Spelling suggestions: "subject:"djupa"" "subject:"ocupa""
1 |
Slutförvaring av högradioaktivt kärnavfall : En studie av Svensk Kärnbränslehantering AB:s behandling av alternativa slutförvaringsmetoderLoukkola, Sarah, Groth, Isabelle January 2012 (has links)
Kärnkraften tillgodoser idag en stor del av Sveriges behov av elektricitet, men med kärnkraften kommer även ett avfall som är långlivat och högradioaktivt. Omhändertagande av detta avfall är omdiskuterat och det är kärnkraftindustrins ansvar att ta hand om avfallet. För att lyckas med detta har ett gemensamt bolag för den svenska kärnkraftindustrin skapats, Svensk Kärnbränslehantering AB (SKB). Syftet med studien har varit att utreda i vilken omfattning alternativa metoder till Svensk Kärnbränslehantering AB:s metod för slutförvaring av högradioaktivt kärnavfall har studerats. Resultatet och diskussionen visar att ovissheterna kring slutförvaring av högradioaktivt kärnavfall är stora på grund av den långa förvaringstiden. En ansökan om slutförvaring av högradioaktivt avfall enligt KBS-3-metoden är inskickad till Strålsäkerhetsmyndigheten och till mark- och miljödomstolen i Nacka Tingsrätt för bedömning och beslut. Alternativa metoder till KBS-3-metoden har inte utretts tillräckligt, vilket bland annat beror på att större delen av den forskning som utförts har fokuserat på KBS-3-metoden och utvecklingen av denna. Innan alternativ som djupa borrhål kan räknas bort helt behövs närmare forskning och uppföljning på området, då tekniska framsteg gjorts de senaste åren. Alternativ som innebär kvittblivning kräver en ändring i lagen, då alternativen strider mot principen om nationellt ansvar. Metoden skulle innebära slutförvaring på internationell mark. När det gäller transmutation krävs långsiktiga satsningar på kärnkraften och då främst på nya typer av reaktorer. Transmutation bidrar till att ansvaret överförs på kommande generationer, då kärnkraften kommer att vara i drift ytterligare en lång period. Det medför att kärnavfallet inte kommer kunna tas om hand av den generationen som har genererat det. Därför anses detta alternativ i nuläget inte vara aktuellt. Information till kommande generationer kan ses som en säkerhetsrisk men för lite information kan även det ses som en risk, därför behövs ett väl utbyggt informationssystem för slutförvaret som håller i flera generationer. / Nuclear power is currently supplying large parts of the Swedish electricity demand, but with nuclear power there will also be a waste that is long-lived and highly radioactive. The disposal of this waste is controversial and it is the nuclear industry's responsibility to take care of. A joint company for the Swedish nuclear industry was created to achieve this, Svensk Kärnbränslehantering AB (SKB). The aim of this study was to investigate to what extent alternative methods to Svensk Kärnbränslehantering AB:s method for final storage of highly radioactive nuclear waste has been studied. The aim of this research was to study how Svensk Kärnbränslehantering AB has been studying the alternative methods for the final disposal of highly radioactive nuclear waste. The results and discussion show that the uncertainties about the final disposal of highly radioactive nuclear waste are large due to the long storage time. An application for disposal of highly radioactive nuclear waste according to the KBS-3 method is submitted to Strålsäkerhetsmyndigheten and to the Land and Environmental court in Nacka district court, for assessment and decision. The study shows that alternative approaches to the KBS-3 method have not been sufficiently investigated, which is due to the larger part of the research conducted being focused on the KBS-3 method and its development. Before options like deep boreholes can be discounted entirely there is a need of further research and follow up in the area, as new technological advances have been made in recent years. Options involving disposal requires a change in the law, because the options are contrary to the principle of national responsibility. The method would involve disposal on international territory. The option of transmutation requires long term investments in nuclear power, mainly in new types of reactors. Transmutation contributes to the transfer of responsibilities to future generations, because the nuclear power will be in operation for a long period. This means that the nuclear waste will not be taken care of by the generation that has generated it. Therefore, this alternative is currently not an option. Information for further generations can be seen as a security risk, but too little information can also be seen as a danger, therefore, a well-developed information system for the final disposal that will last for many generations is necessary.
