• Title/Summary/Keyword: 주성분 분석기법

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Extract the main factors related to ground subsidence near abandoned underground coal mine using PCA (PCA 기법을 이용한 폐탄광 지역의 지반침하 관련 요인 추출)

  • Choi, Jong-Kuk;Kim, Ki-Dong
    • Proceedings of the KSRS Conference
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    • 2007.03a
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    • pp.301-304
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    • 2007
  • 본 연구에서는 폐탄광 지역에서 발생하는 지반침하에 영향을 주는 주요 요인들을 추출하기 위하여 다변량 통계분석 방법의 하나인 주성분분석(Principle Component Analysis : PCA)기법과 지리정보시스템 (Geographic Information System : GIS)을 이용하였다. 이를 위해 연구지역에서 수행한 지표지질조사, 정밀조사, 실내암석시험 등으로부터 취득된 자료를 데이터베이스로 구축하고, 지반침하 위험지역 분포를 공간적으로 해석할 수 있는 지질, 토지이용, 경사도, 지표로부터 지하 갱도까지의 심도, 갱도의 지표상 위치로부터의 수평거리, 지하수심도, 투수계수, RMR(Rock Mass Rating) 값을 분석대상으로 선정하였다. 각 요인들이 연구지역 전체에 걸쳐 분포하도록 GIS의 공간분석 기법의 하나인 표면분석(Surface Analysis), 버퍼링기법(Buffering) 및 내삽법(Interpolation)을 이용하여 래스터 데이터베이스로 구축하고 이로부터 추출된 자료들을 입력값으로 하는 주성분분석을 수행하였다. 주성분분석 결과 폐탄광 지역의 지반침하에 영향을 주는 주요인을 추출하는 것이 가능하였으며, 연구지역은 지질 및 지반강도 관련 요인이 침하발생의 가장 큰 요인인 것으로 분석되었다.

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On-line Nonlinear Principal Component Analysis for Nonlinear Feature Extraction (비선형 특징 추출을 위한 온라인 비선형 주성분분석 기법)

  • 김병주;심주용;황창하;김일곤
    • Journal of KIISE:Software and Applications
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    • v.31 no.3
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    • pp.361-368
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    • 2004
  • The purpose of this study is to propose a new on-line nonlinear PCA(OL-NPCA) method for a nonlinear feature extraction from the incremental data. Kernel PCA(KPCA) is widely used for nonlinear feature extraction, however, it has been pointed out that KPCA has the following problems. First, applying KPCA to N patterns requires storing and finding the eigenvectors of a N${\times}$N kernel matrix, which is infeasible for a large number of data N. Second problem is that in order to update the eigenvectors with an another data, the whole eigenspace should be recomputed. OL-NPCA overcomes these problems by incremental eigenspace update method with a feature mapping function. According to the experimental results, which comes from applying OL-NPCA to a toy and a large data problem, OL-NPCA shows following advantages. First, OL-NPCA is more efficient in memory requirement than KPCA. Second advantage is that OL-NPCA is comparable in performance to KPCA. Furthermore, performance of OL-NPCA can be easily improved by re-learning the data.

Feature Extraction on High Dimensional Data Using Incremental PCA (점진적인 주성분분석기법을 이용한 고차원 자료의 특징 추출)

  • Kim Byung-Joo
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.8 no.7
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    • pp.1475-1479
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    • 2004
  • High dimensional data requires efficient feature extraction techliques. Though PCA(Principal Component Analysis) is a famous feature extraction method it requires huge memory space and computational cost is high. In this paper we use incremental PCA for feature extraction on high dimensional data. Through experiment we show that proposed method is superior to APEX model.

A study on the development of AANN-based faulty sensor node detection algorithm for sensor network (AANN-기반 고장 센서노드 검출 기법에 관한 연구)

  • Lee Yeong-Sam;Yuk Ui-Su;Kim Seong-Ho
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.385-388
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    • 2006
  • 비선형 주성분 분석은 기존에 널리 알려져 있는 주성분 분석기법과 유사한 다변수 데이터 분석을 위한 새로운 접근 방법이다. 비선형 주성분 분석은 AANN(Auto Associative Neural Network)으로 PCA와 마찬가지로 변수들 간에 존재하는 상관관계를 제거함으로써 고차의 다변수 데이터를 정보의 손실을 최소화하면서 최소 차원의 데이터로 변환하는 기법이다. AANN 기반 센서노드 고장검출 기법을 실제 센서 네트워크에 적용하여 봄으로써 센서 드리프트 등과 같은 센서 고장의 검출 및 유효한 센서 보정 성능을 확인하였다.

