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정원주 연구실
고려대학교 인공지능학과 정원주 교수
뇌-컴퓨터 인터페이스
EEG 신호처리
모터 이미저리 분류
기본 정보
연구 분야
프로젝트
논문
구성원

정원주 연구실

고려대학교 인공지능학과 정원주 교수

정원주 연구실은 기계학습 및 지식처리 기반으로 분류, 생성, 역문제 해법을 위한 모델 구조와 목적함수 설계를 수행합니다. EEG 신호의 주파수 다양성을 반영한 다중 밴드 CNN 및 band-wise Riemannian triplet loss 기반 네트워크를 통해 모터 이미저리 인지를 다룹니다. 또한 소수 샷 영상 분류를 위한 Eigenimages 방법과, 수면 단계 분류를 위한 compressed Vision Transformer 및 two-step attention 기반 시퀀스 인코딩을 연구합니다. 레이더 및 신호 처리에서는 conditional FLOW로 sea clutter를 생성하고, distributed MIMO 레이더의 range grouping, least-squares multilateration의 anchor placement, dual ADMM unrolling 기반 speech phase retrieval 및 wideband 비균일 배열 최적화를 결합해 실사용 문제로 연결합니다.

뇌-컴퓨터 인터페이스EEG 신호처리모터 이미저리 분류멀티밴드 CNN리만 기하 기반 신호분석
대표 연구 분야
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EEG 기반 모터 이미저리 인지 및 주제 의존성 완화 BCI 연구 thumbnail
EEG 기반 모터 이미저리 인지 및 주제 의존성 완화 BCI 연구
Non-invasive BCI for EEG Motor Imagery Recognition and Subject-Dependency Mitigation Research
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.