|
2 |
On the Use of Model-Agnostic Interpretation Methods as Defense Against Adversarial Input Attacks on Tabular DataKanerva, Anton, Helgesson, Fredrik January 2020 (has links)
Context. Machine learning is a constantly developing subfield within the artificial intelligence field. The number of domains in which we deploy machine learning models is constantly growing and the systems using these models spread almost unnoticeably in our daily lives through different devices. In previous years, lots of time and effort has been put into increasing the performance of these models, overshadowing the significant risks of attacks targeting the very core of the systems, the trained machine learning models themselves. A specific attack with the aim of fooling the decision-making of a model, called the adversarial input attack, has almost exclusively been researched for models processing image data. However, the threat of adversarial input attacks stretches beyond systems using image data, to e.g the tabular domain which is the most common data domain used in the industry. Methods used for interpreting complex machine learning models can help humans understand the behavior and predictions of these complex machine learning systems. Understanding the behavior of a model is an important component in detecting, understanding and mitigating vulnerabilities of the model. Objectives. This study aims to reduce the research gap of adversarial input attacks and defenses targeting machine learning models in the tabular data domain. The goal of this study is to analyze how model-agnostic interpretation methods can be used in order to mitigate and detect adversarial input attacks on tabular data. Methods. The goal is reached by conducting three consecutive experiments where model interpretation methods are analyzed and adversarial input attacks are evaluated as well as visualized in terms of perceptibility. Additionally, a novel method for adversarial input attack detection based on model interpretation is proposed together with a novel way of defensively using feature selection to reduce the attack vector size. Results. The adversarial input attack detection showed state-of-the-art results with an accuracy over 86%. The proposed feature selection-based mitigation technique was successful in hardening the model from adversarial input attacks by reducing their scores by 33% without decreasing the performance of the model. Conclusions. This study contributes with satisfactory and useful methods for adversarial input attack detection and mitigation as well as methods for evaluating and visualizing the imperceptibility of attacks on tabular data. / Kontext. Maskininlärning är ett område inom artificiell intelligens som är under konstant utveckling. Mängden domäner som vi sprider maskininlärningsmodeller i växer sig allt större och systemen sprider sig obemärkt nära inpå våra dagliga liv genom olika elektroniska enheter. Genom åren har mycket tid och arbete lagts på att öka dessa modellers prestanda vilket har överskuggat risken för sårbarheter i systemens kärna, den tränade modellen. En relativt ny attack, kallad "adversarial input attack", med målet att lura modellen till felaktiga beslutstaganden har nästan uteslutande forskats på inom bildigenkänning. Men, hotet som adversarial input-attacker utgör sträcker sig utom ramarna för bilddata till andra datadomäner som den tabulära domänen vilken är den vanligaste datadomänen inom industrin. Metoder för att tolka komplexa maskininlärningsmodeller kan hjälpa människor att förstå beteendet hos dessa komplexa maskininlärningssystem samt de beslut som de tar. Att förstå en modells beteende är en viktig komponent för att upptäcka, förstå och mitigera sårbarheter hos modellen. Syfte. Den här studien försöker reducera det forskningsgap som adversarial input-attacker och motsvarande försvarsmetoder i den tabulära domänen utgör. Målet med denna studie är att analysera hur modelloberoende tolkningsmetoder kan användas för att mitigera och detektera adversarial input-attacker mot tabulär data. Metod. Det uppsatta målet nås genom tre på varandra följande experiment där modelltolkningsmetoder analyseras, adversarial input-attacker utvärderas och visualiseras samt där en ny metod baserad på modelltolkning föreslås för detektion av adversarial input-attacker tillsammans med en ny mitigeringsteknik där feature selection används defensivt för att minska attackvektorns storlek. Resultat. Den föreslagna metoden för detektering av adversarial input-attacker visar state-of-the-art-resultat med över 86% träffsäkerhet. Den föreslagna mitigeringstekniken visades framgångsrik i att härda modellen mot adversarial input attacker genom att minska deras attackstyrka med 33% utan att degradera modellens klassifieringsprestanda. Slutsats. Denna studie bidrar med användbara metoder för detektering och mitigering av adversarial input-attacker såväl som metoder för att utvärdera och visualisera svårt förnimbara attacker mot tabulär data.
