• Title/Summary/Keyword: 퍼지 C-Means 클러스터링

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Extension of the Possibilistic Fuzzy C-Means Clustering Algorithm (Possibilistic Fuzzy C-Means 클러스터링 알고리즘의 확장)

  • Heo, Gyeong-Yong;U, Yeong-Un;Kim, Gwang-Baek
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2007.11a
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    • pp.423-426
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    • 2007
  • 클러스터링은 주어진 데이터 포인트들을 주어진 개수의 그룹으로 나누는 비지도 학습의 한 방법이다. 클러스터링의 방법 중 하나로 널리 알려진 퍼지 클러스터링은 하나의 포인트가 모든 클러스터에 서로 다른 정도로 소속될 수 있도록 함으로써 각 포인트가 하나의 클러스터에만 속할 수 있도록 하는 K-means와 같은 방법에 비해 자연스러운 클러스터 형태의 유추가 가능하고, 잡음에 강한 장점이 있다. 이 논문에서는 기존의 퍼지 클러스터링 방법 중 소속도(membership)와 전형성(typicality)을 동시에 계산해 낼 수 있는 Possibilistic Fuzzy C-Means (PFCM) 방법에 Gath-Geva (GG)의 방법 을 적용하여 PFCM을 확장한다. 제안한 방법은 PFCM의 장점을 그대로 가지면서도, GG의 거리 척도에 의해 클러스터들 사이의 경계를 강조함으로써 분류 목적에 적합한 소속도를 계산할 수 있으며, 전형성은 가우스 형태의 분포에서 생성된 포인트들의 분포 함수를 정확하게 모사함으로써 확률 밀도 추정의 방법으로도 사용될 수 있다. 또한 GG 방법은 Gustafson-Kessel 방법과 달리 클러스터에 포함된 포인트의 개수가 확연히 차이 나는 경우에도 정확한 결과를 얻을 수 있다는 사실을 실험 결과를 통해 확인할 수 있었다.

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Partially Evaluated Genetic Algorithm based on Fuzzy Clustering (퍼지 클러스터링 기반의 국소평가 유전자 알고리즘)

  • Yoo Si-Ho;Cho Sung-Bae
    • Journal of KIISE:Software and Applications
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    • v.31 no.9
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    • pp.1246-1257
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    • 2004
  • To find an optimal solution with genetic algorithm, it is desirable to maintain the population sire as large as possible. In some cases, however, the cost to evaluate each individual is relatively high and it is difficult to maintain large population. To solve this problem we propose a novel genetic algorithm based on fuzzy clustering, which considerably reduces evaluation number without any significant loss of its performance by evaluating only one representative for each cluster. The fitness values of other individuals are estimated from the representative fitness values indirectly. We have used fuzzy c-means algorithm and distributed the fitness using membership matrix, since it is hard to distribute precise fitness values by hard clustering method to individuals which belong to multiple groups. Nine benchmark functions have been investigated and the results are compared to six hard clustering algorithms with Euclidean distance and Pearson correlation coefficients as fitness distribution method.

Design of Nonlinear Model Using Type-2 Fuzzy Logic System by Means of C-Means Clustering (C-Means 클러스터링 기반의 Type-2 퍼지 논리 시스템을 이용한 비선형 모델 설계)

  • Baek, Jin-Yeol;O, Seong-Gwon;Kim, Hyeon-Gi
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2008.04a
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    • pp.325-328
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    • 2008
  • 본 논문에서는 비선형 모델의 설계를 위해 Type-2 퍼지 논리 집합을 이용하여 불확실성 문제를 다룬다. 퍼지 논리 시스템의 멤버쉽 함수와 규칙의 구조는 불확실성이 존재하는 언어적인 정보 또는 수치적 데이터를 바탕으로 설계된다. 기존의 Type-1 퍼지 논리 시스템은 외부의 노이즈와 같은 불확실성을 효율적으로 취급할 수 없다. 그러나 Type-2 퍼지 논리 시스템은 불확실한 정보까지 멤버쉽 함수로 표현함으로서 불확실성을 효과적으로 다룰 수 있다. 따라서 본 논문에서는 규칙의 전 ${\cdot}$ 후반부가 Type-2 퍼지 집합으로 구성된 Type-2 퍼지 논리 시스템을 설계하고 불확실성의 변화에 대한 비선형 모델의 성능을 비교한다. 여기서 규칙 전반부 멤버쉽 함수의 정점 선택은 C-means 클러스터링 알고리즘을 이용하고, 규칙 후반부 퍼지 집합의 정점 결정에는 입자 군집 최적화(PSO : Particle Swarm Optimization) 알고리즘을 사용한다. 마지막으로, 비선형 모델 평가에 대표적으로 이용되는 가스로 시계열 데이터를 제안된 모델에 적용하고, 입력 데이터에 인위적인 노이즈가 포함되었을 경우 Type-2 퍼지 논리 시스템이 기존의 Type-1 퍼지 논리 시스템보다 우수함을 보인다.

