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그래프 신경망

2의 한국어 분석 — 최신순으로 정렬했어요

환경공학발표 2025.10· 45최근 1년 45

전이 학습 및 GNN 기반 산사태 탐지

산사태 발생 시 신속한 탐지는 비상 대응에 필수적이나, 단기간에 충분한 데이터를 확보하기 어렵다는 문제가 있습니다. 본 연구는 이러한 데이터 부족 상황을 극복하고 산사태 탐지 정확도를 높이기 위해 전이 학습과 그래프 신경망(GNN)을 활용한 딥러닝 모델을 제안합니다. 제안된 모델은 어텐션 메커니즘, 다중 스케일 연결, 그리고 GNN을 통합하여 문맥 정보를 포착하고 산사태 탐지에 중요한 특징을 추출합니다. 특히 GNN은 픽셀을 노드로, 연결성을 엣지로 하는 그래프 구조를 통해 전역 및 지역적 관계를 명시적으로 모델링하여 분할 일관성을 향상시킵니다. 모델은 대규모 산사태 데이터셋에서 사전 학습된 후, 중국 냥냥바 및 일본 홋카이도 산사태 사례 연구에 전이 학습 및 미세 조정을 거쳤습니다. 통제된 실험 결과, 제안된 방법은 데이터가 풍부한 조건에서 최고의 F1-점수를 달성했습니다. 또한, 데이터가 제한적인 조건에서도 전이 학습을 적용한 딥러닝 모델이 데이터가 풍부한 조건의 모델과 유사한 성능을 보였습니다. 이러한 결과는 전이 학습이 새로운 지역에서 적은 데이터로도 산사태 탐지 성능을 크게 향상시킬 수 있음을 시사합니다. 본 연구는 산사태 탐지 평가를 개선할 잠재적인 방법을 제시하며, 특히 데이터 확보가 어려운 환경에서 그 활용 가치가 높을 것으로 기대됩니다.

컴퓨터 과학발표 2025.08· 62최근 1년 62

분자 특성 예측을 위한 콜모고로프-아놀드 그래프 신경망

그래프 신경망(GNN)은 기하학적 딥러닝의 핵심 모델로서 분자 특성 예측에서 뛰어난 성능을 보여왔습니다. 한편, 콜모고로프-아놀드 네트워크(KAN)는 다층 퍼셉트론의 강력한 대안으로 부상하며 표현력, 매개변수 효율성 및 해석 가능성을 향상시켰습니다. 이 연구는 두 프레임워크의 장점을 결합하고자 합니다. 본 연구에서는 KAN 모듈을 GNN의 세 가지 기본 구성 요소인 노드 임베딩, 메시지 전달, 그리고 읽기(readout)에 통합한 콜모고로프-아놀드 GNN(KA-GNN)을 제안합니다. 또한, 함수 근사 능력을 강화하기 위해 KAN 내부에 푸리에 급수 기반의 단변수 함수를 도입하고, 그 표현력을 뒷받침하는 이론적 분석을 제공합니다. KA-그래프 컨볼루션 네트워크와 KA-증강 그래프 어텐션 네트워크라는 두 가지 아키텍처 변형을 개발하고, 7가지 분자 벤치마크에서 평가했습니다. 실험 결과, KA-GNN은 예측 정확도와 계산 효율성 면에서 기존 GNN을 일관되게 능가하는 것으로 나타났습니다. 더 나아가, 본 모델은 화학적으로 의미 있는 하위 구조를 강조함으로써 해석 가능성을 향상시켰습니다. 이러한 발견은 KA-GNN이 분자 데이터 모델링, 신약 개발 및 그 이상의 분야에서 강력하고 일반화 가능한 프레임워크를 제공함을 입증합니다.

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