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MOAI Lab
세종대학교 인공지능데이터사이언스학과 김정현 교수
Deep Learning
Wireless Communication
Channel Estimation
연구 영역
기본 정보
논문·특허
과제
구성원

MOAI Lab

세종대학교 인공지능데이터사이언스학과 김정현 교수

MOAI Lab(김정현 교수 연구실)은 세종대학교 인공지능데이터사이언스학과를 기반으로, 인공지능 방법론을 통신·네트워크·신호처리·멀티모달 데이터 문제에 결합하여 실제 시스템에서 동작 가능한 지능형 의사결정 기술을 연구한다. 연구실의 큰 방향성은 ‘학습 기반 최적화로 통신 시스템을 자율화’하는 것이며, 6G를 포함한 차세대 무선 시스템에서 요구되는 성능(고속/고신뢰/저지연/저전력)을 데이터 기반으로 달성하는 것을 목표로 한다. 무선 통신 분야에서는 멀티모달 센싱 기반 빔 예측·빔 추적, 딥러닝 기반 채널 추정 및 CSI 피드백, 전력 할당과 간섭 관리를 위한 그래프 신경망, 그리고 실환경 변화에 대한 일반화/적응(메타러닝 포함)과 같은 주제를 다룬다. 특히 UAV/무인 이동체 통신과 같이 빠르게 변화하는 환경에서 카메라·LiDAR·레이더·GPS 등 다양한 센서를 결합해 링크 품질을 예측·제어하는 연구는 실제 데이터셋 기반 검증까지 포함해 실용성을 강화한다. 또한 연구실은 RIS(Reconfigurable Intelligent Surfaces) 기반 무선 시스템을 중요한 연구 축으로 삼고, 고차원 위상 제어 문제를 강화학습 및 경량 신경망 구조로 해결하는 방법을 탐구한다. 계층적·다중 에이전트 기반 정책 최적화, 어텐션/믹서 구조를 활용한 효율적 제어, 그리고 OOBE 등 시스템 제약을 포함한 성능 분석을 통해 ‘현실에서 구현 가능한 RIS 제어’를 지향한다. 의미론적 통신(semantic communication)과 결합 소스-채널 설계 역시 연구실의 핵심 주제다. 음성 및 이미지와 같은 콘텐츠를 비트 단위가 아니라 의미 단위로 전달하기 위한 인코더-디코더 설계, 의미 정확도와 신호 충실도의 동시 향상, 그리고 채널 디노이징·오류 정정 기술을 딥러닝으로 고도화하는 연구를 수행한다. 이는 제한된 자원에서 서비스 품질을 보장해야 하는 6G/엣지 환경에서 특히 중요한 기술로 연결된다. 아울러 MOAI Lab은 통신을 넘어 생성형/표현학습 기반의 범용 AI 기술을 다양한 도메인에 적용한다. 연합학습에서의 노이즈 레이블 보정 프레임워크, 확산모델 기반 순차 추천, 표적 특화 약물 생성 및 약물-표적 상호작용 예측 등은 ‘데이터 품질과 불확실성이 큰 현실 문제’를 모델링·학습·평가까지 일관되게 다루려는 연구실의 철학을 보여준다. 이러한 다학제적 확장은 궁극적으로 인간-환경-시스템을 함께 이해하고 최적화하는 실용 AI 연구로 귀결된다.

