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본 연구에서는 Gauss's method를 활용하여 소행성의 초기 궤도 결정을 정밀하게 수행하였다. 소행성 1266 Tone에 대하여 최소 오차율을 보이는 최적 관측 시간 간격과 궤도 요소 간의 상관관계를 분석하였으며, Newton-Raphson method를 이용하여 선행 연구의 계산 시간을 단축하였다. 임의의 시각에서 소행성의 적경과 적위를 계산하는 코드를 작성하였고, gradient descent와 adam optimizer를 적용해 궤도 요소를 보정하는 알고리즘을 제시하였으며 관측의 수를 3회에서 10회 이상으로 늘려 정확도를 향상시켰다. 주제어: 궤도 결정 시뮬레이션, Gauss’s method, 최적의 관측 시간 간격, Gradient Descent, Adam
본교에 비치된 조파 수조는 탈조 현상이 자주 일어난다는 점과 규칙파만 생성할 수 있다는 한계가 존재하여 이를 해결하기 위해 새로운 조파기를 제작하였다. DC 서보 모터와 리니어 액츄에어터, Raspberry pi를 이용해 구동부를 제작하고 이와 호환되는 프로그램들을 이용해 소프트웨어를 구성할 계획이다. 또한 본교에는 정밀한 파고계가 없기 때문에 3D 레이다를 이용해 파고계를 만든 후 파도의 움직임을 트래킹하는 실험을 통해 조파기의 정확도를 측정할 것이다. 주제어: irregular wave tank, wave gauge, raspberry pi, DC servo motor
본 연구에서는 환경 요인을 고려한 무선 센서 네트워크의 모바일 센서 스윕 커버리지 경로 설계 휴리스틱을 제안한다. 무선 센서 네트워크를 다중 이동 판매원 문제(mTSP)에 대응시키고, 환경 요인을 반영한 새로운 거리 함수를 정의하였다. 각 모바일 센서의 이동 거리를 최소화하는 휴리스틱을 제시하고, 모바일 노드의 최적 개수를 도출하였다. 제안된 휴리스틱의 성능은 실제로 구 성된 모바일 센서 네트워크에 적용하여 평가하였으며, 전체 센서 수의 변화에 따른 최적 모바일 센서 노드 개수의 경향성을 분석하였다. 또한, 센서 수 증가 시 발생하는 상대오차의 경향성을 통해 휴리스틱의 예측 정확도를 평가하였다. 그리고 보다 다양한 환경에서의 Sweep Coverage 문제를 해결하기 위해서 거리 함수를 변화시키면서 실험을 진행하였다. 주제어: WSN, mTSP, Sweep Coverage, 휴리스틱, Mobile Sensor
최근 4차 산업혁명 시대가 도래함에 따라 많은 양의 정보가 네트워크를 통해 오간다. 이와 동시에 보안을 위협하려는 시도가 증가하고 있으며, 네트워크의 침입 탐지에 대한 연구 또한 활발하게 진행되고 있다. 하지만 산업제어시스템의 경우 일반적인 시스템과 구조가 다르기에 기존의 침입 탐지 알고리즘을 변형하여 적용할 필요가 있다. 본 연구에서는 산업 네트워크에서 가장 효율적으로 작동하는 침입탐지 모델을 구현하고자 하였다. 머신러닝 및 딥러닝 기반 모델을 이용하여 학습을 진행한 후 각 모델의 실행 결과를 비교하였고, 데이터의 전처리와 튜닝 과정을 통해 모델의 성능을 높였다. 침입 데이터의 불균형이 존재하여 모델의 평가 지표로는 accuracy가 아닌 F2 score를 사용하였다. 실험 결과, 불균형 데이터셋에서는 트리 기반의 랜덤 포레스트 모델이 가장 높은 성능을 보였으며, 데이터 전처리 부분에서 차원 축소 시 축소되는 차원의 수가 성능과 학습 소요 시간에 큰 영향을 미친다는 결론을 얻었다. 주제어: 이상 탐지, 인공지능, 정보보안, 데이터 분석
