convolutional network
در نشریات گروه فنی و مهندسی-
The task of image retrieval from large-scale databases presents a major challenge in computer vision due to the limitations of traditional text-based and content-based methods in fully capturing visual features, often leading to a "semantic gap." A novel method, the Multi-Scale Convolutional Fusion Network (MSCFNet), has been introduced to improve both the accuracy and efficiency of image retrieval by employing multi-scale convolutional layers. MSCFNet uses filters of different sizes to simultaneously extract fine, medium, and large-scale features, offering a more detailed representation of images. This enables better detection of diverse patterns and visual details, enhancing image matching and retrieval performance. Additionally, MSCFNet minimizes model complexity by using the "addition" operation for feature fusion, maintaining computational efficiency without increasing feature map dimensionality. MSCFNet was implemented in two versions, one with 2 layers and another with 4 layers, and tested on CIFAR-10, CIFAR-100, and Fashion-MNIST datasets. The results show MSCFNet consistently outperforms more complex models like ResNet18 and ResNet50, with accuracies of 74.43% on CIFAR-10, 38.87% on CIFAR-100, and 92.47% on Fashion-MNIST. Furthermore, MSCFNet greatly reduces parameters and training time, with the 2-layer version requiring just 113.1 seconds on CIFAR-10 while maintaining high accuracy. The 4-layer version further improves accuracy and F-Score across all datasets. MSCFNet's balance of accuracy, efficiency, and reduced complexity makes it ideal for use in resource-limited environments.
Keywords: Image Retrieval, Feature Extraction, Deep Learning, Parallel Filters, Convolutional Network -
منابع انرژی تجدیدپذیر طبیعی، فراوان هستند و با انتشار کربن صفر یا بسیار کم از نظر اقتصادی جذاب هستند. از سوی دیگر، شرایط سخت محیطی و آب و هوایی مانند تجمع خاک و گرد و غبار بر کارایی منابع و سیستم های انرژی تجدیدپذیر تاثیر می گذارد. بر این اساس، نیاز به بازرسی خودکار صفحه های فتوولتائیک با افزایش تقاضا برای تولید و نصب سیستم های جدید انرژی خورشیدی در سراسر جهان حیاتی تر می شود. در این مطالعه، مجموعه داده جدیدی از تصاویر صفحه های غبارآلود و تمیز معرفی شده است. پس از آن، یک معماری شبکه عصبی کانولوشنال جدید جهت تشخیص ولتاژ تولید شده توسط صفحه فتوولتائیک معرفی شده است. در ادامه، پارامترهای برداشت شده از محیط و ولتاژ تخمین زده شده توسط شبکه عصبی پیشنهادی، با استفاده از الگوریتم رگرسیون جنگل تصادفی مورد بررسی قرار گرفته و راندمان صفحه محاسبه شده است. مجموعه فرآیند پیشنهادی به طور خاص با تشخیص تجمع گرد و غبار صفحه های فتوولتائیک سروکار دارد. نتایج به دست آمده در این کار به طور تجربی نشان داده اند که سیستم پیشنهادی نرخ های تشخیص بالایی را تولید می کند. روش جدید پیشنهادی منجربه پیاده سازی یک تکنیک تمیز کردن خودکار موثرتر و کارآمدتر برای صفحه های فتوولتائیک می شود.
کلید واژگان: بازده الکتریکی، صفحه های فتوولتائیک، یادگیری عمیق، رگرسیون، شبکه کانولوشنNatural renewable energy sources are abundant and economically attractive, with zero or very low carbon emissions. On the other hand, harsh environmental and weather conditions, such as soil and dust accumulation, affect the efficiency of renewable energy sources and systems. Accordingly, the need for automated inspection of photovoltaic panels is becoming more critical as the demand for new solar energy system manufacturing and installation increases worldwide. This study introduces a new dataset of images of dusty and clean plates. Furthermore, a new convolutional neural network architecture is proposed to detect the voltage generated by the panel. In the following, the parameters taken from the environment and the voltage estimated by the proposed neural network are analyzed using the random forest regression algorithm, and the panel's efficiency is calculated. The proposed process deals explicitly with detecting dust accumulation in photovoltaic panels. The results obtained in this work have experimentally shown that the proposed system produces high detection rates. The proposed new method leads to the implementing of a more effective and efficient automatic cleaning technique for photovoltaic panels.
