제어를 목적으로 온실 피복재, 차광커튼, 보온커튼, 포그시스템, 유동팬, 히트펌프와 축열조 등의 장치를 활용한 연구가 계속되고 있고, 최근 환경제어 효율이 높은 반밀폐형 온실에 이러한 장치를 적용하는 수요가 증가하고 있다. 본 연구에서는 농촌진흥청의 첨단디지털온실에 축열조, FCU, 유동팬, 3way를 혼합한 난방원격제어시스템과 모니터링 시스템을 설계 및 구축하고, 각 난방장치의 개별적인 성능 시험과 혼합 구동시 성능 시험을 진행하여 내부온도와 습도의 변화를 비교 분석하였다. FCU와 3way를 순환하는 축열조의 난방수 온도는 40°이고, 시험을 위해 온실의 천창과 외부공조창은 0%, 내부공조창은 100% 개방하였다. 또, 온실 내부에는 60개의 온·습도센서를 배치하여 내부환경을 입체적으로 모니터링할 수 있도록 하였고, 광량에 의한 온도변화를 방지하기 위해 해가 떨어진 후 외부온도의 변화가 적은 심야 시간에 시험을 진행하였다. 온·습도 데이터를 분석한 결과 온·습도 센서의 평균값에서 가장 큰 차이를 나타내는 센서는 온도 ±6.5°, 습도 ±7.6% 이내로 나타나는 것을 확인하였다. 본 연구를 통해 구축한 난방원격 제어시스템은 추후 토마토를 재배중인 온실에 적용하여 실제 재배 환경에서 본 시스템이 내부온·습도에 미치는 영향을 규명할 예정이다.
박성진(SeongJin Park),김계현(Kyehyun Kim),홍헬렌(Helen Hong) 한국정보과학회 2005 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.32 No.1
본 논문에서는 그래픽 하드웨어를 이용한 텍스처기반 볼륨렌더링으로 DRR 영상을 고속으로 생성하는 방법을 제안한다. 제안방법은 크게 세단계로 구성된다. 첫째, CT 영상 슬라이스 데이터에서 각 슬라이스를 최인접보간법으로 보간함으로써 등방해상도의 볼륨데이터를 생성한다. 둘째, 그래픽 하드웨어의 메모리용량 때문에 발생하는 문제를 해결하기 위해 텍스처 메모리의 효율적 관리방법을 제시한다. 셋째, 텍스처기반 볼륨렌더링을 이용해서 X-ray 영상과 유사한 투시투영한 DRR 영상을 생성한다. 본 논문에서 제안한 방법을 평가하기 위해서 인공 심장 데이터를 사용한다. 제안방법의 수행시간과 화질을 평가하기 위해서 기존 광선추적법, 복셀투영법을 적용한 DRR 영상과 비교 분석하였다. 실험결과 제안 방법은 기존 방법에 비해서 빠르게 DRR 영상을 생성하였고, 영상의 화질 또한 광선추적법의 결과 영상의 화질만큼 좋은 영상을 생성하였기 때문에 실시간 정합에 적합하였다.