KR102176188B1 - Electronic device for evaluating deterioration level of the road and the operating method thereof - Google Patents
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Abstract
인공지능 기반의 도로 노후화 등급 판단을 위한 전자 장치 및 그 동작 방법이 개시된다. 본 발명은 도로의 노후화 등급을 판단하는데 영향을 미치는 것으로 사전 구성된 트레이닝 세트 데이터를 활용하여, 도로에 대한 노후화 등급을 판단하기 위한 인공지능을 기반의 판단 모델을 생성하고, 상기 판단 모델의 생성이 완료되면, 도로 상에서 주행 중인 차량 내에 탑재된 단말로부터 획득된 실제 주행 정보를 기초로 상기 판단 모델에 따라 도로의 노후화 등급을 판단할 수 있는 전자 장치 및 그 동작 방법에 대한 것이다.Disclosed are an electronic device for determining a road aging level based on artificial intelligence and a method of operating the same. The present invention generates a judgment model based on artificial intelligence for determining the aging grade of the road by using pre-configured training set data as having an effect on determining the aging grade of the road, and the generation of the judgment model is completed. Then, the present invention relates to an electronic device capable of determining an aging level of a road according to the determination model based on actual driving information acquired from a terminal mounted in a vehicle driving on the road, and an operation method thereof.
Description
본 발명은 인공지능 기반의 도로 노후화 등급 판단을 위한 전자 장치 및 그 동작 방법에 대한 것이다. The present invention relates to an electronic device for determining a road aging grade based on artificial intelligence and a method of operating the same.
최근, 전국에 노후화된 도로가 점점 증가함에 따라, 이로 인한 교통사고 발생 위험이 높아지고 있다. Recently, as the number of obsolete roads increases throughout the country, the risk of traffic accidents is increasing.
노후화된 도로에서는 도로 표면의 일부가 부서지거나 내려앉아 생긴 국부적인 구멍인 포트홀(pothole)이나 포장 균열 등의 도로 파손이 쉽게 생길 수 있고, 이로 인해 노후화된 도로에서의 교통사고 발생 위험이 높아질 수 있다.On aging roads, road damage such as potholes or pavement cracks, which are local holes that are caused by part of the road surface being broken or settled down, can easily occur, which can increase the risk of traffic accidents on aging roads. .
따라서, 도로의 노후화 정도를 미리 파악해 둠으로써, 노후화된 도로에서 발생할 수 있는 위험에 대비할 필요성이 있다. 하지만, 수없이 많은 도로의 상태를 일일이 확인하고, 이를 바탕으로 도로의 노후화 등급을 판단하기는 어려운 실정이다. Therefore, there is a need to prepare for risks that may occur in the aged road by preliminarily grasping the degree of aging of the road. However, it is difficult to check the conditions of countless roads one by one and determine the aging grade of the road based on this.
만약, 실제 도로상에서 주행 중인 차량으로부터 도로의 노후화 등급을 판단하는데 사용할 수 있는 정보를 수신하여, 이를 기초로 도로에 대한 노후화 등급을 판단할 수 있다면, 수없이 많은 도로들에 대해서 일일이 실제 도로의 상태를 직접 확인하지 않더라도, 보다 효율적으로 도로에 대한 노후화 등급을 판단할 수 있을 것이다. If information that can be used to determine the aging grade of the road is received from a vehicle running on the actual road, and the aging grade of the road can be determined based on this, the actual road condition for countless roads. Even if you do not directly check the aging level, you will be able to more efficiently determine the aging grade for the road.
한편, 최근에는 일부의 샘플 데이터를 기초로 소정의 결과를 판단하기 위한 판단 모델을 만들 수 있는 기계학습 기반의 인공지능 기술이 등장하고 있다. 이와 관련해서, 도로에 대한 노후화 등급을 판단하는데 있어서도, 기계학습 기반의 인공지능 기술을 이용할 수 있을 것이다. On the other hand, in recent years, machine learning-based artificial intelligence technology that can make a judgment model for determining a predetermined result based on some sample data has appeared. In this regard, machine learning-based artificial intelligence technology can be used to determine the aging grade for roads.
따라서, 도로에 대한 노후화 등급을 판단하기 위한 인공지능 기반의 판단 모델을 생성하고, 이를 기초로 도로의 노후화 등급을 판단할 수 있는 기술에 대한 연구가 필요하다. Therefore, there is a need for research on a technology capable of generating an artificial intelligence-based judgment model for determining the aging grade of a road, and determining the aging grade of the road based on this.
본 발명은 도로의 노후화 등급을 판단하는데 영향을 미치는 것으로 사전 구성된 트레이닝 세트 데이터를 활용하여, 도로에 대한 노후화 등급을 판단하기 위한 인공지능 기반의 판단 모델을 생성할 수 있는 전자 장치 및 그 동작 방법을 제시하고자 한다.The present invention provides an electronic device capable of generating an artificial intelligence-based judgment model for determining an aging grade for a road by using pre-configured training set data as having an influence on determining the aging grade of a road, and an operating method thereof. I want to present it.
이를 통해, 본 발명에 따른 전자 장치 및 그 동작 방법은 도로 상에서 주행 중인 차량 내에 탑재된 단말로부터 획득된 실제 주행 정보를 기초로 상기 판단 모델에 따라 도로의 노후화 등급에 대한 판단이 가능하도록 지원하고자 한다.Through this, the electronic device and its operation method according to the present invention are intended to support the determination of the aging grade of the road according to the determination model based on actual driving information obtained from a terminal mounted in a vehicle running on the road. .
본 발명의 일실시예에 따른 인공지능 기반의 도로 노후화 등급 판단을 위한 전자 장치는 복수의 차종 정보들과 상기 복수의 차종 정보들 각각에 대응되는 미리 정해진 서로 다른 수치 값이 저장되어 있는 차종 정보 저장부, 사전 설정된 N(N은 3이상의 자연수임)개의 노후화 등급들 각각에 대한 미리 정해진 서로 다른 N차원의 원-핫(one-hot) 벡터가 저장되어 있는 원-핫 벡터 저장부, 도로에 대한 노후화 등급을 판단하는 판단 모델을 생성하기 위한 입력 정보인 것으로 미리 정해진 서로 다른 M(M은 2이상의 자연수임)개의 입력 정보 세트들 - 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각은 진동, 속도에 대한 측정 값들과 차종 정보가 하나의 세트로 구성된 정보를 의미함 - 과 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 것으로 사전 지정된 노후화 등급이 매칭되어 있는 M개의 트레이닝 세트들이 저장되어 있는 트레이닝 세트 저장부, 상기 차종 정보 저장부를 참조하여, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 포함되어 있는 차종 정보에 대응되는 수치 값을 확인한 후, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 포함되어 있는 진동 및 습도에 대한 측정 값 및 차종 정보에 대응되는 수치 값을 성분으로 갖는 3차원의 벡터를 구성함으로써, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 3차원의 입력 벡터를 생성하는 입력 벡터 생성부, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 3차원의 입력 벡터가 생성되면, 상기 원-핫 벡터 저장부를 참조하여, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 매칭되어 있는 노후화 등급에 대한 원-핫 벡터를 확인함으로써, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 원-핫 벡터를 확인하는 원-핫 벡터 확인부, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 3차원의 입력 벡터를 둘 이상의 가중치 행렬들로 구성된 심층 신경망 - 상기 심층 신경망을 구성하는 둘 이상의 가중치 행렬들은 상기 심층 신경망의 출력으로 산출되는 벡터의 차원이 N차원이 되도록 구성된 행렬들임 - 에 입력으로 인가함으로써, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 출력 벡터를 생성하는 출력 벡터 생성부, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 출력 벡터가 생성되면, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 출력 벡터를 미리 정해진 활성화 함수(activation function) - 상기 활성화 함수는 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 출력 벡터를 구성하는 성분들을 각각 0이상 1이하의 값으로 변환하는 함수임 - 에 입력으로 인가함으로써, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 연산 벡터를 생성하는 연산 벡터 생성부 및 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 연산 벡터가 생성되면, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 연산 벡터가 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 원-핫 벡터에 최대로 근접하도록 상기 심층 신경망에 대한 기계학습을 수행함으로써, 도로에 대한 노후화 등급을 판단하는 상기 판단 모델을 생성하는 모델 생성부를 포함한다. An electronic device for determining an artificial intelligence-based road aging grade according to an embodiment of the present invention stores vehicle type information in which a plurality of vehicle type information and predetermined different numerical values corresponding to each of the plurality of vehicle type information are stored. Negative, a one-hot vector storage unit in which a different N-dimensional one-hot vector is stored for each of the preset N (N is a natural number of 3 or more) aging grades, and for roads. Different M (M is a natural number of 2 or more) input information sets predetermined as input information for generating a judgment model for determining the aging grade-Each of the M input information sets are measured values for vibration and speed And vehicle type information refers to information consisting of a set-a training set storage unit in which M training sets matching each of the M input information sets and pre-designated aging grades are stored, the vehicle model After checking the numerical value corresponding to the vehicle type information included in each of the M input information sets, referring to the information storage unit, the measured value and vehicle type for vibration and humidity included in each of the M input information sets An input vector generator for generating a three-dimensional input vector corresponding to each of the M input information sets by constructing a three-dimensional vector having a numerical value corresponding to the information as a component, each of the M input information sets When a three-dimensional input vector corresponding to is generated, by referring to the one-hot vector storage unit, a one-hot vector for an aging class matching each of the M input information sets is checked, and the M inputs A one-hot vector identification unit for checking a one-hot vector corresponding to each of the information sets, a deep neural network consisting of two or more weight matrices for a three-dimensional input vector corresponding to each of the M input information sets-the deep Two or more weight matrices constituting the neural network are matrices configured such that the dimension of the vector calculated as the output of the deep neural network becomes N-dimensional- When an output vector generator for generating an N-dimensional output vector corresponding to each of the M input information sets, and an N-dimensional output vector corresponding to each of the M input information sets are generated by applying as input to, An N-dimensional output vector corresponding to each of the M input information sets is a predetermined activation function-The activation function is a component constituting an N-dimensional output vector corresponding to each of the M input information sets It is a function that converts values into values of 0 or more and 1 or less.- An operation vector generator and the M input information sets that generate an N-dimensional operation vector corresponding to each of the M input information sets by applying to as inputs When an N-dimensional operation vector corresponding to each of the M input information sets is generated, the N-dimensional operation vector corresponding to each of the M input information sets is maximally approximated to a one-hot vector corresponding to each of the M input information sets. And a model generation unit that generates the judgment model for determining an aging grade for a road by performing machine learning on the deep neural network.