본 연구는 사용자 입력 이미지를 활용하여 영화 콘텐츠를 추천하는 새로운 추천 시스템을 제안한다. 사용자 업로드 이미지와 영화 포스터의 이미지 유사성을 분석하여 사용자가 원하는 시각 정보를 직접 추천에 반영하도록 한다. 사전 학습된 VGG16 모델을 이용해 영화 포스터의 특징을 추출하고, SBERT 모델을 통해 영화 줄거리를 임베딩하였다. Neural CF 기반의 예측 모델을 통해 특정 사용자의 영화 선호 여부를 예측하였다. 최종적으로 사용자 입력 텍스트와 이미지, 과거 평점 기반 정보를 이용하여 사용자 입력과 유사하며 사용자가 선호할 것이라 예측되는 영화를 추천한다. 제안한 추천 시스템은 사용자가 원하는 특정 분위기와 테마에 적합한 영화 추천이 가능하다. 주제어: Recommendation System, Neural CF, SBERT, CNN, Collaborative filtering
본 연구에서는 두 다각형의 경계 사이의 최대 중첩을 효율적으로 계산하는 알고리즘을 제안하고자 한다. 다각형 경계의 최대 중첩 문제는 공간 최적화, 도시 계획, 공학, 건축 등 다양한 실생활 분야에 응용할 수 있다. 본 연구에서는 원래 문제의 조건을 완화하여 두 다각형이 겹칠 수 있도록 하였다. 두 다각형의 경계만을 고려하였을 때, 두 선분이 만나기 위한 조건을 고려함으로써 O(N^6)에 동작하는 알고리즘을 제시한다. 다각형의 회전이동 및 평행이동을 3차원 좌표상에 나타내어 유효한 변환의 수가 O(N^2)이고, 선분으로 나타낼 수 있음을 발견하였다. 본 알고리즘은 일반적인 상황에서 더 낮은 시간복잡도를 가질 것으로 예상한다. 주제어: 계산기하학, 시간복잡도, 최적화, 알고리즘, 선분 교차 판정
이 연구는 Python 라이브러리 Mediapipe를 사용하여 수화를 인식하는 프로그램을 개발하고자 한다. 수화를 표현한 영상에서 각각의 단어를 인식하고 이를 전달해 주는 것이 목적이다. 연구과정에서는 수화 데이터수집 후, Mediapipe를 통해 손가락의 관절 위치를 추출하여 주요 특징 값을 생성하고, DNN 모델에 학습시켰다. 주요 특징 값으로는 손의 상태(각 손가락이 펴졌는지, 접혔는지),3축에 대한 손의 회전 각도, 손의 위치가 있다. 모델학습결과는 정확도 24.4%로 낮게 나왔으나, 데이터양이 증가하면 성능 개선 가능성을 기대할 수 있다. 향후 연구에서는 데이터양을 증가시키고 모델의 성능을 높이기 위한 추가적인 데이터 전처리와 알고리즘 개선을 통해 실시간 테스트를 진행할 예정이다. Keywords: 인공지능, 수화, Mediapipe, 컴퓨터 비전, 모션 인식
본 연구는 지뢰 찾기를 ExactCover로 변환할 수 있음을 증명하고, 이에 대한 엄밀한 증명을 제시한다. 또, 본연구에서는지뢰찾기판의크기가커질수록ExactCover연산과정의행렬크기가매우커져행렬을생성하는데발생하는공간적,시간적비효율을개선하고자한다. 이를 위해 ExactCover 해 탐색 방식에서 모든 해를 탐색하는 대신, 하나의 해만 찾는 방식으로 변경하여 알고리즘의 시간적 효율성을 높인다. 본 연구는 Algorithm X의 새로운 활용방안을 제시하고, 지뢰 찾기를 위한 효율적인 알고리즘을 제안한다. Keywords: Minesweeper, Algorithm X, Exact Cover
