WO2019139460A2 - Artificial intelligence apparatus - Google Patents

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WO2019139460A2
WO2019139460A2 PCT/KR2019/001449 KR2019001449W WO2019139460A2 WO 2019139460 A2 WO2019139460 A2 WO 2019139460A2 KR 2019001449 W KR2019001449 W KR 2019001449W WO 2019139460 A2 WO2019139460 A2 WO 2019139460A2
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learning
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이준원
정의경
정해융
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엘지전자 주식회사
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    • H04L2012/2847Home automation networks characterised by the type of home appliance used
    • H04L2012/285Generic home appliances, e.g. refrigerators

Definitions

  • the present invention relates to an artificial intelligence apparatus that divides the assumptions in a specific region by use of usage data of a home appliance and provides distribution data on detailed types of assumptions to a business entity.
  • Artificial intelligence is a field of computer engineering and information technology that researches how computers can do thinking, learning, and self-development that can be done by human intelligence. To be imitable.
  • artificial intelligence does not exist in its own right, but has many direct and indirect links with other areas of computer science.
  • the artificial intelligence has been introduced in many fields and it has been actively attempted to utilize it to solve problems in the field.
  • recognition models based on artificial intelligence technology grow as recognition models are updated by recognizing and learning user characteristics of new environments or artificial intelligence devices.
  • various data can be obtained from various sensors provided in the home appliances.
  • the manufacturer of the home appliance can utilize the data obtained from the home appliance to improve the product or develop new products.
  • the manufacturer can also worry about the business utilization of the data obtained from the home appliance.
  • the problem to be solved by the present invention is to provide an artificial intelligence device capable of generating business revenues by classifying the local households according to the detailed types.
  • Another object to be solved by the present invention is to provide an artificial intelligence device capable of generating additional profit by calculating sales strategy information using results obtained by dividing households in detail by type.
  • An artificial intelligence device receives usage data from at least one home appliance disposed in a home to obtain a usage pattern, inputs usage patterns to a learning model, , And distributes the distribution data that classifies the assumptions within a specific region according to the type of detail elements.
  • the artificial intelligence device acquires sales strategy information based on distribution data on the details of types of assumptions in a specific area and transmits the acquired sales strategy information to the business entity.
  • the present invention it is possible to generate business revenues by selling furniture distribution type data to a business nearby, for example, a convenience store, a bakery, a coffee shop, and a delivery service.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of a system including an artificial intelligence device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram showing a control configuration of an artificial intelligence apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation of the artificial intelligence apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a method of generating a learning model according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a method of acquiring distribution data using usage data received from a home appliance according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing a distribution diagram generated by using information obtained by dividing assumptions within a specific region according to detailed elements of a type.
  • AI artificial intelligence
  • AI Artificial intelligence
  • artificial intelligence does not exist in its own right, but has many direct and indirect links with other areas of computer science.
  • the artificial intelligence has been introduced in many fields and it has been actively attempted to utilize it to solve problems in the field.
  • Machine learning is a field of artificial intelligence, a field of study that gives computers the ability to learn without explicit programming.
  • machine learning is a technology for studying and constructing a system and algorithms for learning, predicting, and improving its performance based on empirical data.
  • Machine learning algorithms are not designed to perform strictly defined static program instructions but rather take the form of building a specific model to derive predictions or decisions based on input data.
  • 'machine learning' can be used interchangeably with the term 'machine learning'.
  • Decision trees are an analytical method that classifies and predicts decision rules by plotting them in a tree structure.
  • Bayesian network is a graphical representation of the stochastic relations (conditional independence) between multiple variables. Bayesian networks are suitable for data mining through unsupervised learning.
  • the support vector machine is a model of supervised learning for pattern recognition and data analysis, mainly used for classification and regression analysis.
  • An artificial neural network is an information processing system in which a number of neurons, called nodes or processing elements, are connected in the form of a layer structure, modeling the connection between neurons and the operating principle of biological neurons.
  • An artificial neural network is a model used in machine learning. It is a statistical learning algorithm that is inspired by neural networks of biology (especially the brain of the animal's central nervous system) in machine learning and cognitive science.
  • an artificial neural network can refer to an entire model having a problem-solving ability by changing the synaptic bond strength through artificial neurons (nodes) forming a network by the synapse combination.
  • artificial neural network can be used interchangeably with the term neural network.
  • the artificial neural network may comprise a plurality of layers, each of which may comprise a plurality of neurons. Artificial neural networks can also include synapses that connect neurons to neurons.
  • the artificial neural network generally takes the following three factors: (1) a connection pattern between neurons in different layers, (2) a learning process to update the weights of connections, (3) ≪ / RTI >
  • the artificial neural network may include network models such as DNN (Deep Neural Network), RNN (Recurrent Neural Network), BRDNN (Bidirectional Recurrent Deep Neural Network), MLP (Multilayer Perceptron), CNN (Convolutional Neural Network) , But is not limited thereto.
  • DNN Deep Neural Network
  • RNN Recurrent Neural Network
  • BRDNN Bidirectional Recurrent Deep Neural Network
  • MLP Multilayer Perceptron
  • CNN Convolutional Neural Network
  • Artificial neural networks are classified into single-layer neural networks and multi-layer neural networks according to the number of layers.
  • a general neural network consists of an input layer and an output layer.
  • a general multilayer neural network consists of an input layer, a hidden layer, and an output layer.
  • the input layer is a layer that accepts external data.
  • the number of neurons in the input layer is equal to the number of input variables.
  • the hidden layer is located between the input layer and the output layer, receives signals from the input layer, do.
  • the output layer receives a signal from the hidden layer and outputs it to the outside.
  • the input signal between neurons is multiplied by the respective connection strengths between 0 and 1, and then summed. If the sum is larger than the threshold value of the neuron, the neuron is activated and implemented as an output value through the activation function.
  • the in-depth neural network including a plurality of hidden layers between the input layer and the output layer may be a representative artificial neural network that implements deep learning, which is one type of machine learning technology.
  • the term 'deep learning' can be used in combination with the term 'in-depth learning'.
  • Artificial neural networks can be trained using training data.
  • learning means a process of determining a parameter of an artificial neural network using learning data in order to achieve classification, classification, regression, clustering, and the like of input data .
  • parameters of an artificial neural network include a weight applied to a synapse or a bias applied to a neuron.
  • the artificial neural network learned by the training data can sort or group the input data according to the pattern of the input data.
  • the artificial neural network learned using the training data can be referred to as a trained model in this specification.
  • the learning methods of artificial neural networks can be roughly divided into instructional learning, non-instructional learning, semi-supervised learning, and reinforcement learning.
  • Map learning is a method of machine learning to derive a function from training data.
  • outputting consecutive values is called regression, and classifying is performed by predicting and outputting a class of an input vector.
  • map learning an artificial neural network is learned in a state where a label for training data is given.
  • the label may mean a correct answer (or a result value) to be inferred by the artificial neural network when the training data is input to the artificial neural network.
  • the correct answer (or result value) to be inferred by the artificial neural network when training data is input is called labeling or labeling data.
  • labeling of training data for training of artificial neural networks is labeled as labeling data for training data.
  • the training data and the label corresponding to the training data constitute one training set
  • the artificial neural network may be input in the form of a training set.
  • training data represents a plurality of features
  • labeling labels on training data may mean that the features represented by the training data are labeled.
  • the training data can represent the characteristics of the input object in a vector form.
  • Artificial neural networks can derive a function of the association between training data and labeling data, using training data and labeling data.
  • artificial neural networks can determine (optimize) parameters of artificial neural networks by evaluating the inferred functions.
  • Non-instructional learning is a kind of machine learning, and there is no label for training data.
  • the non-guidance learning may be a learning method in which the artificial neural network is learned so as to find and classify patterns in the training data itself, rather than association of labels corresponding to training data and training data.
  • non-instructional learning examples include clustering or Independent Component Analysis.
  • " clustering " as used herein can be used interchangeably with the term " clustering ".
  • GAN Generative Adversarial Network
  • AE Autoencoder
  • Generative hostile neural network is a machine learning method that improves performance by competing two different artificial intelligences, a generator and a discriminator.
  • the generator is a model for creating new data, and can generate new data based on the original data.
  • the discriminator is a model for recognizing patterns of data, and can discriminate authenticity of new data generated by the generator based on original data.
  • the generator learns the data which is not deceived by the discriminator, and the discriminator learns the data from the generator by receiving it.
  • the generator can evolve to make the discriminator as apparently as possible, and can evolve to distinguish between the original data of the discriminator and the data generated by the generator.
  • the auto encoder is a neural network that aims to reproduce the input itself as an output.
  • the auto encoder includes an input layer, a hidden layer, and an output layer, and the input data passes through the input layer and enters the concealment layer.
  • the data output from the hidden layer enters the output layer.
  • the dimension of the data is increased, so that decompression or decoding is performed.
  • the auto encoder adjusts the connection strength of neurons through learning, so that the input data is expressed as hidden layer data.
  • the information can be represented by a smaller number of neurons than the input layer.
  • the fact that the input data can be reproduced as output can mean that the hidden layer has discovered and expressed a hidden pattern from the input data.
  • Semi-instructional learning is a kind of machine learning, which can be a learning method that uses labeled training data and training data that is not labeled.
  • One of the techniques of semi-instruction learning is to infer labels of unlabeled training data and then perform learning using inferred labels. This technique is useful when labeling cost is high. .
  • Reinforcement learning is the theory that if an agent is able to determine what action each agent should do at any given moment, then the best path to experience can be found without data.
  • Reinforcement learning can be performed mainly by the Markov Decision Process (MDP).
  • MDP Markov Decision Process
  • the Markov decision process is described as follows: First, the agent is given an environment in which information necessary for the next action is configured. Second, the agent defines how the agent behaves in the environment. Third, and the penalty will be given to what if you fail to do what you can do, and the fourth time you will experience the best policy until the future compensation reaches its peak.
  • the structure of the artificial neural network is specified by the structure of a model, an activation function, a loss function or a cost function, a learning algorithm, an optimization algorithm, etc., and a hyperparameter is pre- And then the model parameter is set through learning to specify the content.
  • factors for determining the structure of the artificial neural network may include the number of hidden layers, the number of hidden nodes included in each hidden layer, an input feature vector, and a target feature vector.
  • the hyper parameters include various parameters that must be initially set for learning, such as initial values of the model parameters.
  • the model parameters include various parameters to be determined through learning.
  • the hyperparameter may include a node initial weight value, an initial node deflection value, a mini-batch size, a learning iteration count, a learning rate, and the like.
  • the model parameters may include weight between nodes, deviation between nodes, and the like.
  • the loss function can be used as an index to determine the optimal model parameters in the learning process of artificial neural networks.
  • Learning in artificial neural networks means manipulating the model parameters to reduce the loss function, and the goal of learning is to determine the model parameters that minimize the loss function.
  • the loss function may mainly use a mean squared error (MSE) or a cross entropy error (CEE), and the present invention is not limited thereto.
  • MSE mean squared error
  • CEE cross entropy error
  • the cross entropy error can be used when the correct label is one-hot encoded.
  • the raw hot encoding is an encoding method in which the correct label value is set to 1 only for the neuron corresponding to the correct answer and the correct label value is set to 0 for the neuron not the correct answer.
  • a learning optimization algorithm can be used to minimize the loss function.
  • the learning optimization algorithm includes GD (Gradient Descent), Stochastic Gradient Descent (SGD), Momentum ), NAG (Nesterov Accelerate Gradient), Adagrad, AdaDelta, RMSProp, Adam, and Nadam.
  • the slope descent method is a technique of adjusting the model parameters in the direction of decreasing the loss function value in consideration of the slope of the loss function in the current state.
  • the direction in which the model parameter is adjusted is referred to as a step direction, and the size to be adjusted is referred to as a step size (size).
  • the step size may mean the learning rate.
  • the slope descent method can be updated by partially differentiating the loss function with each model parameter to obtain the slope and changing the learning parameters in the gradient direction in which the model parameters are obtained.
  • the stochastic descent method divides training data into mini - batches, and performs a slope descent method for each mini - batch to increase the frequency of slope descent.
  • Adagrad, AdaDelta, and RMSProp are techniques that improve the optimization accuracy by adjusting the step size in SGD.
  • momentum and NAG are techniques that increase the optimization accuracy by adjusting the step direction.
  • Adam combines momentum and RMSProp to adjust the step size and step direction to improve optimization accuracy.
  • Nadam is a technique that combines NAG and RMSProp to improve the optimization accuracy by adjusting the step size and step direction.
  • the learning speed and accuracy of the artificial neural network are characterized not only by the structure of the artificial neural network and the kinds of learning optimization algorithms, but also by the hyper parameters. Therefore, in order to obtain a good learning model, it is important not only to determine a proper artificial neural network structure and a learning algorithm, but also to set an appropriate hyperparameter.
  • the hyperparameter is experimentally set to various values, and the artificial neural network is learned, and the learning result is set to an optimal value that provides stable learning speed and accuracy.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of a system including an artificial intelligence device according to an embodiment of the present invention.
  • the business entity 200 is a terminal (or a company) operated by a person (or a company) who provides commerce-related information to a person (or a company) who provides a commerce service to a home or a person Or server.
  • the artificial intelligence device 10 may be a server operated by the manufacturer of the home appliance 20, but it is not necessarily the case.
  • the artificial intelligence apparatus 10 may be connected via a network with at least one home appliance disposed in a plurality of assumptions 2200, 2300, 2400, 2500, 2600, 2700, 2800, 2900, 3000, 3100, 3200.
  • the plurality of assumptions 2200, 2300, 2400, 2500, 2600, 2700, 2800, 2900, 3000, 3100, 3200 can be located in various regions.
  • the first group of assumptions 2200, 2300, 2400, and 2500 may be stored in a first region
  • the second group of assumptions 2600, 2700, 2800, and 2900 may be stored in a second region
  • , 3100, 3200 may be located in the third area.