5개년 연도별 논문 게재 수

21총합

5개년 연도별 피인용 수

207총합
주요 논문
5
논문 전체보기
1
article
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인용수 8
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2024
A novel geometric-based bistatic range grouping algorithm for multi-target localization in distributed MIMO radar systems
Se-Young Kang, Hyuksoo Shin, Wonzoo Chung
IF 7.5 (2024)
Expert Systems with Applications
https://doi.org/10.1016/j.eswa.2024.124269
Computer science
Bistatic radar
Range (aeronautics)
Radar
MIMO
Algorithm
Radar systems
Artificial intelligence
Radar imaging
Telecommunications
2
article
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인용수 3
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2024
Multiband Convolutional Riemannian Network With Band-Wise Riemannian Triplet Loss for Motor Imagery Classification
Jinhyo Shin, Wonzoo Chung
IF 6.8 (2024)
IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics
This paper presents a novel motor imagery classification algorithm that uses an overlapping multiscale multiband convolutional Riemannian network with band-wise Riemannian triplet loss to improve classification performance. Despite the superior performance of the Riemannian approach over the common spatial pattern filter approach, deep learning methods that generalize the Riemannian approach have received less attention. The proposed algorithm develops a state-of-the-art multiband Riemannian network that reduces the potential overfitting problem of Riemannian networks, a drawback of Riemannian networks due to their inherent large feature dimension from covariance matrix, by using fewer subbands with discriminative frequency diversity, by inserting convolutional layers before computing the subband covariance matrix, and by regularizing subband networks with Riemannian triplet loss. The proposed method is evaluated using the publicly available datasets, the BCI Competition IV dataset 2a and the OpenBMI dataset. The experimental results confirm that the proposed method improves performance, in particular achieving state-of-the-art classification accuracy among the currently studied Riemannian networks.
https://doi.org/10.1109/jbhi.2024.3438167
Artificial intelligence
Computer science
Convolutional neural network
Pattern recognition (psychology)
Remote sensing
Geology
3
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인용수 21
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2023
Multi-Band CNN With Band-Dependent Kernels and Amalgamated Cross Entropy Loss for Motor Imagery Classification
Jinhyo Shin, Wonzoo Chung
IF 6.7 (2023)
IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics
In this paper, we present a novel MI classification method based on multi-band convolutional neural network (CNN) with band-dependent kernel sizes, named MBK-CNN, to improve classification performance, by resolving the subject dependency issue of the widely used CNN-based approaches due to the kernel size optimization problem. The proposed structure exploits the frequency diversity of the EEG signals and simultaneously resolves the subject dependent kernel size issue. EEG signal is decomposed into overlapping multi-band and passed through multiple CNNs (termed 'branch-CNNs') with different kernel sizes to generate frequency dependent features, which are combined by a simple weighted sum. In contrast to the existing works where single-band multi-branch CNNs with different kernel sizes are used to resolve the subject dependency issue, a unique kernel size per frequency band is used. To prevent possible overfitting induced by a weighted sum, each branch-CNN is additionally trained by tentative cross entropy loss while overall network is optimized by the end-to-end cross entropy loss, which is named amalgamated cross entropy loss. In addition, we further propose multi-band CNN with enhanced spatial diversity, named MBK-LR-CNN, by replacing each branch-CNN with several sub branch-CNNs applied for channel subsets (termed 'local region') to improve the classification performance. We evaluated the performance of the proposed methods, MBK-CNN and MBK-LR-CNN, on publicly available datasets, BCI Competition IV dataset 2a and High Gamma Dataset. The experimental results confirm the performance improvement of the proposed methods compared to the currently existing MI classification methods.