Keywords: Electrical Efficiency, Deep Learning, Photovoltaic Panels, Convolutional Network -
در دنیای بر پایه ارتباطات دیجیتال، احراز هویت دغدغه مهمی است و نیاز به یک سیستم امن و مطمین نیز این دغدغه را تشدید می کند که ضرورت طراحی سیستمهای احراز هویت را بالا میبرد. برای انجام احراز هویت، رویکردهای بر پایه زیستسنجه به دلیل داشتن خاصیت زنده بودن و مقاوم بودن در برابر جعل بسیار مورد توجه قرار دارند. در این مطالعه یک سیستم احراز هویت بر پایه سیگنال قلب طراحی شده است. با توجه به فرآیند دریافت سیگنالهای قلب، داده های آنها معمولا نویز زیادی دارند. به منظور آمادهسازی و پیش پردازش داده ها، در سیستم پیشنهادی ابتدا سیگنالهای قلب تمیز شده و سپس برای استخراج ویژگی، به فضای بسامد برده میشوند. همچنین به منظور بهرهبرداری بیشینه از سیگنالها، با اعمال توزیع ویگنر‐وایل به یک تصویر تبدیل میشوند، به طوریکه هر تصویر حاوی اطلاعات سیگنال قلب هر فرد بوده و یکتا است. در سیستم احراز هویت پیشنهادی این تصاویر برای آموزش و ارزیابی در یک شبکه عصبی عمیق کانولوشنی به کار گرفته میشوند. خروجی این سیستم امکان احرازهویت افراد را فراهم می کند. داده های این پژوهش برگرفته از پایگاه داده های NSRDB و MITDB هستند و نتایج چشمگیری نسبت به پژوهشهای پیشین حاصل شدهاست.
کلید واژگان: احراز هویت، سیگنال الکتروکاردیوگرام، یادگیری عمیق، شبکه عصبی کانولوشنیIn the world of digital communication, authentication is an important concern and the need for a safe and secure system increases the necessity of designing authentication systems. To perform authentication, biometric-based approaches are of great interest due to the property of being alive and resistant to forgery. In this study, an authentication system based on heart signal is designed. Due to the process of receiving heart signals, their data usually has a lot of noise. In order to prepare the data, in the proposed system, the heart signals are first cleaned and then transferred to the frequency domain for feature extraction. Also, they are converted into an image by applying the Wigner-Ville distribution, so that each image contains the signal information of each person’s heart and is unique. In the proposed authentication system, these images are used for training and evaluation in a deep convolutional neural network. The output of this system provides the possibility of people’s identification. The data of this study are taken from the NSRDB and MITDB databases, and significant results have been obtained compared to previous studies.