|
3 |
Precipitation Nowcasting using Deep Neural Networks / Nederbördsprognoser med Djupa Neurala NätverkFallenius, Valter January 2022 (has links)
Deep neural networks (DNNs) based on satellite and radar data have shown promising results for precipitation nowcasting, beating physical models and optical flow for time horizons up to 8 hours. “MetNet”, developed by Google AI, is a 225 million parameter DNN combining three different types of architectures that was trained on satellite and radar data over the United States. They claim to be the first machine learning model to outperform physical models at such a scale. In this work, we implemented a similar but simplified model trained on radar-only Swedish data, with the aim to perform precipitation nowcasting for up to 2 hours into the future. Furthermore, we compare the model to another, simpler model that omits the spatial aggregator of the DNN architecture which is a state-of-the-art vision transformer. Our results show that, although the adopted training dataset was too small to prevent overfitting, the model is still able to outperform the persistence benchmark for lead times longer than 30 minutes with a threshold of 0.2mm/h precipitation. Our simplified model, perhaps unsurprisingly, is outperformed by MetNet because of having too few training data samples or variances in the models’ implementation. We show, nonetheless, that the adopted spatial aggregator fulfills a vital role as expected, aggregating global information into spatial and temporal contexts. Due to the limitations imposed by the reduced size of the model, we cannot, unfortunately, draw definitive conclusions on whether a radar-only model could yield similar forecast skills as MetNet. To improve on these results, more training data is certainly needed. This would require that more robust computation resources are available, but pre-training the model on a larger dataset — or even implementing a model that takes in different geographical locations for training — can naturally lead to significant improvements in the predictions. / Djupa neurala nätverk (DNN) baserade på satellit och radar data har gett bra resultat för korta nederbördsprognoser och kan slå fysikaliska modeller och optical flow f ̈or prognoser upp till 8 timmar i framtiden. “MetNet” ̈ar ett 225 million DNN publicerat av Google som kombinerar tre olika typer av djupa arkitekturer, det är tränat på satellit och radar data över USA och är enligt dom den första maskininlärningsmodellen som presterar bättre än fysikaliska modeller. I denna uppsats har vi konstruerat en modell som liknar deras på ett nedskalat problem. Vi har färre parametrar, lägre upplöst data, endast 2 timmar prognostisering och använder bara radar data över Sverige för att träna modellen. Vi använder F1-score för att evaluera modellens prestanda och jämför prognosen mot persistens som referens. Vidare undersöker vi en mindre komplicerad modell där den tredje arkitekturen inte används för att se vilken roll vision transformern har. Våra resultat visar att datasetet vi tränat på är för litet och modellen överanpassas men modellen lyckas ändå slå persistens referensen för prognoser 30–120 minuter när en 0.2mm/h regntröskel tillämpas. Resultaten är sämre än MetNet av Google och vi kan inte dra några slutsatser huruvida en modell med endast radar-data skulle kunna ge liknande resultat eller inte, eftersom modellen inte tränats till dess fulla potential. Vi visar att den tredje arkitekturen, vision transformern, är en viktig del av nätverket och aggregerar global information till lokala kontexter över tid och rum. För att förbättra våra resultat skulle vi pröva att låta modellen träna på det amerikanska datasetet använt av Google och implementera en modell vars input varierar geografisk position.
