RnDCircle Logo
허영범 연구실
인하대학교 산업경영공학과
허영범 교수
기본 정보
연구 분야
프로젝트
발행물
구성원

허영범 연구실

인하대학교 산업경영공학과 허영범 교수

허영범 연구실은 인공지능과 산업공학적 최적화를 결합하여 반도체·스마트팩토리·산업설비 분야의 실제 문제를 해결하는 연구를 수행하며, 특히 준지도·자기지도 학습 기반 이상 탐지, 웨이퍼 불량 검출, 노이즈에 강인한 자동 라벨링, 그리고 생산 및 운영 스케줄링 최적화 기술을 통해 데이터가 부족하고 제약이 많은 산업 현장에서 적용 가능한 신뢰성 높은 AI 의사결정 방법론을 개발하고 있다.

대표 연구 분야
연구 영역 전체보기
준지도·자기지도 학습 기반 이상 탐지 thumbnail
준지도·자기지도 학습 기반 이상 탐지
주요 논문
3
논문 전체보기
1
article
|
gold
·
인용수 0
·
2025
A Noise-Resilient Auto-Labeling Framework With Transition Matrix
W Lee, Youngbum Hur
IF 3.6
IEEE Access
Recently, auto-labeling framework has been applied in a lot of applications across various industries. Pseudo-labeling is the most common auto-labeling method and this method is to convert unlabeled data into labeled data by assigning pseudo-labels. Unless we have a perfect model for pseudo-labeling, the additional labeled data we get from unlabeled data always include noisy labels. However, this problem has not been studied by many researchers yet. Addressing this problem, we propose a noise-resilient auto-labeling framework using a transition matrix to mitigate the impact of label noise. The framework consists of three main stages: generating pseudo-labels for unlabeled data, identifying noisy samples based on KL-divergence between estimated transition vectors and model outputs, and using noisy samples as unlabeled data and clean samples as labeled data in semi-supervised learning for training the final model. We also show how much noise is added through pseudo-labeling depending on the initial model’s accuracy. Our experiments demonstrate the proposed method outperforms the state-of-the-art methods for handling noisy labels on both standard classification benchmarks (e.g., CIFAR-10 and CIFAR-100) and real-world datasets (e.g., Clothing100K, Food-101).
https://doi.org/10.1109/access.2025.3626158
Noise (video)
Noisy data
Labeled data
Matrix (chemical analysis)
Training set
Data modeling
Pattern recognition (psychology)
Stochastic matrix
2
article
|
gold
·
인용수 3
·
2024
TripletMatch: Wafer Map Defect Detection Using Semi-Supervised Learning and Triplet Loss With Mixup
Cheol Il Lim, Youngbum Hur
IF 3.6
IEEE Access
In the semiconductor manufacturing process, Electrical Die Sorting (EDS) is a post-production process used to assess the quality of each chip on the wafer. The results from EDS testing are visualized as a wafer bin map (WBM), which is used for quality control purposes, such as the identification of defective wafers. Recently, deep learning has emerged as a prominent approach for identifying defects in wafers. However, data on defects in the semiconductor industry remain scarce. In this paper, we propose a semi-supervised learning method, TripletMatch, which utilizes triplet loss for unlabeled data. The proposed method extends the FixMatch framework and considers Mixup to smooth decision boundaries. Our experimental results demonstrate the superiority of TripletMatch over various recent deep-learning-based methods and loss functions.
https://doi.org/10.1109/access.2024.3510681
Wafer
Computer science
Artificial intelligence
Supervised learning
Machine learning
Pattern recognition (psychology)
Materials science
Optoelectronics
Artificial neural network
3
article
|
gold
·
인용수 1
·
2024
Self-Supervised Anomaly Detection Using Outliers for Multivariate Time Series
James Won‐Ki Hong, Youngbum Hur
IF 3.6
IEEE Access