  • the area may refer to administrative districts such as Eup, Myeon, Dong, Ward, City, and Province, but it is not limited to this and can be classified by various criteria.
  • the artificial intelligence device 10 may receive usage data from at least one home appliance disposed within a plurality of assumptions 2200, 2300, 2400, 2500, 2600, 2700, 2800, 2900, 3000, 3100, 3200.
  • the artificial intelligence device 10 may receive usage data for each of the at least one home appliances 2210 from at least one home appliance 2210 disposed in the first home 2200.
  • the artificial intelligence apparatus 10 can acquire a usage pattern in the home based on usage data.
  • the artificial intelligence device 10 can output the results obtained by dividing the assumptions in the specific region according to the detailed elements of the type, using the usage pattern obtained from the assumptions within the specific region.
  • the artificial intelligence apparatus 10 may then use the resultant values to obtain distribution data on the types of assumptions in the specific area and to provide the obtained distribution data to the business entity 200.
  • the home appliance 2210 corresponds to a device that is disposed in a specific space (e.g., in a home) and provides a unique function. As shown in FIG. 1, the home appliance 2210 may include an air conditioner, a robot cleaner, a refrigerator, a washing machine, and the like.
  • FIG. 2 is a schematic block diagram showing a control configuration of an artificial intelligence apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the artificial intelligence apparatus 100 may include a processor 110, a communication unit 120, a memory 130, an analysis module 140, and a learning model 150.
  • the processor 110 may control the overall operation of the configurations contained in the artificial intelligence device 10.
  • the processor 11 may include at least one integrated circuit, an application specific integrated circuit (ASIC), a CPU, an application processor (AP), a microcomputer, or the like.
  • ASIC application specific integrated circuit
  • AP application processor
  • the communication unit 120 may include at least one communication module for connecting the artificial intelligence device 100 with at least one home appliance 20 through a network. Each of the at least one communication module may support different wired / wireless communication schemes.
  • the artificial intelligence apparatus 100 may receive event information from at least one home appliance 2210 through the communication unit 120.
  • the communication unit 120 may connect the artificial intelligence apparatus 100 to a plurality of home appliances and businesses 200 using at least one communication module.
  • the memory 130 may store control data for controlling the operation of the components included in the artificial intelligent device 100 or information or data received through the communication unit 120 or the like.
  • the memory 130 may store program data for execution of the analysis module 140 and the learning model 150, and data and algorithms related to the operation of each module 140, 150.
  • the usage pattern generated based on the usage data may be stored in the memory 130.
  • the analysis module 140 may obtain a usage pattern in the home based on the usage data received from the home appliance.
  • the learning model 150 may output a result obtained by dividing the assumptions within a specific region by the detail elements of the type using the usage pattern obtained from the assumptions within the specific region.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating an operation of the artificial intelligence apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • an artificial intelligence apparatus includes a step of generating a learning model by training a neural network using a plurality of assumption patterns (S310)
  • the method comprising: receiving usage data from an appliance (S320); acquiring a usage pattern in the assumption (S330) based on the usage data; using the usage pattern obtained from assumptions in a specific area, (S340) of outputting a result obtained by dividing the assumptions in the region according to the detailed elements of the type (S340), and providing the distribution data on the type of the assumptions in the specific region to the business entity using the resultant value can do.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining a method of generating a learning model according to an embodiment of the present invention.
  • the learning model 530 is generated in the learning apparatus 1000 of the neural network.
  • the following process can also be performed in the artificial intelligence apparatus 100.
  • the learning apparatus 1000 of the neural network may include a data input unit 1010, a processor 1020, and a neural network 1030.
  • the data input unit 1010 can receive input data.
  • the data input unit 1010 may receive training data and may receive unprocessed data.
  • the processor 1020 can preprocess the received data to generate training data that can be input to the neural network 1030.
  • the neural network 1030 may be implemented in hardware, software, or a combination of hardware and software, and in the case where some or all of the neural network 1030 is implemented in software, (Not shown) included in the learning apparatus 1000 of FIG.
  • the processor 1020 may enter training data or a training set into the neural network 1030 to train the neural network 1030.
  • the processor 1020 can determine (optimize) the parameters of the Artificial Neural Network (ANN) by repeatedly learning the Artificial Neural Network (ANN).
  • the artificial neural network whose parameters have been determined by learning using the training data can be referred to as a trained model 530 in this specification.
  • a trained model 530 can be used to infer results for new input data rather than training data
  • the usage pattern 410 may be used as training data, and the details of the type may be input to the neural network together with the usage pattern 410 as a label.
  • the processor 1020 may train the neural network using a type of detail element corresponding to the usage pattern 410 and the usage pattern 410.
  • the usage pattern 410 may include a hold state 411 of the home appliance and an operation state 412 of the home appliance.
  • the holding state 411 of the home appliance indicates whether or not the refrigerator is held, whether or not the dishwasher is held, whether the air purifier is held, whether the microwave oven is held, whether the oven has a gas range, Or home appliances deployed in the home.
  • the operation state 412 of the home appliance may include the number of times the home appliance is used, the time when the home appliance is used, the time interval using the home appliance, the setting of the home appliance (for example, oven function or thawing function for a microwave oven, A set temperature, an operation mode, etc.).
  • the type can also be the number of household members, household members or income type.
  • the details of the type can include one person, two people, three people, four or more people, and multi-family households.
  • the type is a household member
  • the detailed elements of the type include household composed of a couple, family composed of a couple and a child, gender of a member, household composed of members under 30 members, household composed of members of 60 members or more .
  • the details of the type may include household income, family income, etc.
  • usage pattern 410 may be a usage pattern of one or more home appliances in a particular home, and a sub-type of type corresponding to usage pattern 410 may be a household composition of the particular home.
  • the details of the type can be obtained, for example, by conducting surveys when registering a home appliance with a server.
  • the processor 1020 may train the neural network using the sub-elements of the type corresponding to usage patterns and usage patterns of a plurality of households.
  • the processor 1020 may be configured to train a neural network using the usage patterns of one or more home appliances in the first household and the details of the type of first furniture, The neural network can be trained using the details of the type of the second household.
  • various usage patterns and sub-types of elements can be input to the neural network 1030 as training data.
  • the processor 1020 may repeatedly train the neural network using map learning.
  • the neural network 1030 can derive a function of the usage pattern and the relation of the sub-elements of the type using the sub-elements of the type corresponding to the usage pattern and the usage pattern.
  • the neural network 1030 may also determine (optimize) the parameters of the neural network 1030 through an evaluation of the inferred function.
  • the trained neural network can classify usage patterns according to the type of detail elements.
  • the following describes how to train a neural network based on non-instructional learning.
  • Non - instructional learning can be a learning method that learns artificial neural networks to find and classify patterns in training data itself.
  • clustering can be a process of clustering feature vectors obtained from artificial neural networks into finite clusters.
  • a k-means clustering algorithm can be used as a method of non-mapping learning.
  • the k-mean clustering algorithm is one of the separate clustering algorithms, and it is an algorithm that groups given data into k clusters. Each cluster has one centroid. Each object is assigned to the nearest center, and individuals assigned to the same center are gathered to form a cluster. The user must set the number of clusters (k) in advance to execute the algorithm. And operates in a manner that minimizes dispersion of the distance difference with each cluster.
  • the detailed elements of the type or type are determined according to the classification goals of the households, and the processor 1020 can train the neural network so that the usage patterns can be classified according to the determined types or the detailed elements of the types.
  • the number of clusters is determined to be 2, and an initial parameter for classifying a single household and a multinational household can be set.
  • the processor 1020 inputs the usage pattern as training data, the neural network can set the parameters to minimize the variance of the distance between the usage patterns and the respective clusters.
  • the trained neural network can thus clustering usage patterns according to the type of detail elements.
  • a trained model 530 can be used to infer results for new input data rather than training data.
  • While a trained model 530 may include one or more learning models each corresponding to one or more types.
  • the a trained model 530 may include a first learning model corresponding to the number of household members, a second learning model corresponding to the household member, and a third learning model corresponding to the income type .
  • the first learning model may be a trained neural network that classifies or clusters the families into subdivisions according to the number of household members.
  • the second learning model may be a trained neural network that classifies or clusters the families into subdivisions of household members.
  • the third learning model may also be a trained neural network that classifies or clusters the families into subdivisions of the income type.
  • the learning model 530 may be mounted on the artificial intelligence apparatus 100.
  • the learning model 530 may be implemented by hardware, software, or a combination of hardware and software.
  • one or more commands constituting the learning model may be generated by the artificial intelligence apparatus 100 And may be stored in the memory 130.
  • FIG. 5 is a diagram for explaining a method of acquiring distribution data using usage data received from a home appliance according to an embodiment of the present invention.
  • the processor 110 may receive usage data from at least one home appliance disposed in a plurality of households through the communication unit 120.
  • the analysis module 120 may obtain a usage pattern in the home based on the usage data.
  • the usage data may include at least one of identification data of the home appliance and operation data of the home appliance.
  • the identification data of the home appliance is for identifying the type of the home appliance, and the analysis module 120 can acquire the holding state of the home appliance based on the identification data.
  • the analysis module 120 may use at least one home appliance in the home to obtain information that the home appliance has a washing machine, a refrigerator, and an air conditioner in a specific home.
  • the analysis module 120 can acquire the holding state of a plurality of home appliances of the home.
  • the operation data of the home appliance can be used to obtain the operation state of the home appliance.
  • the operation data may be information related to the operation of the home appliance. More specifically, the operation data is transmitted to the home appliance through the home appliance using information sensed by one or more sensors provided in the home appliance, information received through the input device of the home appliance, information sensed by the sensor, And the setting information of the home appliance.
  • the analysis module 120 can obtain the operation state of the home appliance using the operation data.
  • the analysis module 120 can use the data acquired from the refrigerator opening / closing sensor to acquire an operation state such as a time when the refrigerator is used or a number of times the refrigerator is used.
  • the analysis module 120 can obtain the operating states of the home appliances of a plurality of households.
  • the processor 110 classifies the usage patterns obtained from the assumptions in the plurality of areas by region and obtains the usage patterns obtained from the assumptions 530 in the specific one of the plurality of regions The usage pattern can be entered into the learning model.
  • the learning model 150 may output the results obtained by dividing the assumptions in the specific region according to the detailed elements of the type, using the usage pattern obtained from the assumptions 530 in the specific region.
  • the learning model 150 when the learning model 150 is generated in a manner of learning the learning model 150, the learning model 150 obtains the usage pattern obtained from the assumptions 530 in the specific area from the assumptions 530 in the specific area The result of classifying the obtained usage patterns according to the detailed elements of the type can be output.
  • the first learning model corresponding to the number of household members can output the results obtained by classifying the usage patterns obtained from the assumptions 530 in the specific area into one family, two family, and three or more families have.
  • the first learning model corresponding to the number of the household members can output the result of classifying the usage patterns obtained from the assumptions 530 in the specific area into classes of one-person household and multi-household household.
  • the third learning model corresponding to the income type can output the result of classifying the usage patterns obtained from the assumptions 530 in the specific region into the classes of the external bills and the double-income classes.
  • the learning model 150 when the learning model 150 is generated in a non-learning mode, the learning model 150 may generate the learning pattern 150 from the assumptions 530 in the specific region The result of clustering the obtained usage patterns according to the detailed elements of the type can be output.
  • the first learning model corresponding to the number of household members can output the result obtained by grouping the usage patterns obtained from the assumptions 530 in the specific area into one household, two households, and three households.
  • the processor 110 may obtain the distribution data on the sub-elements of the type of the assumptions 530 in the specific region using the output values output from the learning model 150.
  • the processor 110 may divide the assumptions in a specific region according to the detailed elements of the type using the resultant value obtained by dividing the usage pattern of the assumptions within the specific region according to the detailed elements of the type.
  • the processor 110 may store in the memory 130 information that divides the assumptions within a particular area according to the type of detail.
  • FIG. 6 is a diagram showing a distribution diagram generated by using information obtained by dividing assumptions within a specific region according to detailed elements of a type.
  • the processor 110 may generate a distribution diagram that illustrates the assumptions within a particular region 610 divided into a single household 621, a two-person household 622, and three or more households 623 .
  • the distribution chart is only one example of the distribution data, and the distribution data may mean information obtained by dividing the assumptions within the specific region as well as the distribution chart according to the detailed elements of the type.
  • the processor 110 may transmit distribution data on the sub-elements of the types of households within the specific area to the business entity 200.
  • the processor 110 may acquire the sales strategy information based on the distribution data on the detailed elements of the types of the assumptions in the specific area, and may transmit the acquired sales strategy information to the business entity 200.
  • the processor 110 may obtain information such as goods, services, marketing, etc. suitable for providing within a particular area, based on distribution data on the sub-elements of the types of assumptions within the particular area.
  • the processor 110 may send information about the ready-to-eat food (e.g., a microwaveable dumplings) to the business 200 have.
  • the ready-to-eat food e.g., a microwaveable dumplings
  • the processor 110 may send information about the cosmetics-related goods or services to the carrier 200 to the carrier 200 .
  • the processor 110 may provide the merchant 200 with marketing information such as a large refrigerator or a large washing machine in a prominent place The method can be transmitted to the business entity 200.
  • the artificial intelligence apparatus 100 can derive furniture distribution by type based on usage data of home appliances operating in conjunction with the artificial intelligence apparatus 100.

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Abstract

An Artificial intelligence apparatus is disclosed. An artificial intelligence apparatus according to an embodiment of the present invention comprises: a communication unit for receiving use data from at least one home appliance placed in a home; an analysis module for acquiring a use pattern of the home on the basis of the use data; a learning model for outputting a resulting value obtained by classifying homes in a particular area according to specific elements of a type, by using the use patterns acquired from the homes in the particular area; and a processor for providing distribution data of the specific elements of the types of the homes in the particular area to a business operator by using the resulting value, wherein the learning model is a neural network model having been trained using the use patterns of the multiple homes.