|
4 |
Reduction of Temperature Forecast Errors with Deep Neural Networks / Reducering av temperaturprognosfel med djupa neuronnätverkIsaksson, Robin January 2018 (has links)
Deep artificial neural networks is a type of machine learning which can be used to find and utilize patterns in data. One of their many applications is as method for regression analysis. In this thesis deep artificial neural networks were implemented in the application of estimating the error of surface temperature forecasts as produced by a numerical weather prediction model. An ability to estimate the error of forecasts is synonymous with the ability to reduce forecast errors as the estimated error can be offset from the actual forecast. Six years of forecast data from the period 2010--2015 produced by the European Centre for Medium-Range Weather Forecasts' (ECMWF) numerical weather prediction model together with data from fourteen meteorological observational stations were used to train and evaluate error-predicting deep neural networks. The neural networks were able to reduce the forecast errors for all the locations that were tested to a varying extent. The largest reduction in error was by 83.0\% of the original error or a 16.7\degcs decrease in the mean-square error. The performance of the neural networks' error reduction ability was compared with that of a contemporary Kalman filter as implemented by the Swedish Meteorological and Hydrological Institute (SMHI). It was shown that the neural network implementation had superior performance for six out of seven of the evaluated stations where the Kalman filter had marginally better performance at one station.
|
5 |
Probability of Default Term Structure Modeling : A Comparison Between Machine Learning and Markov ChainsEnglund, Hugo, Mostberg, Viktor January 2022 (has links)
During the recent years, numerous so-called Buy Now, Pay Later companies have emerged. A type of financial institution offering short term consumer credit contracts. As these institutions have gained popularity, their undertaken credit risk has increased vastly. Simultaneously, the IFRS 9 regulatory requirements must be complied with. Specifically, the Probability of Default (PD) for the entire lifetime of such a contract must be estimated. The collection of incremental PDs over the entire course of the contract is called the PD term structure. Accurate estimates of the PD term structures are desirable since they aid in steering business decisions based on a given risk appetite, while staying compliant with current regulations. In this thesis, the efficiency of Machine Learning within PD term structure modeling is examined. Two categories of Machine Learning algorithms, in five variations each, are evaluated; (1) Deep Neural Networks; and (2) Gradient Boosted Trees. The Machine Learning models are benchmarked against a traditional Markov Chain model. The performance of the models is measured by a set of calibration and discrimination metrics, evaluated at each time point of the contract as well as aggregated over the entire time horizon. The results show that Machine Learning can be used efficiently within PD term structure modeling. The Deep Neural Networks outperform the Markov Chain model in all performance metrics, whereas the Gradient Boosted Trees are better in all except one metric. For short-term predictions, the Machine Learning models barely outperform the Markov Chain model. For long-term predictions, however, the Machine Learning models are superior. / Flertalet s.k. Köp nu, betala senare-företag har växt fram under de senaste åren. En sorts finansiell institution som erbjuder kortsiktiga konsumentkreditskontrakt. I samband med att dessa företag har blivit alltmer populära, har deras åtagna kreditrisk ökat drastiskt. Samtidigt måste de regulatoriska kraven ställda av IFRS 9 efterlevas. Specifikt måste fallisemangsrisken för hela livslängden av ett sådant kontrakt estimeras. Samlingen av inkrementell fallisemangsrisk under hela kontraktets förlopp kallas fallisemangsriskens terminsstruktur. Precisa estimat av fallisemangsriskens terminsstruktur är önskvärda eftersom de understödjer verksamhetsbeslut baserat på en given riskaptit, samtidigt som de nuvarande regulatoriska kraven efterlevs. I denna uppsats undersöks effektiviteten av Maskininlärning för modellering av fallisemangsriskens terminsstruktur. Två kategorier av Maskinlärningsalgoritmer, i fem variationer vardera, utvärderas; (1) Djupa neuronnät; och (2) Gradient boosted trees. Maskininlärningsmodellerna jämförs mot en traditionell Markovkedjemodell. Modellernas prestanda mäts via en uppsättning kalibrerings- och diskrimineringsmått, utvärderade i varje tidssteg av kontraktet samt aggregerade över hela tidshorisonten. Resultaten visar att Maskininlärning är effektivt för modellering av fallisemangsriskens terminsstruktur. De djupa neuronnäten överträffar Markovkedjemodellen i samtliga prestandamått, medan Gradient boosted trees är bättre i alla utom ett mått. För kortsiktiga prediktioner är Maskininlärningsmodellerna knappt bättre än Markovkedjemodellen. För långsiktiga prediktioner, däremot, är Maskininlärningsmodellerna överlägsna.