Due to the difficulty of having sufficient labeled data, self-supervised learning (SSL) has recently got much attention by many researchers in time series anomaly detection. The generative adversarial network (GAN) based autoencoder model, one of the SSL models, has good performance on anomaly detection but it tends to be too sensitive (i.e., predict normal data with a small anomalous value as abnormal). In this paper, we find that mispredicted normal data have values far from the average on some sensors. We call these data as outliers. Since these data are a few in the training set, the model struggles to reconstruct these data and incorrectly predicts them as abnormal. Based on these findings, we propose a robust self-supervised anomaly detection framework that finds outliers using a clustering based on correlation features and uses them for efficient training. To evaluate our method, we compare with various deep learning-based anomaly detection methods on the real-world pump dataset. The results demonstrate the superiority of our proposed method. Through our method, we maintain sensitivity to abnormal data while reducing sensitivity to normal data with a small anomalous value.
https://doi.org/10.1109/access.2024.3522325
Anomaly detection
Multivariate statistics
Computer science
Time series
Outlier
Series (stratigraphy)
Artificial intelligence
Anomaly (physics)
Pattern recognition (psychology)
Data mining
정부 과제
8
과제 전체보기
1
2024년 6월-2031년 12월
|1,200,000,000
지역지능화혁신인재양성(경남대학교)
1. 비전 : AI+Data-Driven Engineering(ADD) 기반 경남주력산업 디지털대전환 선도 및 신성장산업 육성 2. 목표가. AI+Data-Driven Engineering 기반 경남주력산업 디지털대전환을 주도할 연구개발나. 산업수요 맞춯명 AI/SW 융합형 인재 양성 다. 신성장산업 육성을 위한 지역 산업 혁신 생태계 구축
디지털전환
빅데이터
인공지능
데이터 기반 제조공학
AI/SW융합
2
주관|
2022년 6월-2029년 12월
|2,400,000,000
지역지능화혁신인재양성(경북대학교)
[세부 1] 보행자(VRU) 교통 안전 서비스 제공을 위한 기술 디자인 및 구현 - VRU와 이동장치(차량, 자전거, 전동킥보드 등) 간의 상호인식 기법 연구 - VRU와 이동장치 (차량, 자전기, 전동킥보드) 사이 메시지 전송 기법 연구 [세부 2] 영상 데이터 공공 활용을 위한 개인정보 보호 기술 개발 - 실내 및 실외CCTV에서 촬영된 영상을 필요에 따라 차등화할 수 있는 커스터마이징 익명화 영상 저장 기술 - 익명화된 영상 데이터 모음에서 특정 조건을 만족하는 사람 재인식 기술 [세부 3 ] 분자진단 시약 미세 측정 키트 - 유전자 분석기 미세 시약 유량 측정 시스템 개발 계획 수립 - OCT 시스템 개발 [세부 4 ] 광융합 피부케어 시스템 - 두피 미세혈관 측정 시스템 개발 계획 수립 - 두피 미세혈관 측정 OCA 시스템 개발 [세부 5 ] 수면호흡음 분석 및 진단 시스템 - 음향신호 기반의 수면 무호흡 검출 기법 선행 연구 조사 및 연구 개발 데이터 확보 - 질환 의심자를 판정할 수 있는 알고리즘 개발 [세부 6 ] 가상 ECU 시뮬레이션 환경 연구 개발 - Classic AUTOSAR vECU V1 개발 - Classic AUTOSAR vECU V2 개발 [세부 7 ] 가상화 기반 파라미터 최적화 및 원격 제어 스마트 팩토리 - 센서 노드 연결 가상화 프레임워크 개발 - 센서-엣지-클라우드 분산협력 시스템 구성 [세부 8 ] 클라우드 기반 차세대 컴퓨팅 자원 가상화를 통한 디지털 트윈 기술 개발 - 기존 디지털 트윈 서비스 기술 분석 및 계획 수립 - 디지털 트윈 서비스 전반에 대한 워크로드 분석결과 확보
스마트시티
의료
미래자동차
스마트 팩토리
클라우드 컴퓨팅
3
주관|
2022년 5월-2025년 2월
|57,878,000
신뢰성 있는 딥러닝 기반 웨이퍼 불량 탐지 모델 개발
본 연구과제를 통해 수행하고자 하는 연구 목표 및 세부 연구 내용은 다음과 같이 세 가지임. 1. 1차년도에는 웨이퍼 불량 이미지 데이터를 구축하고 DRN 기반의 불량 탐지 모델을 개발하고자 함. - 데이터 구축: 실제 반도체 제조과정에서 취득한 다량의 반도체 웨이퍼 맵으로 구성된 공개 데이터 WM-811K 데이터를 사용하며 데이터 전처리 후 이미지로 만들어서 사용하고자 함. 1차년도 학습 데이터는 이진 분류 (i.e., 정상 혹은 불량) 학습을 위한 데이터로 모든 불량 유형을 하나로 통합하고자 함. - 모델 고도화: 반도체 웨이퍼 맵 데이터에 적합한 DRN 구조와 변수들 (e.g., 모델 깊이, dilation factor 값)을 찾아서 모델을 고도화하고자 함. 2. 2차년도에는 1차년도에 생성된 모델에 SSL을 이용한 고도화된 불량 탐지 모델을 개발하고자 함. - 데이터 구축: 전체 WM-811K 데이터 중에 78.7%에 해당하는 데이터가 unlabeled 데이터로 1차년도 학습에 사용된 labeled 데이터와 함께 SSL 학습에 사용하고자 함. 2차년도 학습 데이터는 다중 분류 학습을 위한 데이터로 다양한 유형의 불량이 존재함. - 모델 개발: 최신 SSL 방법에 데이터 클래스간 불균형을 해결할 수 있는 방법을 접목하여 고도화된 불량 탐지 모델을 개발하고자 함. - 모델 고도화: 기존에 사용된 데이터 증강기법 이외에도 웨이퍼 불량 데이터에 적합한 증강기법 탐색 및 효율적인 형태의 손실 함수 설계를 통해 모델 학습을 최적화 하고자 함. 3. 3차년도에는 2차년도에 생성된 모델에 새로운 유형의 불량 이미지를 선별하는 기능을 추가해서 신뢰성 있는 최종 모델을 개발하고자 함. - 새로운 유형의 이미지 선별: 모델의 예측값을 기반으로 하는 out-of-distribution (OOD) 검출 방법을 이용하여 예측값이 특정 수준 (threshold) 이하이면 알려주는 모델임.
이상 감지
웨이퍼 불량 탐지
딥러닝
스마트 팩토리
준지도 학습
최신 특허
특허 전체보기
상태출원연도과제명출원번호상세정보
공개2024딥러닝을 이용한 2단계 반도체 공정 설비 이상 감지 방법 및 시스템1020240101414
전체 특허

딥러닝을 이용한 2단계 반도체 공정 설비 이상 감지 방법 및 시스템

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240101414