Description

인공지능 장치Artificial Intelligence Device
본 발명은, 홈 어플라이언스의 사용 데이터를 이용하여 특정 지역 내 가정들을 세부 유형에 따라 나누고, 가정 들의 세부 유형에 대한 분포 데이터를 사업자에게 제공하는 인공지능 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an artificial intelligence apparatus that divides the assumptions in a specific region by use of usage data of a home appliance and provides distribution data on detailed types of assumptions to a business entity.
인공 지능(artificial intelligence)은 인간의 지능으로 할 수 있는 사고, 학습, 자기계발 등을 컴퓨터가 할 수 있도록 하는 방법을 연구하는 컴퓨터 공학 및 정보기술의 한 분야로, 컴퓨터가 인간의 지능적인 행동을 모방할 수 있도록 하는 것을 의미한다. Artificial intelligence is a field of computer engineering and information technology that researches how computers can do thinking, learning, and self-development that can be done by human intelligence. To be imitable.
또한, 인공지능은 그 자체로 존재하는 것이 아니라, 컴퓨터 과학의 다른 분야와 직간접으로 많은 관련을 맺고 있다. 특히 현대에는 정보기술의 여러 분야에서 인공지능적 요소를 도입하여, 그 분야의 문제 풀이에 활용하려는 시도가 매우 활발하게 이루어지고 있다.In addition, artificial intelligence does not exist in its own right, but has many direct and indirect links with other areas of computer science. Especially, in the field of information technology, the artificial intelligence has been introduced in many fields and it has been actively attempted to utilize it to solve problems in the field.
한편, 인공지능을 이용하여 상황을 인지 및 학습하고 사용자가 원하는 정보를 원하는 형태로 제공하거나 사용자가 원하는 동작이나 기능을 수행하는 기술이 활발하게 연구되고 있다. 인공지능 기술에 따른 인식 모델은, 새로운 환경이나 인공지능 디바이스의 사용자의 특성을 인지 및 학습 하여 인식 모델을 업데이트 해가면서 성장한다.On the other hand, techniques for recognizing and learning the situation using artificial intelligence, providing information desired by the user in a desired form, or performing a desired action or function are being actively studied. Recognition models based on artificial intelligence technology grow as recognition models are updated by recognizing and learning user characteristics of new environments or artificial intelligence devices.
한편, 인공지능 기반의 홈 어플라이언스의 보급이 확대되면서, 홈 어플라이언스에 구비된 각종 센서들로부터 다양한 데이터가 획득될 수 있다. 홈 어플라이언스의 제조사는 상기 홈 어플라이언스로부터 획득된 데이터를 제품의 개선이나 신제품 개발에 활용할 수 있다. 한편, 제조사는 홈 어플라이언스로부터 획득된 데이터의 비즈니스적 활용 방안에 대해서도 고민할 수 있다.Meanwhile, as the spread of home appliances based on artificial intelligence is expanded, various data can be obtained from various sensors provided in the home appliances. The manufacturer of the home appliance can utilize the data obtained from the home appliance to improve the product or develop new products. On the other hand, the manufacturer can also worry about the business utilization of the data obtained from the home appliance.
본 발명이 해결하고자 하는 일 과제는, 지역 내 가정 들을 세부 유형에 따라 구분함으로써, 비즈니스 수익을 창출할 수 있는 인공지능 장치를 제공하기 위함이다.The problem to be solved by the present invention is to provide an artificial intelligence device capable of generating business revenues by classifying the local households according to the detailed types.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 지역 내 가정 들을 세부 유형에 따라 구분한 결과를 이용하여 판매 전략 정보를 산출함으로써, 추가적인 수익을 창출할 수 있는 인공지능 장치를 제공하기 위함이다.Another object to be solved by the present invention is to provide an artificial intelligence device capable of generating additional profit by calculating sales strategy information using results obtained by dividing households in detail by type.
본 발명의 일 실시예에 따른 인공지능 장치는, 가정 내에 배치된 적어도 하나의 홈 어플라이언스로부터 사용 데이터를 수신하여 사용 패턴을 획득하고, 사용 패턴을 학습 모델에 입력하여 특정 지역 내 가정들을 유형의 세부 요소에 따라 분류하며, 특정 지역 내 가정들을 유형의 세부 요소에 따라 분류한 분포 데이터를 사업자에게 제공한다.An artificial intelligence device according to an embodiment of the present invention receives usage data from at least one home appliance disposed in a home to obtain a usage pattern, inputs usage patterns to a learning model, , And distributes the distribution data that classifies the assumptions within a specific region according to the type of detail elements.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 인공지능 장치는, 특정 지역 내의 가정 들의 유형의 세부 요소에 대한 분포 데이터에 기초하여 판매 전략 정보를 획득하고, 획득한 판매 전략 정보를 사업자에게 전송한다.The artificial intelligence device according to another embodiment of the present invention acquires sales strategy information based on distribution data on the details of types of assumptions in a specific area and transmits the acquired sales strategy information to the business entity.
본 발명에 따르면, 해당 지역에 인접해 있는 사업자, 예를 들어 편의점, 빵집, 커피전문점, 배달서비스 등에 가구분포 유형 데이터를 판매 제공함으로써 비즈니스 수익을 만들어 낼 수 있다.According to the present invention, it is possible to generate business revenues by selling furniture distribution type data to a business nearby, for example, a convenience store, a bakery, a coffee shop, and a delivery service.
그리고 가구 유형에 맞는 맞춤형 식품, 상품 패키지, 서비스 등을 보다 효율적으로 판매하거나 진열하는 등, 상품 판매 및 서비스 제공의 정교화가 가능해진다. In addition, it is possible to elaborate the sale of goods and the provision of services, such as selling and displaying customized foods, goods packages and services corresponding to furniture types more efficiently.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공지능 장치를 포함하는 시스템의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a system including an artificial intelligence device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공지능 장치의 제어 구성을 나타낸 개략적인 블록도이다.2 is a schematic block diagram showing a control configuration of an artificial intelligence apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 인공 지능 장치의 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.3 is a flowchart illustrating an operation of the artificial intelligence apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른, 학습 모델을 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram for explaining a method of generating a learning model according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른, 홈 어플라이언스로부터 수신된 사용 데이터를 이용하여 분포 데이터를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.5 is a diagram for explaining a method of acquiring distribution data using usage data received from a home appliance according to an embodiment of the present invention.
도 6은 특정 지역 내의 가정 들을 유형의 세부 요소에 따라 나눈 정보를 이용하여 생성한 분포도를 도시한 도면이다.FIG. 6 is a diagram showing a distribution diagram generated by using information obtained by dividing assumptions within a specific region according to detailed elements of a type.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals are used to designate identical or similar elements, and redundant description thereof will be omitted. The suffix "module" and " part "for the components used in the following description are given or mixed in consideration of ease of specification, and do not have their own meaning or role. In the following description of the embodiments of the present invention, a detailed description of related arts will be omitted when it is determined that the gist of the embodiments disclosed herein may be blurred. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. , ≪ / RTI > equivalents, and alternatives.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinals, such as first, second, etc., may be used to describe various elements, but the elements are not limited to these terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises", "having", and the like are used to specify that a feature, a number, a step, an operation, an element, a component, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
본 발명의 구체적인 설명에 앞서, 인공 지능(artificial intelligence, AI)에 대하여 간략히 설명한다.Prior to a specific description of the present invention, a brief description of artificial intelligence (AI) will be given.
인공 지능(artificial intelligence, AI)은 인간의 지능으로 할 수 있는 사고, 학습, 자기계발 등을 컴퓨터가 할 수 있도록 하는 방법을 연구하는 컴퓨터 공학 및 정보기술의 한 분야로, 컴퓨터가 인간의 지능적인 행동을 모방할 수 있도록 하는 것을 의미한다. Artificial intelligence (AI) is a field of computer engineering and information technology that researches how computers can do thinking, learning, and self-development that can be done by human intelligence. It means to be able to imitate behavior.
또한, 인공지능은 그 자체로 존재하는 것이 아니라, 컴퓨터 과학의 다른 분야와 직간접으로 많은 관련을 맺고 있다. 특히 현대에는 정보기술의 여러 분야에서 인공지능적 요소를 도입하여, 그 분야의 문제 풀이에 활용하려는 시도가 매우 활발하게 이루어지고 있다.In addition, artificial intelligence does not exist in its own right, but has many direct and indirect links with other areas of computer science. Especially, in the field of information technology, the artificial intelligence has been introduced in many fields and it has been actively attempted to utilize it to solve problems in the field.
머신 러닝(machine learning)은 인공지능의 한 분야로, 컴퓨터에 명시적인 프로그램 없이 배울 수 있는 능력을 부여하는 연구 분야이다. Machine learning is a field of artificial intelligence, a field of study that gives computers the ability to learn without explicit programming.
구체적으로 머신 러닝은, 경험적 데이터를 기반으로 학습을 하고 예측을 수행하고 스스로의 성능을 향상시키는 시스템과 이를 위한 알고리즘을 연구하고 구축하는 기술이라 할 수 있다. 머신 러닝의 알고리즘들은 엄격하게 정해진 정적인 프로그램 명령들을 수행하는 것이라기보다, 입력 데이터를 기반으로 예측이나 결정을 이끌어내기 위해 특정한 모델을 구축하는 방식을 취한다.Specifically, machine learning is a technology for studying and constructing a system and algorithms for learning, predicting, and improving its performance based on empirical data. Machine learning algorithms are not designed to perform strictly defined static program instructions but rather take the form of building a specific model to derive predictions or decisions based on input data.
용어 ‘머신 러닝’은 용어 ‘기계 학습’과 혼용되어 사용될 수 있다.The term 'machine learning' can be used interchangeably with the term 'machine learning'.
기계 학습에서 데이터를 어떻게 분류할 것인가를 놓고, 많은 기계 학습 알고리즘이 개발되었다. 의사결정나무(Decision Tree)나 베이지안 망(Bayesian network), 서포트벡터머신(SVM: support vector machine), 그리고 인공 신경망(ANN: Artificial Neural Network) 등이 대표적이다.Many machine learning algorithms have been developed on how to classify data in machine learning. Decision Tree, Bayesian network, support vector machine (SVM), and Artificial Neural Network (ANN) are typical examples.
의사결정나무는 의사결정규칙(Decision Rule)을 나무구조로 도표화하여 분류와 예측을 수행하는 분석방법이다.Decision trees are an analytical method that classifies and predicts decision rules by plotting them in a tree structure.
베이지안 망은 다수의 변수들 사이의 확률적 관계(조건부독립성: conditional independence)를 그래프 구조로 표현하는 모델이다. 베이지안 망은 비지도 학습(unsupervised learning)을 통한 데이터마이닝(data mining)에 적합하다. The Bayesian network is a graphical representation of the stochastic relations (conditional independence) between multiple variables. Bayesian networks are suitable for data mining through unsupervised learning.
서포트벡터머신은 패턴인식과 자료분석을 위한 지도 학습(supervised learning)의 모델이며, 주로 분류와 회귀분석을 위해 사용한다.The support vector machine is a model of supervised learning for pattern recognition and data analysis, mainly used for classification and regression analysis.
인공신경망은 생물학적 뉴런의 동작원리와 뉴런간의 연결 관계를 모델링한 것으로 노드(node) 또는 처리 요소(processing element)라고 하는 다수의 뉴런들이 레이어(layer) 구조의 형태로 연결된 정보처리 시스템이다.An artificial neural network is an information processing system in which a number of neurons, called nodes or processing elements, are connected in the form of a layer structure, modeling the connection between neurons and the operating principle of biological neurons.
인공 신경망은 기계 학습에서 사용되는 모델로써, 기계학습과 인지과학에서 생물학의 신경망(동물의 중추신경계 중 특히 뇌)에서 영감을 얻은 통계학적 학습 알고리즘이다.An artificial neural network is a model used in machine learning. It is a statistical learning algorithm that is inspired by neural networks of biology (especially the brain of the animal's central nervous system) in machine learning and cognitive science.
구체적으로 인공신경망은 시냅스(synapse)의 결합으로 네트워크를 형성한 인공 뉴런(노드)이 학습을 통해 시냅스의 결합 세기를 변화시켜, 문제 해결 능력을 가지는 모델 전반을 의미할 수 있다.Specifically, an artificial neural network can refer to an entire model having a problem-solving ability by changing the synaptic bond strength through artificial neurons (nodes) forming a network by the synapse combination.
용어 인공신경망은 용어 뉴럴 네트워크(Neural Network)와 혼용되어 사용될 수 있다.The term artificial neural network can be used interchangeably with the term neural network.
인공신경망은 복수의 레이어(layer)를 포함할 수 있고, 레이어들 각각은 복수의 뉴런(neuron)을 포함할 수 있다. 또한 인공신경망은 뉴런과 뉴런을 연결하는 시냅스를 포함할 수 있다.The artificial neural network may comprise a plurality of layers, each of which may comprise a plurality of neurons. Artificial neural networks can also include synapses that connect neurons to neurons.
인공 신경망은 일반적으로 다음의 세가지 인자, 즉 (1) 다른 레이어의 뉴런들 사이의 연결 패턴 (2) 연결의 가중치를 갱신하는 학습 과정 (3) 이전 레이어로부터 수신되는 입력에 대하여 가중 합을 취하여 출력값을 생성하는 활성화 함수에 의해 정의될 수 있다.The artificial neural network generally takes the following three factors: (1) a connection pattern between neurons in different layers, (2) a learning process to update the weights of connections, (3) ≪ / RTI >
인공 신경망은, DNN(Deep Neural Network), RNN(Recurrent Neural Network), BRDNN(Bidirectional Recurrent Deep Neural Network), MLP(Multilayer Perceptron), CNN(Convolutional Neural Network)와 같은 방식의 네트워크 모델들을 포함할 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.The artificial neural network may include network models such as DNN (Deep Neural Network), RNN (Recurrent Neural Network), BRDNN (Bidirectional Recurrent Deep Neural Network), MLP (Multilayer Perceptron), CNN (Convolutional Neural Network) , But is not limited thereto.