또한, 본 발명의 일실시예에 인공지능 기반의 도로 노후화 등급 판단을 위한 전자 장치의 동작 방법은 복수의 차종 정보들과 상기 복수의 차종 정보들 각각에 대응되는 미리 정해진 서로 다른 수치 값이 저장되어 있는 차종 정보 저장부를 유지하는 단계, 사전 설정된 N(N은 3이상의 자연수임)개의 노후화 등급들 각각에 대한 미리 정해진 서로 다른 N차원의 원-핫 벡터가 저장되어 있는 원-핫 벡터 저장부를 유지하는 단계, 도로에 대한 노후화 등급을 판단하는 판단 모델을 생성하기 위한 입력 정보인 것으로 미리 정해진 서로 다른 M(M은 2이상의 자연수임)개의 입력 정보 세트들 - 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각은 진동, 속도에 대한 측정 값들과 차종 정보가 하나의 세트로 구성된 정보를 의미함 - 과 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 것으로 사전 지정된 노후화 등급이 매칭되어 있는 M개의 트레이닝 세트들이 저장되어 있는 트레이닝 세트 저장부를 유지하는 단계, 상기 차종 정보 저장부를 참조하여, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 포함되어 있는 차종 정보에 대응되는 수치 값을 확인한 후, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 포함되어 있는 진동 및 습도에 대한 측정 값 및 차종 정보에 대응되는 수치 값을 성분으로 갖는 3차원의 벡터를 구성함으로써, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 3차원의 입력 벡터를 생성하는 단계, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 3차원의 입력 벡터가 생성되면, 상기 원-핫 벡터 저장부를 참조하여, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 매칭되어 있는 노후화 등급에 대한 원-핫 벡터를 확인함으로써, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 원-핫 벡터를 확인하는 단계, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 3차원의 입력 벡터를 둘 이상의 가중치 행렬들로 구성된 심층 신경망 - 상기 심층 신경망을 구성하는 둘 이상의 가중치 행렬들은 상기 심층 신경망의 출력으로 산출되는 벡터의 차원이 N차원이 되도록 구성된 행렬들임 - 에 입력으로 인가함으로써, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 출력 벡터를 생성하는 단계, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 출력 벡터가 생성되면, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 출력 벡터를 미리 정해진 활성화 함수 - 상기 활성화 함수는 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 출력 벡터를 구성하는 성분들을 각각 0이상 1이하의 값으로 변환하는 함수임 - 에 입력으로 인가함으로써, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 연산 벡터를 생성하는 단계 및 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 연산 벡터가 생성되면, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 연산 벡터가 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 원-핫 벡터에 최대로 근접하도록 상기 심층 신경망에 대한 기계학습을 수행함으로써, 도로에 대한 노후화 등급을 판단하는 상기 판단 모델을 생성하는 단계를 포함한다. In addition, in an embodiment of the present invention, in the method of operating an electronic device for determining an artificial intelligence-based road aging level, a plurality of vehicle type information and predetermined different numerical values corresponding to each of the plurality of vehicle type information are stored. Maintaining a vehicle type information storage unit, which maintains a one-hot vector storage unit in which a different N-dimensional one-hot vector is stored for each of the preset N (N is a natural number of 3 or more) aging grades. Step, M (M is a natural number of 2 or more) different input information sets predetermined as input information for generating a judgment model for determining the aging grade of the road-Each of the M input information sets is vibration, This refers to information consisting of a set of measured values for speed and vehicle type information-and a training set in which M training sets in which pre-designated aging grades are matched corresponding to each of the M input information sets Maintaining a storage unit, referring to the vehicle model information storage unit, checking a numerical value corresponding to vehicle model information included in each of the M input information sets, and then vibration included in each of the M input information sets And generating a three-dimensional input vector corresponding to each of the M input information sets by constructing a three-dimensional vector having a measured value for humidity and a numerical value corresponding to the vehicle type information as components, the M When a three-dimensional input vector corresponding to each of the input information sets is generated, by referring to the one-hot vector storage unit, a one-hot vector for an aging class matching each of the M input information sets is checked. , Checking a one-hot vector corresponding to each of the M input information sets, A deep neural network composed of two or more weight matrices by using a three-dimensional input vector corresponding to each of the M input information sets-the deep Two or more weight matrices constituting the neural network are used so that the dimension of the vector calculated as the output of the deep neural network is N-dimensional. Constructed matrices-generating an N-dimensional output vector corresponding to each of the M input information sets by applying as input to, when an N-dimensional output vector corresponding to each of the M input information sets is generated , An N-dimensional output vector corresponding to each of the M input information sets is a predetermined activation function.- The activation function includes 0 components constituting an N-dimensional output vector corresponding to each of the M input information sets. It is a function that converts to a value equal to or less than 1-generating an N-dimensional operation vector corresponding to each of the M input information sets by applying as input to and N corresponding to each of the M input information sets When a dimensional operation vector is generated, the N-dimensional operation vector corresponding to each of the M input information sets is maximally approximated to a one-hot vector corresponding to each of the M input information sets. And generating the judgment model for determining an aging grade for the road by performing machine learning.
본 발명은 도로의 노후화 등급을 판단하는데 영향을 미치는 것으로 사전 구성된 트레이닝 세트 데이터를 활용하여, 도로에 대한 노후화 등급을 판단하기 위한 인공지능 기반의 판단 모델을 생성할 수 있는 전자 장치 및 그 동작 방법을 제시할 수 있다. The present invention provides an electronic device capable of generating an artificial intelligence-based judgment model for determining an aging grade for a road by using pre-configured training set data as having an influence on determining the aging grade of a road, and an operating method thereof. Can be presented.
이를 통해, 본 발명에 따른 전자 장치 및 그 동작 방법은 도로 상에서 주행 중인 차량 내에 탑재된 단말로부터 획득된 실제 주행 정보를 기초로 상기 판단 모델에 따라 도로의 노후화 등급에 대한 판단을 수행할 수 있다.Through this, the electronic device and the operation method thereof according to the present invention may determine a road aging grade according to the determination model based on actual driving information obtained from a terminal mounted in a vehicle running on a road.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인공지능 기반의 도로 노후화 등급 판단을 위한 전자 장치의 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인공지능 기반의 도로 노후화 등급 판단을 위한 전자 장치의 동작 방법을 도시한 순서도이다. 1 is a diagram illustrating a structure of an electronic device for determining an artificial intelligence-based road aging grade according to an embodiment of the present invention.
2 is a flow chart illustrating a method of operating an electronic device for determining an artificial intelligence-based road aging grade according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. 이러한 설명은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였으며, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 본 명세서 상에서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. This description is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it is to be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. While describing each drawing, similar reference numerals have been used for similar components, and unless otherwise defined, all terms used in the present specification including technical or scientific terms refer to common knowledge in the technical field to which the present invention belongs. It has the same meaning as commonly understood by someone who has.
본 문서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 본 발명의 다양한 실시예들에 있어서, 각 구성요소들, 기능 블록들 또는 수단들은 하나 또는 그 이상의 하부 구성요소로 구성될 수 있고, 각 구성요소들이 수행하는 전기, 전자, 기계적 기능들은 전자회로, 집적회로, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등 공지된 다양한 소자들 또는 기계적 요소들로 구현될 수 있으며, 각각 별개로 구현되거나 2 이상이 하나로 통합되어 구현될 수도 있다.In this document, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included rather than excluding other components unless otherwise stated. In addition, in various embodiments of the present invention, each component, functional blocks or means may be composed of one or more sub-components, and the electrical, electronic, and mechanical functions performed by each component are electronic. A circuit, an integrated circuit, and an application specific integrated circuit (ASIC) may be implemented with various known devices or mechanical elements, and may be implemented separately or two or more may be integrated into one.
한편, 첨부된 블록도의 블록들이나 흐름도의 단계들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터, 휴대용 노트북 컴퓨터, 네트워크 컴퓨터 등 데이터 프로세싱이 가능한 장비의 프로세서나 메모리에 탑재되어 지정된 기능들을 수행하는 컴퓨터 프로그램 명령들(instructions)을 의미하는 것으로 해석될 수 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 명령들은 컴퓨터 장치에 구비된 메모리 또는 컴퓨터에서 판독 가능한 메모리에 저장될 수 있기 때문에, 블록도의 블록들 또는 흐름도의 단계들에서 설명된 기능들은 이를 수행하는 명령 수단을 내포하는 제조물로 생산될 수도 있다. 아울러, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 명령들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 가능한 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 정해진 순서와 달리 실행되는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 실질적으로 동시에 수행되거나, 역순으로 수행될 수 있으며, 경우에 따라 일부 블록들 또는 단계들이 생략된 채로 수행될 수도 있다.On the other hand, the blocks of the attached block diagram and the steps in the flowchart are computer program instructions that are mounted on a processor or memory of equipment capable of processing data such as a general-purpose computer, a special-purpose computer, a portable notebook computer, and a network computer to perform specified functions It can be interpreted as meaning. Since these computer program instructions can be stored in a memory provided in a computer device or in a memory readable by a computer, the functions described in the blocks in the block diagram or in the steps in the flowchart are produced as a product containing the instruction means to perform this. It could be. In addition, each block or each step may represent a module, segment, or part of code including one or more executable instructions for executing the specified logical function(s). In addition, it should be noted that in some alternative embodiments, functions mentioned in blocks or steps may be executed in a different order. For example, two blocks or steps shown in succession may be performed substantially simultaneously or may be performed in reverse order, and in some cases, some blocks or steps may be omitted.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 인공지능 기반의 도로 노후화 등급 판단을 위한 전자 장치의 구조를 도시한 도면이다. 1 is a diagram illustrating a structure of an electronic device for determining an artificial intelligence-based road aging grade according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 인공지능 기반의 도로 노후화 등급 판단을 위한 전자 장치(110)는 차종 정보 저장부(111), 원-핫 벡터 저장부(112), 트레이닝 세트 저장부(113), 입력 벡터 생성부(114), 원-핫 벡터 확인부(115), 출력 벡터 생성부(116), 연산 벡터 생성부(117) 및 모델 생성부(118)를 포함한다.Referring to FIG. 1, an
차종 정보 저장부(111)에는 복수의 차종 정보들과 상기 복수의 차종 정보들 각각에 대응되는 미리 정해진 서로 다른 수치 값이 저장되어 있다. The vehicle model
예컨대, 차종 정보 저장부(111)에는 하기의 표 1과 같이 복수의 차종 정보들과 상기 복수의 차종 정보들 각각에 대응되는 미리 정해진 서로 다른 수치 값이 저장되어 있을 수 있다. For example, the vehicle model
원-핫 벡터 저장부(112)에는 사전 설정된 N(N은 3이상의 자연수임)개의 노후화 등급들 각각에 대한 미리 정해진 서로 다른 N차원의 원-핫(one-hot) 벡터가 저장되어 있다. The one-hot
예컨대, N이 5라고 하는 경우, 원-핫 벡터 저장부(112)에는 하기의 표 2와 같이 사전 설정된 5개의 노후화 등급들 각각에 대한 미리 정해진 서로 다른 5차원의 원-핫 벡터가 저장되어 있을 수 있다. For example, when N is 5, the one-hot
트레이닝 세트 저장부(113)에는 도로에 대한 노후화 등급을 판단하는 판단 모델을 생성하기 위한 입력 정보인 것으로 미리 정해진 서로 다른 M(M은 2이상의 자연수임)개의 입력 정보 세트들과 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 것으로 사전 지정된 노후화 등급이 매칭되어 있는 M개의 트레이닝 세트들이 저장되어 있다. 여기서, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각은 진동, 속도에 대한 측정 값들과 차종 정보가 하나의 세트로 구성된 정보를 의미한다. In the training set
예컨대, M이 3이라고 하는 경우, 트레이닝 세트 저장부(113)에는 하기의 표 3과 같이 서로 다른 3개의 입력 정보 세트들과, 상기 3개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 것으로 사전 지정된 노후화 등급이 매칭되어 있는 3개의 트레이닝 세트들이 저장되어 있을 수 있다. For example, when M is 3, the training set
트레이닝 세트들Training sets
여기서, 상기 트레이닝 세트의 각 입력 정보 세트가 진동, 속도, 차종으로 구성된 이유는 다음과 같다. 먼저, 도로의 노후화가 심각할수록 도로 상태가 나쁘기 때문에 차량에서 발생하는 진동이 커지는 등과 같이, 도로의 노후화 정도와 차량의 진동 간에 상관관계가 있을 수 있다. 이때, 차량에서 발생하는 진동은 차량의 속도에 따라서 조금씩 달라질 수 있으며, 차종에 따라서도 차이가 발생할 수 있다. 예컨대, 같은 포트홀을 지나는 상황에서도 차량의 속도가 빠른 경우가 그렇지 않은 경우보다 더 큰 진동이 발생할 수 있고, 특정 차종의 차량에서는 진동이 작게 발생하고, 다른 차종의 차량에서는 진동이 크게 발생할 수 있다. 결국, 도로의 노후화 정도에 따라 차량에서 발생하는 진동이 달라질 수 있으며, 이 진동은 차량의 주행 속도, 차종과의 관련성이 있기 때문에, 도로에 대한 노후화 등급을 판단하는 판단 모델을 생성하기 위해서 지정된 상기 입력 정보 세트는 진동, 속도, 차종으로 구성될 수 있다.Here, the reason why each input information set of the training set is composed of vibration, speed, and vehicle type is as follows. First, there may be a correlation between the degree of aging of the road and the vibration of the vehicle, such as a vibration generated in the vehicle increases because the road condition is worse as the road aging is severe. In this case, the vibration generated by the vehicle may vary slightly depending on the speed of the vehicle, and the difference may also occur depending on the vehicle type. For example, even when passing through the same porthole, a case where the vehicle speed is high may generate a greater vibration than that in a case where the vehicle speed is not. Eventually, the vibration generated by the vehicle may vary depending on the degree of aging of the road, and since this vibration is related to the driving speed of the vehicle and the vehicle type, the above-mentioned reference designated to create a judgment model for determining the aging grade for the road The input information set may consist of vibration, speed, and vehicle type.