Deep LearningWireless CommunicationChannel EstimationGenerative ModelTransformer
대표 연구 분야
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딥러닝 기반 6G 무선통신(채널 추정·CSI 피드백·빔 트래킹·전력제어) 연구 thumbnail
딥러닝 기반 6G 무선통신(채널 추정·CSI 피드백·빔 트래킹·전력제어) 연구
Deep Learning for 6G Wireless Communication (Channel Estimation, CSI Feedback, Beam Tracking, Power
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
5
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1
Article
|
인용수 2
·
2024
Adapt-cMolGPT: A Conditional Generative Pre-Trained Transformer with Adapter-Based Fine-Tuning for Target-Specific Molecular Generation
Soyoung Yoo, Junghyun Kim
IF 4.9 (2024)
International Journal of Molecular Sciences
Small-molecule drug design aims to generate compounds that target specific proteins, playing a crucial role in the early stages of drug discovery. Recently, research has emerged that utilizes the GPT model, which has achieved significant success in various fields to generate molecular compounds. However, due to the persistent challenge of small datasets in the pharmaceutical field, there has been some degradation in the performance of generating target-specific compounds. To address this issue, we propose an enhanced target-specific drug generation model, Adapt-cMolGPT, which modifies molecular representation and optimizes the fine-tuning process. In particular, we introduce a new fine-tuning method that incorporates an adapter module into a pre-trained base model and alternates weight updates by sections. We evaluated the proposed model through multiple experiments and demonstrated performance improvements compared to previous models. In the experimental results, Adapt-cMolGPT generated a greater number of novel and valid compounds compared to other models, with these generated compounds exhibiting properties similar to those of real molecular data. These results indicate that our proposed method is highly effective in designing drugs targeting specific proteins.
https://doi.org/10.3390/ijms25126641
Adapter (computing)
Computer science
Transformer
Generative model
Drug discovery
Drug target
Process (computing)
Representation (politics)
Generative grammar
Machine learning
2
Article
|
인용수 2
·
2024
Edge Convolution Graph Neural Network Assisted Power Allocation for Wireless IoT Networks
Jihyung Kim, Yeji Cho, Junghyun Kim
IF 3.6 (2024)
IEEE Access
We propose a novel power control technique called PC-ECGNN, which uses edge convolution to optimize power allocation in wireless IoT networks. PC-ECGNN leverages interference link distances as edge features and desired link channel gains as initial vertex features, iteratively updating vertex features based on neighbors and edge features. PC-ECGNN is the first technique to incorporate edge convolution into power control and has been customized for the considered scenario, optimizing the neural network structure to provide fast convergence and high performance simultaneously. Experimental results show that PC-ECGNN outperformed the state-of-the-art PC-MPGNN, achieving a 4% increase in average spectral efficiency and a 4dBm reduction in average transmit power compared to PC-MPGNN. Furthermore, our technique demonstrates advantages over existing methods in dynamic environmental changes. The proposed model, trained in a fixed environment, showed minimal performance degradation across various test environments different from the training setting, outperforming traditional models trained in individual environments. When applying meta-learning, the proposed model achieved better performance in each test environment after additional fine-tuning with only 1% of the pre-training epochs, compared to models trained with the full number of epochs in each individual test environment.
https://doi.org/10.1109/access.2024.3457805
Computer science
Wireless network
Convolution (computer science)
Graph
Artificial neural network
Computer network
Wireless
Enhanced Data Rates for GSM Evolution
Distributed computing
Theoretical computer science
3
Article
|
인용수 4
·
2023
Deep Learning for Identifying Promising Drug Candidates in Drug–Phospholipid Complexes
Soyoung Yoo, Hanbyul Lee, Junghyun Kim
IF 4.2 (2023)
Molecules
