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교차-엔트로피 샤플리를 이용한 서로게이트 랜덤 포레스트 모델의 경량화 방법 및 장치

  • 기술번호 : KST2022006439
  • 담당센터 : 대구기술혁신센터
  • 전화번호 : 053-550-1450
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명은 교차-엔트로피 샤플리를 이용한 서로게이트 랜덤 포레스트 모델의 경량화 방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 컴퓨터에 의해 각 단계가 수행되는 서로게이트 랜덤 포레스트 모델의 경량화 방법으로서, (1) 교사-학생 학습 구조를 통해 생성된 서로게이트 랜덤 포레스트 모델에서, 룰의 기여도를 판단하기 위해 클래스별 예측 확률값을 고려한 샤플리 값인 교차-엔트로피 샤플리 값을 측정하는 단계; (2) 상기 측정된 교차-엔트로피 샤플리 값으로부터 각 룰의 최종 기여도를 결정하는 단계; 및 (3) 상기 결정된 최종 기여도에 따라 룰을 제거해 상기 서로게이트 랜덤 포레스트를 경량화하는 단계를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다. 또한, 본 발명은 교차-엔트로피 샤플리를 이용한 서로게이트 랜덤 포레스트 모델의 경량화 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 서로게이트 랜덤 포레스트 모델의 경량화 장치로서, 교사-학생 학습 구조를 통해 생성된 서로게이트 랜덤 포레스트 모델에서, 룰의 기여도를 판단하기 위해 클래스별 예측 확률값을 고려한 샤플리 값인 교차-엔트로피 샤플리 값을 측정하는 샤플리 값 측정부; 상기 측정된 교차-엔트로피 샤플리 값으로부터 각 룰의 최종 기여도를 결정하는 기여도 결정부; 및 상기 결정된 최종 기여도에 따라 룰을 제거해 상기 서로게이트 랜덤 포레스트를 경량화하는 룰 제거부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다. 본 발명에서 제안하고 있는 교차-엔트로피 샤플리를 이용한 서로게이트 랜덤 포레스트 모델의 경량화 방법 및 장치에 따르면, 교사-학생 학습 구조를 통해 생성된 서로게이트 랜덤 포레스트 모델에서, 클래스별 예측 확률값을 고려하는 교차-엔트로피 샤플리 값을 기반으로 룰의 기여도를 평가해 기여도가 낮은 룰을 제거함으로써, 예측 성능을 유지하면서도 모델을 크게 압축할 수 있을 뿐만 아니라, 추론에 영향을 미치는 특징에 대해 분석할 수 있고, 추론 과정에서 모델 구조들이 어떻게 동작하는지 파악이 가능하여, 예측 결과에 대한 해석력을 향상시켜 모델의 투명도를 높여줄 수 있으며, 모델의 처리 속도를 개선하고 저사양 CPU에서도 동작할 수 있는 응용 시스템을 개발할 수 있다. 또한, 본 발명에서 제안하고 있는 교차-엔트로피 샤플리를 이용한 서로게이트 랜덤 포레스트 모델의 경량화 방법 및 장치에 따르면, 랜덤 미니-그룹화를 통해 그룹별로 측정된 교차-엔트로피 샤플리 값을 이용해 룰을 제거함으로써, 룰 제거에 소요되는 많은 처리 시간을 줄이고 과적합 문제를 최소화할 수 있다.