입력 벡터 생성부(114)는 차종 정보 저장부(111)를 참조하여, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 포함되어 있는 차종 정보에 대응되는 수치 값을 확인한 후, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 포함되어 있는 진동 및 습도에 대한 측정 값 및 차종 정보에 대응되는 수치 값을 성분으로 갖는 3차원의 벡터를 구성함으로써, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 3차원의 입력 벡터를 생성한다. The
원-핫 벡터 확인부(115)는 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 3차원의 입력 벡터가 생성되면, 원-핫 벡터 저장부(112)를 참조하여, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 매칭되어 있는 노후화 등급에 대한 원-핫 벡터를 확인함으로써, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 원-핫 벡터를 확인한다.When a three-dimensional input vector corresponding to each of the M input information sets is generated, the one-hot
출력 벡터 생성부(116)는 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 3차원의 입력 벡터를 둘 이상의 가중치 행렬들로 구성된 심층 신경망에 입력으로 인가함으로써, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 출력 벡터를 생성한다.The
여기서, 상기 심층 신경망을 구성하는 둘 이상의 가중치 행렬들은 상기 심층 신경망의 출력으로 산출되는 벡터의 차원이 N차원이 되도록 구성된 행렬들이다.Here, the two or more weight matrices constituting the deep neural network are matrices configured such that the dimension of a vector calculated as an output of the deep neural network is N-dimensional.
예컨대, 전술한 예와 같이, M이 3이고, N이 5라고 가정하자. 이때, 입력 벡터 생성부(114)는 상기 표 1과 같은 차종 정보 저장부(111)를 참조하여, 3개의 입력 정보 세트들 각각에 포함되어 있는 차종 정보인 '쏘나타, 제네시스, 아반떼'에 대응되는 수치 값을 각각 '2, 5, 1'로 확인할 수 있다. 또한, 입력 벡터 생성부(114)는 상기 3개의 입력 정보 세트들 각각에 포함되어 있는 진동 및 습도에 대한 측정 값 및 차종 정보에 대응되는 수치 값을 성분으로 갖는 3차원의 벡터를 구성함으로써, 상기 3개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 3차원의 입력 벡터를 생성할 수 있다. 이와 관련해서, 상기 '입력 정보 세트 1'에 포함되어 있는 진동 및 습도에 대한 측정 값이 각각 '200(dB(V)), 40(km/h)'이고, 차종 정보인 '쏘나타'에 대한 수치 값이 '2'이므로, 입력 벡터 생성부(114)는 '입력 정보 세트 1'에 대응되는 3차원의 입력 벡터로 '[200 40 2]'를 생성할 수 있다. 이러한 방식으로, 입력 벡터 생성부(114)는 상기 3개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 3차원의 입력 벡터로 '[200 40 2], [280 50 5], [220 45 1]'을 생성할 수 있다.For example, as in the above example, assume that M is 3 and N is 5. At this time, the input
이렇게, 입력 벡터 생성부(114)에 의해 상기 3개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 3차원의 입력 벡터로 '[200 40 2], [280 50 5], [220 45 1]'이 생성되면, 원-핫 벡터 확인부(115)는 원-핫 벡터 저장부(112)를 참조하여, 상기 3개의 입력 정보 세트들 각각에 매칭되어 있는 노후화 등급인 '1등급, 4등급, 2등급'에 대한 원-핫 벡터를 확인할 수 있다. 이때, 상기 표 2와 같은 원-핫 벡터 저장부(112)에는 '1등급'에 대한 원-핫 벡터가 '[1 0 0 0 0]'이고, '4등급'에 대한 원-핫 벡터가 '[0 0 0 1 0]'이며, '2등급'에 대한 원-핫 벡터가 '[0 1 0 0 0]'인 것으로 저장되어 있으므로, 입력 벡터 생성부(114)는 상기 3개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 원-핫 벡터로 '[1 0 0 0 0], [0 0 0 1 0], [0 1 0 0 0]'을 확인할 수 있다. In this way, when'[200 40 2], [280 50 5], [220 45 1]' is generated as a three-dimensional input vector corresponding to each of the three input information sets by the
그러고 나서, 출력 벡터 생성부(116)는 상기 3개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 3차원의 입력 벡터인 '[200 40 2], [280 50 5], [220 45 1]'를 둘 이상의 가중치 행렬들로 구성된 심층 신경망에 입력으로 인가함으로써, 상기 3개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 5차원의 출력 벡터를 '[a1 a2 a3 a4 a5], [b1 b2 b3 b4 b5], [c1 c2 c3 c4 c5]'와 같이 생성할 수 있다. Then, the output
연산 벡터 생성부(117)는 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 출력 벡터가 생성되면, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 출력 벡터를 미리 정해진 활성화 함수(activation function)에 입력으로 인가함으로써, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 연산 벡터를 생성한다. When the N-dimensional output vector corresponding to each of the M input information sets is generated, the
여기서, 상기 활성화 함수는 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 출력 벡터를 구성하는 성분들을 각각 0이상 1이하의 값으로 변환하는 함수이다. Here, the activation function is a function for converting components constituting an N-dimensional output vector corresponding to each of the M input information sets into values of 0 or more and 1 or less.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 활성화 함수는 하기의 수학식 1과 같은 소프트맥스(Softmax) 함수일 수 있다. In this case, according to an embodiment of the present invention, the activation function may be a softmax function such as Equation 1 below.
여기서, 는 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 연산 벡터를 구성하는 성분들 중 i번째 성분의 값으로, 는 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 출력 벡터를 구성하는 성분들 중 i번째 성분의 값, 는 자연상수를 의미한다. here, Is the value of the i-th component of the components constituting the N-dimensional operation vector corresponding to each of the M input information sets, Is the value of the i-th component of the components constituting the N-dimensional output vector corresponding to each of the M input information sets, Means natural constant.
모델 생성부(118)는 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 연산 벡터가 생성되면, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 연산 벡터가 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 원-핫 벡터에 최대로 근접하도록 상기 심층 신경망에 대한 기계학습을 수행함으로써, 도로에 대한 노후화 등급을 판단하는 상기 판단 모델을 생성한다. When an N-dimensional operation vector corresponding to each of the M input information sets is generated, the
예컨대, 전술한 예와 같이, M이 3이고, N이 5이며, 3개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 5차원의 출력 벡터로 '[a1 a2 a3 a4 a5], [b1 b2 b3 b4 b5], [c1 c2 c3 c4 c5]'가 생성되었다고 하는 경우, 연산 벡터 생성부(117)는 상기 3개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 5차원의 출력 벡터인 '[a1 a2 a3 a4 a5], [b1 b2 b3 b4 b5], [c1 c2 c3 c4 c5]'를 상기 수학식 1과 같은 활성화 함수에 입력으로 인가함으로써, 상기 3개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 5차원의 연산 벡터를 '[a(1) a(2) a(3) a(4) a(5)], [b(1) b(2) b(3) b(4) b(5)], [c(1) c(2) c(3) c(4) c(5)]'와 같이 생성할 수 있다. For example, as in the above example, M is 3, N is 5, and is a 5-dimensional output vector corresponding to each of the three input information sets'[a 1 a 2 a 3 a 4 a 5 ], [b 1 b 2 b 3 b 4 b 5 ], [c 1 c 2 c 3 c 4 c 5 ]'is generated, the
이렇게, 연산 벡터 생성부(117)에 의해 상기 3개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 5차원의 연산 벡터로 '[a(1) a(2) a(3) a(4) a(5)], [b(1) b(2) b(3) b(4) b(5)], [c(1) c(2) c(3) c(4) c(5)]'가 생성되면, 모델 생성부(118)는 상기 3개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 5차원의 연산 벡터인 '[a(1) a(2) a(3) a(4) a(5)], [b(1) b(2) b(3) b(4) b(5)], [c(1) c(2) c(3) c(4) c(5)]'가 상기 3개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 원-핫 벡터인 '[1 0 0 0 0], [0 0 0 1 0], [0 1 0 0 0]'에 최대로 근접하도록 상기 심층 신경망에 대한 기계학습을 수행함으로써, 도로에 대한 노후화 등급을 판단하는 상기 판단 모델을 생성할 수 있다.In this way, by the operation
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 모델 생성부(118)는 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 연산 벡터를 구성하는 성분들과 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 원-핫 벡터를 구성하는 성분들을 기초로, 하기의 수학식 2에 따른 손실 함수(loss function)를 기반으로 한 손실 값을 연산함으로써, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대한 손실 값을 산출하고, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대한 손실 값의 평균 값이 최소가 되도록 상기 심층 신경망에 대한 기계학습을 수행할 수 있다. In this case, according to an embodiment of the present invention, the
여기서, 은 상기 손실 값으로, 는 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 원-핫 벡터를 구성하는 성분들 중 i번째 성분의 값, 는 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 연산 벡터를 구성하는 성분들 중 i번째 성분의 값을 의미한다.here, Is the loss value, Is the value of the i-th component of the components constituting the N-dimensional one-hot vector corresponding to each of the M input information sets, Denotes a value of an i-th component among components constituting an N-dimensional operation vector corresponding to each of the M input information sets.
