n-gram 기반 역색인 구조는 언어 중립적이고 에러 허용적인 장점들로 인해 일부 아시아권 언어에 대한 정보 검색이나 단백질과 DNA의 sequence의 근사 문자열 매칭에 유용하게 사용되고 있다. 그러나, n-gram 기반의 역색인 구조는 색인의 크기가 크고 질의 처리 시간이 오래 걸린다는 단점들을 가지고 있다. 이에 본 논문에서는 n-gram 기반 역색인의 장점을 그대로 유지하면서 색인의 크기를 줄이고 질의 처리 성능을 향상시킨 2단계 n-gram 역색인(간단히 n-gram/2L 역색인이라 부른다)을 제안한다. n-gram/2L 역색인은 n-gram 기반 역색인에 존재하던 위치 정보의 중복을 제거한다. 이를 위해 문서로부터 길이 m의 m-subsequence들을 추출하고, 그 m-subsequence들로부터 n-gram을 추출하여 2단계로 역색인을 구성한다. 이러한 2단계 구성 방법은 이론적으로 의미 있는 다치 종속성이 존재하는 릴레이션을 정규화하여 중복을 제거하는 것과 동일하며, 이를 본문에서 정형적으로 증명한다. n-gram/2L 역색인은 데이타의 크기가 커질 수록 n-gram 역색인에 비해 색인 크기가 줄어들며 질의 처리 성능이 향상되고, 질의 문자열의 길이가 길어져도 질의 처리 시간이 거의 증가하지 않는 좋은 특성을 가진다. 1GByte 크기의 데이타에 대한 실험을 통하여, n-gram/2L 역색인은 n-gram 기반 역색인에 비해 최대 1.9${\~}$2.7배 더 작은 크기를 가지면서, 동시에 질의 처리 성능은 3${\~}$18 범위의 길이를 가지는 질의들에 대해 최대 13.1배 향상됨을 보였다.
다양한 콘텐츠가 생성됨에 따라 신조어 및 미등록어도 다양한 형태로 나타나고 있다. 이러한 신조어 및 미등록어는 텍스트 처리 단계에서 오분석 되어 성능 저하의 원인이 된다. 본 논문은 이러한 문제를 해결하기 위해서 대량의 문서로부터 신조어 및 미등록 어휘를 추정하는 방법에 대해서 제안한다. 제안 방법은 대량의 문서로부터 음절 n-gram을 추출한 뒤, 각 n-gram에서 n을 한음절 축소 및 확장 시켜, (n+1)gram, (n-1)gram을 추가적으로 추출한다. 추출된 음절 n-gram을 기준으로 (n+1)gram, (n-1)gram과의 빈도 차이를 계산하여 빈도차가 급격하게 발생하는 구간을 신조어 및 미등록 어휘로 추정한다. 실험결과 신조어 뿐만 아니라 트위터, 미투데이 등과 같은 도메인에 종속적인 미등록 어휘도 추출되는 것을 확인할 수 있었다.
기계 학습을 응용한 많은 침입 탐지 시스템들은 n-그램 접근 방법을 주로 쓰고 있다. 그러나, n-그램 접근 방법은 주어진 시퀀스에서 획득한 n-그램들이 서로 겹치는 문제들을 가지고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제들을 해결하기 위해, n-그램 증강 나이브 베이스 (n-gram augmented naive Bayes) 알고리즘을 침입 시퀀스의 분류에 적용하였다. 제안된 시스템의 성능을 평가하기 위해 n-그램 특징들을 사용하는 일반 나이브 베이스 (naive Bayes) 알고리즘과 서포트 벡터 머신 (support vector machines) 알고리즘과 본 연구에서 제안한 n-그램 증강 나이브 베이스 알고리즘을 비교하였다. 뉴 멕시코 대학의 벤치마크 데이터에 적용해 본 결과에 따르면, n-그램 증강 방법이, n-그램이 나이브 베이스에 직접 적용되는 경우(예: n-그램 특징을 사용하는 일반 나이브 베이스), 생기는 독립성 가정에 대한 위배 문제도 해결하면서, 동시에 n-그램 특징을 사용하는 일반 나이브 베이스보다 더 정확하며, n-그램 특징을 사용하는 SVM과 필적할만한 수준의 침입 탐지기를 생성해 내었다.