Int. CL G06N 20/00 (2019.01.01) G06N 5/04 (2006.01.01)
CPC G06N 20/00(2013.01) G06N 5/04(2013.01)
출원번호/일자 1020200151318 (2020.11.12)
출원인 계명대학교 산학협력단
등록번호/일자
공개번호/일자 10-2022-0064802 (2022.05.19) 문서열기
공고번호/일자
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 공개
심사진행상태 수리
심판사항
구분 국내출원/신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2020.11.12)
심사청구항수 16

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 계명대학교 산학협력단 대한민국 대구광역시 달서구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 고병철 대구광역시 수성구
2 김상원 대구광역시 달서구
3 정미라 대구광역시 달서구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 김건우 대한민국 서울특별시 구로구 경인로 *** 오피스동 **층 **호 (신도림동, 디큐브시티)(특허그룹덕원)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2020.11.12 수리 (Accepted) 1-1-2020-1214400-75
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2021.07.19 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2021.10.26 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2021-0196439-57
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번호 청구항
1 1
컴퓨터에 의해 각 단계가 수행되는 서로게이트 랜덤 포레스트 모델의 경량화 방법으로서,(1) 교사-학생 학습 구조를 통해 생성된 서로게이트 랜덤 포레스트 모델에서, 룰의 기여도를 판단하기 위해 클래스별 예측 확률값을 고려한 샤플리 값인 교차-엔트로피 샤플리 값을 측정하는 단계;(2) 상기 측정된 교차-엔트로피 샤플리 값으로부터 각 룰의 최종 기여도를 결정하는 단계; 및(3) 상기 결정된 최종 기여도에 따라 룰을 제거해 상기 서로게이트 랜덤 포레스트를 경량화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 교차-엔트로피 샤플리를 이용한 서로게이트 랜덤 포레스트 모델의 경량화 방법
2 2
제1항에 있어서, 상기 단계 (1) 이전에는,(0) 교사-학생 학습 구조를 통한 학습을 통해 상기 서로게이트 랜덤 포레스트 모델을 생성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 교차-엔트로피 샤플리를 이용한 서로게이트 랜덤 포레스트 모델의 경량화 방법
3 3
제2항에 있어서, 상기 단계 (0)에서는,심층 신경망 기반의 교사 모델과 랜덤 포레스트 기반의 학생 모델로 구성되는 교사-학생 프레임워크를 이용해 생성된 학생 모델을 상기 서로게이트 랜덤 포레스트 모델로 하는 것을 특징으로 하는, 교차-엔트로피 샤플리를 이용한 서로게이트 랜덤 포레스트 모델의 경량화 방법
4 4
제1항에 있어서, 상기 단계 (1)에서는,특정 룰을 포함했을 때의 교차 엔트로피와 상기 특정 룰을 제외했을 때의 교차 엔트로피의 차를 이용해 상기 특정 룰의 교차-엔트로피 샤플리 값을 측정하는 것을 특징으로 하는, 교차-엔트로피 샤플리를 이용한 서로게이트 랜덤 포레스트 모델의 경량화 방법
5 5
제1항에 있어서, 상기 단계 (1)에서는,상기 서로게이트 랜덤 포레스트 모델이 가진 모든 룰을 복수의 그룹으로 임의로 분할하고, 그룹 단위로 상기 교차-엔트로피 샤플리 값을 측정하는 것을 특징으로 하는, 교차-엔트로피 샤플리를 이용한 서로게이트 랜덤 포레스트 모델의 경량화 방법
6 6
제5항에 있어서, 상기 단계 (2)에서는,상기 단계 (1)를 미리 정해진 수만큼 반복하여 각 그룹당 산출된 상기 미리 정해진 수의 교차-엔트로피 샤플리 값을, 룰 별로 통합하여 각 룰의 최종 기여도를 결정하는 것을 특징으로 하는, 교차-엔트로피 샤플리를 이용한 서로게이트 랜덤 포레스트 모델의 경량화 방법