https://doi.org/10.1109/jbhi.2023.3292909
Computer science
Convolutional neural network
Overfitting
Pattern recognition (psychology)
Artificial intelligence
Kernel (algebra)
Entropy (arrow of time)
Cross entropy
Mathematics
Artificial neural network
최신 정부 과제
19
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1
주관|
2021년 3월-2025년 12월
|1,700,000,000
인공지능대학원지원(서울대학교)
1. 세계적인 AI 인력양성을 위한 수월성 교육 - 선진국 수준의 교수/학생 비율을 통한 학생 친화적 교육 * 교원 1인당 학생 수를 선진 대학 수준인 10인 이하로 유지하여 지도 교수와 학생 간의 1:1 교육을 활성화 * 2명 이상의 교수와 연구를 진행하는 공동교수 논문지도를 활성화하여 스타급 학생들이 충분히 넓은 분야에서 성과를 내도록 지원 - AI 교육에 특화된 커리큘럼 개발 - 글로벌 경쟁력 강화 교육 * 학내 산재된 AI 연구자들이 AI대학원으로 집결 * 글로벌 AI 네트워크도 AI대학원의 자산으로 만들고 확장하여 스타급 학생들에게 국제공동연구와 해외인턴쉽의 기회를 최대화 - AI Fellowship과 학생주도 창의자율 연구: Fellowship을 제공 및 스타급 학생들의 수월성 연구를 장려 2. 응용 AI의 파급력을 담아내기 위한 다학제적 융합 연구 - 인공지능세미나 강의 및 기타 AI대학원 세미나에 AI 융합으로 성공한 산업계 인사들을 초빙하여 강연 진행 - 최신인공지능기술 강의 일부를 응용 AI 분야 연구 소개에 할당하고 궁극적으로 중요 응용분야별 특강이 개설되도록 추진 - 학생들의 창의자율 연구 공모전에 융합 연구에 대한 가산점 제공 - 창업 장려:창업 관련 과목군 편성 및 창의자율 연구 결과의 창업 적극 지원 - 교내 확산 지원 * 타학과 학생들을 위한 AI대학원 강의를 개설하고 (우선 기계학습과 딥러닝을 복수강의 개설), 추후 학내 수요에 따른 추가 융합연구 강의를 팀티칭으로 진행 * 해당 과목들의 수강을 통하여 발굴된 우수한 융합연구자들과의 공동연구 추진 3. 산업계 혁신을 위한 산업 친화 교육 및 연구 - 산학연계 중심의 교육 - C-SHARE 중심의 대형 산학과제 추진 - 글로벌 산학 인턴쉽 4. 전주기적 인력양성 추진 - 우수학생 유치 - 교육의 질 향상: 커리큘럼 개선, 리더 소양교육, 장학금 확대 - 연구역량 향상: 연구 환경 개선, 글로벌 연구역량 강화, 학생주도 창의자율 연구 - 협업 능력 함양: 공동연구 장려, 산업계와 협업을 통한 목표 달성 - 창업 활성화: 다양한 교류를 통한 창업 장려, 창업 문화 확산, 선발 학생 다양화 - 사회 진출 후 교류: 졸업생과 공동연구 장려, 후배들에게 도움이 되는 프로그램 마련
서울대학교
세계적 인공지능 연구
인공지능 대학원
인공지능 핵심 인재 양성
협동과정 인공지능전공
2
주관|
2020년 3월-2024년 12월
|3,000,000,000
인공지능대학원지원(한양대학교)
혁신적 교육과 집중투자를 통한 AI 핵심인재 양성 - 2020.3. 인공지능학과 신설 - 학교 100억, 서울시 9억 대응자금 - AI 전임교원 30명 포함 세계 수준의 연구인력 50명 확보 - AI 교육 및 연구에 특화된 환경 구축 - 석박통합과정 전원전액 장학금 긴밀한 산학교류로 기업이 원하는 실용 AI 인재육성 - (3+1)채용연계형 인턴십, IC-PBL 과목 등 긴밀한 산학연계 교육과정 - AI 솔루션센터와 HYU AI 멤버십을 통한 긴밀한 산학교류(60개 이상의 대기업/중소기업) - 한양대 창업지원단을 통한 AI 분야 창업 지원 해외 기관과의 활발한 교류를 통한 글로벌 역량 강화 - 해외 대학, 연구소와 원천기술 연구(ETH Zurich, Univ. Washington, Pennsylvania State University/IBM T.J. Watson, Max Planck Institute, SRI Int’l AI Center, Mayo Clinic 등) - 국제학술활동 지원, 글로벌 경쟁력 강화 프로그램 운영
HYU AI 멤버쉽
IC PBL 과목
산학연계 연구교육
세계적 AI 원천 기술 확보
실용 AI 핵심인재양성
3
주관|
2018년 2월-2020년 2월
|80,000,000
평면 다중분산 MIMO 레이더 시스템에서 다중 표적물 위치 추정 알고리즘 연구
연구내용 ● 1단계 (1차년도-2차년도) 연구목표: 다중분산 MIMO레이다의 평면 배치시 성능열화 없는 단일 표적 위치추정 알고리즘 개발 연구내용: 일반적인 다중분산 MIMO 레이다의 경우 송신안테나와 수신안테나는 지상에 배치되고 지상위의 표적을 탐지 및 위치를 측정하거나 설치의 편이성으로 한 평면위에 배치되어 3 차원공간의 표적을 탐지하고 위치를 추정하게 되는데 이때 안테나의 고도 값이 같게 된다. 즉 안테나의 위치 (x,y,z)에서 z의 값이 같아지며 송수신기의 좌표는 z-축으로 다양 성이 낮게 되어 안테나 좌표의 다양성에 의존하는 현재 알고리즘들은 좌표의 고도추정 (z값)의 정확성이 몹시 떨어지게 된다. 즉 안테나의 고도(z) 가 서로 같아질 때 기존 알고리즘의 표적 고도 추정의 오차분산은 발산하게 된다. 1단계 연구내용은 이러한 단점을 극복하여 안테나의 2-D 좌표(x,y)의 다양성만 확보되면 나머지 차원 즉 안테나 고도 (z)의 다양성이 없는 경우에도 추정오차가 발산하지 않고 표적의 다른 좌표(x,y) 추정시 발생하는 오차와 비슷한 추정오차를 갖는 방법을 개발하고 성능을 이론적으로 분석하고자 한다.. 평가착안점: 표적위치추정 알고리즘의 높이 (z)에 따른 추정에러 분산값의 범위가 z 값에 따라 발 산하지 않은 알고리즘 개발여부 ● 2단계 (2차년도-3차년도) 연구목표: 다중분산배치 MIMO레이다에서 다중표적의 추정이 가능한 효율적인 알고리즘 개발 연구내용: 레이다 시스템은 미지의 다수 표적을 탐지하고 표적의 개수와 각각의 표적 위치를 추정할 수 있어야 한다. 현행 다중분산 MIMO레이다 시스템을 위하여 발표되고 주목받는 표적위치 추정알고리즘들은 오직 한 개의 표적만 존재함을 가정을 하고 연구되어 다수의 표적에는 적용할 수 없는 치명적인 단점이 있다. 또한 최근에 연구되는 다중표적 위치추정에 대한 시도는 원론적으로 Maximum likliehood estimation (MLE)기법이나 Grid Search방식을 사용하여 안테나의 개수에 대하여 복잡도가 지수적으로 증가하게 되어 실용화가 극히 어려운 단점이 있다. 따라서 미지의 표적개수에 대하여 표적의 개수를 추정하고 안테나 개수에 대한 다항함수 시간 안에 각각 표적들의 위치를 단일표적에 대한 추정성능과 동일하게 추정하는 알고리즘을 개발하고 성능을 분석하고자 한다. 평가착안점: 다중 표적의 추정 정확성 및 복잡도가 안테나개수의 다항함수로 표현되는가 여부.
분산다중 MIMO 레이더 시스템
표적 위치 추정
평면 배치 레이더 시스템
다중 표적 위치추청
최신 특허
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상태출원연도과제명출원번호상세정보
공개2025멀티 모달 감정 인식 장치 및 방법1020250122323
공개2025멀티모달 네트워크 기반 정확도 기반 역손실 가중치 및 멀티모달 앙상블 분류를 활용한 EEG 기반 수면 단계 분류1020250034676
공개2024심층 희소 사전 지식 기반의 심층 쌍대 교대 방향 승수법 네트워크를 이용한 위상복원 장치 및 방법1020240083377
전체 특허

멀티 모달 감정 인식 장치 및 방법

상태
공개
출원연도
2025
출원번호
1020250122323

멀티모달 네트워크 기반 정확도 기반 역손실 가중치 및 멀티모달 앙상블 분류를 활용한 EEG 기반 수면 단계 분류

상태
공개
출원연도
2025
출원번호
1020250034676

심층 희소 사전 지식 기반의 심층 쌍대 교대 방향 승수법 네트워크를 이용한 위상복원 장치 및 방법

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240083377

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