본 명세서에서 용어 ‘레이어’는 용어 ‘계층’과 혼용되어 사용될 수 있다.The term " layer " may be used interchangeably with the term " layer " herein.
인공신경망은 계층 수에 따라 단층 신경망(Single-Layer Neural Networks)과 다층 신경망(Multi-Layer Neural Networks)으로 구분된다.Artificial neural networks are classified into single-layer neural networks and multi-layer neural networks according to the number of layers.
일반적인 단층 신경망은, 입력층과 출력층으로 구성된다.A general neural network consists of an input layer and an output layer.
또한 일반적인 다층 신경망은 입력층(Input Layer)과 은닉층(Hidden Layer), 출력층(Output Layer)으로 구성된다.In addition, a general multilayer neural network consists of an input layer, a hidden layer, and an output layer.
입력층은 외부의 자료들을 받아들이는 층으로서, 입력층의 뉴런 수는 입력되는 변수의 수와 동일하며, 은닉층은 입력층과 출력층 사이에 위치하며 입력층으로부터 신호를 받아 특성을 추출하여 출력층으로 전달한다. 출력층은 은닉층으로부터 신호를 받아 외부로 출력한다. 뉴런간의 입력신호는 0에서 1 사이의 값을 갖는 각각의 연결강도와 곱해진 후 합산되며 이 합이 뉴런의 임계치보다 크면 뉴런이 활성화되어 활성화 함수를 통하여 출력값으로 구현된다. The input layer is a layer that accepts external data. The number of neurons in the input layer is equal to the number of input variables. The hidden layer is located between the input layer and the output layer, receives signals from the input layer, do. The output layer receives a signal from the hidden layer and outputs it to the outside. The input signal between neurons is multiplied by the respective connection strengths between 0 and 1, and then summed. If the sum is larger than the threshold value of the neuron, the neuron is activated and implemented as an output value through the activation function.
한편 입력층과 출력 층 사이에 복수의 은닉층을 포함하는 심층 신경망은, 기계 학습 기술의 한 종류인 딥 러닝을 구현하는 대표적인 인공 신경망일 수 있다.On the other hand, the in-depth neural network including a plurality of hidden layers between the input layer and the output layer may be a representative artificial neural network that implements deep learning, which is one type of machine learning technology.
한편 용어 ‘딥 러닝’은 용어 ‘심층 학습’과 혼용되어 사용될 수 있다.Meanwhile, the term 'deep learning' can be used in combination with the term 'in-depth learning'.
인공 신경망은 훈련 데이터(training data)를 이용하여 학습(training)될 수 있다. 여기서 학습이란, 입력 데이터를 분류(classification)하거나 회귀분석(regression)하거나 군집화(clustering)하는 등의 목적을 달성하기 위하여, 학습 데이터를 이용하여 인공 신경망의 파라미터(parameter)를 결정하는 과정을 의미할 수 있다. 인공 신경망의 파라미터의 대표적인 예시로써, 시냅스에 부여되는 가중치(weight)나 뉴런에 적용되는 편향(bias)을 들 수 있다.Artificial neural networks can be trained using training data. Here, learning means a process of determining a parameter of an artificial neural network using learning data in order to achieve classification, classification, regression, clustering, and the like of input data . Representative examples of parameters of an artificial neural network include a weight applied to a synapse or a bias applied to a neuron.
훈련 데이터에 의하여 학습된 인공 신경망은, 입력 데이터를 입력 데이터가 가지는 패턴에 따라 분류하거나 군집화 할 수 있다. The artificial neural network learned by the training data can sort or group the input data according to the pattern of the input data.
한편 훈련 데이터를 이용하여 학습된 인공 신경망을, 본 명세서에서는 학습 모델(a trained model)이라 명칭 할 수 있다.Meanwhile, the artificial neural network learned using the training data can be referred to as a trained model in this specification.
다음은 인공 신경망의 학습 방식에 대하여 설명한다.The following explains the learning method of artificial neural network.
인공 신경망의 학습 방식은 크게, 지도 학습, 비 지도 학습, 준 지도 학습(Semi-Supervised Learning), 강화 학습(Reinforcement Learning)으로 분류될 수 있다.The learning methods of artificial neural networks can be roughly divided into instructional learning, non-instructional learning, semi-supervised learning, and reinforcement learning.
지도 학습은 훈련 데이터로부터 하나의 함수를 유추해내기 위한 기계 학습의 한 방법이다. Map learning is a method of machine learning to derive a function from training data.
그리고 이렇게 유추되는 함수 중, 연속 적인 값을 출력하는 것을 회귀분석(Regression)이라 하고, 입력 벡터의 클래스(class)를 예측하여 출력하는 것을 분류(Classification)라고 할 수 있다.Among such inferred functions, outputting consecutive values is called regression, and classifying is performed by predicting and outputting a class of an input vector.
지도 학습에서는, 훈련 데이터에 대한 레이블(label)이 주어진 상태에서 인공 신경망을 학습시킨다.In map learning, an artificial neural network is learned in a state where a label for training data is given.
여기서 레이블이란, 훈련 데이터가 인공 신경망에 입력되는 경우 인공 신경망이 추론해 내야 하는 정답(또는 결과 값)을 의미할 수 있다.Here, the label may mean a correct answer (or a result value) to be inferred by the artificial neural network when the training data is input to the artificial neural network.
본 명세서에서는 훈련 데이터가 입력되는 경우 인공 신경망이 추론해 내야 하는 정답(또는 결과값)을 레이블 또는 레이블링 데이터(labeling data)이라 명칭 한다.In this specification, the correct answer (or result value) to be inferred by the artificial neural network when training data is input is called labeling or labeling data.
또한 본 명세서에서는, 인공 신경망의 학습을 위하여 훈련 데이터에 레이블을 설정하는 것을, 훈련 데이터에 레이블링 데이터를 레이블링(labeling) 한다고 명칭 한다.In this specification, labeling of training data for training of artificial neural networks is labeled as labeling data for training data.
이 경우 훈련 데이터와 훈련 데이터에 대응하는 레이블)은 하나의 트레이닝 셋(training set)을 구성하고, 인공 신경망에는 트레이닝 셋의 형태로 입력될 수 있다.In this case, the training data and the label corresponding to the training data) constitute one training set, and the artificial neural network may be input in the form of a training set.
한편 훈련 데이터는 복수의 특징(feature)을 나타내고, 훈련 데이터에 레이블이 레이블링 된다는 것은 훈련 데이터가 나타내는 특징에 레이블이 달린다는 것을 의미할 수 있다. 이 경우 훈련 데이터는 입력 객체의 특징을 벡터 형태로 나타낼 수 있다.On the other hand, training data represents a plurality of features, and labeling labels on training data may mean that the features represented by the training data are labeled. In this case, the training data can represent the characteristics of the input object in a vector form.
인공 신경망은 훈련 데이터와 레이블링 데이터를 이용하여, 훈련 데이터와 레이블링 데이터의 연관 관계에 대한 함수를 유추할 수 있다. 또한 인공 신경망은 유추된 함수에 대한 평가를 통해 인공 신경망의 파라미터를 결정(최적화) 할 수 있다.Artificial neural networks can derive a function of the association between training data and labeling data, using training data and labeling data. In addition, artificial neural networks can determine (optimize) parameters of artificial neural networks by evaluating the inferred functions.
비 지도 학습은 기계 학습의 일종으로, 훈련 데이터에 대한 레이블이 주어지지 않는다.Non-instructional learning is a kind of machine learning, and there is no label for training data.
구체적으로, 비 지도 학습은, 훈련 데이터 및 훈련 데이터에 대응하는 레이블의 연관 관계 보다는, 훈련 데이터 자체에서 패턴을 찾아 분류하도록 인공 신경망을 학습시키는 학습 방법일 수 있다.Specifically, the non-guidance learning may be a learning method in which the artificial neural network is learned so as to find and classify patterns in the training data itself, rather than association of labels corresponding to training data and training data.
비 지도 학습의 예로는, 군집화 또는 독립 성분 분석(Independent Component Analysis)을 들 수 있다.Examples of non-instructional learning include clustering or Independent Component Analysis.
본 명세서에서 용어 ‘군집화’는 용어 ‘클러스터링’과 혼용되어 사용될 수 있다.The term " clustering " as used herein can be used interchangeably with the term " clustering ".
비지도 학습을 이용하는 인공 신경망의 일례로 생성적 적대 신경망(GAN: Generative Adversarial Network), 오토 인코더(AE: Autoencoder)를 들 수 있다.Examples of artificial neural networks that use non-bipartite learning include Generative Adversarial Network (GAN) and Autoencoder (AE).
생성적 적대 신경망이란, 생성기(generator)와 판별기(discriminator), 두 개의 서로 다른 인공지능이 경쟁하며 성능을 개선하는 머신 러닝 방법이다.Generative hostile neural network is a machine learning method that improves performance by competing two different artificial intelligences, a generator and a discriminator.
이 경우 생성기는 새로운 데이터를 창조하는 모형으로, 원본 데이터를 기반으로 새로운 데이터를 생성할 수 있다.In this case, the generator is a model for creating new data, and can generate new data based on the original data.
또한 판별기는 데이터의 패턴을 인식하는 모형으로, 원본 데이터를 기반으로 생성기에서 생성한 새로운 데이터에 대한 진위 여부를 감별하는 역할을 수행할 수 있다.In addition, the discriminator is a model for recognizing patterns of data, and can discriminate authenticity of new data generated by the generator based on original data.
그리고 생성기는 판별기를 속이지 못한 데이터를 입력 받아 학습하며, 판별기는 생성기로부터 속은 데이터를 입력 받아 학습할 수 있다. 이에 따라 생성기는 판별기를 최대한 잘 속이도록 진화할 수 있고, 판별기의 원본 데이터와 생성기에 의해 생성된 데이터를 잘 구분하도록 진화할 수 있다.And the generator learns the data which is not deceived by the discriminator, and the discriminator learns the data from the generator by receiving it. Thus, the generator can evolve to make the discriminator as foolish as possible, and can evolve to distinguish between the original data of the discriminator and the data generated by the generator.
오토 인코더는 입력 자체를 출력으로 재현하는 것을 목표로 하는 신경망이다.The auto encoder is a neural network that aims to reproduce the input itself as an output.
오토 인코더는 입력층, 은닉층 및 출력층을 포함하며, 입력 데이터는 입력 데이터가 입력 계층을 통과하여 은닉 계층으로 들어간다. The auto encoder includes an input layer, a hidden layer, and an output layer, and the input data passes through the input layer and enters the concealment layer.
이 경우 은닉 계층의 노드 수가 입력 계층의 노드 수보다 적으므로 데이터의 차원이 줄어들게 되며, 이에 따라 압축 또는 인코딩이 수행되게 된다.In this case, since the number of nodes in the hidden layer is smaller than the number of nodes in the input layer, the dimension of the data is reduced, and compression or encoding is performed.
또한 은닉 계층에서 출력한 데이터는 출력 계층으로 들어간다. 이 경우 출력 계층의 노드 수는 은닉 계층의 노드 수보다 많으므로, 데이터의 차원이 늘어나게 되며, 이에 따라 압축 해제 또는 디코딩이 수행되게 된다.Also, the data output from the hidden layer enters the output layer. In this case, since the number of nodes in the output layer is larger than the number of nodes in the hidden layer, the dimension of the data is increased, so that decompression or decoding is performed.
한편 오토 인코더는 학습을 통해 뉴런의 연결 강도를 조절함으로써 입력 데이터가 은닉층 데이터로 표현된다. 은닉층에서는 입력층보다 적은 수의 뉴런으로 정보를 표현하는데 입력 데이터를 출력으로 재현할 수 있다는 것은, 은닉층이 입력 데이터로부터 숨은 패턴을 발견하여 표현했다는 것을 의미할 수 있다.On the other hand, the auto encoder adjusts the connection strength of neurons through learning, so that the input data is expressed as hidden layer data. In the hidden layer, the information can be represented by a smaller number of neurons than the input layer. The fact that the input data can be reproduced as output can mean that the hidden layer has discovered and expressed a hidden pattern from the input data.
준 지도 학습은 기계 학습의 일종으로, 레이블이 주어진 훈련 데이터와 레이블이 주어지지 않은 훈련 데이터를 모드 사용하는 학습 방법을 의미할 수 있다.Semi-instructional learning is a kind of machine learning, which can be a learning method that uses labeled training data and training data that is not labeled.
준 지도 학습의 기법 중 하나로, 레이블이 주어지지 않은 훈련 데이터의 레이블을 추론한 후 추론된 라벨을 이용하여 학습을 수행하는 기법이 있으며, 이러한 기법은 레이블링에 소요되는 비용이 큰 경우에 유용하게 사용될 수 있다.One of the techniques of semi-instruction learning is to infer labels of unlabeled training data and then perform learning using inferred labels. This technique is useful when labeling cost is high. .
강화 학습은, 에이전트(Agent)가 매 순간 어떤 행동을 해야 좋을지 판단할 수 있는 환경이 주어진다면, 데이터 없이 경험으로 가장 좋을 길을 찾을 수 있다는 이론이다. Reinforcement learning is the theory that if an agent is able to determine what action each agent should do at any given moment, then the best path to experience can be found without data.
강화 학습은 주로 마르코프 결정 과정(MDP: Markov Decision Process)에 의하여 수행될 수 있다.Reinforcement learning can be performed mainly by the Markov Decision Process (MDP).