예컨대, 전술한 예와 같이, M이 3이고, N이 5이며, 상기 3개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 5차원의 연산 벡터로 '[a(1) a(2) a(3) a(4) a(5)], [b(1) b(2) b(3) b(4) b(5)], [c(1) c(2) c(3) c(4) c(5)]'가 생성되었고, 상기 3개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 원-핫 벡터가 '[1 0 0 0 0], [0 0 0 1 0], [0 1 0 0 0]'이라고 가정하자.For example, as in the above example, M is 3, N is 5, and the five-dimensional operation vector corresponding to each of the three input information sets is'[a (1) a (2) a (3) a (4) a (5) ], [b (1) b (2) b (3) b (4) b (5) ], [c (1) c (2) c (3) c (4) c (5) ]'is generated, and the one-hot vector corresponding to each of the three input information sets is'[1 0 0 0 0], [0 0 0 1 0], [0 1 0 0 0]' Suppose
이때, 모델 생성부(118)는 상기 3개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 5차원의 연산 벡터인 '[a(1) a(2) a(3) a(4) a(5)], [b(1) b(2) b(3) b(4) b(5)], [c(1) c(2) c(3) c(4) c(5)]'를 구성하는 성분들과 상기 3개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 원-핫 벡터인 '[1 0 0 0 0], [0 0 0 1 0], [0 1 0 0 0]'을 구성하는 성분들을 기초로, 상기 수학식 2에 따른 손실 함수를 기반으로 한 손실 값을 연산함으로써, 상기 3개의 입력 정보 세트들 각각에 대한 손실 값을 'L1, L2, L3'과 같이 산출할 수 있다. 그러고 나서, 모델 생성부(118)는 'L1, L2, L3'의 평균 값이 최소가 되도록 상기 심층 신경망에 대한 기계학습을 수행할 수 있다. At this time, the
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 모델 생성부(118)는 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대한 손실 값의 평균이 최소가 되도록 역전파(backpropagation) 처리를 수행함으로써, 상기 심층 신경망에 대한 기계학습을 수행할 수 있다.At this time, according to an embodiment of the present invention, the
본 발명의 일실시예에 따르면, 전자 장치(110)는 정보 요청부(119), 판단용 입력 벡터 생성부(120), 판단용 출력 벡터 생성부(121), 판단용 연산 벡터 생성부(122), 유사도 연산부(123), 판단부(124) 및 표시부(125)를 더 포함할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the
정보 요청부(119)는 상기 판단 모델의 생성이 완료된 이후, 제1 도로에 대한 노후화 등급 판단 명령이 수신되면, 상기 제1 도로 상에서 주행 중인 제1 차량에 탑재된 제1 차량 단말에 대해, 상기 제1 차량으로부터 측정되는 진동 값과 속도 값의 전송을 요청함과 동시에, 상기 제1 차량의 차종 정보의 전송을 요청한다. After the generation of the determination model is completed, the
여기서, 상기 제1 차량은 상기 제1 도로의 노후화 등급 판단을 위한 정보(진동, 속도, 차종)를 수집하기 위해서, 차량 내부에 상기 제1 차량 단말을 탑재하여 상기 제1 도로 상에 파견해 놓은 정보 수집용 차량일 수도 있고, 일반 차량들 중에서 도로의 노후화 등급 판단을 위한 정보를 제공하기로 사전 협의된 차량으로서, 상기 제1 차량 단말을 내부에 탑재하고 있는 차량일 수도 있다. 그리고, 상기 제1 차량 단말은 상기 제1 차량 내부에 탑재된 단말로서, 메모리 상에 상기 제1 차량의 차종 정보를 사전 저장하고 있을 수 있고, 소정의 진동 센서를 이용해서 상기 제1 차량에서 발생하는 진동 값을 측정할 수 있으며, 상기 제1 차량의 OBD(On-Board Diagnostics) 단자에 연결되어 상기 제1 차량의 속도 값을 수집할 수 있다. 이에, 상기 제1 차량 단말은 상기 제1 차량이 상기 제1 도로 상에서 주행 중인 상황에서, 전자 장치(110)로부터 상기 제1 도로에 대한 노후화 등급 판단 명령이 수신되면, 상기 제1 차량의 진동 값, 속도 값을 측정한 후 상기 제1 차량의 진동 값, 속도 값 및 메모리 상에 저장되어 있는 상기 제1 차량의 차종 정보를 전자 장치(110)로 전송할 수 있다.Here, in order to collect the information (vibration, speed, vehicle type) for determining the aging level of the first road, the first vehicle has the first vehicle terminal mounted inside the vehicle and dispatched on the first road. It may be a vehicle for collecting information, or a vehicle that has been previously negotiated to provide information for determining an aging level of a road among general vehicles, and may be a vehicle having the first vehicle terminal installed therein. In addition, the first vehicle terminal is a terminal mounted inside the first vehicle, and may have pre-stored vehicle type information of the first vehicle in a memory, and generated in the first vehicle using a predetermined vibration sensor. A vibration value of the first vehicle may be measured, and the speed value of the first vehicle may be collected by being connected to an On-Board Diagnostics (OBD) terminal of the first vehicle. Thus, when the first vehicle terminal receives an aging level determination command for the first road from the
판단용 입력 벡터 생성부(120)는 상기 제1 차량 단말로부터, 상기 제1 차량 단말이 상기 제1 차량에서 측정한 제1 진동 값과 제1 속도 값이 수신됨과 동시에 상기 제1 차량에 대한 차종 정보로 제1 차종 정보가 수신되면, 차종 정보 저장부(111)를 참조하여, 상기 제1 차종 정보에 대응되는 수치 값인 제1 수치 값을 확인하고, 상기 제1 진동 값, 상기 제1 속도 값 및 상기 제1 수치 값을 성분으로 갖는 3차원의 벡터를 구성함으로써, 3차원의 판단용 입력 벡터를 생성한다. The determination input
판단용 출력 벡터 생성부(121)는 상기 3차원의 판단용 입력 벡터가 생성되면, 상기 3차원의 판단용 입력 벡터를 상기 판단 모델의 기계학습이 완료된 상기 심층 신경망에 입력으로 인가함으로써, 상기 3차원의 판단용 입력 벡터에 대응되는 N차원의 판단용 출력 벡터를 생성한다. When the three-dimensional determination input vector is generated, the determination output
판단용 연산 벡터 생성부(122)는 상기 N차원의 판단용 출력 벡터가 생성되면, 상기 N차원의 판단용 출력 벡터를 상기 활성화 함수에 입력으로 인가함으로써, 상기 N차원의 판단용 출력 벡터에 대응되는 N차원의 판단용 연산 벡터를 생성한다. When the N-dimensional determination output vector is generated, the determination operation
유사도 연산부(123)는 상기 N차원의 판단용 연산 벡터가 생성되면, 상기 N차원의 판단용 연산 벡터와 상기 N개의 노후화 등급들 각각에 대한 원-핫 벡터 간의 유사도를 연산한다. When the N-dimensional determination operation vector is generated, the
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 유사도 연산부(123)는 상기 N차원의 판단용 연산 벡터와 상기 N개의 노후화 등급들 각각에 대한 원-핫 벡터 간의 아다마르 곱(Hadamard product)을 연산하였을 때 산출되는 벡터의 맨해튼 노름(Manhattan norm)을 상기 N차원의 판단용 연산 벡터와 상기 N개의 노후화 등급들 각각에 대한 원-핫 벡터 간의 유사도로 연산할 수 있다.At this time, according to an embodiment of the present invention, the
여기서, 아다마르 곱이란, 같은 크기의 벡터나 행렬에서 각 성분을 곱하는 연산을 의미한다. 예컨대, '[a b c]'와 '[x y z]'라는 벡터가 있을 때, 두 벡터 간의 아다마르 곱을 연산하면, '[ax by cz]'라는 벡터가 산출될 수 있다.Here, the Hadamard product means an operation that multiplies each component in a vector or matrix of the same size. For example, when there are vectors'[a b c]' and'[x y z]', a vector of'[ax by cz]' can be calculated by calculating the Hadamard product between the two vectors.
또한, 맨해튼 노름이란, 벡터나 행렬의 크기를 나타내는 L1 노름으로, 하기의 수학식 3에 따라 연산될 수 있다.In addition, the Manhattan norm is an L1 norm representing the size of a vector or matrix, and can be calculated according to Equation 3 below.
여기서 은 맨해튼 노름을 의미하고, xi는 벡터나 행렬에 포함되어 있는 i번째 성분을 의미한다.here Denotes the Manhattan norm, and x i denotes the i-th component of a vector or matrix.