음악 유사도 계산은 음악 검색 시스템 구현에 있어서 필수적인 구성 요소이다. 본 논문은 음악 검색 중에서 커버곡 검색에 대해서 다룬다. 크로마 n-gram을 이용한 커버곡 검색에 있어서 특징 DB 저장 공간을 줄이고 성능을 향상시키기 위해서 t-tab n-gram을 제안하고, n-gram 선택 방법, n-gram 집합 간 비교 방법에 관해서 연구하였다. 공개되어 있는 커버곡 데이터셋에서 실험을 수행하여 제안된 방법이 저장 공간을 줄이면서 동시에 커버곡 검색 성능을 향상시킬 수 있음을 보였다.
기계 학습을 응용한 많은 침입 탐지 시스템들에서 n-그램 접근 방법이 사용되고 있다. 그러나, n-그램 접근방법은 확장이 어렵고, 주어진 시퀀스에서 획득한 n-그램들이 서로 겹치는 문제들을 가지고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제들을 해결하기 위해, 일반화된 k-절단 서픽스트리 (generalized k-truncated suffix tree; k-TST) 기반의 n-그램 증강 나이브 베이스 (n-gram augmented naive Bayes) 알고리즘을 침입 시퀀스의 분류에 적용하여 보았다. 제 안된 시스템의 성능을 평가하기 위해 n-그램 특징들을 사용하는 일반 나이브 베이스 (naive Bayes) 알고리즘과 서포트 벡터 머신(support vector machines) 알고리즘과 본 연구에서 제안한 n-그램 증강 나이브 베이스 알고리즘을 호스트 기반 침입 탐지 벤치마크 데이터와 비교하였다. 공개된 호스트 기반 침입 탐지 벤치마크 데이터인 뉴 멕시코 대학(University of New Mexico)의 벤치마크 데이터에 적용해 본 결과에 따르면, n-그램 증강 방법이, n-그램이 나이브 베이스에 직접 적용되는 경우(예: n-그램 특징을 사용하는 일반 나이브 베이스), 생기는 독립성 가정에 대한 위배의 문제도 해결하면서, 동시에 더 정확한 침입 탐지기를 생성해냄을 알 수 있었다.
스마트폰의 쿼티 자판 소프트 키보드의 버튼과 버튼 사이 좁은 간격으로 인해 사용자가 의도치 않은 간섭 오타가 발생하는 것에 주목하였다. 그리고 오타 교정의 성능은 사용자의 관점에서 얼마나 잘 오타를 교정하느냐도 중요한 부분이지만, 또한 오타가 아닌 어절을 그대로 유지하는 것이 더 중요하게 판단될 수 있다. 왜냐하면 현실적으로 오타인 어절 보다 오타가 아닌 어절이 거의 대부분을 차지하기 때문이다. 따라서 해당 관점에서 교정 방법을 바라보고 연구할 필요가 있다. 이에 맞춰 본 논문에서는 대용량 한국어 말뭉치 데이터를 가지고 확률에 기반한 한국어 간섭 오타 수정 방법에 대해 제안한다. 제안하는 방법은 목표 어절의 좌우 어절 N-gram과 어절 내 좌우 음절 N-gram 정보를 바탕으로 발생할 수 있는 간섭 오타 교정 후보들 중 가운데서 가장 적합한 후보 어절을 선택하는 방법이다.
최근 영상 정보를 저장하는 시스템의 급증으로, 영상의 특징 요소들의 유사성(similarity)에 근거하여 영상을 분류.검색하는 기술에 많은 관심을 보이고 있다. 본 논문에서는 칼라영상의 분류를 위해 기존의 N$\times$M-grams를 변형한 Color N$\times$M-grams를 제안한다. Color N$\times$M-grams는 영상의 칼라정보를 이용하여 영상고유의 구조 정보를 추출한 후 유사성을 측정하여 영상을 분류한다. 제안된 방법의 성능 평가를 위하여 39쌍의 Benchmark 영상을 사용하여 실험하였다. 실험결과, 제안한 Color N$\times$M-grams를 사용한 방법이 기존의 N$\times$M-grams를 사용하여 칼라 영상을 분류하는 방법보다 1순위로 분류되는 비율에 있어서 약 19% 더 좋은 결과를 보였다.