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Voice Activity Detection Algorithm using Fuzzy Membership Shifted C-means Clustering in Low SNR Environment (낮은 신호 대 잡음비 환경에서의 퍼지 소속도 천이 C-means 클러스터링을 이용한 음성구간 검출 알고리즘)

  • Lee, G.H.;Lee, Y.J.;Cho, J.H.;Kim, M.N.
    • Journal of Korea Multimedia Society
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    • v.17 no.3
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    • pp.312-323
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    • 2014
  • Voice activity detection is very important process that find voice activity from noisy speech signal for noise cancelling and speech enhancement. Over the past few years, many studies have been made on voice activity detection, it has poor performance for speech signal of sentence form in a low SNR environment. In this paper, it proposed new voice activity detection algorithm that has beginning VAD process using entropy and main VAD process using fuzzy membership shifted c-means clustering. We conduct an experiment in various SNR environment of white noise to evaluate performance of the proposed algorithm and confirmed good performance of the proposed algorithm.

Bayesian Validation Method based on Fuzzy c-Means Algorithm for Analysis of Optimal Gene Clustering (최적의 유전자 클러스터 분석을 위한 퍼지 c-Means 알고리즘 기반의 베이지안 검증 방법)

  • 유시호;원홍희;조성배
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2003.10b
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    • pp.736-738
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    • 2003
  • 수천 개의 유전자 발현 정보를 가지고 있는 DNA 마이크로어레이 기술의 발달로 대량의 생물정보를 빠른 시간 내에 분석하는 것이 가능하게 되었다. 유전자를 분석하는 방법 중 하나인 클러스터링 방법은 비슷한 기능을 가진 유전자들을 집단화시켜서 집단내의 유전자들의 기능을 밝히거나, 미지의 유전자를 분석하는데 이용되고 있다. 본 논문에서는 유전자 데이터를 분석하기 위한 퍼지 클러스터링 방법과 이를 효과적으로 검증할 수 있는 베이지안 검증 방법을 제안한다. 퍼지 c-means 알고리즘을 사용하여 클러스터를 생성하고, 클러스터 결과를 기존의 퍼지 클러스터 검증 방법들과 본 논문에서 제안하는 베이지안 검증 방법을 사용하여 비교 평가한다. 베이지안 검증 방법은 각 유전자의 클러스터 멤버쉽을 확률로 이용하여 각 클러스터에 속할 확률을 계산하고, 이 값을 가장 크게 해주는 클러스터 집단을 선택한다. 이 방법은 기존의 퍼지 클러스터 검증 방법들과는 달리 클러스터 수에 무관한 평가가 가능한 장점을 가지고 있다. Serum과 Yeast 데이터에 대한 실험 결과, 베이지안 검증 방법의 유용성을 확인할 수 있었다.

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Analytical Study of Fuzzy Clustering Technique for Automatic Term Classification (용어 자동분류를 위한 퍼지 클러스터링 기법 분석)

  • 한승희
    • Proceedings of the Korean Society for Information Management Conference
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    • 2003.08a
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    • pp.95-103
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    • 2003
  • 목차 및 권말색인과 같은 인쇄형태의 정보내용에 대한 구조화된 접근방식에서 착안하여 전자 문서의 내용에 대한 새로운 형태의 접근방식을 개발할 수 있는데, 이를 위한 방안으로 용어 자동분류 기법이 있다. 본 연구에서는 용어의 의미모호성 문제를 해결하는 동시에 용어간 계층관계 표현이 가능한 자동분류 기법으로 퍼지 클러스터링 기법을 제안하고, 대표적인 퍼지 클러스터링 알고리즘인 퍼지 c-means 기법에 대해 분석하고자 한다.

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A Study on Nucleus Recognition of Uterine Cervical Pap-Smears using Fuzzy c-Means Clustering Algorithm (퍼지 c-Means 클러스터링 알고리즘을 이용한 자궁 세포진 핵 인식에 관한 연구)

  • Heo, Jung-Min;Kim, Jung-Min;Kim, Kwang-Baek
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • v.9 no.2
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    • pp.403-407
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    • 2005
  • 자궁 경부 세포진 영상의 핵 영역 분할은 자궁 경부암 자동화 검색 시스템의 가장 어렵고도 중요한 분야로 알려져 있다. 본 논문에서는 자궁 경부 세포진 영상에서 HSI 모델을 이용하여 세포진 핵 영역을 추출한다. 추출된 세포진 핵 영역은 형태학적 정보(morphometric feature)와 명암 정보(densitometric feature), 색상 정보(colorimetric feature), 질감 정보(textural features)를 분석하여 핵의 특징을 추출한다. 또한 Bethesda System에서의 분류 기준에 따라 핵의 분류 기준을 정하고 추출된 핵의 특징들을 퍼지 c-Means 클러스터링 알고리즘에 적용하여 실험한 결과, 제안된 방법이 자궁 세포진 핵 추출과 인식에 있어서 효율적임을 확인하였다.