Keywords: Authentication, ECG Signal, Deep Learning, Convolutional Network -
امروزه به دلیل اتصال تلفن های همراه هوشمند به اینترنت و وجود قابلیت ها و امکانات مختلف در این تلفن ها، حفظ امنیت این دستگاه ها به یک چالش مهم تبدیل شده است. چرا که معمولا در این دستگاه ها انواع داده های خصوصی که مرتبط با حریم شخصی افراد است ثبت و ذخیره می شود. در سال های اخیر این دستگاه ها مورد هدف یکی از خطرناک ترین حملات سایبری قرار گرفته اند که بات نت نام دارد. بات نت ها توانایی انجام عملیات مخربی چون ربودن و استراق سمع و حملات انکار سرویس را دارند. از این رو شناسایی به موقع بات نت ها تاثیر زیادی در حفظ امنیت تلفن های همراه دارد. در این مقاله روشی جدید برای شناسایی بات نت ها از برنامه های سالم اندروید و همچنین تشخیص نوع بات نت از میان 14 نوع مختلف از خانواده بات نت ها ارایه شده است. در این روش ابتدا با استفاده از مهندسی معکوس، لیست مجوزهای برنامه استخراج شده، سپس بر اساس این لیست مجوز ها تصویر معادل برنامه ایجاد می شود. به این ترتیب مجموعه ای از تصاویر بدست می آید که با استفاده از شبکه عصبی کانولوشنال ارایه شده، این تصاویر طبقه بندی و نوع برنامه کاربردی مشخص می شود. نتایج حاصل از مقایسه و ارزیابی این روش با روش های سنتی یادگیری ماشین چون ماشین بردار پشتیبان و درخت تصمیم نشان داد که روش ارایه شده کارایی بالاتری در تشخیص انواع بات نت ها و جداسازی آن از برنامه های سالم داردکلید واژگان: بات نت، امنیت تلفن همراه، امنیت، بات نت تلفن همراه، تشخیص بات نت، شبکه کانولوشنSmartphones are now well integrated with advanced capabilities and technologies such as the Internet. Today, due to the facilities and capabilities and the widespread use of smart mobile devices, mobile security has become a vital issue worldwide. Smartphones are not properly protected compared to computers and computer networks, and users do not consider security updates. Recently, mobile devices and networks have been targeted by one of the most dangerous cyber threats known as botnets. Mobile Bantent An enhanced example of Boutons has the ability to perform malicious operations such as denial of service attacks, data theft, eavesdropping, and more. Bunters use three communication protocols: HTTP, SMS and Bluetooth to communicate with each other; So when users are not connected to the Internet, botnets are able to communicate with each other. In this study, to identify mobile batonet from 14 Android baton families, including 1932 samples of Android mobile devices applications and 4304 samples of safe and secure Android mobile devices applications have been used. Application permissions were extracted for reverse engineering to automatically classify and detect types of botnets, then based on these permissions, each application was converted to an equivalent image using the proposed method. Labeled images were then used to train convolutional neural networks. The results of evaluation and comparison of this method with classical methods including backup vector machine and decision tree showed that the proposed method is able to achieve higher efficiency in detecting different types of botnets and separating it from healthy programsKeywords: Botnet, mobile security, security, mobile botnet, Botnet Detection, convolutional network
-
در یک محیط تجاری که رقابت سختی بین شرکتها وجود دارد، پیشبینی دقیق تقاضا یک امر مهمی است. اگر دادههای مربوط به تقاضای مشتری را در نقاط گسستهای از زمان جمعآوری کنیم، یک سری زمانی تقاضا به دست میآید. درنتیجه، مسیله پیشبینی تقاضا به عنوان یک مسیله پیشبینی سریهای زمانی فرموله میشود. در زمینه پیشبینی سریهای زمانی، روشهای یادگیری عمیق دقت مناسبی در پیشبینی سریهای زمانی پیچیده داشتهاند. با این وجود عملکرد خوب این روشها به میزان دادههای در دسترس وابسته است. بدین منظور در این مطالعه استفاده از تکنیکهای دادهافزایی سری زمانی در کنار روشهای یادگیری عمیق پیشنهاد میشود. در این مطالعه سه روش نوین جهت تست کارایی رویکرد پیشنهادی به کار گرفته شده است که عبارت اند از: 1) حافظه کوتاه مدت طولانی، 2) شبکه کانولوشنی 3) مکانیزم خودتوجه چندسر. همچنین در این مطالعه رویکرد پیشبینی چندگامی به کار گرفته میشود که امکان پیشبینی چند نقطه آینده را در یک عمل پیشبینی به وجود میآورد. روش پیشنهادی بر روی داده واقعی تقاضای یک شرکت مبلمان اعمال شده است. نتایج آزمایشها نشان میدهد که رویکرد پیشنهادی باعث بهبود دقت پیشبینی روشهای بهکار گرفته شده در اکثر حالات مختلف پیشبینی میشود.