|
6 |
Implementation and verification of the Information Bottleneck interpretation of deep neural networksLiu, Feiyang January 2018 (has links)
Although deep neural networks (DNNs) have made remarkable achievementsin various elds, there is still not a matching practical theory that is able toexplain DNNs' performances. Tishby (2015) proposed a new insight to analyzeDNN via the Information bottleneck (IB) method. By visualizing how muchrelevant information each layer contains in input and output, he claimed thatthe DNNs training is composed of tting phase and compression phase. Thetting phase is when DNNs learn information both in input and output, andthe prediction accuracy goes high during this process. Afterwards, it is thecompression phase when information in output is preserved while unrelatedinformation in input is thrown away in hidden layers. This is a tradeo betweenthe network complexity (complicated DNNs lose less information in input) andprediction accuracy, which is the same goal with the IB method.In this thesis, we verify this IB interpretation rst by reimplementing Tishby'swork, where the hidden layer distribution is approximated by the histogram(binning). Additionally, we introduce various mutual information estimationmethods like kernel density estimators. Based upon simulation results, we concludethat there exists an optimal bound on the mutual information betweenhidden layers with input and output. But the compression mainly occurs whenthe activation function is \double saturated", like hyperbolic tangent function.Furthermore, we extend the work to the simulated wireless model where thedata set is generated by a wireless system simulator. The results reveal that theIB interpretation is true, but the binning is not a correct tool to approximatehidden layer distributions. The ndings of this thesis reect the informationvariations in each layer during the training, which might contribute to selectingtransmission parameter congurations in each frame in wireless communicationsystems. / Ä ven om djupa neuronnät (DNN) har gjort anmärkningsvärda framsteg på olikaområden, finns det fortfarande ingen matchande praktisk teori som kan förklara DNNs prestanda. Tishby (2015) föreslog en ny insikt att analysera DNN via informationsflaskhack (IB) -metoden. Genom att visualisera hur mycket relevant information varje lager innehåller i ingång och utgång, hävdade han att DNNs träning består av monteringsfas och kompressionsfas. Monteringsfasenär när DNN lär sig information både i ingång och utgång, och prediktionsnoggrannheten ökar under denna process. Efteråt är det kompressionsfasen när information i utgången bevaras medan orelaterad information i ingången kastas bort. Det här är en kompromiss mellan nätkomplexiteten (komplicerade DNN förlorar mindre information i inmatning) och predictionsnoggrannhet, vilket är exakt samma mål med informationsflaskhals (IB) -metoden.I detta examensarbete kontrollerar vi denna IB-framställning först genom att implementera om Tishby’s arbete, där den dolda lagerfördelningen approximeras av histogrammet (binning). Dessutom introducerar vi olika metoder förömsesidig information uppskattning som kernel density estimators. Baserat på simuleringsresultatet drar vi slutsatsen att det finns en optimal bindning för denömsesidiga informationen mellan dolda lager med ingång och utgång. Men komprimeringen sker huvudsakligen när aktiveringsfunktionen är “dubbelmättad”, som hyperbolisk tangentfunktion.Dessutom utvidgar vi arbetet till den simulerad trådlösa modellen där data set genereras av en trådlös systemsimulator. Resultaten visar att IB-framställning är sann, men binningen är inte ett korrekt verktyg för att approximera dolda lagerfördelningar. Resultatet av denna examensarbete reflekterar informationsvariationerna i varje lager, vilket kan bidra till att välja överföringspa-rameterns konfigurationer i varje ram i trådlösa kommunikationssystem