마르코프 결정 과정을 설명하면, 첫 번째로 에이전트가 다음 행동을 하기 위해 필요한 정보들이 구성된 환경이 주어지며, 두 번째로 그 환경에서 에이전트가 어떻게 행동할지 정의하고, 세 번째로 에이전트가 무엇을 잘하면 보상(reward)를 주고 무엇을 못하면 벌점(penalty)을 줄지 정의하며, 네 번째로 미래의 보상이 최고점에 이를 때까지 반복 경험하여 최적의 정책(policy)을 도출하게 된다.The Markov decision process is described as follows: First, the agent is given an environment in which information necessary for the next action is configured. Second, the agent defines how the agent behaves in the environment. Third, and the penalty will be given to what if you fail to do what you can do, and the fourth time you will experience the best policy until the future compensation reaches its peak.
인공 신경망은 모델의 구성, 활성 함수(Activation Function), 손실 함수(Loss Function) 또는 비용 함수(Cost Function), 학습 알고리즘, 최적화 알고리즘 등에 의해 그 구조가 특정되며, 학습 전에 하이퍼파라미터(Hyperparameter)가 미리 설정되고, 이후에 학습을 통해 모델 파라미터(Model Parameter)가 설정되어 내용이 특정될 수 있다.The structure of the artificial neural network is specified by the structure of a model, an activation function, a loss function or a cost function, a learning algorithm, an optimization algorithm, etc., and a hyperparameter is pre- And then the model parameter is set through learning to specify the content.
예컨대, 인공 신경망의 구조를 결정하는 요소에는 은닉층의 개수, 각 은닉층에 포함된 은닉 노드의 개수, 입력 특징 벡터(Input Feature Vector), 대상 특징 벡터(Target Feature Vector) 등이 포함될 수 있다.For example, factors for determining the structure of the artificial neural network may include the number of hidden layers, the number of hidden nodes included in each hidden layer, an input feature vector, and a target feature vector.
하이퍼파라미터는 모델 파라미터의 초기값 등과 같이 학습을 위하여 초기에 설정하여야 하는 여러 파라미터들을 포함한다. 그리고, 모델 파라미터는 학습을 통하여 결정하고자 하는 여러 파라미터들을 포함한다.The hyper parameters include various parameters that must be initially set for learning, such as initial values of the model parameters. The model parameters include various parameters to be determined through learning.
예컨대, 하이퍼파라미터에는 노드 간 가중치 초기값, 노드 간 편향 초기값, 미니 배치(Mini-batch) 크기, 학습 반복 횟수, 학습률(Learning Rate) 등이 포함될 수 있다. 그리고, 모델 파라미터에는 노드 간 가중치, 노드 간 편향 등이 포함될 수 있다.For example, the hyperparameter may include a node initial weight value, an initial node deflection value, a mini-batch size, a learning iteration count, a learning rate, and the like. The model parameters may include weight between nodes, deviation between nodes, and the like.
손실 함수는 인공 신경망의 학습 과정에서 최적의 모델 파라미터를 결정하기 위한 지표(기준)로 이용될 수 있다. 인공 신경망에서 학습은 손실 함수를 줄이기 위하여 모델 파라미터들을 조작하는 과정을 의미하며, 학습의 목적은 손실 함수를 최소화하는 모델 파라미터를 결정하는 것으로 볼 수 있다.The loss function can be used as an index to determine the optimal model parameters in the learning process of artificial neural networks. Learning in artificial neural networks means manipulating the model parameters to reduce the loss function, and the goal of learning is to determine the model parameters that minimize the loss function.
손실 함수는 주로 평균 제곱 오차(MSE: Mean Squared Error) 또는 교차 엔트로피 오차(CEE, Cross Entropy Error)를 사용할 수 있으며, 본 발명이 이에 한정되지는 않는다. The loss function may mainly use a mean squared error (MSE) or a cross entropy error (CEE), and the present invention is not limited thereto.
교차 엔트로피 오차는 정답 레이블이 원 핫 인코딩(one-hot encoding)된 경우에 사용될 수 있다. 원 핫 인코딩은 정답에 해당하는 뉴런에 대하여만 정답 레이블 값을 1로, 정답이 아닌 뉴런은 정답 레이블 값이 0으로 설정하는 인코딩 방법이다.The cross entropy error can be used when the correct label is one-hot encoded. The raw hot encoding is an encoding method in which the correct label value is set to 1 only for the neuron corresponding to the correct answer and the correct label value is set to 0 for the neuron not the correct answer.
머신 러닝 또는 딥 러닝에서는 손실 함수를 최소화하기 위하여 학습 최적화 알고리즘을 이용할 수 있으며, 학습 최적화 알고리즘에는 경사 하강법(GD: Gradient Descent), 확률적 경사 하강법(SGD: Stochastic Gradient Descent), 모멘텀(Momentum), NAG(Nesterov Accelerate Gradient), Adagrad, AdaDelta, RMSProp, Adam, Nadam 등이 있다.In the machine learning or the deep learning, a learning optimization algorithm can be used to minimize the loss function. The learning optimization algorithm includes GD (Gradient Descent), Stochastic Gradient Descent (SGD), Momentum ), NAG (Nesterov Accelerate Gradient), Adagrad, AdaDelta, RMSProp, Adam, and Nadam.
경사 하강법은 현재 상태에서 손실 함수의 기울기를 고려하여 손실 함수값을 줄이는 방향으로 모델 파라미터를 조정하는 기법이다. The slope descent method is a technique of adjusting the model parameters in the direction of decreasing the loss function value in consideration of the slope of the loss function in the current state.
모델 파라미터를 조정하는 방향은 스텝(step) 방향, 조정하는 크기는 스텝 사이즈(size)라고 칭한다.The direction in which the model parameter is adjusted is referred to as a step direction, and the size to be adjusted is referred to as a step size (size).
이때, 스텝 사이즈는 학습률을 의미할 수 있다.At this time, the step size may mean the learning rate.
경사 하강법은 손실 함수를 각 모델 파라미터들로 편미분하여 기울기를 획득하고, 모델 파라미터들을 획득한 기울기 방향으로 학습률만큼 변경하여 갱신할 수 있다.The slope descent method can be updated by partially differentiating the loss function with each model parameter to obtain the slope and changing the learning parameters in the gradient direction in which the model parameters are obtained.
확률적 경사 하강법은 학습 데이터를 미니 배치로 나누고, 각 미니 배치마다 경사 하강법을 수행하여 경사 하강의 빈도를 높인 기법이다.The stochastic descent method divides training data into mini - batches, and performs a slope descent method for each mini - batch to increase the frequency of slope descent.
Adagrad, AdaDelta 및 RMSProp는 SGD에서 스텝 사이즈를 조절하여 최적화 정확도를 높이는 기법이다. SGD에서 모멘텀 및 NAG는 스텝 방향을 조절하여 최적화 정확도를 높이는 기법이다. Adam은 모멘텀과 RMSProp를 조합하여 스텝 사이즈와 스텝 방향을 조절하여 최적화 정확도를 높이는 기법이다. Nadam은 NAG와 RMSProp를 조합하여 스텝 사이즈와 스텝 방향을 조절하여 최적화 정확도를 높이는 기법이다.Adagrad, AdaDelta, and RMSProp are techniques that improve the optimization accuracy by adjusting the step size in SGD. In SGD, momentum and NAG are techniques that increase the optimization accuracy by adjusting the step direction. Adam combines momentum and RMSProp to adjust the step size and step direction to improve optimization accuracy. Nadam is a technique that combines NAG and RMSProp to improve the optimization accuracy by adjusting the step size and step direction.
인공 신경망의 학습 속도와 정확도는 인공 신경망의 구조와 학습 최적화 알고리즘의 종류뿐만 아니라, 하이퍼파라미터에 크게 좌우되는 특징이 있다. 따라서, 좋은 학습 모델을 획득하기 위하여는 적당한 인공 신경망의 구조와 학습 알고리즘을 결정하는 것뿐만 아니라, 적당한 하이퍼파라미터를 설정하는 것이 중요하다.The learning speed and accuracy of the artificial neural network are characterized not only by the structure of the artificial neural network and the kinds of learning optimization algorithms, but also by the hyper parameters. Therefore, in order to obtain a good learning model, it is important not only to determine a proper artificial neural network structure and a learning algorithm, but also to set an appropriate hyperparameter.
통상적으로 하이퍼파라미터는 실험적으로 다양한 값으로 설정해가며 인공 신경망을 학습시켜보고, 학습 결과 안정적인 학습 속도와 정확도를 제공하는 최적의 값으로 설정한다.Typically, the hyperparameter is experimentally set to various values, and the artificial neural network is learned, and the learning result is set to an optimal value that provides stable learning speed and accuracy.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공지능 장치를 포함하는 시스템의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a system including an artificial intelligence device according to an embodiment of the present invention.
이하 도면들에서, 사업자(200)는 가정에 상거래 서비스를 제공하는 사람(또는 기업)이나, 상거래 서비스를 제공하는 사람(또는 기업)에게 상거래 관련 정보를 제공하는 사람(또는 기업)이 운영하는 단말기나 서버를 의미할 수 있다.In the following drawings, the business entity 200 is a terminal (or a company) operated by a person (or a company) who provides commerce-related information to a person (or a company) who provides a commerce service to a home or a person Or server.
한편 인공지능 장치(10)는 홈 어플라이언스(20)의 제조사에 의해 운영되는 서버일 수 있으나, 반드시 그러한 것은 아니다.Meanwhile, the artificial intelligence device 10 may be a server operated by the manufacturer of the home appliance 20, but it is not necessarily the case.
인공지능 장치(10)는 복수의 가정(2200, 2300, 2400, 2500, 2600, 2700, 2800, 2900, 3000, 3100, 3200) 내에 배치된 적어도 하나의 홈 어플라이언스와 네트워크를 통해 연결될 수 있다.The artificial intelligence apparatus 10 may be connected via a network with at least one home appliance disposed in a plurality of assumptions 2200, 2300, 2400, 2500, 2600, 2700, 2800, 2900, 3000, 3100, 3200.
여기서 복수의 가정(2200, 2300, 2400, 2500, 2600, 2700, 2800, 2900, 3000, 3100, 3200)은 다양한 지역에 위치할 수 있다.The plurality of assumptions 2200, 2300, 2400, 2500, 2600, 2700, 2800, 2900, 3000, 3100, 3200 can be located in various regions.
예를 들어 제1 그룹의 가정(2200, 2300, 2400, 2500)은 제1 지역에, 제2 그룹의 가정(2600, 2700, 2800, 2900)은 제2 지역에, 제3 그룹의 가정(3000, 3100, 3200)은 제3 지역에 위치할 수 있다.For example, the first group of assumptions 2200, 2300, 2400, and 2500 may be stored in a first region, the second group of assumptions 2600, 2700, 2800, and 2900 may be stored in a second region, , 3100, 3200) may be located in the third area.
여기서 지역은 읍, 면, 동, 구, 시, 도 등의 행정 구역을 의미할 수 있으나 이에 한정되지 않으며, 다양한 기준에 의해 구분될 수 있다.Here, the area may refer to administrative districts such as Eup, Myeon, Dong, Ward, City, and Province, but it is not limited to this and can be classified by various criteria.
인공지능 장치(10)는 복수의 가정(2200, 2300, 2400, 2500, 2600, 2700, 2800, 2900, 3000, 3100, 3200) 내에 배치된 적어도 하나의 홈 어플라이언스로부터 사용 데이터를 수신할 수 있다.The artificial intelligence device 10 may receive usage data from at least one home appliance disposed within a plurality of assumptions 2200, 2300, 2400, 2500, 2600, 2700, 2800, 2900, 3000, 3100, 3200.
일 례로, 인공지능 장치(10)는 제1 가정(2200)에 배치된 적어도 하나의 홈 어플라이언스(2210)로부터, 적어도 하나의 홈 어플라이언스(2210) 각각의 사용 데이터를 수신할 수 있다.The artificial intelligence device 10 may receive usage data for each of the at least one home appliances 2210 from at least one home appliance 2210 disposed in the first home 2200. [
한편 인공지능 장치(10)는 사용 데이터에 기초하여 가정에서의 사용 패턴을 획득할 수 있다.On the other hand, the artificial intelligence apparatus 10 can acquire a usage pattern in the home based on usage data.
또한 인공지능 장치(10)는 특정 지역 내의 가정들로부터 획득된 사용 패턴을 이용하여 특정 지역 내의 가정 들을 유형의 세부 요소에 따라 나눈 결과 값을 출력할 수 있다.Also, the artificial intelligence device 10 can output the results obtained by dividing the assumptions in the specific region according to the detailed elements of the type, using the usage pattern obtained from the assumptions within the specific region.
그리고 인공지능 장치(10)는 결과 값을 이용하여 특정 지역 내의 가정 들의 유형에 대한 분포 데이터를 획득하고, 획득된 분포 데이터를 사업자(200)에게 제공할 수 있다.The artificial intelligence apparatus 10 may then use the resultant values to obtain distribution data on the types of assumptions in the specific area and to provide the obtained distribution data to the business entity 200. [
홈 어플라이언스(2210)는 특정 공간(예컨대, 가정 내)에 배치되어, 고유의 기능을 제공하는 장치에 해당한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 홈 어플라이언스(2210)는 공기조화기, 로봇 청소기, 냉장고, 세탁기 등을 포함할 수 있다.The home appliance 2210 corresponds to a device that is disposed in a specific space (e.g., in a home) and provides a unique function. As shown in FIG. 1, the home appliance 2210 may include an air conditioner, a robot cleaner, a refrigerator, a washing machine, and the like.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 인공지능 장치의 제어 구성을 나타낸 개략적인 블록도이다.2 is a schematic block diagram showing a control configuration of an artificial intelligence apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 인공지능 장치(100)는 프로세서(110), 통신부(120), 메모리(130), 분석 모듈(140) 및 학습 모델(150)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the artificial intelligence apparatus 100 may include a processor 110, a communication unit 120, a memory 130, an analysis module 140, and a learning model 150.