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Face Recognition using Contourlet Transform and PCA (Contourlet 변환 몇 PCA에 의한 얼굴인식)

  • Kwon, Seok-Young;Song, Chang-Kyu;Chun, Myung-Geun
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2007.04a
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    • pp.279-282
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    • 2007
  • 본 논문에서는 컨투어렛과 주성분분석기법을 이용한 융합기법에 의한 얼굴인식 시스템을 제안한다. 제안된 방법은 우선적으로 컨투어렛변환에 의해 얼굴영상을 대역별, 방향성분별로 분해한 후, 주성분분석기법을 이용하여 방향성분별로 분할된 부영상에서 특징벡터를 각각 추출한다. 최종 단계에서는 각각의 대역별로 산출된 매칭도를 효과적으로 융합할 수 있는 융합기법을 이용하여 얼굴인식이 수행된다. 제안된 방법의 유용성을 보이기 위해 ORL 얼굴데이터베이스를 대상으로 실험하여 기존 방법인 PCA나 웨이블렛변환을 이용한 방법에 비해 향상된 결과를 보임을 확인한다.

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A Study on CPA Performance Enhancement using the PCA (주성분 분석 기반의 CPA 성능 향상 연구)

  • Baek, Sang-Su;Jang, Seung-Kyu;Park, Aesun;Han, Dong-Guk;Ryou, Jae-Cheol
    • Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
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    • v.24 no.5
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    • pp.1013-1022
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    • 2014
  • Correlation Power Analysis (CPA) is a type of Side-Channel Analysis (SCA) that extracts the secret key using the correlation coefficient both side-channel information leakage by cryptography device and intermediate value of algorithms. Attack performance of the CPA is affected by noise and temporal synchronization of power consumption leaked. In the recent years, various researches about the signal processing have been presented to improve the performance of power analysis. Among these signal processing techniques, compression techniques of the signal based on Principal Component Analysis (PCA) has been presented. Selection of the principal components is an important issue in signal compression based on PCA. Because selection of the principal component will affect the performance of the analysis. In this paper, we present a method of selecting the principal component by using the correlation of the principal components and the power consumption is high and a CPA technique based on the principal component that utilizes the feature that the principal component has different. Also, we prove the performance of our method by carrying out the experiment.

인공 신경망 기법을 이용한 제지공정의 지절 원인 분석

  • 이진희;이학래
    • Proceedings of the Korea Technical Association of the Pulp and Paper Industry Conference
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    • 2001.04a
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    • pp.168-168
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    • 2001
  • 제지공정의 지절 현상은 많은 공정 변수들이 복합적으로 작용하여 발생하는 가장 큰 공정 트러블 중의 하나이다. 지절은 생산량 감소 뿐만 아니라 발생 후 공정의 복구 와 정리, 생산재가동 및 공정의 재안정화를 위해 많은 시간과 비용, 그리고 노력이 투 입되어야 하므로 공정의 효율과 생산성을 크게 저하시키는 요인이다. 그러나 지절 현상 의 복잡성 때문에 이에 대해 쉽게 접근하거나 해결하지 못하고 있는 것이 현실이지만 그 필요성은 더욱 더 증대되고 있다. 본 연구에서는 최근 들어 각종 산업분야에서 복잡 한 공정상의 결점 발견 및 진단에 효과적이라고 인정받고 있는 예측 분석기법인 인공 신경망(artificial neural network) 시율레이션과 일반적인 통계기법 중의 하나인 주성분 분석을 이용하여 제지 공정의 지절 현상의 검토 가능성을 타진하였다. 인공신경망이란 인간두뇌에서 일어나는 자극-반응-학습과정을 모사하여 현실세계에 존재하는 다양한 현상들의 업력벡터와 출력상태 간의 비선형 mapping올 컴퓨터 시율 레이션을 통하여 분석하고자 하는 기법으로, 여러 가지 현상들을 학습을 통해서 인식하 는 신경망 내의 신경단위들이 병렬처리에 의해 많은 양의 자료에 대한 추론이나 판단 을 신속하고 정확하게 해주는 특징이 있으며 실시간 패턴인식이나 분류 응용분야에도 매우 매력적으로 이용되고 있는 방법이다. 이러한 인공 신경망 기법 중에서도 본 연구 에서는 퍼셉트론의 한계점을 극복하기 위하여 입력총과 출력층에 한 개 이상의 은닉층 ( (hidden layer)을 사용하여 다층 네트워으로 구성하고, 모든 입력패턴에 대하여 발생하 는 오차함수를 최소화하는 방향으로 연결강도를 조정하는 back propagation 학습 알고 리즘을 사용하였다. 지절의 원인으로 추정 가능한 공정인자들을 변수로 하여 최적의 인 공신경망을 구축하기 위해 학습률과 모멘트 상수의 변화 및 은닉층의 수와 출력층의 뉴런 수를 조절하는 동의 작업을 거쳐 네트워크의 정확도가 높은 인공신경망을 설계하 였다. 또한 이러한 인공신경망과의 비교분석을 위해 동일한 공정 데이터들올 이용하여 보편적으로 사용하는 통계기법 중의 하나인 주성분회귀분석을 실시하였다. 주성분 분석은 여러 개의 반응변수에 대하여 얻어진 다변량 자료의 다차원적인 변 수들을 축소, 요약하는 차원의 단순화와 더불어 서로 상관되어있는 반응변수들 상호간 의 복잡한 구조를 분석하는 기법이다. 본 발표에서는 공정 자료를 활용하여 인공신경망 과 주성분분석을 통해 공정 트러블의 발생에 영향 하는 인자들을 보다 현실적으로 추 정하고, 그 대책을 모색함으로써 이를 최소화할 수 있는 방안을 소개하고자 한다.