|
7 |
Modelling Proxy Credit Cruves Using Recurrent Neural Networks / Modellering av Proxykreditkurvor med Rekursiva Neurala NätverkFageräng, Lucas, Thoursie, Hugo January 2023 (has links)
Since the global financial crisis of 2008, regulatory bodies worldwide have implementedincreasingly stringent requirements for measuring and pricing default risk in financialderivatives. Counterparty Credit Risk (CCR) serves as the measure for default risk infinancial derivatives, and Credit Valuation Adjustment (CVA) is the pricing method used toincorporate this default risk into derivatives prices. To calculate the CVA, one needs the risk-neutral Probability of Default (PD) for the counterparty, which is the centre in this type ofderivative.The traditional method for calculating risk-neutral probabilities of default involves constructingcredit curves, calibrated using the credit derivative Credit Default Swap (CDS). However,liquidity issues in CDS trading present a major challenge, as the majority of counterpartieslack liquid CDS spreads. This poses the difficult question of how to model risk-neutral PDwithout liquid CDS spreads.The current method for generating proxy credit curves, introduced by the Japanese BankNomura in 2013, involves a cross-sectional linear regression model. Although this model issufficient in most cases, it often generates credit curves unsuitable for larger counterpartiesin more volatile times. In this thesis, we introduce two Long Short-Term Memory (LSTM)models trained on similar entities, which use CDS spreads as input. Our introduced modelsshow some improvement in generating proxy credit curves compared to the Nomura model,especially during times of higher volatility. While the result were more in line with the tradedCDS-market, there remains room for improvement in the model structure by using a moreextensive dataset. / Ända sedan 2008 års finanskris har styrande finansiella organ ökat kraven för mätning ochprissättning av konkursrisk inom derivat. Ett område av särskilt högt intresse för detta arbete ärmotpartskreditrisker (CCR). I detta är Kreditvärdesjustering (CVA) den huvudsakliga metodenför prissättning av konkursrisk inom finansiella derivat och för att kunna få fram ett värde avCVA behövs en risk-neutral konkurssannolikhet (PD).En av de traditionella metoderna för att räkna ut denna sannolikhet är genom att skapakreditkurvor som sedan är kalibrerade utifrån CDS:ar. Detta handlade derivat (CDS) finns baraför ett mindre antal företag över hela världen vilket gör att en majoritet av marknaden saknaren tillräckligt handlad CDS. Lösning på detta är att ta fram proxy CDS för ett motsvarande bolag.Idag görs detta framförallt med en tvärsnitts-regressionsmodell som introducerades 2013 avden japanska banken Nomura. Den skapar i många fall rimliga kurvor men ett problem den harär att den oftare gör proxyn lägre än vad den borde vara.I detta arbete introducerar vi istället en LSTM modell som tränas på liknande företag. Resultatetav detta är att vi får en bättre modell i många fall för att skapa en proxy kurva men som delvishar liknande brister som Nomura modellen. Men med fortsatta undersökningar inom områdetsamt med mer data kan detta skapa en mer exakt och säkrare proxy modell.