프로세서(110)는 인공지능 장치(10)에 포함된 구성들의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예컨대, 프로세서(11)는 적어도 하나의 집적 회로, ASIC(application specific integrated circuit), CPU, AP(application processor), 마이크로컴퓨터 등을 포함할 수 있다.The processor 110 may control the overall operation of the configurations contained in the artificial intelligence device 10. For example, the processor 11 may include at least one integrated circuit, an application specific integrated circuit (ASIC), a CPU, an application processor (AP), a microcomputer, or the like.
통신부(120)는, 네트워크를 통해 인공지능 장치(100)를 적어도 하나의 홈 어플라이언스(20)와 연결시키기 위한 적어도 하나의 통신 모듈을 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 통신 모듈 각각은 서로 다른 유/무선 통신 방식을 지원할 수 있다. 인공지능 장치(100)는 통신부(120)를 통해 적어도 하나의 홈 어플라이언스(2210)로부터 이벤트 정보를 수신할 수 있다.The communication unit 120 may include at least one communication module for connecting the artificial intelligence device 100 with at least one home appliance 20 through a network. Each of the at least one communication module may support different wired / wireless communication schemes. The artificial intelligence apparatus 100 may receive event information from at least one home appliance 2210 through the communication unit 120. [
또한, 통신부(120)는 적어도 하나의 통신 모듈을 이용하여, 인공지능 장치(100)를 복수의 가정 내 홈 어플라이언스 및 사업자(200)와 연결할 수 있다.In addition, the communication unit 120 may connect the artificial intelligence apparatus 100 to a plurality of home appliances and businesses 200 using at least one communication module.
메모리(130)에는, 인공지능 장치(100)에 포함된 구성 요소들의 동작을 제어하기 위한 제어 데이터나, 통신부(120) 등을 통해 수신되는 정보나 데이터를 저장할 수 있다.The memory 130 may store control data for controlling the operation of the components included in the artificial intelligent device 100 or information or data received through the communication unit 120 or the like.
특히, 메모리(130)에는 분석 모듈(140) 및 학습 모델(150)의 실행을 위한 프로그램 데이터 및 각 모듈(140, 150)의 동작과 관련된 데이터 및 알고리즘이 저장될 수 있다. In particular, the memory 130 may store program data for execution of the analysis module 140 and the learning model 150, and data and algorithms related to the operation of each module 140, 150.
예컨대, 메모리(130)에는 사용 데이터에 기초하여 생성된 사용 패턴이 저장될 수 있다.For example, the usage pattern generated based on the usage data may be stored in the memory 130. [
분석 모듈(140)는 홈 어플라이언스로부터 수신된 사용 데이터에 기초하여 가정에서의 사용 패턴을 획득할 수 있다.The analysis module 140 may obtain a usage pattern in the home based on the usage data received from the home appliance.
학습 모델(150)은 특정 지역 내의 가정 들로부터 획득된 사용 패턴을 이용하여 특정 지역 내의 가정 들을 유형의 세부 요소에 따라 나눈 결과 값을 출력할 수 있다.The learning model 150 may output a result obtained by dividing the assumptions within a specific region by the detail elements of the type using the usage pattern obtained from the assumptions within the specific region.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 인공 지능 장치의 동작을 설명하기 위한 플로우차트이다.3 is a flowchart illustrating an operation of the artificial intelligence apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 인공지능 장치는, 복수의 가정의 사용 패턴을 이용하여 뉴럴 네트워크를 트레이닝 하여 학습 모델을 생성하는 단계(S310), 가정 내에 배치된 적어도 하나의 홈 어플라이언스로부터 사용 데이터를 수신하는 단계(S320), 상기 사용 데이터에 기초하여, 상기 가정에서의 사용 패턴을 획득하는 단계(S330), 특정 지역 내의 가정 들로부터 획득된 상기 사용 패턴을 이용하여, 상기 특정 지역 내의 가정 들을 유형의 세부 요소에 따라 나눈 결과 값을 출력하는 단계(S340), 및 상기 결과 값을 이용하여 상기 특정 지역 내의 가정 들의 유형에 대한 분포 데이터를 사업자에게 제공하는 단계(S350)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 3, an artificial intelligence apparatus according to an embodiment of the present invention includes a step of generating a learning model by training a neural network using a plurality of assumption patterns (S310) The method comprising: receiving usage data from an appliance (S320); acquiring a usage pattern in the assumption (S330) based on the usage data; using the usage pattern obtained from assumptions in a specific area, (S340) of outputting a result obtained by dividing the assumptions in the region according to the detailed elements of the type (S340), and providing the distribution data on the type of the assumptions in the specific region to the business entity using the resultant value can do.
복수의 가정의 사용 패턴을 이용하여 뉴럴 네트워크를 트레이닝 하여 학습 모델을 생성하는 단계(S310)에 대해서는 도 4를 참고하여 설명한다.The step of generating a learning model (S310) by training a neural network using usage patterns of a plurality of assumptions will be described with reference to FIG.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른, 학습 모델을 생성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.4 is a diagram for explaining a method of generating a learning model according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 학습 모델(530)이 뉴럴 네트워크의 학습 장치(1000)에서 생성되는 것으로 설명한다. 다만 이하의 과정은 인공지능 장치(100)에서도 수행될 수 있다.Hereinafter, it is assumed that the learning model 530 is generated in the learning apparatus 1000 of the neural network. However, the following process can also be performed in the artificial intelligence apparatus 100. [
뉴럴 네트워크의 학습 장치(1000)는, 데이터 입력부(1010), 프로세서(1020) 및 뉴럴 네트워크(1030)를 포함할 수 있다.The learning apparatus 1000 of the neural network may include a data input unit 1010, a processor 1020, and a neural network 1030. [
데이터 입력부(1010)는 입력 데이터를 수신할 수 있다. 이 경우 데이터 입력부(1010)는 훈련 데이터를 수신할 수 있으며, 가공되지 않은 데이터를 수신할 수도 있다.The data input unit 1010 can receive input data. In this case, the data input unit 1010 may receive training data and may receive unprocessed data.
데이터 입력부(1010)가 가공되지 않은 데이터를 수신한 경우, 프로세서(1020)는 수신된 데이터를 전처리 하여 뉴럴 네트워크(1030)에 입력이 가능한 훈련데이터를 생성할 수 있다.When the data input unit 1010 receives the raw data, the processor 1020 can preprocess the received data to generate training data that can be input to the neural network 1030. [
뉴럴 네트워크(1030)는 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있으며, 뉴럴 네트워크(1030)의 일부 또는 전부가 소프트웨어로 구현되는 경우 뉴럴 네트워크(1030)를 구성하는 하나 이상의 명령어는 뉴럴 네트워크의 학습 장치(1000)에 포함되는 메모리(미도시)에 저장될 수 있다.The neural network 1030 may be implemented in hardware, software, or a combination of hardware and software, and in the case where some or all of the neural network 1030 is implemented in software, (Not shown) included in the learning apparatus 1000 of FIG.
프로세서(1020)는 훈련 데이터 또는 트레이닝 셋(training set)을 뉴럴 네트워크(1030)에 입력하여 뉴럴 네트워크(1030)를 훈련(training)시킬 수 있다.The processor 1020 may enter training data or a training set into the neural network 1030 to train the neural network 1030. [
프로세서(1020)는 인공 신경망(Artificial Neural Network, ANN)을 반복적으로 학습시킴으로써, 인공 신경망(Artificial Neural Network, ANN)의 파라미터를 결정(최적화)할 수 있다.The processor 1020 can determine (optimize) the parameters of the Artificial Neural Network (ANN) by repeatedly learning the Artificial Neural Network (ANN).
이와 같이 훈련 데이터를 이용하여 학습됨으로써 파라미터가 결정된 인공 신경망을, 본 명세서에서는 학습 모델(a trained model)(530)이라 명칭할 수 있다.The artificial neural network whose parameters have been determined by learning using the training data can be referred to as a trained model 530 in this specification.
한편 학습 모델(a trained model)(530)은 훈련 데이터가 아닌 새로운 입력 데이터에 대하여 결과 값을 추론해 내는데 사용될 수 있다On the other hand, a trained model 530 can be used to infer results for new input data rather than training data
먼저 지도 학습에 기반하여 뉴럴 네트워크를 트레이닝 하는 방법에 대하여 설명한다.First, a method of training a neural network based on map learning will be described.
본 발명에서는, 사용 패턴(410)가 훈련 데이터로 사용될 수 있으며, 유형의 세부 요소가 레이블로써 사용 패턴(410)과 함께 뉴럴 네트워크에 입력될 수 있다.In the present invention, the usage pattern 410 may be used as training data, and the details of the type may be input to the neural network together with the usage pattern 410 as a label.
구체적으로 프로세서(1020)는 사용 패턴(410) 및 사용 패턴(410)에 대응하는 유형의 세부 요소를 이용하여 뉴럴 네트워크를 트레이닝 할 수 있다.Specifically, the processor 1020 may train the neural network using a type of detail element corresponding to the usage pattern 410 and the usage pattern 410. [
여기서 사용 패턴(410)은 홈 어플라이언스의 보유 상태(411) 및 홈 어플라이언스의 동작 상태(412)를 포함할 수 있다.The usage pattern 410 may include a hold state 411 of the home appliance and an operation state 412 of the home appliance.
예를 들어 홈 어플라이언스의 보유 상태(411)는 냉장고의 보유 여부, 식기 세척기의 보유 여부, 공기 청정기의 보유 여부, 전자레인지의 보유 여부, 가스레인지의 보유 여부, TV의 보유 여부, 에어컨의 보유 여부 등, 가정 내 배치된 홈 어플라이언스들의 보유 여부를 포함할 수 있다.For example, the holding state 411 of the home appliance indicates whether or not the refrigerator is held, whether or not the dishwasher is held, whether the air purifier is held, whether the microwave oven is held, whether the oven has a gas range, Or home appliances deployed in the home.
그리고 홈 어플라이언스의 동작 상태(412)는 홈 어플라이언스의 사용 횟수, 홈 어플라이언스를 사용한 시점, 홈 어플라이언스를 사용한 시간 구간, 홈 어플라이언스의 설정(예를 들어 전자레인지의 경우 오븐 기능이나 해동 기능, 에어컨의 경우 설정 온도나 운전 모드 등) 등을 포함할 수 있다.The operation state 412 of the home appliance may include the number of times the home appliance is used, the time when the home appliance is used, the time interval using the home appliance, the setting of the home appliance (for example, oven function or thawing function for a microwave oven, A set temperature, an operation mode, etc.).
또한 유형은, 가구 구성원의 수, 가구 구성원 또는 소득 형태일 수 있다.The type can also be the number of household members, household members or income type.
유형이 가구 구성원의 수인 경우, 유형의 세부 요소는 1인 가구, 2인 가구, 3인 가구, 4인 이상 가구, 다인가구 등을 포함할 수 있다.If the type is the number of household members, the details of the type can include one person, two people, three people, four or more people, and multi-family households.
유형이 가구 구성원인 경우, 유형의 세부 요소는 부부로 구성된 가구, 부부와 자식으로 구성된 가구, 구성원의 성별, 30대 이하의 구성원들로 구성된 가구, 60대 이상의 구성원들로 구성된 가구 등을 포함할 수 있다.If the type is a household member, the detailed elements of the type include household composed of a couple, family composed of a couple and a child, gender of a member, household composed of members under 30 members, household composed of members of 60 members or more .
유형이 소득 형태인 경우, 유형의 세부 요소는 외벌이 가구, 맞벌이 가구 등을 포함할 수 있다.If the type is an income type, the details of the type may include household income, family income, etc.
한편 사용 패턴(410)는 특정 가정 내의 하나 이상의 홈 어플라이언스의 사용 패턴일 수 있으며, 사용 패턴(410)에 대응하는 유형의 세부 요소는 상기 특정 가정의 가구 구성일 수 있다.On the other hand, usage pattern 410 may be a usage pattern of one or more home appliances in a particular home, and a sub-type of type corresponding to usage pattern 410 may be a household composition of the particular home.
한편 유형의 세부 요소는 홈 어플라이언스를 서버에 등록하는 경우 설문 조사를 진행하는 방식 등으로 획득될 수 있다.On the other hand, the details of the type can be obtained, for example, by conducting surveys when registering a home appliance with a server.
한편 프로세서(1020)는 복수의 가정의 사용 패턴 및 사용 패턴에 대응하는 유형의 세부 요소를 이용하여 뉴럴 네트워크를 트레이닝 할 수 있다.Meanwhile, the processor 1020 may train the neural network using the sub-elements of the type corresponding to usage patterns and usage patterns of a plurality of households.
예를 들어 프로세서(1020)는, 제1 가구 내 하나 이상의 홈 어플라이언스의 사용 패턴 및 제1 가구의 유형의 세부 요소를 이용하여 뉴럴 네트워크를 트레이닝 하고, 제2 가구 내 하나 이상의 홈 어플라이언스의 사용 패턴 및 제2 가구의 유형의 세부 요소를 이용하여 뉴럴 네트워크를 트레이닝 할 수 있다.For example, the processor 1020 may be configured to train a neural network using the usage patterns of one or more home appliances in the first household and the details of the type of first furniture, The neural network can be trained using the details of the type of the second household.
이에 따라 다양한 사용 패턴 및 유형의 세부 요소가 훈련 데이터로써 뉴럴 네트워크(1030)에 입력될 수 있다.Accordingly, various usage patterns and sub-types of elements can be input to the neural network 1030 as training data.
이 경우 프로세서(1020)는 지도 학습을 이용하여 뉴럴 네트워크를 반복적으로 트레이닝 할 수 있다.In this case, the processor 1020 may repeatedly train the neural network using map learning.
