소음진동분야에활용가능한딥러닝 · 2020-06-29 · 강사소개...

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소음진동분야에 활용 가능한 딥러닝 Prof. Seungchul Lee Industrial AI Lab.

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Page 1: 소음진동분야에활용가능한딥러닝 · 2020-06-29 · 강사소개 •이승철교수(포항공과대학교) –전임: 기계공학과 –겸임: 산업경영공학과,

소음진동분야에활용가능한딥러닝

Prof. Seungchul Lee

Industrial AI Lab.

Page 2: 소음진동분야에활용가능한딥러닝 · 2020-06-29 · 강사소개 •이승철교수(포항공과대학교) –전임: 기계공학과 –겸임: 산업경영공학과,

강사소개

• 이승철교수 (포항공과대학교)

– 전임: 기계공학과

– 겸임: 산업경영공학과, 인공지능대학원

– 한국소음진동공학회 18대학술이사및평의원

– 한국설비진단자격인증원진동기술자격인증위원장

– KSPHM 창립멤버및교육이사

– KSME 편집이사, 인공지능머신연구회이사

• 관심분야: 산업인공지능, 소음진동, 자가진단

• http://iai.postech.ac.kr/

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생활속, 우리에게인공지능이란?

알파고 영상인식

자율주행자동차인공지능스피커

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변화는갑자기 (인공지능 ?)

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Systems

InformationKnowledge

Sensors

(Big) Data

First Principles

Statistics

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Systems

InformationKnowledge

Sensors

(Big) Data

First Principles

Statistics + Computer ScienceStatistics

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Systems

InformationKnowledge

Sensors

(Big) Data

First Principles

Artificial Intelligence (AI)

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Systems

InformationKnowledge

Sensors

(Big) Data

First Principles

Machine Learning and Deep Learning

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딥러닝, 소음진동분야에도유용한가?

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Data-driven Models: Deep Learning

• ANN: Universal function approximator– 물리법칙과아무런상관이없다

– 물리법칙을따르는시스템에서나온데이터를분석

• CNN: image pattern recognition– Best performance

• RNN: sequential data– Looks good, but difficult to train models

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Deep Learning

• Image of digit 0

• Image of digit 1

Image

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Machine Learning Deep Learning

Data

Features

Decision

Data

Decision

• Less depends on domain knowledge• AI-discovered features

Signal processing + Domain knowledge

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“ 딥러닝은기계학습보다는

Domain Knowledge의존도가 낮다. ”

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Deep Learning

• Convolutional Neural Networks (CNN)

• Image pattern recognition problems

Image

0

1

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Deep Learning

• Convolutional Neural Networks (CNN)

• Image pattern recognition problems

Image

0

1

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Handwritten Digit Recognition

Ind

ust

rial

AI L

ab.

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Real-time Human Recognition

Industrial AI Lab.

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문제해결과정변화:데이터를잘준비하는것이더중요In

du

stri

al A

I Lab

.

Ind

ust

rial

AI L

ab.

“Change data. That’s it”

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Image Only? Sound Classification

Ind

ust

rial

AI L

ab.

Time Signal

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Image Only? Sound Classification

Ind

ust

rial

AI L

ab.

Time Signal

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진동신호를이미지로전처리하는방법들

• Spectrograms

Wavelet TransformSTFT

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2018년추계소음진동학술대회

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Typical Data Types of Mechanical Systems

Vibration signal Temperature Sound signal

영상화 후 CNN 으로 분석

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에어콘조립검사: Sound Signal Classification

• Inspecting a rotating fan

• NG sound

• OK sound

In collaboration with Samsung Electronics 22

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후두암진단

• Doctors can see the condition of the patients by their voice sounds

• Detecting pathological voice (dysphagia/aspiration, laryngeal cancer) by AI

– A model that tells which voice sounds have pathological symptoms

Normal Cancer

In collaboration with 부천성모병원 23

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주목모델:인공지능이바라보는세상

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인공지능은어디를주목하고있는가?

• Ask AI what makes them different?

• Activation map (like a heat map)

원인영역시각화

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과연사람을바라보고있을까?

Industrial AI Lab.

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Cantilever

In collaboration with KIMM 27

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Cantilever

Localizing the most vibrating regions without measuring vibration

공학과 인공지능이 만나는 순간

In collaboration with KIMM 28

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Images for Vibration

Vibrating (1)Normal (0)

In collaboration with KIMM 29

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시계열데이터

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인공지능

• Generally correct in ideal cases

• Difficult to reflect uncertainties in reality

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AI Core vs. AI + X

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(홍보) 인공지능온라인강좌

• 강의자료– 머신러닝

– 딥러닝

– 제어

– 신호처리

– http://iai.postech.ac.kr/index.php/machine-learning/

– http://iai.postech.ac.kr/index.php/tutorials/

• 동영상강의– YouTube

– iAI POSTECH 검색

– 구독

• 이번 tutorial 에서는자세한내용보다는큰그림위주로

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Tutorial 목차

1) 신호처리 (FFT & STFT)

2) 진동, 열, 음향신호분석을위한합성곱신경망 (CNN)

3) 설명가능한인공지능 (CAM)

4) 진동신호분석을위한순환신경망 (RNN)

5) 진동신호생성을위한적대적생성신경망 (GAN)

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