본 논문에서는 대어휘 음성인식에서 널리 사용되고 있는 N-gram 언어모델을 중규모 어휘의 음성인식에서도 사용할 수 있는 의사(疑似) N-gram 언어모델을 제안한다. 제안방법은 ARPA 표준형식 N-gram 언어모델의 구조를 가지면서 각 단어의 확률을 임의로 부여하는 비교적 간단한 방법으로 1-gram은 모든 단어의 출현확률을 1로 설정하고, 2-gram은 허용할 수 있는 단어시작기호 와 WORD 및 WORD와 단어종료기호 의 접속확률만을 1로 설정하며, 3-gram은 단어 시작기호 와 WORD, 단어종료기호 만의 접속을 허용하며 접속확률을 1로 설정한다. 제안방법의 유효성을 확인하기 위해 사전실험으로서 국어공학센터(KLE) 단어음성에 대해 오프라인으로 평가한 견과, 남성 3인의 452 단어에 대해 평균 97.7%의 단어인식률을 구하였다. 또한 사전실험결과를 바탕으로 1,500단어의 중규모 어휘의 증권명을 대상으로 온라인 인식실험을 수행한 결과, 남성 20명이 발성한 20단어에 대해 평균 92.5%의 단어인식률을 얻어 제안방법의 유효성을 확인하였다.
본 논문에서는 트레이닝 데이터가 제한된 환경에서 n-gram 사전을 이용하여 불건전 정보를 포함하는 스팸 트윗을 탐지하는 방법을 제안한다. 불건전 정보를 포함하는 스팸 트윗은 유사한 단어와 문장을 사용하는 경향이 있다. 이러한 특성을 이용하여 스팸 트윗과 정상 트윗에 대한 n-gram 사전을 구축하고 나이브 베이스 분류기를 적용하여 효과적으로 스팸 트윗을 탐지할 수 있음을 보인다. 반면에, 실시간으로 대용량의 데이터가 유입되는 트위터의 특성은 초기 트레이닝 집합 구성에 매우 큰 비용을 요구 한다. 따라서, 초기 트레이닝 집합이 매우 작거나 존재하지 않는 환경에서 적용할 수 있는 스팸 트윗 탐지 방법이 필요하다. 이를 위해 트위터의 리트윗 기능을 활용하여 의사 라벨을 생성하고 초기 트레이닝 집합의 구성과 n-gram 사전 업데이트에 활용하는 방법을 제안한다. 2016년 12월 1일부터 2016년 12월 7일까지 수집된 한국어 트윗 130만 건을 사용한 다양한 실험 결과는 비교 방법들보다 제안하는 방법의 성능이 우수함을 입증한다.
시그니처 기반 악성코드 탐지는 제로데이 취약점을 이용하거나 변형된 악성코드를 탐지하지 못하는 한계가 있다. 이를 극복하기 위해 N-gram을 이용하여 악성코드를 분류하는 연구들이 활발히 수행되고 있다. 기존 연구들은 높은 정확도로 악성코드를 분류할 수 있지만, Spectre와 같이 짧은 코드로 동작하는 악성코드는 식별하기 어렵다. 따라서 본 논문에서는 Spectre 공격 바이너리를 효과적으로 식별할 수 있도록 함수 단위 N-gram 비교 알고리즘을 제안한다. 본 알고리즘의 유효성을 판단하기 위해 165개의 정상 바이너리와 25개의 악성 바이너리에서 추출한 N-gram 데이터셋을 Random Forest 모델로 학습했다. 모델 성능 실험 결과, 25개의 Spectre 악성 함수의 바이너리를 99.99% 정확도로 식별했으며, f1-score는 92%로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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