이 경우 뉴럴 네트워크는(1030)는 사용 패턴 및 사용 패턴에 대응하는 유형의 세부 요소를 이용하여 사용 패턴과 유형의 세부 요소의 연관 관계에 대한 함수를 유추할 수 있다. 또한 뉴럴 네트워크(1030)는 유추된 함수에 대한 평가를 통해 뉴럴 네트워크(1030)의 파라미터를 결정(최적화) 할 수 있다.In this case, the neural network 1030 can derive a function of the usage pattern and the relation of the sub-elements of the type using the sub-elements of the type corresponding to the usage pattern and the usage pattern. The neural network 1030 may also determine (optimize) the parameters of the neural network 1030 through an evaluation of the inferred function.
이에 따라 트레이닝 된 뉴럴 네트워크는 사용 패턴을 유형의 세부 요소에 따라 분류(classification)할 수 있다.Thus, the trained neural network can classify usage patterns according to the type of detail elements.
다음은 비 지도 학습에 기반하여 뉴럴 네트워크를 트레이닝 하는 방법에 대하여 설명한다.The following describes how to train a neural network based on non-instructional learning.
비 지도 학습은 훈련 데이터 자체에서 패턴을 찾아 분류하도록 인공 신경망을 학습시키는 학습 방법일 수 있다. 그리고 클러스터링은 인공 신경망에서 획득된 특징 벡터들을 유한 개의 클러스터로 군집하는 과정을 의미할 수 있다.Non - instructional learning can be a learning method that learns artificial neural networks to find and classify patterns in training data itself. And clustering can be a process of clustering feature vectors obtained from artificial neural networks into finite clusters.
한편 비지도 학습의 하나의 방법으로, k-평균(K-means Clustering) 알고리즘이 사용될 수 있다.On the other hand, as a method of non-mapping learning, a k-means clustering algorithm can be used.
k-평균 군집화 알고리즘은 분리형 군집화 알고리즘 가운데 하나로, 주어진 데이터를 k개의 클러스터로 묶는 알고리즘이다. 각 군집은 하나의 중심(centroid)를 가진다. 각 개체는 가장 가까운 중심에 할당되며, 같은 중심에 할당된 개체들이 모여 하나의 군집을 형성한다. 사용자가 사전에 군집 수(k)가 정해야 알고리즘을 실행할 수 있다. 각 클러스터와 거리 차이의 분산을 최소화하는 방식으로 동작한다. The k-mean clustering algorithm is one of the separate clustering algorithms, and it is an algorithm that groups given data into k clusters. Each cluster has one centroid. Each object is assigned to the nearest center, and individuals assigned to the same center are gathered to form a cluster. The user must set the number of clusters (k) in advance to execute the algorithm. And operates in a manner that minimizes dispersion of the distance difference with each cluster.
따라서 가구들의 분류 목표에 따라 유형이나 유형의 세부 요소가 결정되며, 프로세서(1020)는 사용 패턴을 상기 결정된 유형이나 유형의 세부 요소에 따라 분류할 수 있도록 뉴럴 네트워크를 트레이닝 할 수 있다.Therefore, the detailed elements of the type or type are determined according to the classification goals of the households, and the processor 1020 can train the neural network so that the usage patterns can be classified according to the determined types or the detailed elements of the types.
예를 들어 분류 목표가 1인 가구 및 다인 가구인 경우, 군집 수는 2로 결정되고, 1인 가구와 다인 가구를 분류하기 위한 초기 파라미터가 설정될 수 있다. 그리고 프로세서(1020)가 훈련 데이터로써 사용 패턴을 입력하면, 뉴럴 네트워크는 사용 패턴과 각 클러스터와의 거리 차이의 분산을 최소화 하도록 파라미터를 설정할 수 있다.For example, in the case of a household with a classification target of 1 or a multinational household, the number of clusters is determined to be 2, and an initial parameter for classifying a single household and a multinational household can be set. When the processor 1020 inputs the usage pattern as training data, the neural network can set the parameters to minimize the variance of the distance between the usage patterns and the respective clusters.
이에 따라 트레이닝 된 뉴럴 네트워크는 사용 패턴을 유형의 세부 요소에 따라 군집화(clustering)할 수 있다.The trained neural network can thus clustering usage patterns according to the type of detail elements.
한편 학습 모델(a trained model)(530)은 훈련 데이터가 아닌 새로운 입력 데이터에 대하여 결과 값을 추론해 내는데 사용될 수 있다.On the other hand, a trained model 530 can be used to infer results for new input data rather than training data.
한편 학습 모델(a trained model)(530)은 하나 이상의 유형에 각각 대응하는 하나 이상의 학습 모델을 포함할 수 있다.While a trained model 530 may include one or more learning models each corresponding to one or more types.
구체적으로 학습 모델(a trained model)(530)은, 가구 구성원의 수에 대응하는 제1 학습 모델, 가구 구성원에 대응하는 제2 학습 모델 및 소득 형태에 대응하는 제3 학습 모델을 포함할 수 있다.Specifically, the a trained model 530 may include a first learning model corresponding to the number of household members, a second learning model corresponding to the household member, and a third learning model corresponding to the income type .
여기서 제1 학습 모델은, 가정 들을 가구 구성원의 수의 세부 요소에 따라 나누도록 분류(classification) 또는 군집화(clustering)) 트레이닝 된 뉴럴 네트워크일 수 있다.Where the first learning model may be a trained neural network that classifies or clusters the families into subdivisions according to the number of household members.
그리고 제2 학습 모델은, 가정 들을 가구 구성원의 세부 요소에 따라 나누도록 분류(classification) 또는 군집화(clustering)) 트레이닝 된 뉴럴 네트워크일 수 있다.And the second learning model may be a trained neural network that classifies or clusters the families into subdivisions of household members.
또한 제3 학습 모델은, 가정 들을 소득 형태의 세부 요소에 따라 나누도록 분류(classification) 또는 군집화(clustering)) 트레이닝 된 뉴럴 네트워크일 수 있다.The third learning model may also be a trained neural network that classifies or clusters the families into subdivisions of the income type.
한편 학습 모델(530)은 인공지능 장치(100)에 탑재될 수 있다.On the other hand, the learning model 530 may be mounted on the artificial intelligence apparatus 100. [
한편 학습 모델(530)은 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있으며, 학습 모델의 일부 또는 전부가 소프트웨어로 구현되는 경우 학습 모델을 구성하는 하나 이상의 명령어는 인공지능 장치(100)의 메모리(130)에 저장될 수 있다.Meanwhile, the learning model 530 may be implemented by hardware, software, or a combination of hardware and software. When a part or the whole of the learning model is implemented by software, one or more commands constituting the learning model may be generated by the artificial intelligence apparatus 100 And may be stored in the memory 130.
다음은 S320, S330, S340, S350와 관련하여 도 5를 참고하여 설명한다.The following will be described with reference to FIG. 5 in connection with S320, S330, S340, and S350.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른, 홈 어플라이언스로부터 수신된 사용 데이터를 이용하여 분포 데이터를 획득하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.5 is a diagram for explaining a method of acquiring distribution data using usage data received from a home appliance according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 프로세서(110)는 통신부(120)를 통하여 복수의 가정들에 배치된 적어도 하나의 홈 어플라이언스로부터 사용 데이터를 수신할 수 있다. Referring to FIG. 5, the processor 110 may receive usage data from at least one home appliance disposed in a plurality of households through the communication unit 120.
이 경우 분석 모듈(120)는 사용 데이터에 기초하여 가정에서의 사용 패턴을 획득할 수 있다.In this case, the analysis module 120 may obtain a usage pattern in the home based on the usage data.
구체적으로 사용 데이터는 홈 어플라이언스의 식별 데이터 및 홈 어플라이언스의 동작 데이터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Specifically, the usage data may include at least one of identification data of the home appliance and operation data of the home appliance.
여기서 홈 어플라이언스의 식별 데이터는 홈 어플라이언스의 종류를 식별하기 위한 것으로, 분석 모듈(120)은 식별 데이터에 기초하여 홈 어플라이언스의 보유 상태를 획득할 수 있다. Here, the identification data of the home appliance is for identifying the type of the home appliance, and the analysis module 120 can acquire the holding state of the home appliance based on the identification data.
예를 들어 분석 모듈(120)은 가정 내 적어도 하나의 홈 어플라이언스를 이용하여, 특정 가정에서 세탁기, 냉장고, 에어컨을 보유하고 있다는 정보를 획득할 수 있다.For example, the analysis module 120 may use at least one home appliance in the home to obtain information that the home appliance has a washing machine, a refrigerator, and an air conditioner in a specific home.
이와 같은 방식으로 분석 모듈(120)은 복수의 가정의 홈 어플라이언스의 보유 상태를 획득할 수 있다.In this manner, the analysis module 120 can acquire the holding state of a plurality of home appliances of the home.
한편 홈 어플라이언스의 동작 데이터는, 홈 어플라이언스의 동작 상태를 획득하기 위하여 사용될 수 있다.Meanwhile, the operation data of the home appliance can be used to obtain the operation state of the home appliance.
구체적으로 동작 데이터는, 홈 어플라이언스의 동작과 관련된 정보일 수 있다. 더욱 구체적으로 동작 데이터는 홈 어플라이언스에 구비되는 하나 이상의 센서에서 감지되는 정보, 홈 어플라이언스의 입력 장치를 통하여 수신되는 정보, 센서에서 감지되는 정보 또는 입력 장치를 통하여 수신되는 정보를 이용하여 홈 어플라이언스의 프로세서가 생성한 정보, 홈 어플라이언스의 설정 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.Specifically, the operation data may be information related to the operation of the home appliance. More specifically, the operation data is transmitted to the home appliance through the home appliance using information sensed by one or more sensors provided in the home appliance, information received through the input device of the home appliance, information sensed by the sensor, And the setting information of the home appliance.
그리고 분석 모듈(120)은 동작 데이터를 이용하여 홈 어플라이언스의 동작 상태를 획득할 수 있다.The analysis module 120 can obtain the operation state of the home appliance using the operation data.
예를 들어 분석 모듈(120)은 냉장고 개폐 센서에서 획득한 데이터를 이용하여, 냉장고를 사용한 시점이나 냉장고를 사용한 횟수 등의 동작 상태를 획득할 수 있다.For example, the analysis module 120 can use the data acquired from the refrigerator opening / closing sensor to acquire an operation state such as a time when the refrigerator is used or a number of times the refrigerator is used.
이와 같은 방식으로 분석 모듈(120)은 복수의 가정의 홈 어플라이언스의 동작 상태를 획득할 수 있다.In this manner, the analysis module 120 can obtain the operating states of the home appliances of a plurality of households.
한편 특정 지역 내 가정 들의 분포 데이터를 획득하기 위하여, 프로세서(110)는 복수의 지역 내의 가정 들로부터 획득된 사용 패턴을 지역 별로 분류하고, 복수의 지역 중 특정 지역 내의 가정들(530)로부터 획득된 사용 패턴을 학습 모델에 입력할 수 있다.Meanwhile, in order to obtain the distribution data of the assumptions in the specific area, the processor 110 classifies the usage patterns obtained from the assumptions in the plurality of areas by region and obtains the usage patterns obtained from the assumptions 530 in the specific one of the plurality of regions The usage pattern can be entered into the learning model.
한편 학습 모델(150)은, 특정 지역 내의 가정 들(530)로부터 획득된 사용 패턴을 이용하여, 특정 지역 내의 가정 들을 유형의 세부 요소에 따라 나눈 결과 값을 출력할 수 있다.On the other hand, the learning model 150 may output the results obtained by dividing the assumptions in the specific region according to the detailed elements of the type, using the usage pattern obtained from the assumptions 530 in the specific region.
구체적으로, 지도 학습의 방식으로 학습 모델(150)이 생성된 경우, 학습 모델(150)은 특정 지역 내의 가정들(530)로부터 획득된 사용 패턴이 입력되면, 특정 지역 내의 가정들(530)로부터 획득된 사용 패턴들을 유형의 세부 요소에 따라 분류한 결과 값을 출력할 수 있다.Specifically, when the learning model 150 is generated in a manner of learning the learning model 150, the learning model 150 obtains the usage pattern obtained from the assumptions 530 in the specific area from the assumptions 530 in the specific area The result of classifying the obtained usage patterns according to the detailed elements of the type can be output.
예를 들어 유형이 가구 구성원의 수이고, 유형의 세부 요소가 1인 가구, 2인 가구 및 3인 가구 이상이라고 가정하자. 이 경우 가구 구성원의 수에 대응하는 제1 학습 모델은 특정 지역 내의 가정들(530)로부터 획득된 사용 패턴들을 1인 가구, 2인 가구 및 3인 가구 이상의 클래스로 분류한 결과 값을 출력할 수 있다.For example, let's assume that the type is the number of household members, and the type of detail is more than one, two, and three. In this case, the first learning model corresponding to the number of household members can output the results obtained by classifying the usage patterns obtained from the assumptions 530 in the specific area into one family, two family, and three or more families have.
다른 예를 들어 유형이 가구 구성원의 수이고, 유형의 세부 요소가 1인 가구 및 다인 가구라고 가정하자. 이 경우 가구 구성원의 수에 대응하는 제1 학습 모델은 특정 지역 내의 가정들(530)로부터 획득된 사용 패턴들을 1인 가구 및 다인 가구의 클래스로 분류한 결과 값을 출력할 수 있다.For another example, let's assume that the type is the number of household members, the sub-element of type 1, and the multinational household. In this case, the first learning model corresponding to the number of the household members can output the result of classifying the usage patterns obtained from the assumptions 530 in the specific area into classes of one-person household and multi-household household.
다른 예를 들어 유형이 소득 형태이고, 유형의 세부 요소가 외벌이 및 맞벌이라고 가정하다. 이 경우 소득 형태에 대응하는 제3 학습 모델은 특정 지역 내의 가정들(530)로부터 획득된 사용 패턴들을 외벌이 및 맞벌이의 클래스로 분류한 결과 값을 출력할 수 있다.For another example, suppose the type is an income type, and the sub-types of the type are external and double-income. In this case, the third learning model corresponding to the income type can output the result of classifying the usage patterns obtained from the assumptions 530 in the specific region into the classes of the external bills and the double-income classes.