판단부(124)는 상기 N개의 노후화 등급들 각각에 대한 원-핫 벡터 중 상기 N차원의 판단용 연산 벡터와의 유사도가 최대로 연산된 제1 원-핫 벡터를 확인하고, 원-핫 벡터 저장부(115)로부터 상기 제1 원-핫 벡터에 대응되는 노후화 등급인 제1 노후화 등급을 확인함으로써, 상기 제1 도로에 대한 노후화 등급이 상기 제1 노후화 등급인 것으로 판단한다. The
표시부(125)는 상기 제1 도로에 대한 노후화 등급이 상기 제1 노후화 등급인 것으로 판단되면, 상기 제1 노후화 등급에 대한 정보를 화면 상에 표시한다. When it is determined that the aging grade for the first road is the first aging grade, the
이하에서는 판단용 입력 벡터 생성부(120), 판단용 출력 벡터 생성부(121), 판단용 연산 벡터 생성부(122), 유사도 연산부(123), 판단부(124) 및 표시부(125)의 동작을 예를 들어 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the determination input
먼저, 상기 제1 차량 단말로부터 수신된 상기 제1 진동 값이 '250dB(V)'이고, 상기 제1 속도 값이 '45km/h'이며, 상기 제1 차종 정보가 '카니발'이라고 가정하자. 이때, 판단용 입력 벡터 생성부(120)는 상기 표 1과 같은 차종 정보 저장부(111)를 참조하여, 상기 제1 차종 정보인 '카니발'에 대응되는 수치 값인 '3'을 제1 수치 값으로 확인할 수 있다.First, assume that the first vibration value received from the first vehicle terminal is '250dB(V)', the first speed value is '45km/h', and the first vehicle type information is'carnival'. At this time, the determination input
그러고 나서, 판단용 입력 벡터 생성부(120)는 상기 제1 진동 값인 '250(dB(V))', 상기 제1 속도 값인 '45(km/h)' 및 상기 제1 수치 값인 '3'을 성분으로 갖는 3차원의 벡터를 구성함으로써, '[250 45 3]'을 3차원의 판단용 입력 벡터로 생성할 수 있다. Then, the determination input
이렇게, 판단용 입력 벡터 생성부(120)에 의해 '[250 45 3]'이 상기 3차원의 판단용 입력 벡터로 생성되면, 판단용 출력 벡터 생성부(121)는 상기 3차원의 판단용 입력 벡터인 '[250 45 3]'을 상기 판단 모델의 기계학습이 완료된 상기 심층 신경망에 입력으로 인가함으로써, 상기 3차원의 판단용 입력 벡터에 대응되는 5차원의 판단용 출력 벡터를 '[d1 d2 d3 d4 d5]'와 같이 생성할 수 있다.In this way, when'[250 45 3]' is generated as the three-dimensional judgment input vector by the judgment input
그 이후, 판단용 연산 벡터 생성부(122)는 상기 5차원의 판단용 출력 벡터인 '[d1 d2 d3 d4 d5]'를 상기 활성화 함수에 입력으로 인가함으로써, 상기 5차원의 판단용 출력 벡터에 대응되는 5차원의 판단용 연산 벡터를 '[d(1) d(2) d(3) d(4) d(5)]'와 같이 생성할 수 있다. Thereafter, the determination operation
이렇게, '[d(1) d(2) d(3) d(4) d(5)]'라는 상기 5차원의 판단용 연산 벡터가 생성되면, 유사도 연산부(123)는 상기 5차원의 판단용 연산 벡터인 '[d(1) d(2) d(3) d(4) d(5)]'와 표 2에서 나타낸 바와 같은 상기 5개의 노후화 등급들 각각에 대한 원-핫 벡터인 '[1 0 0 0 0], [0 1 0 0 0], [0 0 1 0 0], [0 0 0 1 0], [0 0 0 0 1]'간의 아다마르 곱을 연산함으로써, '[d(1) 0 0 0 0], [0 d(2) 0 0 0], [0 0 d(3) 0 0], [0 0 0 d(4) 0], [0 0 0 0 d(5)]'라는 벡터를 산출할 수 있다. In this way, when the five-dimensional determination operation vector called'[d (1) d (2) d (3) d (4) d (5) ]'is generated, the
그러고 나서, 유사도 연산부(123)는 상기 수학식 3에 따라 연산되는 '[d(1) 0 0 0 0], [0 d(2) 0 0 0], [0 0 d(3) 0 0], [0 0 0 d(4) 0], [0 0 0 0 d(5)]'의 맨해튼 노름인 'd(1), d(2), d(3), d(4), d(5)'를 상기 5차원의 판단용 연산 벡터와 상기 5개의 노후화 등급들 각각에 대한 원-핫 벡터 간의 유사도로 연산할 수 있다.Then, the
이때, 상기 5차원의 판단용 연산 벡터와 상기 5개의 노후화 등급들 각각에 대한 원-핫 벡터 간의 유사도인 'd(1), d(2), d(3), d(4), d(5)' 중 ' d(4)'가 가장 큰 값으로 연산되었다고 가정하면, 판단부(124)는 상기 5개의 노후화 등급들 각각에 대한 원-핫 벡터인 '[1 0 0 0 0], [0 1 0 0 0], [0 0 1 0 0], [0 0 0 1 0], [0 0 0 0 1]' 중 상기 5차원의 판단용 연산 벡터인 '[d(1) d(2) d(3) d(4) d(5)]'와의 유사도가 최대로 연산된 제1 원-핫 벡터로 '[0 0 0 1 0]'을 확인할 수 있다. 그러고 나서, 판단부(124)는 원-핫 벡터 저장부(115)로부터 상기 제1 원-핫 벡터인 '[0 0 0 1 0]'에 대응되는 노후화 등급인 제1 노후화 등급을 확인할 수 있다. 이때, 상기 표 2와 같은 원-핫 벡터 저장부(115)에는 '[0 0 0 1 0]'에 대응되는 노후화 등급이 '4등급'인 것으로 저장되어 있으므로, 판단부(124)는 상기 제1 도로에 대한 노후화 등급이 '4등급'인 것으로 판단할 수 있다. At this time, the degree of similarity between the five-dimensional determination operation vector and the one-hot vector for each of the five aging grades'd (1) , d (2) , d (3) , d (4) , d ( 5) Assuming that'd (4) ' of 'is calculated as the largest value, the
이렇게, 판단부(124)에 의해 상기 제1 도로에 대한 노후화 등급이 상기 제1 노후화 등급인 '4등급'인 것으로 판단되면, 표시부(125)는 상기 제1 도로의 노후화 등급이 '4등급'임을 지시하는 정보를 화면 상에 표시할 수 있다. 이를 통해, 도로의 관리자는 상기 제1 도로의 현재 노후화 등급을 확인할 수 있고, 이를 기초로 제1 도로에 대한 보수 계획을 세울 수 있다.In this way, when it is determined by the
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 인공지능 기반의 도로 노후화 등급 판단을 위한 전자 장치의 동작 방법을 도시한 순서도이다.2 is a flow chart illustrating a method of operating an electronic device for determining an artificial intelligence-based road aging grade according to an embodiment of the present invention.
단계(S210)에서는 복수의 차종 정보들과 상기 복수의 차종 정보들 각각에 대응되는 미리 정해진 서로 다른 수치 값이 저장되어 있는 차종 정보 저장부를 유지한다. In step S210, a vehicle model information storage unit in which a plurality of vehicle model information and predetermined different numerical values corresponding to each of the plurality of vehicle model information are stored is maintained.
단계(S220)에서는 사전 설정된 N(N은 3이상의 자연수임)개의 노후화 등급들 각각에 대한 미리 정해진 서로 다른 N차원의 원-핫 벡터가 저장되어 있는 원-핫 벡터 저장부를 유지한다. In step S220, a one-hot vector storage unit in which different N-dimensional one-hot vectors for each of the preset N (N is a natural number of 3 or more) aging levels are stored is maintained.
단계(S230)에서는 도로에 대한 노후화 등급을 판단하는 판단 모델을 생성하기 위한 입력 정보인 것으로 미리 정해진 서로 다른 M(M은 2이상의 자연수임)개의 입력 정보 세트들(상기 M개의 입력 정보 세트들 각각은 진동, 속도에 대한 측정 값들과 차종 정보가 하나의 세트로 구성된 정보를 의미함)과 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 것으로 사전 지정된 노후화 등급이 매칭되어 있는 M개의 트레이닝 세트들이 저장되어 있는 트레이닝 세트 저장부를 유지한다. In step S230, different M (M is a natural number of 2 or more) input information sets (each of the M input information sets) that are predetermined as input information for generating a judgment model for determining the aging grade of the road. Means information consisting of one set of measurement values for vibration and speed, and vehicle model information) and M training sets in which pre-designated aging grades are matched as corresponding to each of the M input information sets. Maintain a storage of training sets.
단계(S240)에서는 상기 차종 정보 저장부를 참조하여, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 포함되어 있는 차종 정보에 대응되는 수치 값을 확인한 후, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 포함되어 있는 진동 및 습도에 대한 측정 값 및 차종 정보에 대응되는 수치 값을 성분으로 갖는 3차원의 벡터를 구성함으로써, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 3차원의 입력 벡터를 생성한다. In step S240, after checking a numerical value corresponding to the vehicle model information included in each of the M input information sets by referring to the vehicle model information storage unit, vibrations included in each of the M input information sets and A three-dimensional vector having a measured value for humidity and a numerical value corresponding to vehicle type information is constructed as a component, thereby generating a three-dimensional input vector corresponding to each of the M input information sets.
단계(S250)에서는 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 3차원의 입력 벡터가 생성되면, 상기 원-핫 벡터 저장부를 참조하여, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 매칭되어 있는 노후화 등급에 대한 원-핫 벡터를 확인함으로써, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 원-핫 벡터를 확인한다. In step S250, when a three-dimensional input vector corresponding to each of the M input information sets is generated, referring to the one-hot vector storage unit, the aging grade matching each of the M input information sets is By checking the one-hot vector for, one-hot vector corresponding to each of the M input information sets is identified.
단계(S260)에서는 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 3차원의 입력 벡터를 둘 이상의 가중치 행렬들로 구성된 심층 신경망(상기 심층 신경망을 구성하는 둘 이상의 가중치 행렬들은 상기 심층 신경망의 출력으로 산출되는 벡터의 차원이 N차원이 되도록 구성된 행렬들임)에 입력으로 인가함으로써, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 출력 벡터를 생성한다. In step S260, a three-dimensional input vector corresponding to each of the M input information sets is a deep neural network consisting of two or more weight matrices (two or more weight matrices constituting the deep neural network are calculated as the output of the deep neural network. By applying as inputs to matrices configured such that the vector has an N-dimensional dimension), an N-dimensional output vector corresponding to each of the M input information sets is generated.
단계(S270)에서는 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 출력 벡터가 생성되면, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 출력 벡터를 미리 정해진 활성화 함수(상기 활성화 함수는 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 출력 벡터를 구성하는 성분들을 각각 0이상 1이하의 값으로 변환하는 함수임)에 입력으로 인가함으로써, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 연산 벡터를 생성한다. In step S270, when an N-dimensional output vector corresponding to each of the M input information sets is generated, an N-dimensional output vector corresponding to each of the M input information sets is a predetermined activation function (the activation function). Is a function that converts the components constituting the N-dimensional output vector corresponding to each of the M input information sets into values of 0 or more and 1 or less) as an input, so that each of the M input information sets Generate the corresponding N-dimensional operation vector.
