• Title/Summary/Keyword: 자기 조직화 기법

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Clustering of Gene Expression Data by using SOM and Hierarchical Clustering (자기 조직화 지도와 계층적 군집화를 이용한 유전자 발현 데이터 군집화 기법)

  • 박창범;이동환;이성환
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2003.10b
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    • pp.784-786
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    • 2003
  • 본 논문에서는 유전자 발현 데이터를 분석하는데 있어서 자기 조직화 지도와 계층적 군집화 기법을 상호 보완적으로 사용하여 사용자가 보다 직관적으로 군집화 결과를 해석할 수 있는 방법을 제안한다. 제안된 방법을 사용하면 빠른 처리 속도로 대용량 데이터 처리에 적합한 자기 조직화 지도의 장점을 살릴 수 있으며 계층적 군집화의 장점인 가시화 기능을 이용하여 자기 조직화 지도의 단점인 군집 경계에 대한 불명확성을 해소하여 군집화 결과를 사용자가 쉽게 이해하고 직관적으로 해석할 수 있도록 도와준다. 본 논문에서 제안된 방법의 효용성을 검증하기 위해 세 종류의 데이터를 사용하여 실험을 수행한 결과 제안된 방법이 기존 방법에 비해 더 나은 성능을 보이는 것을 확인할 수 있었다.

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A Study on Multiple Target Tracking Using Self-Organizing Neural Network (자기조직화 신경망을 이용한 다중 표적 추적에 관한 연구)

  • 서창진;김광백
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.7 no.6
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    • pp.1304-1311
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    • 2003
  • Target tracking in a real world situation is difficult problem because of continuous variations in images, huge amounts of data, and high processing speed demands. The problem becomes even harder in the case of sea background. This paper presents an initial study of neural network based method for target detection and tracking in cluttering environment. The approach uses a combination of differential motion analysis, Kohonen self-organizing network and region growing method. The network is capable of detecting the mass-centers of moving objects within one frame. The history of neurons positions in the sequential frames approximates the traces of the targets. The experiments done with the network in simulated environment showed promising results.

A Hierarchical Representatives Clustering Technique for Data Mining (데이터 마이닝을 위한 계층적 대표값 군집화 기법)

  • 안병주;김은주;이일병
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2000.10b
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    • pp.69-71
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    • 2000
  • 군집화는 데이터 집합을 유사한 데이터 개체들의 군집들로 분할하여 데이터 속에 존재하는 의미 있는 정보를 얻는 과정이다. 대부분의 군집화 기법들은 비교적 적은 양의 데이터를 대상으로 한 것이고 다차원 대용량의 데이터 처리에 관한 문제는 다루지 않고 있어서 데이터 마이닝을 위한 군집화 기법으로는 부적절하다. 따라서 본 논문을 통해 대용량의 데이터에 적용할 수 있는 새로운 군집화 알고리즘인 계층적 대표값 군집화(HRC) 기법을 제안한다. HRC는 자기조직화지도와 계층적 군집화 기법을 접목한 하이브리드 방법으로 두 단계에 거쳐 군집화를 수행한다. 첫 번째 단계에서 자기조직화지도를 통해 데이터를 요약하고, 두 번째 단계에서 요약된 대표값 정보만을 가지고 계층적인 군집화를 수행한다. 또한, 두 번째 단계의 계층적 군집화 적용시 양질의 군집을 발견하기 위해 군집간의 유사도를 측정하는 새로운 척도를 고안하였다. 그리고 실험을 통해 HRC와 기존 군집화 알고리즘이 발견한 군집의 질을 비교하여 성능을 평가했다.

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Analysis of Classification Characteristics for Rainfall-runoff and TOC Variation according to the Change of Map Size and Array using SOM (SOM 적용을 위한 Map Size와 Array의 변화에 따른 강우-유출 및 TOC관계 분석)