한편, 비 지도 학습의 방식으로 학습 모델(150)이 생성된 경우, 학습 모델(150)은 특정 지역 내의 가정들(530)로부터 획득된 사용 패턴이 입력되면, 특정 지역 내의 가정들(530)로부터 획득된 사용 패턴들을 유형의 세부 요소에 따라 군집화 한 결과 값을 출력할 수 있다.On the other hand, when the learning model 150 is generated in a non-learning mode, the learning model 150 may generate the learning pattern 150 from the assumptions 530 in the specific region The result of clustering the obtained usage patterns according to the detailed elements of the type can be output.
예를 들어 유형이 가구 구성원의 수이고, 유형의 세부 요소가 1인 가구, 2인 가구 및 3인 가구 이상이라고 가정하자. 이 경우 가구 구성원의 수에 대응하는 제1 학습 모델은 특정 지역 내의 가정들(530)로부터 획득된 사용 패턴들을 1인 가구, 2인 가구 및 3인 가구로 군집화한 결과 값을 출력할 수 있다.For example, let's assume that the type is the number of household members, and the type of detail is more than one, two, and three. In this case, the first learning model corresponding to the number of household members can output the result obtained by grouping the usage patterns obtained from the assumptions 530 in the specific area into one household, two households, and three households.
한편 프로세서(110)는 학습 모델(150)에서 출력된 결과 값을 이용하여 특정 지역 내의 가정들(530)의 유형의 세부 요소에 대한 분포 데이터를 획득할 수 있다.Meanwhile, the processor 110 may obtain the distribution data on the sub-elements of the type of the assumptions 530 in the specific region using the output values output from the learning model 150. [
분포 데이터의 일 례를 도 6을 참고하여 설명한다.One example of the distribution data will be described with reference to FIG.
프로세서(110)는 특정 지역 내의 가정 들의 사용 패턴을 유형의 세부 요소에 따라 나눈 결과 값을 이용하여 특정 지역 내의 가정 들을 유형의 세부 요소에 따라 나눌 수 있다.The processor 110 may divide the assumptions in a specific region according to the detailed elements of the type using the resultant value obtained by dividing the usage pattern of the assumptions within the specific region according to the detailed elements of the type.
그리고 프로세서(110)는 특정 지역 내의 가정 들을 유형의 세부 요소에 따라 나눈 정보를 메모리(130)에 저장할 수 있다.The processor 110 may store in the memory 130 information that divides the assumptions within a particular area according to the type of detail.
도 6은 특정 지역 내의 가정 들을 유형의 세부 요소에 따라 나눈 정보를 이용하여 생성한 분포도를 도시한 도면이다.FIG. 6 is a diagram showing a distribution diagram generated by using information obtained by dividing assumptions within a specific region according to detailed elements of a type.
도 6을 참고하면, 프로세서(110)는 특정 지역(610) 내의 가정 들을 1인 가구(621), 2인 가구(622) 및 3인 이상 가구(623)으로 나누어 도시한 분포도를 생성할 수 있다.Referring to Figure 6, the processor 110 may generate a distribution diagram that illustrates the assumptions within a particular region 610 divided into a single household 621, a two-person household 622, and three or more households 623 .
한편 분포도는 분포 데이터의 일 례일 뿐, 분포 데이터는 분포도뿐만 아니라 특정 지역 내의 가정 들을 유형의 세부 요소에 따라 나눈 정보를 의미할 수 있다.On the other hand, the distribution chart is only one example of the distribution data, and the distribution data may mean information obtained by dividing the assumptions within the specific region as well as the distribution chart according to the detailed elements of the type.
한편 프로세서(110)는 특정 지역 내의 가정 들의 유형의 세부 요소에 대한 분포 데이터를 사업자(200)에게 전송할 수 있다.Meanwhile, the processor 110 may transmit distribution data on the sub-elements of the types of households within the specific area to the business entity 200.
한편 프로세서(110)는 특정 지역 내의 가정 들의 유형의 세부 요소에 대한 분포 데이터에 기초하여 판매 전략 정보를 획득하고, 획득한 판매 전략 정보를 사업자(200)에게 전송할 수 있다.Meanwhile, the processor 110 may acquire the sales strategy information based on the distribution data on the detailed elements of the types of the assumptions in the specific area, and may transmit the acquired sales strategy information to the business entity 200. [
구체적으로, 프로세서(110)는 특정 지역 내의 가정 들의 유형의 세부 요소에 대한 분포 데이터에 기초하여, 특정 지역 내에서 제공하기 적합한 상품, 서비스, 마케팅 등의 정보를 획득할 수 있다.In particular, the processor 110 may obtain information such as goods, services, marketing, etc. suitable for providing within a particular area, based on distribution data on the sub-elements of the types of assumptions within the particular area.
예를 들어 특정 지역 내에 1인 가구가 밀집되어 있는 경우, 프로세서(110)는 1인 가구에게 인기있는 즉석 식품(예: 전자레인지로 조리가 가능한 만두)에 대한 정보를 사업자(200)에게 전송할 수 있다.For example, if there is a crowd of one person in a particular area, the processor 110 may send information about the ready-to-eat food (e.g., a microwaveable dumplings) to the business 200 have.
다른 예를 들어 특정 지역 내에 여성들로 구성된 가구가 밀집되어 있는 경우(예를 들어 여대 앞) 프로세서(110)는 사업자(200)에게 미용 관련 상품 또는 서비스에 대한 정보를 사업자(200)에게 전송할 수 있다.In another example, when furniture made up of women in a particular area is densely packed (for example, in front of women), the processor 110 may send information about the cosmetics-related goods or services to the carrier 200 to the carrier 200 .
다른 예를 들어 특정 지역 내에 3인 이상 가구가 밀집되어 있고 사업자(200)가 가전제품 판매점인 경우, 프로세서(110)는 사업자(200)에게 대형 냉장고나 대형 세탁기를 눈에 잘 띄는 곳에 전시하는 마케팅 방법을 사업자(200)에게 전송할 수 있다.In another example, if three or more households are concentrated in a particular area and the operator 200 is a consumer electronics store, the processor 110 may provide the merchant 200 with marketing information such as a large refrigerator or a large washing machine in a prominent place The method can be transmitted to the business entity 200.
이와 같이 본 발명에 따르면, 인공 지능 장치(100)는 인공 지능 장치(100)와 연동하여 동작하는 홈 어플라이언스들의 사용 데이터를 기반으로, 유형 별 가구 분포의 도출이 가능하다.As described above, according to the present invention, the artificial intelligence apparatus 100 can derive furniture distribution by type based on usage data of home appliances operating in conjunction with the artificial intelligence apparatus 100.
따라서 본 발명에 따르면, 해당 지역에 인접해 있는 사업자, 예를 들어 편의점, 빵집, 커피전문점, 배달서비스 등에 가구분포 유형 데이터를 판매 제공함으로써 비즈니스 수익을 만들어 낼 수 있다.Therefore, according to the present invention, it is possible to generate business revenues by selling furniture distribution type data to a business nearby, for example, a convenience store, a bakery, a coffee shop, and a delivery service.
그리고 가구 유형에 맞는 맞춤형 식품, 상품 패키지, 서비스 등을 보다 효율적으로 판매하거나 진열하는 등, 상품 판매 및 서비스 제공의 정교화가 가능해진다. In addition, it is possible to elaborate the sale of goods and the provision of services, such as selling and displaying customized foods, goods packages and services corresponding to furniture types more efficiently.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the scope of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of equivalents should be construed as falling within the scope of the present invention.

Claims (11)

  1. 가정 내에 배치된 적어도 하나의 홈 어플라이언스로부터 사용 데이터를 수신하는 통신부;A communication unit for receiving usage data from at least one home appliance disposed in the home;
    상기 사용 데이터에 기초하여, 상기 가정에서의 사용 패턴을 획득하는 분석 모듈;An analysis module for obtaining a usage pattern in the assumption based on the usage data;
    특정 지역 내의 가정 들로부터 획득된 상기 사용 패턴을 이용하여, 상기 특정 지역 내의 가정 들을 유형의 세부 요소에 따라 나눈 결과 값을 출력하는 학습 모델; 및A learning model for outputting results obtained by dividing the assumptions in the specific region according to detailed elements of the type using the usage pattern obtained from the assumptions within the specific region; And
    상기 결과 값을 이용하여 상기 특정 지역 내의 가정 들의 유형의 세부 요소에 대한 분포 데이터를 사업자에게 제공하는 프로세서;를 포함하고,And a processor for providing distribution data on sub-elements of types of assumptions in the specific area to the business entity using the resultant value,
    상기 학습 모델은,The learning model includes:
    복수의 가정의 사용 패턴을 이용하여 트레이닝 된 뉴럴 네트워크인A neural network trained using multiple home usage patterns
    인공지능 장치.Artificial intelligence devices.
  2. 제 1항에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 사용 데이터는,Wherein the usage data includes:
    홈 어플라이언스의 식별 데이터 및 홈 어플라이어언스의 동작 데이터 중 적어도 하나를 포함하는Comprising at least one of identification data of a home appliance and operation data of a home appliance
    인공지능 장치.Artificial intelligence devices.
  3. 제 1항에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 사용 패턴은,In the usage pattern,
    홈 어플라이언스의 보유 상태 및 홈 어플라이어언스의 동작 상태를 포함하는Including the home appliances 'hold status and the home appliances'
    인공지능 장치.Artificial intelligence devices.
  4. 제 1항에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 유형은,In this type,
    가구 구성원의 수, 가구 구성원 또는 소득 형태인Number of household members, household members or income type
    인공지능 장치.Artificial intelligence devices.
  5. 제 1항에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 학습 모델은,The learning model includes:
    비지도 학습을 기반으로, 복수의 가정의 사용 패턴을 이용하여 상기 뉴럴 네트워크를 트레이닝 함으로써 생성되는Based on learning of non-background, by training the neural network using usage patterns of a plurality of assumptions
    인공지능 장치.Artificial intelligence devices.
  6. 제 5항에 있어서,6. The method of claim 5,
    상기 학습 모델은,The learning model includes:
    상기 특정 지역 내의 가정 들로부터 획득된 상기 사용 패턴이 입력되면, 상기 특정 지역 내의 가정 들로부터 획득된 사용 패턴들을 상기 유형의 세부 요소에 따라 클러스터링 한 상기 결과 값을 출력하는When the usage pattern obtained from the assumptions in the specific region is input, the usage patterns obtained from the assumptions in the specific region are output as clustered results according to the type of detail elements
    인공지능 장치.Artificial intelligence devices.
  7. 제 1항에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 학습 모델은,The learning model includes:
    지도 학습을 기반으로, 사용 패턴 및 상기 사용 패턴에 레이블된 상기 유형의 세부 요소를 이용하여 상기 뉴럴 네트워크를 트레이닝 함으로써 생성되는Based on map learning, is generated by training the neural network with usage patterns and sub-elements of the type labeled on the usage patterns
    인공지능 장치.Artificial intelligence devices.
  8. 제 7항에 있어서,8. The method of claim 7,
    상기 학습 모델은,The learning model includes:
    상기 특정 지역 내의 가정 들로부터 획득된 상기 사용 패턴이 입력되면, 상기 특정 지역 내의 가정 들로부터 획득된 사용 패턴들을 상기 유형의 세부 요소에 따라 분류 한 상기 결과 값을 출력하는When the use pattern obtained from the assumptions in the specific region is inputted, the use pattern obtained from the assumptions in the specific region is sorted according to the sub-elements of the type,
    인공지능 장치.Artificial intelligence devices.
  9. 제 1항에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 프로세서는,The processor comprising:
    복수의 지역 내의 가정 들로부터 획득된 상기 사용 패턴을 지역 별로 분류하고, 상기 복수의 지역 중 상기 특정 지역 내의 가정들로부터 획득된 사용 패턴을 상기 학습 모델에 입력하는Classifying the usage pattern obtained from the assumptions in a plurality of regions by region and inputting a usage pattern obtained from the assumptions in the specific region among the plurality of regions into the learning model
    인공지능 장치.Artificial intelligence devices.
  10. 제 1항에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 프로세서는,The processor comprising:
    특정 지역 내의 가정 들의 유형의 세부 요소에 대한 분포 데이터에 기초하여 판매 전략 정보를 획득하고, 상기 획득한 판매 전략 정보를 상기 사업자에게 전송하는Acquires sales strategy information based on distribution data on the detailed elements of types of households in a specific area, and transmits the acquired sales strategy information to the business entity
    인공지능 장치.Artificial intelligence devices.
  11. 복수의 가정의 사용 패턴을 이용하여 뉴럴 네트워크를 트레이닝 하여 학습 모델을 생성하는 단계;Generating training models by training neural networks using usage patterns of a plurality of assumptions;
    가정 내에 배치된 적어도 하나의 홈 어플라이언스로부터 사용 데이터를 수신하는 단계;Receiving usage data from at least one home appliance disposed in the home;
    상기 사용 데이터에 기초하여, 상기 가정에서의 사용 패턴을 획득하는 단계;Obtaining a usage pattern in the home based on the usage data;
    특정 지역 내의 가정 들로부터 획득된 상기 사용 패턴을 이용하여, 상기 특정 지역 내의 가정 들을 유형의 세부 요소에 따라 나눈 결과 값을 출력하는 단계; 및Outputting a result obtained by dividing the assumptions in the specific region according to the detailed elements of the type using the usage pattern obtained from the assumptions within the specific region; And
    상기 결과 값을 이용하여 상기 특정 지역 내의 가정 들의 유형에 대한 분포 데이터를 사업자에게 제공하는 단계;를 포함하는And providing distribution data on the types of assumptions in the specific area to the business entity using the resultant value
    인공지능 장치의 동작 방법.Operation method of artificial intelligence device.
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