|
8 |
Indoor scene verification : Evaluation of indoor scene representations for the purpose of location verification / Verifiering av inomhusbilder : Bedömning av en inomhusbilder framställda i syfte att genomföra platsverifieringFinfando, Filip January 2020 (has links)
When human’s visual system is looking at two pictures taken in some indoor location, it is fairly easy to tell whether they were taken in exactly the same place, even when the location has never been visited in reality. It is possible due to being able to pay attention to the multiple factors such as spatial properties (windows shape, room shape), common patterns (floor, walls) or presence of specific objects (furniture, lighting). Changes in camera pose, illumination, furniture location or digital alteration of the image (e.g. watermarks) has little influence on this ability. Traditional approaches to measuring the perceptual similarity of images struggled to reproduce this skill. This thesis defines the Indoor scene verification (ISV) problem as distinguishing whether two indoor scene images were taken in the same indoor space or not. It explores the capabilities of state-of-the-art perceptual similarity metrics by introducing two new datasets designed specifically for this problem. Perceptual hashing, ORB, FaceNet and NetVLAD are evaluated as the baseline candidates. The results show that NetVLAD provides the best results on both datasets and therefore is chosen as the baseline for the experiments aiming to improve it. Three of them are carried out testing the impact of using the different training dataset, changing deep neural network architecture and introducing new loss function. Quantitative analysis of AUC score shows that switching from VGG16 to MobileNetV2 allows for improvement over the baseline. / Med mänskliga synförmågan är det ganska lätt att bedöma om två bilder som tas i samma inomhusutrymme verkligen har tagits i exakt samma plats även om man aldrig har varit där. Det är möjligt tack vare många faktorer, sådana som rumsliga egenskaper (fönsterformer, rumsformer), gemensamma mönster (golv, väggar) eller närvaro av särskilda föremål (möbler, ljus). Ändring av kamerans placering, belysning, möblernas placering eller digitalbildens förändring (t. ex. vattenstämpel) påverkar denna förmåga minimalt. Traditionella metoder att mäta bildernas perceptuella likheter hade svårigheter att reproducera denna färdighet . Denna uppsats definierar verifiering av inomhusbilder, Indoor SceneVerification (ISV), som en ansats att ta reda på om två inomhusbilder har tagits i samma utrymme eller inte. Studien undersöker de främsta perceptuella identitetsfunktionerna genom att introducera två nya datauppsättningar designade särskilt för detta. Perceptual hash, ORB, FaceNet och NetVLAD identifierades som potentiella referenspunkter. Resultaten visar att NetVLAD levererar de bästa resultaten i båda datauppsättningarna, varpå de valdes som referenspunkter till undersökningen i syfte att förbättra det. Tre experiment undersöker påverkan av användning av olika datauppsättningar, ändring av struktur i neuronnätet och införande av en ny minskande funktion. Kvantitativ AUC-värdet analys visar att ett byte frånVGG16 till MobileNetV2 tillåter förbättringar i jämförelse med de primära lösningarna.
|
9 |
Uncertainty Estimation for Deep Learning-based LPI Radar Classification : A Comparative Study of Bayesian Neural Networks and Deep Ensembles / Osäkerhetsskattning för LPI radarklassificering med djupa neurala nätverk : En jämförelsestudie av Bayesianska neurala nätverk och djupa ensemblerEkelund, Måns January 2021 (has links)
Deep Neural Networks (DNNs) have shown promising results in classifying known Low-probability-of-intercept (LPI) radar signals in noisy environments. However, regular DNNs produce low-quality confidence and uncertainty estimates, making them unreliable, which inhibit deployment in real-world settings. Hence, the need for robust uncertainty estimation methods has grown, and two categories emerged, Bayesian approximation and ensemble learning. As autonomous LPI radar classification is deployed in safety-critical environments, this study compares Bayesian Neural Networks (BNNs) and Deep Ensembles (DEs) as uncertainty estimation methods. We synthetically generate a training and test data set, as well as a shifted data set where subtle changes are made to the signal parameters. The methods are evaluated on predictive performance, relevant confidence and uncertainty estimation metrics, and method-related metrics such as model size, training, and inference time. Our results show that our DE achieves slightly higher predictive performance than the BNN on both in-distribution and shifted data with an accuracy of 74% and 32%, respectively. Further, we show that both methods exhibit more cautiousness in their predictions compared to a regular DNN for in-distribution data, while the confidence quality significantly degrades on shifted data. Uncertainty in predictions is evaluated as predictive entropy, and we