  • Park, Sung-Chun;Kim, Yong-Gu;Roh, Kyong-Bum;Lee, Han-Min
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2008.05a
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    • pp.2066-2070
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    • 2008
  • 본 연구는 인공신경망(Artificial Neural Networks: ANNs)기법의 일종인 자기조직화(Self Organizing Map: SOM) 이론을 이용한다. 자기조직화 특성을 이용하여 스스로 학습이 가능하고, 구조상 수행이 빨라 학습 단계에 소요되는 시간을 줄 일 수 있는 장점을 가진 자기조직화 이론을 도입하고, 수질자료 중 전체 유기물의 양을 나타내며 난분해성 물질에 대한 해석이 가능하고 재현성이 탁월한 TOC 와 강우-유출량 자료의 분포적 양상과 특징을 분석하여 예측을 위한 모형화 과정에 기여하고자 한다. 최적의 Map Size와 Map Array 결정을 위해 수집된 강우와 유출량자료 및 TOC 자료에 대해 Garcia의 경험식을 이용하여 Map을 구성하는 단위구조의 총 수(M)를 산정하여 M값에 따른 종방향 및 횡방향 크기를 결정하는 다수의 Map 크기를 검토하고, 또한 Map 배열은 2차원 배열의 사각형배열(Rectangular array)과 육각형배열(Hexagonal array)에 대해서도 복합적으로 검토하여 최적의 특성조건을 결정하여 강우-유출 및 TOC 관계의 분할특성을 분석한다.

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SOM-Based $R^{*}-Tree$ for Similarity Retrieval (자기 조직화 맵 기반 유사 검색 시스템)

  • O, Chang-Yun;Im, Dong-Ju;O, Gun-Seok;Bae, Sang-Hyeon
    • The KIPS Transactions:PartD
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    • v.8D no.5
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    • pp.507-512
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    • 2001
  • Feature-based similarity has become an important research issue in multimedia database systems. The features of multimedia data are useful for discriminating between multimedia objects. the performance of conventional multidimensional data structures tends to deteriorate as the number of dimensions of feature vectors increase. The $R^{*}-Tree$ is the most successful variant of the R-Tree. In this paper, we propose a SOM-based $R^{*}-Tree$ as a new indexing method for high-dimensional feature vectors. The SOM-based $R^{*}-Tree$ combines SOM and $R^{*}-Tree$ to achieve search performance more scalable to high-dimensionalties. Self-Organizingf Maps (SOMs) provide mapping from high-dimensional feature vectors onto a two-dimensional space. The map is called a topological feature map, and preserves the mutual relationships (similarity) in the feature spaces of input data, clustering mutually similar feature vectors in neighboring nodes. Each node of the topological feature map holds a codebook vector. We experimentally compare the retrieval time cost of a SOM-based $R^{*}-Tree$ with of an SOM and $R^{*}-Tree$ using color feature vectors extracted from 40,000 images. The results show that the SOM-based $R^{*}-Tree$ outperform both the SOM and $R^{*}-Tree$ due to reduction of the number of nodes to build $R^{*}-Tree$ and retrieval time cost.

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Analysis of spatial mixing characteristics of water quality at the confluence using artificial intelligence (인공지능을 활용한 합류부에서 수질의 공간혼합 특성 분석)

  • Lee, Seo Gyeong;Kim, Dongsu;Kim, Kyungdong;Kim, Young Do;Lyu, Siwan
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.482-482
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    • 2022
  • 하천의 합류부에서는 수질이 다른 유체가 혼합하여 합류 전과 다른 특성을 보인다. 하천의 합류부에서 수질을 효율적으로 관리하기 위해서는 수질의 공간적인 혼합 특성을 규명하는 것이 중요하다. 합류부에서 수질의 공간적인 혼합 특성을 분석하기 위해 본 연구에서는 토폴로지 데이터 분석(topological data analysis, TDA), 자기 조직화 지도(Self-Organizing Map, SOM), k-평균 알고리즘(K-means clustering algorithm) 세 가지 기법을 이용하였다. 세 가지 기법을 비교하여 어떤 알고리즘이 합류부의 수질 변화 특성을 더 뚜렷하게 나타내는지 분석하였다. 수질 변화 비교 인자들은 pH, chlorophyll, DO, Turbidity 등이 있고, 수질 인자들은 YSI를 활용해 측정하였다. 자료의 측정 지역은 낙동강과 황강이 합류하는 지역이며, 보트에 YSI 장비를 부착하고 횡단하여 측정하였다. 측정한 데이터를 R 프로그램을 통해 세 가지 기법을 적용시켜 수질 변화 비교를 분석한다. 토폴로지 데이터 분석(topological data analysis, TDA)은 거대하고 복잡한 데이터로부터 유의미한 정보를 추출하는 데 사용하고, 자기조직화지도(Self-Organizing Map, SOM) 기법은 차원 축소와 군집화를 동시에 수행한다. k-평균 알고리즘(K-means clustering algorithm) 기법은 주어진 데이터를 k개의 클러스터로 묶는 머신러닝 비지도학습에 속하는 알고리즘이다. 세 가지 방법들의 주목적은 클러스터링이다. 클러스터 분석(Cluster analysis)이란 주어진 데이터들의 특성을 고려해 동일한 성격을 가진 여러 개의 그룹으로 대상을 분류하는 데이터 마이닝의 한 방법이다. 군집화 방법들인 TDA, SOM, K-means를 이용해 합류 지역의 수질 특성들을 클러스터링하여 수질 패턴들을 분석해 하천 수질 오염을 방지할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 토폴로지 데이터 분석(topological data analysis, TDA), 자기조직화지도(Self-Organizing Map, SOM), k-평균 알고리즘(K-means clustering algorithm) 세 가지 기법을 이용하여 합류부에서의 수질 특성을 비교하며 어떤 기법이 합류의 특성을 더욱 뚜렷하게 나타내는지 규명했다. 합류의 특성을 군집화 방법을 이용해 알게 된다면, 합류부의 수질 변화 패턴을 다른 합류 지역에서도 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