단계(S280)에서는 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 연산 벡터가 생성되면, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 연산 벡터가 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 원-핫 벡터에 최대로 근접하도록 상기 심층 신경망에 대한 기계학습을 수행함으로써, 도로에 대한 노후화 등급을 판단하는 상기 판단 모델을 생성한다. In step S280, when an N-dimensional operation vector corresponding to each of the M input information sets is generated, an N-dimensional operation vector corresponding to each of the M input information sets is converted to each of the M input information sets. By performing machine learning on the deep neural network so as to maximally approximate the one-hot vector corresponding to, the judgment model for determining the aging grade of the road is generated.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S270)에서 상기 활성화 함수는 상기 수학식 1과 같은 소프트맥스 함수일 수 있다. In this case, according to an embodiment of the present invention, the activation function in step S270 may be a softmax function such as Equation 1 above.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 단계(S280)에서는 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 연산 벡터를 구성하는 성분들과 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 원-핫 벡터를 구성하는 성분들을 기초로, 상기 수학식 2에 따른 손실 함수를 기반으로 한 손실 값을 연산함으로써, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대한 손실 값을 산출하고, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대한 손실 값의 평균 값이 최소가 되도록 상기 심층 신경망에 대한 기계학습을 수행할 수 있다. At this time, according to an embodiment of the present invention, in step S280, components constituting an N-dimensional operation vector corresponding to each of the M input information sets and a circle corresponding to each of the M input information sets -A loss value for each of the M input information sets is calculated by calculating a loss value based on the loss function according to Equation 2 based on the components constituting the hot vector, and the M input information Machine learning may be performed on the deep neural network so that the average value of the loss values for each of the sets is minimized.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 인공지능 기반의 도로 노후화 등급 판단을 위한 전자 장치의 동작 방법은 상기 판단 모델의 생성이 완료된 이후, 제1 도로에 대한 노후화 등급 판단 명령이 수신되면, 상기 제1 도로 상에서 주행 중인 제1 차량에 탑재된 제1 차량 단말에 대해, 상기 제1 차량으로부터 측정되는 진동 값과 속도 값의 전송을 요청함과 동시에, 상기 제1 차량의 차종 정보의 전송을 요청하는 단계, 상기 제1 차량 단말로부터, 상기 제1 차량 단말이 상기 제1 차량에서 측정한 제1 진동 값과 제1 속도 값이 수신됨과 동시에 상기 제1 차량에 대한 차종 정보로 제1 차종 정보가 수신되면, 상기 차종 정보 저장부를 참조하여, 상기 제1 차종 정보에 대응되는 수치 값인 제1 수치 값을 확인하고, 상기 제1 진동 값, 상기 제1 속도 값 및 상기 제1 수치 값을 성분으로 갖는 3차원의 벡터를 구성함으로써, 3차원의 판단용 입력 벡터를 생성하는 단계, 상기 3차원의 판단용 입력 벡터가 생성되면, 상기 3차원의 판단용 입력 벡터를 상기 판단 모델의 기계학습이 완료된 상기 심층 신경망에 입력으로 인가함으로써, 상기 3차원의 판단용 입력 벡터에 대응되는 N차원의 판단용 출력 벡터를 생성하는 단계, 상기 N차원의 판단용 출력 벡터가 생성되면, 상기 N차원의 판단용 출력 벡터를 상기 활성화 함수에 입력으로 인가함으로써, 상기 N차원의 판단용 출력 벡터에 대응되는 N차원의 판단용 연산 벡터를 생성하는 단계, 상기 N차원의 판단용 연산 벡터가 생성되면, 상기 N차원의 판단용 연산 벡터와 상기 N개의 노후화 등급들 각각에 대한 원-핫 벡터 간의 유사도를 연산하는 단계, 상기 N개의 노후화 등급들 각각에 대한 원-핫 벡터 중 상기 N차원의 판단용 연산 벡터와의 유사도가 최대로 연산된 제1 원-핫 벡터를 확인하고, 상기 원-핫 벡터 저장부로부터 상기 제1 원-핫 벡터에 대응되는 노후화 등급인 제1 노후화 등급을 확인함으로써, 상기 제1 도로에 대한 노후화 등급이 상기 제1 노후화 등급인 것으로 판단하는 단계 및 상기 제1 도로에 대한 노후화 등급이 상기 제1 노후화 등급인 것으로 판단되면, 상기 제1 노후화 등급에 대한 정보를 화면 상에 표시하는 단계를 더 포함할 수 있다. In addition, according to an embodiment of the present invention, the method of operating an electronic device for determining an aging level of a road based on artificial intelligence is, after the generation of the determination model is completed, when an aging level determination command for a first road is received, the Request for transmission of the vibration value and speed value measured from the first vehicle to the first vehicle terminal mounted on the first vehicle running on the first road and at the same time request transmission of vehicle type information of the first vehicle In the step of, the first vehicle terminal receives the first vibration value and the first speed value measured by the first vehicle from the first vehicle terminal, and at the same time, the first vehicle type information is converted into vehicle type information for the first vehicle. Upon receipt, referring to the vehicle model information storage unit, confirming a first numerical value that is a numerical value corresponding to the first vehicle model information, and having the first vibration value, the first speed value, and the first numerical value as components The step of generating a three-dimensional judgment input vector by constructing a three-dimensional vector, and when the three-dimensional judgment input vector is generated, the three-dimensional judgment input vector is converted into the machine learning of the judgment model. Generating an N-dimensional judgment output vector corresponding to the three-dimensional judgment input vector by applying it as an input to the deep neural network, when the N-dimensional judgment output vector is generated, the N-dimensional judgment output Generating an N-dimensional determination operation vector corresponding to the N-dimensional determination output vector by applying a vector as an input to the activation function. When the N-dimensional determination operation vector is generated, the N-dimensional determination operation vector Calculating a similarity between a determination operation vector and a one-hot vector for each of the N aging grades, a similarity with the N-dimensional determination operation vector among the one-hot vectors for each of the N aging grades By confirming the first one-hot vector calculated to be the maximum, and by checking the first aging grade corresponding to the first one-hot vector from the one-hot vector storage unit, The aging grade is the first furnace Determining that it is an aging grade, and when it is determined that the aging grade for the first road is the first aging grade, displaying information on the first aging grade on the screen.
이때, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 연산하는 단계에서는 상기 N차원의 판단용 연산 벡터와 상기 N개의 노후화 등급들 각각에 대한 원-핫 벡터 간의 아다마르 곱을 연산하였을 때 산출되는 벡터의 맨해튼 노름을 상기 N차원의 판단용 연산 벡터와 상기 N개의 노후화 등급들 각각에 대한 원-핫 벡터 간의 유사도로 연산할 수 있다.At this time, according to an embodiment of the present invention, in the calculating step, the Manhattan of the vector calculated when the Hadamard product between the N-dimensional determination operation vector and the one-hot vector for each of the N aging grades is calculated. The norm may be calculated as a degree of similarity between the N-dimensional determination operation vector and the one-hot vector for each of the N aging grades.
이상, 도 2를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 인공지능 기반의 도로 노후화 등급 판단을 위한 전자 장치의 동작 방법에 대해 설명하였다. 여기서, 본 발명의 일실시예에 따른 인공지능 기반의 도로 노후화 등급 판단을 위한 전자 장치의 동작 방법은 도 1을 이용하여 설명한 인공지능 기반의 도로 노후화 등급 판단을 위한 전자 장치(110)의 동작에 대한 구성과 대응될 수 있으므로, 이에 대한 보다 상세한 설명은 생략하기로 한다.In the above, a method of operating an electronic device for determining an artificial intelligence-based road aging grade according to an embodiment of the present invention has been described with reference to FIG. 2. Here, the method of operating the electronic device for determining the level of road aging based on artificial intelligence according to an embodiment of the present invention is based on the operation of the
본 발명의 일실시예에 따른 인공지능 기반의 도로 노후화 등급 판단을 위한 전자 장치의 동작 방법은 컴퓨터와의 결합을 통해 실행시키기 위한 저장매체에 저장된 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있다.The method of operating an electronic device for determining an artificial intelligence-based road aging level according to an embodiment of the present invention may be implemented as a computer program stored in a storage medium for execution through a combination with a computer.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 인공지능 기반의 도로 노후화 등급 판단을 위한 전자 장치의 동작 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. In addition, the method of operating an electronic device for determining an artificial intelligence-based road aging level according to an embodiment of the present invention may be implemented in the form of program commands that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. . The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and usable to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic media such as floptical disks. -A hardware device specially configured to store and execute program instructions such as magneto-optical media, and ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of the program instructions include not only machine language codes such as those produced by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, in the present invention, specific matters such as specific components, etc., and limited embodiments and drawings have been described, but this is provided only to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above embodiments. , If a person of ordinary skill in the field to which the present invention belongs, various modifications and variations are possible from these descriptions.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention is limited to the described embodiments and should not be defined, and all things that are equivalent or equivalent to the claims as well as the claims to be described later fall within the scope of the spirit of the present invention. .
110: 인공지능 기반의 도로 노후화 등급 판단을 위한 전자 장치
111: 차종 정보 저장부 112: 원-핫 벡터 저장부
113: 트레이닝 세트 저장부 114: 입력 벡터 생성부
115: 원-핫 벡터 확인부 116: 출력 벡터 생성부
117: 연산 벡터 생성부 118: 모델 생성부
119: 정보 요청부 120: 판단용 입력 벡터 생성부
121: 판단용 출력 벡터 생성부 122: 판단용 연산 벡터 생성부
123: 유사도 연산부 124: 판단부
125: 표시부110: Electronic device for determining road aging grade based on artificial intelligence
111: vehicle model information storage unit 112: one-hot vector storage unit
113: training set storage unit 114: input vector generation unit
115: one-hot vector verification unit 116: output vector generation unit
117: calculation vector generation unit 118: model generation unit
119: information request unit 120: input vector generation unit for determination
121: judgment output vector generation unit 122: judgment operation vector generation unit
123: similarity calculation unit 124: determination unit
125: display
Claims (12)
사전 설정된 N(N은 3이상의 자연수임)개의 노후화 등급들 각각에 대한 미리 정해진 서로 다른 N차원의 원-핫(one-hot) 벡터가 저장되어 있는 원-핫 벡터 저장부;
도로에 대한 노후화 등급을 판단하는 판단 모델을 생성하기 위한 입력 정보인 것으로 미리 정해진 서로 다른 M(M은 2이상의 자연수임)개의 입력 정보 세트들 - 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각은 진동, 속도에 대한 측정 값들과 차종 정보가 하나의 세트로 구성된 정보를 의미함 - 과 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 것으로 사전 지정된 노후화 등급이 매칭되어 있는 M개의 트레이닝 세트들이 저장되어 있는 트레이닝 세트 저장부;
상기 차종 정보 저장부를 참조하여, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 포함되어 있는 차종 정보에 대응되는 수치 값을 확인한 후, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 포함되어 있는 진동 및 속도에 대한 측정 값 및 차종 정보에 대응되는 수치 값을 성분으로 갖는 3차원의 벡터를 구성함으로써, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 3차원의 입력 벡터를 생성하는 입력 벡터 생성부;
상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 3차원의 입력 벡터가 생성되면, 상기 원-핫 벡터 저장부를 참조하여, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 매칭되어 있는 노후화 등급에 대한 원-핫 벡터를 확인함으로써, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 원-핫 벡터를 확인하는 원-핫 벡터 확인부;
상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 3차원의 입력 벡터를 둘 이상의 가중치 행렬들로 구성된 심층 신경망 - 상기 심층 신경망을 구성하는 둘 이상의 가중치 행렬들은 상기 심층 신경망의 출력으로 산출되는 벡터의 차원이 N차원이 되도록 구성된 행렬들임 - 에 입력으로 인가함으로써, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 출력 벡터를 생성하는 출력 벡터 생성부;
상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 출력 벡터가 생성되면, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 출력 벡터를 미리 정해진 활성화 함수(activation function) - 상기 활성화 함수는 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 출력 벡터를 구성하는 성분들을 각각 0이상 1이하의 값으로 변환하는 함수임 - 에 입력으로 인가함으로써, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 연산 벡터를 생성하는 연산 벡터 생성부; 및
상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 연산 벡터가 생성되면, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 연산 벡터가 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 원-핫 벡터에 최대로 근접하도록 상기 심층 신경망에 대한 기계학습을 수행함으로써, 도로에 대한 노후화 등급을 판단하는 상기 판단 모델을 생성하는 모델 생성부
를 포함하는 인공지능 기반의 도로 노후화 등급 판단을 위한 전자 장치.A vehicle model information storage unit storing a plurality of vehicle model information and predetermined different numerical values corresponding to each of the plurality of vehicle model information;
A one-hot vector storage unit in which a one-hot vector of different N-dimensional predetermined for each of the preset N (N is a natural number of 3 or more) is stored;
Different M (M is a natural number of 2 or more) input information sets that are predetermined as input information to generate a judgment model for determining the aging grade of the road-Each of the M input information sets is based on vibration and speed. A training set storage unit that stores M training sets in which the measured values and vehicle type information for each of the M input information sets are matched with a pre-designated aging level corresponding to each of the M input information sets. ;
After checking a numerical value corresponding to vehicle model information included in each of the M input information sets with reference to the vehicle model information storage unit, a measurement value for vibration and speed included in each of the M input information sets And an input vector generator configured to generate a three-dimensional input vector corresponding to each of the M input information sets by constructing a three-dimensional vector having a numerical value corresponding to vehicle type information as a component.