show that both methods exhibit higher uncertainty on shifted data. We also show that the signal-to-noise ratio affects uncertainty compared to a regular DNN. However, none of the methods exhibit uncertainty when making predictions on unseen signal modulation patterns, which is not a desirable behavior. Further, we conclude that the amount of available resources could influence the choice of the method since DEs are resource-heavy, requiring more memory than a regular DNN or BNN. On the other hand, the BNN requires a far longer training time. / Tidigare studier har visat att djupa neurala nätverk (DNN) kan klassificera signalmönster för en speciell typ av radar (LPI) som är skapad för att vara svår att identifiera och avlyssna. Traditionella neurala nätverk saknar dock ett naturligt sätt att skatta osäkerhet, vilket skadar deras pålitlighet och förhindrar att de används i säkerhetskritiska miljöer. Osäkerhetsskattning för djupinlärning har därför vuxit och på senare tid blivit ett stort område med två tydliga kategorier, Bayesiansk approximering och ensemblemetoder. LPI radarklassificering är av stort intresse för försvarsindustrin, och tekniken kommer med största sannolikhet att appliceras i säkerhetskritiska miljöer. I denna studie jämför vi Bayesianska neurala nätverk och djupa ensembler för LPI radarklassificering. Resultaten från studien pekar på att en djup ensemble uppnår högre träffsäkerhet än ett Bayesianskt neuralt nätverk och att båda metoderna uppvisar återhållsamhet i sina förutsägelser jämfört med ett traditionellt djupt neuralt nätverk. Vi skattar osäkerhet som entropi och visar att osäkerheten i metodernas slutledningar ökar både på höga brusnivåer och på data som är något förskjuten från den kända datadistributionen. Resultaten visar dock att metodernas osäkerhet inte ökar jämfört med ett vanligt nätverk när de får se tidigare osedda signal mönster. Vi visar också att val av metod kan influeras av tillgängliga resurser, eftersom djupa ensembler kräver mycket minne jämfört med ett traditionellt eller Bayesianskt neuralt nätverk.
|
10 |
Real-time Human Detection using Convolutional Neural Networks with FMCW RADAR RGB data / Upptäckt av människor i real-tid med djupa faltningsnät samt FMCW RADAR RGB dataPhan, Anna, Medina, Rogelio January 2022 (has links)
Machine learning has been employed in the automotive industry together with cameras to detect objects in surround sensing technology. You Only Look Once is a state-of-the-art object detection algorithm especially suitable for real-time applications due to its speed and relatively high accuracy compared to competing methods. Recent studies have investigated whether radar data can be used as an alternative to camera data with You Only Look Once, seeing as radars are more robust to changing environments such as various weather and lighting conditions. These studies have used 3D data from radar consisting of range, angle, and velocity, transformed into a 2D image representation, either in the Range-Angle or Range-Doppler domain. Furthermore, the processed radar image can use either a Cartesian or a polar coordinate system for the rendering. This study will combine previous studies, using You Only Look Once with Range-Angle radar images and examine which coordinate system of Cartesian or polar is most optimal. Additionally, evaluating the localization and classification performance will be done using a combination of concepts and evaluation metrics. Ultimately, the conclusion is that the Cartesian coordinate system prevails with asignificant improvement compared to polar. / Maskininlärning har sedan länge använts inom fordinsindustrin tillsammans med kameror för att upptäcka föremål och få en ökad överblick över omgivningar. You Only Look Once är en toppmodern objektdetekteringsalgoritm särskilt lämplig för realtidsapplikationer tack vare dess hastighet och relativt höga noggrannhet jämfört med konkurrerande metoder. Nyligen genomförda studier har undersökt om radardata kan användas som ett alternativ till kameradata med You Only Look Once, eftersom radar är mer robusta för ändrade miljöer så som olika väder- och ljusförhållanden. Dessa studier har utnyttjat 3D data från radar bestående av avstånd, vinkel och hastighet, som transformerats till en 2D bildrepresentation, antingen i domänen Range-Angle eller Range-Doppler. Vidare kan den bearbetade radarbilden använda antingen ett kartesiskt eller ett polärt koordinatsystem för framställningen. Denna studie kommer att kombinera tidigare studier om You Only Look Once med Range-Angle radarbilder och undersöka vilket koordinatsystem, kartesiskt eller polärt, som är mest optimalt att använda för människodetektering med radar. Dessutom kommer en utvärdering av lokaliserings- och klassificeringsförmåga att göras med hjälp av en blandning av koncept och olika mått på prestanda. Slutsatsen gjordes att det kartesiska koordinatsystemet är det bättre alternativet med en betydligt högre prestanda jämfört med det polära koordinatsystemet.
|
Page generated in 0.0498 seconds