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Design of Growing Rule-based Fuzzy Classifier (규칙 성장 기반 퍼지 분류기의 설계)

  • Kim, Wook-Dong;Oh, Sung-Kwun;Kim, Hyun-Ki
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2015.07a
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    • pp.1375-1376
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    • 2015
  • 본 논문은 퍼지 클러스터링을 이용한 규칙 성장 기반 퍼지 분류기의 설계에 대해서 소개한다. 본 논문의 목적은 퍼지 클러스터링을 통해 형성된 증가된 퍼지 규칙을 이용한 새로운 설계 방법론을 개발하는 것이다. 제안된 분류기는 네개의 기능적인 부분으로 구성된다. 퍼지 규칙의 전반부는 퍼지 클러스터링 알고리즘을 이용해 구성된 멤버쉽 함수를 나타낸다. 후반부는 지역 모델을 구성한다. 지역 모델의 파라미터는 가중 최소 자승법에 의해 추정된다. 추론부에서는, 각 퍼지 규칙의 에러 측정후, 가장 높은 에러를 갖는 하나의 퍼지 규칙이 선택된다. 규칙성장 부분에서는, 네트워크의 강화를 위해 규칙의 성장 과정이 이루어지며, 선택된 규칙은 제안된 분류기에서 더 나은 성능을 위해 두 개 또는 세 개의 세분화된 퍼지 규칙으로 나누어진다. 이러한 새로운 규칙은 context 기반 Fuzzy C-Means 클러스터링에 의해서 형성된다. 제안된 규칙 기반 분류기의 효용성을 토론하며, 머신 러닝 데이터를 이용하여 실험을 수행하였다.

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Fuzzy Clustering Algorithm to Predict Cancer Class Using Gene Expression Data (유전자 발현 데이터를 이용한 암의 클래스 예측을 위한 퍼지 클러스터링 알고리즘)

  • 원홍희;유시호;조성배
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2003.10b
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    • pp.757-759
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    • 2003
  • 암의 치료법은 같은 종류의 암이라 해도 그 하부 클래스에 따라 매우 다르기 때문에 암의 클래스를 예측하는 것은 그 정확한 치료를 위하여 매우 중요하다. 유전자 발현 데이터를 이용한 암의 분류에 있어 기존의 연구들은 각 데이터를 하나의 클러스터에 소속시키는 하드 분할(hard partition)에 의한 분할 방식을 사용하는 하드 클러스터링을 사용하였다. 하지만 일반적으로 유전자 발현 암 데이터와 같은 실세계의 데이터는 쉽게 나뉘어지기 힘들거나 클러스터 간의 경계가 분명하지 않기 때문에 하드 클러스터링 기법은 주어진 데이터의 성질을 손실시킬 수 있는데 반해, 퍼지 클러스터링 기법은 각 데이터가 소속 정도에 따라 여러 개의 클러스터에 속할 수 있도록 분할하기 때문에 이러한 손실을 최소화할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 퍼지 클러스터링의 대표적인 방법인 fuzzy c-means 클러스터링을 적용하여 암의 클래스를 예측하고, 다양한 하드 클러스터링 방법과 비교함으로써 퍼지 클러스터링의 성능을 검증하였다.

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Design of Fuzzy Neural Networks Based on Fuzzy Clustering and Its Application (퍼지 클러스터링 기반 퍼지뉴럴네트워크 설계 및 적용)

  • Park, Keon-Jun;Lee, Dong-Yoon
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.14 no.1
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    • pp.378-384
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    • 2013
  • In this paper, we propose the fuzzy neural networks based on fuzzy c-means clustering algorithm. Typically, the generation of fuzzy rules have the problem that the number of fuzzy rules exponentially increases when the dimension increases. To solve this problem, the fuzzy rules of the proposed networks are generated by partitioning the input space in the scatter form using FCM clustering algorithm. The premise parameters of the fuzzy rules are determined by membership matrix by means of FCM clustering algorithm. The consequence part of the rules is expressed in the form of polynomial functions and the learning of fuzzy neural networks is realized by adjusting connections of the neurons, and it follows a back-propagation algorithm. The proposed networks are evaluated through the application to nonlinear process.