When a three-dimensional input vector corresponding to each of the M input information sets is generated, a one-hot vector for an aging class matching each of the M input information sets is referred to the one-hot vector storage unit. A one-hot vector identification unit for identifying a one-hot vector corresponding to each of the M input information sets;
A deep neural network consisting of two or more weight matrices using a three-dimensional input vector corresponding to each of the M input information sets-Two or more weight matrices constituting the deep neural network have a dimension of a vector calculated as an output of the deep neural network Matrices configured to be N-dimensional-an output vector generator for generating an N-dimensional output vector corresponding to each of the M input information sets by applying as input to;
When an N-dimensional output vector corresponding to each of the M input information sets is generated, an N-dimensional output vector corresponding to each of the M input information sets is a predetermined activation function-the activation function is It is a function that converts the components constituting the N-dimensional output vector corresponding to each of the M input information sets into values of 0 or more and 1 or less.- Corresponds to each of the M input information sets by applying as input to An operation vector generator for generating an N-dimensional operation vector to be used; And
When an N-dimensional operation vector corresponding to each of the M input information sets is generated, an N-dimensional operation vector corresponding to each of the M input information sets is a circle corresponding to each of the M input information sets- A model generation unit that generates the judgment model to determine the aging grade of the road by performing machine learning on the deep neural network to maximize the hot vector
Electronic device for determining a road aging grade based on artificial intelligence comprising a.
상기 활성화 함수는 하기의 수학식 1과 같은 소프트맥스(Softmax) 함수인 것을 특징으로 하는 인공지능 기반의 도로 노후화 등급 판단을 위한 전자 장치.
[수학식 1]
여기서, 는 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 연산 벡터를 구성하는 성분들 중 i번째 성분의 값으로, 는 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 출력 벡터를 구성하는 성분들 중 i번째 성분의 값, 는 자연상수를 의미함.The method of claim 1,
The activation function is an artificial intelligence-based electronic device for determining the level of road aging, characterized in that it is a Softmax function as shown in Equation 1 below.
[Equation 1]
here, Is the value of the i-th component of the components constituting the N-dimensional operation vector corresponding to each of the M input information sets, Is the value of the i-th component of the components constituting the N-dimensional output vector corresponding to each of the M input information sets, Means natural constant.
상기 모델 생성부는
상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 연산 벡터를 구성하는 성분들과 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 원-핫 벡터를 구성하는 성분들을 기초로, 하기의 수학식 2에 따른 손실 함수(loss function)를 기반으로 한 손실 값을 연산함으로써, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대한 손실 값을 산출하고, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대한 손실 값의 평균 값이 최소가 되도록 상기 심층 신경망에 대한 기계학습을 수행하는 인공지능 기반의 도로 노후화 등급 판단을 위한 전자 장치.
[수학식 2]
여기서, 은 상기 손실 값으로, 는 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 원-핫 벡터를 구성하는 성분들 중 i번째 성분의 값, 는 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 연산 벡터를 구성하는 성분들 중 i번째 성분의 값을 의미함.The method of claim 2,
The model generation unit
Based on the components constituting the N-dimensional operation vector corresponding to each of the M input information sets and the components constituting the one-hot vector corresponding to each of the M input information sets, the following Equation 2 By calculating a loss value based on a loss function according to, a loss value for each of the M input information sets is calculated, and the average value of the loss values for each of the M input information sets is An electronic device for determining the level of road aging based on artificial intelligence that performs machine learning on the deep neural network to minimize it.
[Equation 2]
here, Is the loss value, Is the value of the i-th component of the components constituting the N-dimensional one-hot vector corresponding to each of the M input information sets, Denotes a value of the i-th component among components constituting an N-dimensional operation vector corresponding to each of the M input information sets.
상기 판단 모델의 생성이 완료된 이후, 제1 도로에 대한 노후화 등급 판단 명령이 수신되면, 상기 제1 도로 상에서 주행 중인 제1 차량에 탑재된 제1 차량 단말에 대해, 상기 제1 차량으로부터 측정되는 진동 값과 속도 값의 전송을 요청함과 동시에, 상기 제1 차량의 차종 정보의 전송을 요청하는 정보 요청부;
상기 제1 차량 단말로부터, 상기 제1 차량 단말이 상기 제1 차량에서 측정한 제1 진동 값과 제1 속도 값이 수신됨과 동시에 상기 제1 차량에 대한 차종 정보로 제1 차종 정보가 수신되면, 상기 차종 정보 저장부를 참조하여, 상기 제1 차종 정보에 대응되는 수치 값인 제1 수치 값을 확인하고, 상기 제1 진동 값, 상기 제1 속도 값 및 상기 제1 수치 값을 성분으로 갖는 3차원의 벡터를 구성함으로써, 3차원의 판단용 입력 벡터를 생성하는 판단용 입력 벡터 생성부;
상기 3차원의 판단용 입력 벡터가 생성되면, 상기 3차원의 판단용 입력 벡터를 상기 판단 모델의 기계학습이 완료된 상기 심층 신경망에 입력으로 인가함으로써, 상기 3차원의 판단용 입력 벡터에 대응되는 N차원의 판단용 출력 벡터를 생성하는 판단용 출력 벡터 생성부;
상기 N차원의 판단용 출력 벡터가 생성되면, 상기 N차원의 판단용 출력 벡터를 상기 활성화 함수에 입력으로 인가함으로써, 상기 N차원의 판단용 출력 벡터에 대응되는 N차원의 판단용 연산 벡터를 생성하는 판단용 연산 벡터 생성부;
상기 N차원의 판단용 연산 벡터가 생성되면, 상기 N차원의 판단용 연산 벡터와 상기 N개의 노후화 등급들 각각에 대한 원-핫 벡터 간의 유사도를 연산하는 유사도 연산부;
상기 N개의 노후화 등급들 각각에 대한 원-핫 벡터 중 상기 N차원의 판단용 연산 벡터와의 유사도가 최대로 연산된 제1 원-핫 벡터를 확인하고, 상기 원-핫 벡터 저장부로부터 상기 제1 원-핫 벡터에 대응되는 노후화 등급인 제1 노후화 등급을 확인함으로써, 상기 제1 도로에 대한 노후화 등급이 상기 제1 노후화 등급인 것으로 판단하는 판단부; 및
상기 제1 도로에 대한 노후화 등급이 상기 제1 노후화 등급인 것으로 판단되면, 상기 제1 노후화 등급에 대한 정보를 화면 상에 표시하는 표시부
를 더 포함하는 인공지능 기반의 도로 노후화 등급 판단을 위한 전자 장치.The method of claim 1,
After the generation of the judgment model is completed, when an aging level judgment command for the first road is received, the vibration measured from the first vehicle for the first vehicle terminal mounted on the first vehicle driving on the first road An information request unit that requests transmission of a value and a speed value and simultaneously requests transmission of vehicle type information of the first vehicle;
When the first vibration value and the first speed value measured by the first vehicle terminal are received from the first vehicle terminal and the first vehicle type information is received as vehicle type information for the first vehicle, With reference to the vehicle model information storage unit, a first numerical value, which is a numerical value corresponding to the first vehicle model information, is checked, and a three-dimensional structure having the first vibration value, the first speed value, and the first numerical value as components A determination input vector generator for generating a three-dimensional determination input vector by constructing a vector;
When the three-dimensional determination input vector is generated, the three-dimensional determination input vector is applied as an input to the deep neural network in which the machine learning of the determination model is completed, so that N corresponding to the three-dimensional determination input vector A determination output vector generation unit that generates an output vector for determination of dimensions;
When the N-dimensional determination output vector is generated, by applying the N-dimensional determination output vector as an input to the activation function, an N-dimensional determination operation vector corresponding to the N-dimensional determination output vector is generated. A determination operation vector generator;
A similarity calculating unit for calculating a similarity between the N-dimensional determination operation vector and the one-hot vector for each of the N aging grades when the N-dimensional determination operation vector is generated;
Among the one-hot vectors for each of the N aging grades, a first one-hot vector with a maximum similarity to the N-dimensional determination operation vector is identified, and the first one-hot vector from the one-hot vector storage unit A determination unit determining that the aging grade for the first road is the first aging grade by checking the first aging grade, which is the aging grade corresponding to the one-hot vector; And
When it is determined that the aging grade for the first road is the first aging grade, a display unit that displays information on the first aging grade on the screen
Electronic device for determining an artificial intelligence-based road aging grade further comprising a.
상기 유사도 연산부는
상기 N차원의 판단용 연산 벡터와 상기 N개의 노후화 등급들 각각에 대한 원-핫 벡터 간의 아다마르 곱(Hadamard product)을 연산하였을 때 산출되는 벡터의 맨해튼 노름(Manhattan norm)을 상기 N차원의 판단용 연산 벡터와 상기 N개의 노후화 등급들 각각에 대한 원-핫 벡터 간의 유사도로 연산하는 인공지능 기반의 도로 노후화 등급 판단을 위한 전자 장치.The method of claim 4,
The similarity calculation unit
The N-dimensional determination of the Manhattan norm of the vector calculated when the Hadamard product between the N-dimensional determination operation vector and the one-hot vector for each of the N aging grades is calculated An electronic device for determining a road aging grade based on artificial intelligence that calculates a degree of similarity between an operation vector and a one-hot vector for each of the N aging grades.