کلید واژگان: سری زمانی، یادگیری عمیق، حافظه طولانی کوتاه-مدت، شبکه کانولوشنی، مکانیزم خودتوجه چندسرIn a business environment where there is fierce competition between companies, accurate demand forecasting is vital. If we collect customer demand data at discrete points in time, we obtain a demand time series. As a result, the demand forecasting problem can be formulated as a time series forecasting task. In the context of time series forecasting, deep learning methods have demonstrated good accuracy in predicting complex time series. However, the excellent performance of these methods is dependent on the amount of data available. For this purpose, in this study, we propose to use time series augmentation techniques to improve the performance of deep learning methods. In this study, three new methods have been used to test the effectiveness of the proposed approach, which are: 1) Long short-term memory, 2) Convolutional network 3) Multihead self-attention mechanism. This study also uses a multi-step forecasting approach that makes it possible to predict several future points in a forecasting operation. The proposed method is applied to the actual demand data of a furniture company. The experimental results show that the proposed approach improves the forecasting accuracy of the methods used in most different prediction scenarios
Keywords: Time Series, Deep Learning, Long short-term memory, Convolutional network, Multihead self-attention mechanism -
Increasing our understanding of the earth's layering characteristics at an engineering scale is crucial for the optimal design of tall buildings, important industrial facilities, and lifelines infrastructures. The most important characteristics that can be measured by the seismic refraction method is the speed of longitudinal and transverse seismic waves. In addition, determining the thickness of layers up to depth of 150 meters is another capability of this method. In this research, the classical refraction seismic method has been compared with methods based on artificial intelligence techniques with emphasis on two types of fully connected and convolution neural network techniques. The results of this research show that by replacing the neural network that fits the characteristics of the subsurface layers instead of using classical inversion methods, the accuracy of classical inversion methods can be achieved in much less time. Fully connected and convolutional neural networks are highly capable for identifying geological structures, whose measurement data is contaminated with noise, with acceptable accuracy without pre-processing. Therefore, our proposed method, in addition to the ability to detect the arrival time of seismic phases in noisy signals and the time-consuming process of manual processing, is likely to be useful for identifying complex geological formations.Keywords: Arrival time, convolutional network, Neural network, seismic refraction, Network architecture design
-
Journal of Artificial Intelligence in Electrical Engineering, Volume:8 Issue: 32, Winter 2020, PP 1 -14
In general, identifying and locating faces in images or videos is considered as the first step in face recognition. It is quite clear that an accurate detection algorithm can significantly benefit system performance and vice versa. Therefore, face recognition is one of the key steps in the application of face recognition systems. In deep learning algorithms are able to learn high-level features, which have been highly regarded by researchers for use in the field of machine vision, as well as in a variety of fields such as image classification and human gesture estimation, which are the key activities for image perception. In this paper, we present a hybrid method called Hyper-Yolo-face to identify faces, facial landmarks localization, pose estimation and recognize the gender of a given image using deep convolutional neural networks, the Yolo algorithm, and local binary patterns. The proposed network architecture is based on the AlexNet model and the integration of the binary pattern operator and Yolov3, which results in increasing performance and accuracy. Yolo changes the architecture of face recognition systems and looks at the problem of recognition as a regression problem which goes directly from the pixels of the image to the coordinates of the box and the probability of the classes. Experiments on the AFLW and FDDB datasets indicated that the proposed model performs significantly better than other algorithms and methods and improves detection accuracy.
Keywords: Convolutional network, face detection, Yolo, Pose estimation, Gender recognition
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.