7 7
제6항에 있어서, 상기 단계 (2)에서는,각 룰 별로 상기 미리 정해진 수의 교차-엔트로피 샤플리 값을 평균하여 상기 각 룰의 최종 기여도를 결정하는 것을 특징으로 하는, 교차-엔트로피 샤플리를 이용한 서로게이트 랜덤 포레스트 모델의 경량화 방법
8 8
제1항에 있어서, 상기 단계 (3)에서는,상기 최종 기여도가 낮은 순서대로 미리 설정된 룰 제거율(rule elimination rate)에 따라 룰을 제거하는 것을 특징으로 하는, 교차-엔트로피 샤플리를 이용한 서로게이트 랜덤 포레스트 모델의 경량화 방법
9 9
서로게이트 랜덤 포레스트 모델의 경량화 장치(100)로서,교사-학생 학습 구조를 통해 생성된 서로게이트 랜덤 포레스트 모델에서, 룰의 기여도를 판단하기 위해 클래스별 예측 확률값을 고려한 샤플리 값인 교차-엔트로피 샤플리 값을 측정하는 샤플리 값 측정부(120);상기 측정된 교차-엔트로피 샤플리 값으로부터 각 룰의 최종 기여도를 결정하는 기여도 결정부(130); 및상기 결정된 최종 기여도에 따라 룰을 제거해 상기 서로게이트 랜덤 포레스트를 경량화하는 룰 제거부(140)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 교차-엔트로피 샤플리를 이용한 서로게이트 랜덤 포레스트 모델의 경량화 장치(100)
10 10
제9항에 있어서,교사-학생 학습 구조를 통한 학습을 통해 상기 서로게이트 랜덤 포레스트 모델을 생성하는 모델 생성부(110)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 교차-엔트로피 샤플리를 이용한 서로게이트 랜덤 포레스트 모델의 경량화 장치(100)
11 11
제10항에 있어서, 상기 모델 생성부(110)는,심층 신경망 기반의 교사 모델과 랜덤 포레스트 기반의 학생 모델로 구성되는 교사-학생 프레임워크를 이용해 생성된 학생 모델을 상기 서로게이트 랜덤 포레스트 모델로 하는 것을 특징으로 하는, 교차-엔트로피 샤플리를 이용한 서로게이트 랜덤 포레스트 모델의 경량화 장치(100)
12 12
제9항에 있어서, 상기 샤플리 값 측정부(120)는,특정 룰을 포함했을 때의 교차 엔트로피와 상기 특정 룰을 제외했을 때의 교차 엔트로피의 차를 이용해 상기 특정 룰의 교차-엔트로피 샤플리 값을 측정하는 것을 특징으로 하는, 교차-엔트로피 샤플리를 이용한 서로게이트 랜덤 포레스트 모델의 경량화 장치(100)
13 13
제9항에 있어서, 상기 샤플리 값 측정부(120)는,상기 서로게이트 랜덤 포레스트 모델이 가진 모든 룰을 복수의 그룹으로 임의로 분할하고, 그룹 단위로 상기 교차-엔트로피 샤플리 값을 측정하는 것을 특징으로 하는, 교차-엔트로피 샤플리를 이용한 서로게이트 랜덤 포레스트 모델의 경량화 장치(100)
14 14
제13항에 있어서,샤플리 값 측정부(120)는, 상기 그룹 단위로 상기 교차-엔트로피 샤플리 값을 미리 정해진 수만큼 반복하여 측정하며,상기 기여도 결정부(130)는, 각 그룹당 산출된 상기 미리 정해진 수의 교차-엔트로피 샤플리 값을, 룰 별로 통합하여 각 룰의 최종 기여도를 결정하는 것을 특징으로 하는, 교차-엔트로피 샤플리를 이용한 서로게이트 랜덤 포레스트 모델의 경량화 장치(100)
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제14항에 있어서, 상기 기여도 결정부(130)는,각 룰 별로 상기 미리 정해진 수의 교차-엔트로피 샤플리 값을 평균하여 상기 각 룰의 최종 기여도를 결정하는 것을 특징으로 하는, 교차-엔트로피 샤플리를 이용한 서로게이트 랜덤 포레스트 모델의 경량화 장치(100)
16 16
제9항에 있어서, 상기 룰 제거부(140)는,상기 최종 기여도가 낮은 순서대로 미리 설정된 룰 제거율(rule elimination rate)에 따라 룰을 제거하는 것을 특징으로 하는, 교차-엔트로피 샤플리를 이용한 서로게이트 랜덤 포레스트 모델의 경량화 장치(100)
지정국 정보가 없습니다
패밀리정보가 없습니다
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순번 연구부처 주관기관 연구사업 연구과제
1 교육부 계명대학교 지역대학우수과학자지원사업(1년~5년) 역전파가 필요 없는 심층 랜덤 네트워크 모델 개발과 응용 연구