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Knowledge Discovery in Aerodynamic Design Space using Data Mining (데이터 마이닝을 통한 공력설계공간 지식습득)

  • Jeong, Sin-Gyu;;, 동북대학교
    • Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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    • v.34 no.1
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    • pp.49-55
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    • 2006
  • Two data mining techniques, analysis of variance (ANOVA) and self-organizing map (SOM), are applied to knowledge discovery in aerodynamic design space. These methods make it possible to identify the effect of each design variable on the objective functions. Furthermore, ANOVA shows the effect of interaction between design variables on the objective function and SOM visualizes the trade-off among objective functions. Present methods are applied to the result of the supersonic wing design which includes 72 design variables and 4 objective functions.

A Self-organized Network Topology Configuration in Underwater Sensor Networks (수중센서 네트워크에서 자기 조직화 기법을 이용한 네트워크 토폴로지 구성법)

  • Kim, Kyung-Taek;Cho, Ho-Shin
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.31 no.8
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    • pp.542-550
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    • 2012
  • In this paper, an adaptive scheme for network topology configuration is proposed to save the overall energy consumption in underwater acoustic sensor network. The proposed scheme employs a self-organized networking methodology where network topology is locally optimized by exchanging the energy-related information between neighboring nodes such as the remaining energy of each node, in a way that the network life time can be augmented without any centralized control function. Computer simulation is used to evaluate the proposed scheme comparing with LEACH in terms of the number of alive nodes after a given time, the deviation of individual nodes' residual energy and the energy consumption at the initialization and coordination stages.

Background Segmentation in Color Image Using Self-Organizing Feature Selection (자기 조직화 기법을 활용한 컬러 영상 배경 영역 추출)

  • Shin, Hyun-Kyung
    • The KIPS Transactions:PartB
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    • v.15B no.5
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    • pp.407-412
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    • 2008
  • Color segmentation is one of the most challenging problems in image processing especially in case of handling the images with cluttered background. Great amount of color segmentation methods have been developed and applied to real problems. In this paper, we suggest a new methodology. Our approach is focused on background extraction, as a complimentary operation to standard foreground object segmentation, using self-organizing feature selective property of unsupervised self-learning paradigm based on the competitive algorithm. The results of our studies show that background segmentation can be achievable in efficient manner.

Face Data Clustering Method for Face Recognition Using Self Organizing Feature Map (자기 조직화 지도 모형을 이용한 인종별 얼굴 영상 군집화 기법)

  • 권혜련;고병철;변혜란;이일병
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2003.10b
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    • pp.577-579
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    • 2003
  • 본 논문에서는 생체인식 분야 중 얼굴인식의 검색 정확성 향상 및 검색 시간을 단축하기 위한 단계로 인종별 얼굴영상 데이터베이스에 대한 군집화 기법을 연구하였다. 우선, 일반적으로 얼굴 및 이미지 검색에 사용되는 다양한 특징을 추출하고, 추출한 다차원의 특징 데이터들로부터 다 인종 얼굴 데이터를 유사한 인종별로 정확하게 군집화 하기 위해 최적의 특징벡터를 자동으로 선택 할 수 있는 방법을 제안하였다. 군집결과 분석을 위해 자기 조직화 지도 모형을 이용하였는데, 이는 2차원 분석 및 가시화에 유용하며, 학습 후 코드북벡터를 사용하여 유사한 의미간의 거리부터 검색할 수 있는 특징을 가지고 있다. 특징추출에 관한 실험결과 인종별 구분을 위한 특징벡터로는 웨이블릿 주파수 성분(lowpass 성분)과 CbCr 특징벡터가 인종별 군집화에 가장 유용한 특징으로 선택되었으며. 추출된 특징을 바탕으로 semantic map을 구성하여 제안방법의 효율성을 제시하였다.

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