사전 설정된 N(N은 3이상의 자연수임)개의 노후화 등급들 각각에 대한 미리 정해진 서로 다른 N차원의 원-핫(one-hot) 벡터가 저장되어 있는 원-핫 벡터 저장부를 유지하는 단계;
도로에 대한 노후화 등급을 판단하는 판단 모델을 생성하기 위한 입력 정보인 것으로 미리 정해진 서로 다른 M(M은 2이상의 자연수임)개의 입력 정보 세트들 - 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각은 진동, 속도에 대한 측정 값들과 차종 정보가 하나의 세트로 구성된 정보를 의미함 - 과 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 것으로 사전 지정된 노후화 등급이 매칭되어 있는 M개의 트레이닝 세트들이 저장되어 있는 트레이닝 세트 저장부를 유지하는 단계;
상기 차종 정보 저장부를 참조하여, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 포함되어 있는 차종 정보에 대응되는 수치 값을 확인한 후, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 포함되어 있는 진동 및 속도에 대한 측정 값 및 차종 정보에 대응되는 수치 값을 성분으로 갖는 3차원의 벡터를 구성함으로써, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 3차원의 입력 벡터를 생성하는 단계;
상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 3차원의 입력 벡터가 생성되면, 상기 원-핫 벡터 저장부를 참조하여, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 매칭되어 있는 노후화 등급에 대한 원-핫 벡터를 확인함으로써, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 원-핫 벡터를 확인하는 단계;
상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 3차원의 입력 벡터를 둘 이상의 가중치 행렬들로 구성된 심층 신경망 - 상기 심층 신경망을 구성하는 둘 이상의 가중치 행렬들은 상기 심층 신경망의 출력으로 산출되는 벡터의 차원이 N차원이 되도록 구성된 행렬들임 - 에 입력으로 인가함으로써, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 출력 벡터를 생성하는 단계;
상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 출력 벡터가 생성되면, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 출력 벡터를 미리 정해진 활성화 함수(activation function) - 상기 활성화 함수는 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 출력 벡터를 구성하는 성분들을 각각 0이상 1이하의 값으로 변환하는 함수임 - 에 입력으로 인가함으로써, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 연산 벡터를 생성하는 단계; 및
상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 연산 벡터가 생성되면, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 연산 벡터가 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 원-핫 벡터에 최대로 근접하도록 상기 심층 신경망에 대한 기계학습을 수행함으로써, 도로에 대한 노후화 등급을 판단하는 상기 판단 모델을 생성하는 단계
를 포함하는 인공지능 기반의 도로 노후화 등급 판단을 위한 전자 장치의 동작 방법.Maintaining a vehicle model information storage unit in which a plurality of vehicle model information and predetermined different numerical values corresponding to each of the plurality of vehicle model information are stored;
Maintaining a one-hot vector storage unit in which a preset N-dimensional one-hot vector for each of N (N is a natural number of 3 or more) set in advance is stored;
Different M (M is a natural number of 2 or more) input information sets that are predetermined as input information to generate a judgment model for determining the aging grade of the road-Each of the M input information sets is based on vibration and speed. A training set storage unit in which M training sets matching a pre-designated aging level as corresponding to each of the M input information sets and the vehicle type information are stored in one set. Maintaining;
After checking a numerical value corresponding to vehicle model information included in each of the M input information sets with reference to the vehicle model information storage unit, a measurement value for vibration and speed included in each of the M input information sets And generating a three-dimensional input vector corresponding to each of the M input information sets by constructing a three-dimensional vector having a numerical value corresponding to vehicle type information as a component.
When a three-dimensional input vector corresponding to each of the M input information sets is generated, a one-hot vector for an aging class matching each of the M input information sets is referred to the one-hot vector storage unit. By confirming the one-hot vector corresponding to each of the M input information sets;
A deep neural network consisting of two or more weight matrices using a three-dimensional input vector corresponding to each of the M input information sets-Two or more weight matrices constituting the deep neural network have a dimension of a vector calculated as an output of the deep neural network Generating an N-dimensional output vector corresponding to each of the M input information sets by applying as input to the matrices configured to be N-dimensional;
When an N-dimensional output vector corresponding to each of the M input information sets is generated, an N-dimensional output vector corresponding to each of the M input information sets is a predetermined activation function-the activation function is It is a function that converts the components constituting the N-dimensional output vector corresponding to each of the M input information sets into values of 0 or more and 1 or less.- Corresponds to each of the M input information sets by applying as input to Generating an N-dimensional arithmetic vector; And
When an N-dimensional operation vector corresponding to each of the M input information sets is generated, an N-dimensional operation vector corresponding to each of the M input information sets is a circle corresponding to each of the M input information sets- Generating the judgment model for determining an aging grade for a road by performing machine learning on the deep neural network to maximize the proximity to a hot vector
A method of operating an electronic device for determining an artificial intelligence-based road aging grade comprising a.
상기 활성화 함수는 하기의 수학식 1과 같은 소프트맥스(Softmax) 함수인 것을 특징으로 하는 인공지능 기반의 도로 노후화 등급 판단을 위한 전자 장치의 동작 방법.
[수학식 1]
여기서, 는 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 연산 벡터를 구성하는 성분들 중 i번째 성분의 값으로, 는 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 출력 벡터를 구성하는 성분들 중 i번째 성분의 값, 는 자연상수를 의미함.The method of claim 6,
The activation function is a method of operating an electronic device for determining a road aging grade based on artificial intelligence, characterized in that the activation function is a softmax function as shown in Equation 1 below.
[Equation 1]
here, Is the value of the i-th component of the components constituting the N-dimensional operation vector corresponding to each of the M input information sets, Is the value of the i-th component of the components constituting the N-dimensional output vector corresponding to each of the M input information sets, Means natural constant.
상기 판단 모델을 생성하는 단계는
상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 연산 벡터를 구성하는 성분들과 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 원-핫 벡터를 구성하는 성분들을 기초로, 하기의 수학식 2에 따른 손실 함수(loss function)를 기반으로 한 손실 값을 연산함으로써, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대한 손실 값을 산출하고, 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대한 손실 값의 평균 값이 최소가 되도록 상기 심층 신경망에 대한 기계학습을 수행하는 인공지능 기반의 도로 노후화 등급 판단을 위한 전자 장치의 동작 방법.
[수학식 2]
여기서, 은 상기 손실 값으로, 는 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 원-핫 벡터를 구성하는 성분들 중 i번째 성분의 값, 는 상기 M개의 입력 정보 세트들 각각에 대응되는 N차원의 연산 벡터를 구성하는 성분들 중 i번째 성분의 값을 의미함.The method of claim 7,
The step of generating the judgment model
Based on the components constituting the N-dimensional operation vector corresponding to each of the M input information sets and the components constituting the one-hot vector corresponding to each of the M input information sets, the following Equation 2 By calculating a loss value based on a loss function according to, a loss value for each of the M input information sets is calculated, and the average value of the loss values for each of the M input information sets is A method of operating an electronic device for determining the level of road aging based on artificial intelligence that performs machine learning on the deep neural network to a minimum.
[Equation 2]
here, Is the loss value, Is the value of the i-th component of the components constituting the N-dimensional one-hot vector corresponding to each of the M input information sets, Denotes a value of the i-th component among components constituting an N-dimensional operation vector corresponding to each of the M input information sets.
상기 판단 모델의 생성이 완료된 이후, 제1 도로에 대한 노후화 등급 판단 명령이 수신되면, 상기 제1 도로 상에서 주행 중인 제1 차량에 탑재된 제1 차량 단말에 대해, 상기 제1 차량으로부터 측정되는 진동 값과 속도 값의 전송을 요청함과 동시에, 상기 제1 차량의 차종 정보의 전송을 요청하는 단계;
상기 제1 차량 단말로부터, 상기 제1 차량 단말이 상기 제1 차량에서 측정한 제1 진동 값과 제1 속도 값이 수신됨과 동시에 상기 제1 차량에 대한 차종 정보로 제1 차종 정보가 수신되면, 상기 차종 정보 저장부를 참조하여, 상기 제1 차종 정보에 대응되는 수치 값인 제1 수치 값을 확인하고, 상기 제1 진동 값, 상기 제1 속도 값 및 상기 제1 수치 값을 성분으로 갖는 3차원의 벡터를 구성함으로써, 3차원의 판단용 입력 벡터를 생성하는 단계;
상기 3차원의 판단용 입력 벡터가 생성되면, 상기 3차원의 판단용 입력 벡터를 상기 판단 모델의 기계학습이 완료된 상기 심층 신경망에 입력으로 인가함으로써, 상기 3차원의 판단용 입력 벡터에 대응되는 N차원의 판단용 출력 벡터를 생성하는 단계;
상기 N차원의 판단용 출력 벡터가 생성되면, 상기 N차원의 판단용 출력 벡터를 상기 활성화 함수에 입력으로 인가함으로써, 상기 N차원의 판단용 출력 벡터에 대응되는 N차원의 판단용 연산 벡터를 생성하는 단계;
상기 N차원의 판단용 연산 벡터가 생성되면, 상기 N차원의 판단용 연산 벡터와 상기 N개의 노후화 등급들 각각에 대한 원-핫 벡터 간의 유사도를 연산하는 단계;
상기 N개의 노후화 등급들 각각에 대한 원-핫 벡터 중 상기 N차원의 판단용 연산 벡터와의 유사도가 최대로 연산된 제1 원-핫 벡터를 확인하고, 상기 원-핫 벡터 저장부로부터 상기 제1 원-핫 벡터에 대응되는 노후화 등급인 제1 노후화 등급을 확인함으로써, 상기 제1 도로에 대한 노후화 등급이 상기 제1 노후화 등급인 것으로 판단하는 단계; 및
상기 제1 도로에 대한 노후화 등급이 상기 제1 노후화 등급인 것으로 판단되면, 상기 제1 노후화 등급에 대한 정보를 화면 상에 표시하는 단계
를 더 포함하는 인공지능 기반의 도로 노후화 등급 판단을 위한 전자 장치의 동작 방법.The method of claim 6,
After the generation of the judgment model is completed, when an aging level judgment command for the first road is received, the vibration measured from the first vehicle for the first vehicle terminal mounted on the first vehicle driving on the first road Requesting transmission of a value and a speed value and simultaneously requesting transmission of vehicle type information of the first vehicle;
When the first vibration value and the first speed value measured by the first vehicle terminal are received from the first vehicle terminal and the first vehicle type information is received as vehicle type information for the first vehicle, With reference to the vehicle model information storage unit, a first numerical value, which is a numerical value corresponding to the first vehicle model information, is checked, and a three-dimensional structure having the first vibration value, the first speed value, and the first numerical value as components Generating a three-dimensional input vector for determination by constructing a vector;
When the three-dimensional determination input vector is generated, the three-dimensional determination input vector is applied as an input to the deep neural network in which the machine learning of the determination model is completed, so that N corresponding to the three-dimensional determination input vector Generating an output vector for dimensional determination;
When the N-dimensional determination output vector is generated, by applying the N-dimensional determination output vector as an input to the activation function, an N-dimensional determination operation vector corresponding to the N-dimensional determination output vector is generated. Step to do;
When the N-dimensional judgment operation vector is generated, calculating a similarity between the N-dimensional judgment operation vector and the one-hot vector for each of the N aging grades;
Among the one-hot vectors for each of the N aging grades, a first one-hot vector with a maximum similarity to the N-dimensional determination operation vector is identified, and the first one-hot vector from the one-hot vector storage unit Determining that the aging grade for the first road is the first aging grade by checking a first aging grade, which is an aging grade corresponding to a one-hot vector; And
If it is determined that the aging grade for the first road is the first aging grade, displaying information on the first aging grade on a screen
An electronic device operating method for determining an artificial intelligence-based road aging level further comprising a.
상기 연산하는 단계는
상기 N차원의 판단용 연산 벡터와 상기 N개의 노후화 등급들 각각에 대한 원-핫 벡터 간의 아다마르 곱(Hadamard product)을 연산하였을 때 산출되는 벡터의 맨해튼 노름(Manhattan norm)을 상기 N차원의 판단용 연산 벡터와 상기 N개의 노후화 등급들 각각에 대한 원-핫 벡터 간의 유사도로 연산하는 인공지능 기반의 도로 노후화 등급 판단을 위한 전자 장치의 동작 방법.The method of claim 9,
The calculating step
The N-dimensional determination of the Manhattan norm of the vector calculated when the Hadamard product between the N-dimensional determination operation vector and the one-hot vector for each of the N aging grades is calculated A method of operating an electronic device for determining a road aging level based on artificial intelligence that calculates a degree of similarity between an operation vector and a one-hot vector for each of the N aging classes.
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Legal Events
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