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A Feature Selection for the Recognition of Handwritten Characters based on Two-Dimensional Wavelet Packet (2차원 웨이브렛 패킷에 기반한 필기체 문자인식의 특징선택방법)

  • Kim, Min-Soo;Back, Jang-Sun;Lee, Guee-Sang;Kim, Soo-Hyung
    • Journal of KIISE:Software and Applications
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    • v.29 no.8
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    • pp.521-528
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    • 2002
  • We propose a new approach to the feature selection for the classification of handwritten characters using two-dimensional(2D) wavelet packet bases. To extract key features of an image data, for the dimension reduction Principal Component Analysis(PCA) has been most frequently used. However PCA relies on the eigenvalue system, it is not only sensitive to outliers and perturbations, but has a tendency to select only global features. Since the important features for the image data are often characterized by local information such as edges and spikes, PCA does not provide good solutions to such problems. Also solving an eigenvalue system usually requires high cost in its computation. In this paper, the original data is transformed with 2D wavelet packet bases and the best discriminant basis is searched, from which relevant features are selected. In contrast to PCA solutions, the fast selection of detailed features as well as global features is possible by virtue of the good properties of wavelets. Experiment results on the recognition rates of PCA and our approach are compared to show the performance of the proposed method.

Principal Component Analysis with Coefficient of Variation Matrix (변동계수행렬을 이용한 주성분분석)

  • Kim, Ji-Hyun
    • The Korean Journal of Applied Statistics
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    • v.28 no.3
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    • pp.385-392
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    • 2015
  • Principal component analysis (PCA), a dimension-reduction technique, is usually implemented after the variables are standardized when the measurement unit of variables are different. To standardize a variable we divide it by its standard deviation. But there is another way to transform a variable to be independent of its measurement unit. It is to divide it by its mean rather than standard deviation. Implementing PCA on standardized variables is equivalent to implementing PCA with a correlation matrix of original variables. Similarly, implementing PCA on the transformed variables divided by their means is equivalent to implementing PCA with a matrix related to the coefficients of variation of the original variables. We explain why we need to implement PCA on the variables transformed by their means.

XML Document Clustering Technique by K-means algorithm through PCA (주성분 분석의 K 평균 알고리즘을 통한 XML 문서 군집화 기법)

  • Kim, Woo-Saeng
    • The KIPS Transactions:PartD
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    • v.18D no.5
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    • pp.339-342
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    • 2011
  • Recently, researches are studied in developing efficient techniques for accessing, querying, and storing XML documents which are frequently used in the Internet. In this paper, we propose a new method to cluster XML documents efficiently. We use a K-means algorithm with a Principal Component Analysis(PCA) to cluster XML documents after they are represented by vectors in the feature vector space by transferring them as names and levels of the elements of the corresponding trees. The experiment shows that our proposed method has a good result.