Drug-phospholipid complexing is a promising formulation technology for improving the low bioavailability of active pharmaceutical ingredients (APIs). However, identifying whether phospholipid and candidate drug can form a complex through in vitro tests can be costly and time-consuming due to the physicochemical properties and experimental environment. In a previous study, the authors developed seven machine learning models to predict drug-phospholipid complex formation, and the lightGBM model demonstrated the best performance. However, the previous study was unable to sufficiently address the degradation of test performance caused by the small size of the training data with class imbalance, and it had the limitation of considering only machine learning techniques. To overcome these limitations, we propose a new deep learning-based prediction model that employs variational autoencoder (VAE) and principal component analysis (PCA) techniques to improve prediction performance. The model uses a multi-layer one-dimensional convolutional neural network (CNN) with a skip connection to effectively capture the complex relationship between drugs and lipid molecules. The computer simulation results demonstrate that our proposed model performs better than the previous model in all performance metrics.
https://doi.org/10.3390/molecules28124821
Artificial intelligence
Computer science
Autoencoder
Drug
Machine learning
Deep learning
Drug discovery
Principal component analysis
Phospholipid
Chemistry
최신 정부 과제
3
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1
2021년 4월-2025년 12월
|1,889,280,000
(세부2) 지능형 무선 액세스 기술 개발
본 과제는 대규모·대용량 모바일 서비스 제공을 위해 인공지능 기반 지능형 무선 액세스 기술을 개발·표준화하는 연구임. 하위 5% 사용자 주파수 효율 3bps/Hz, 연결밀도 10개/m2, 사용자 체감 전송 속도 1Gbps, 단위면적당 전송용량 50Mbps/m2 달성 목표임. 서비스 시나리오 분석 후 지능형 무선전송, 지능형 무선 액세스 네트워킹, 지능형 무선 액세스 에지 기술을 개념 설계하며, 지능형 단말·기지국·에지서버 요구사항과 Digital IF, RF, 안테나 송수신시스템 구조를 설계함. 기대효과는 핵심 원천기술 선점, 6세대 이동통신 표준기술 확보, 성능 향상으로 망구성 투자비 및 사용자 통신비 인하 효과 기대됨.
무선 액세스 네트워킹
무선 액세스 에지 서버
무선전송
인공지능
주파수 효율
2
2019년 9월-2022년 2월
|30,000,000
초연결 네트워크를 위한 효율적 블록체인 기반 데이터 저장 및 공유 기법 연구
본 과제는 대규모 노드가 존재하는 초연결 네트워크에서 데이터를 효율적으로 저장·공유하는 블록체인 기술 개발 연구임. 연구 목표는 1차년도 경량화된 블록체인, 2차년도 분산처리 가능한 유동적 블록체인, 3차년도 무선기기용 블록체인 시스템 기술 확립임. 핵심 연구내용은 다계층 노드 구성 최소화, 복잡한 암호화 계산이 필요 없는 확률적 합의(과거 블록 선택 확률 0 수렴), 로컬(서브) 체인, 온체인/오프체인 분리, 스케일 아웃 기반 작업 분산, 노드 간 분산 신뢰도 평가, 사이드 체인, hot-data/cold-data 차등 저장, 블록체인 프록시 경유 안전 전송과 접속·식별자 검증·무결성·통신 암호화 적용임. 기대효과는 금융·의료·콘텐츠·공공·물류·에너지 결합 및 Blockchain of Things 시대의 조기 도달, 국내 원천기술 확보와 국제 경쟁력 강화임.
블록체인
초연결 네트워크
분산 저장
병렬 처리
데이터 공유
3
2019년 9월-2022년 2월
|30,000,000
초연결 네트워크를 위한 효율적 블록체인 기반 데이터 저장 및 공유 기법 연구
본 과제는 초연결 네트워크에서 대규모 노드가 있어도 블록체인 데이터를 효율적으로 저장·공유하는 기술 개발 연구임. 연구 목표는 1차년도 경량화된 블록체인 기법, 2차년도 분산처리 가능한 유동적 블록체인 기법, 3차년도 무선기기용 블록체인 시스템 기술 확보임. 핵심 연구 내용은 다계층 노드 구성, 과거 블록 선택을 바꿀 확률이 0에 수렴하는 확률적 합의, 로컬(서브) 체인, 온체인·오프체인 분리 저장, 스케일 아웃 기반 작업 분산, 노드 간 분산 신뢰도 평가, 사이드 체인, hot-data/cold-data 파라미터 분리, 블록체인 프록시 전송과 이동성 접속, 무선기기 식별자 검증 및 무결성·통신 암호화임. 기대 효과는 금융·의료·콘텐츠·공공·물류·유통·에너지 등 산업 결합 가치 창출과 Blockchain of Things 시대 기여, 국내 원천기술 확보 및 국제 경쟁력 강화 기대됨.
블록체인
초연결 네트워크
분산 저장
병렬 처리
데이터 공유
최신 특허
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상태출원연도과제명출원번호상세정보
등록2011무선 메쉬 시스템에서의 메쉬 노드 동기화 방법1020110116644-
취하2010데이터 전송 및 수신 방법1020100133695-
소멸2009저밀도 패리티 검사 부호를 위한 복잡도와 대기시간을 줄인 동적 스케줄링 기법을 이용한 복호 방법 및 장치1020090133678
전체 특허

무선 메쉬 시스템에서의 메쉬 노드 동기화 방법

상태
등록
출원연도
2011
출원번호
1020110116644

데이터 전송 및 수신 방법

상태
취하
출원연도
2010
출원번호
1020100133695

저밀도 패리티 검사 부호를 위한 복잡도와 대기시간을 줄인 동적 스케줄링 기법을 이용한 복호 방법 및 장치

상태
소멸
출원연도
2009
출원번호
1020090133678
연구실 하이라이트
연구실의 정보를 AI가 요약해서 키워드 중심으로 정리해두었어요
6G선도기술
AI 기반 6G 무선통신 핵심 기술 선도
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멀티모달융합
멀티모달 AI 기반 UAV 빔 예측·추적
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AI신약개발
생성형 AI 기반 표적 특화 신약 설계
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글로벌특허
분산 저장을 위한 고신뢰 오류정정부호 설계
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저복잡도고성능
딥러닝 기반 차세대 채널 추정·복호 기술
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기업협력
산학연 협력 기반 실전형 R&D 역량
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연구 트렌드부터 공동 연구 방향성 기획까지
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