구간 스케줄링 문제는 여러 작업을 제한된 기계 수로 최대한 처리하는 문제로, 각 작업을 구간으로 표현하고 겹치지 않는 구간은 한 기계에서 처리할 수 있다. 이 연구는 한 기계가 정확히 k개의 작업을 처리할 수 있을 때 기계 수를 최소화하는 k-PDMI 문제의 근사해를 DLAS 휴리스틱 방법으로 찾고, 다른 휴리스틱 기법과의 성능을 비교한다. 그 과정에서 Proper Interval Graph에서의 k-PDMI 문제를 다루고 문제가 다항 시간에 해결 가능함을 보인다. 이를 기반으로 일반 구간 그래프에서 DLAS를 이용한 알고리즘의 요율을 분석한다. 또한, 우선순위 큐를 활용한 알고리즘을 k-PDMI에 확장 적용하는 방법을 제시하며, 이를 통해 효율적인 문제해결 방안을 모색한다. 주제어: k-PDMI, 구간 그래프, 그래프 채색, DLAS, 최대 클리크
기타 앰프는 전기 기타의 음색에 매우 큰 영향을 끼치는 장비이다. 각 앰프들은 서로 설계 철학이 다른 경우가 많아 음색의 성격도 천차만별인 경우가 많다. 때문에 여러 장르의 음악을 소화하는 연주자들은 각 장르에 어울리는 음색별로 수많은 앰프를 가지고 다녀야 했는데, 앰프의 무게는 대체로 수십 킬로그램에 달하기 때문에 이들 앰프를 모두 운반하는 데는 불편함이 있다. 이러한 불편함을 해소하기 위해 시중에는 여러 앰프를 기계 한 대로 모사할 수 있는 장치들이 출시되어 있다. 하지만 이들 장치는 앰프와 스피커 캐비닛 및 마이크를 하나의 계로 취급하기 때문에 이 중 하나만이 변경되어도 계 전체를 다시 측정해야 하고, 이 과정에서 스피커 캐비닛에서 굉음이 발생한다는 문제점이 있다. 본 연구에서는 계를 이루는 각 구성 요소를 분리하여 실제로 소리가 출력되는 요소인 스피커를 변경하지 않는 한 굉음이 발생하지 않도록 하는 개선된 앰프 모사 도구를 개발하고자 한다. 주제어: 기타 앰프, 마이크, 스피커, 임펄스 응답, 푸리에 변환
본 연구는 저 새앙 카메라에 기반한 자율주행 시스템에서 이미지 처리와 도로 인식 성능을 개선하기 위해 Transformed VQ-VAE-2 모델을 제안하고 그 성능을 평가한다. 기존 VQ-VAE-2모델의 한계를 극복하기 위해 결합 모듈을 추가하여 데이터를 통합하고, 이를 자율주행 시스템에 적용하여 실시간처리 성능을 향상시키고자 한다. 실험 결과, 제안된 모델은 기존 화질에서 도출된 정답 데이터와 높은 일치율을 보이는 결과물을 생성했으며, 이는 자율주행 환경에서의 실시간처리에도 효과적임을 확인한다. 이러한 결과는 자율주행 시스템에서 Transformed VQ-VAE-2 모델이 기상 악화, 또는 저사양 컴퓨팅 시스템의 상황에서 매우 유용한 방법임을 시사한다. Keywords: 자율주행, 이미지전처리, 도로인식,장애물감지,SemanticSegmentation
이 연구는 다수의 드론이 충돌 없이 목적지까지 최적 경로를 탐색할 수 있는 알고리즘을 개발하는 것을 목표로 한다. 드론 간의 충돌이나 장애물과의 충돌을 방지하면서 효율적인 경로를 찾기 위해 기존의 2차원 단일 드론 최적화 기법을 3차원 공간에서, 다수 드론으로 확장하여 적용한다. 연구는 먼저 물리적 모델을 용수철과 전하를 띄는 입자를 이용하여 설정한 뒤, 모델에 어긋나지 않도록 Cost Function을 설계한다. 이후 Voronoi Diagram과 A* 알고리즘을 사용해 개괄적인 경로를 설정한 뒤, Gradient Descent 기법을 통해 Cost Function이 최소가 되도록 경로를 최적화한다. 이러한 접근법을 통해 드론들이 서로 간섭 없이 목표 지점에 효율적으로 도달할 수 있을 것으로 기대된다. 주제어: 최적 경로, 드론, 복수, 3차원, 알고리즘