• 제목/요약/키워드: Adaptive Clustering

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Adaptive Transform Image Coding by Fuzzy Subimage Classification

  • Kong, Seong-Gon
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제2권2호
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    • pp.42-60
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    • 1992
  • An adaptive fuzzy system can efficiently classify subimages into four categories according to image activity level for image data compression. The system estimates fuzzy rules by clustering input-output data generated from a given adaptive transform image coding process. The system encodes different images without modification and reduces side information when encoding multiple images. In the second part, a fuzzy system estimates optimal bit maps for the four subimage classes in noisy channels assuming a Gauss-Markov image model. The fuzzy systems respectively estimate the sampled subimage classification and the bit-allocation processes without a mathematical model of how outputs depend on inputs and without rules articulated by experts.

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Interference-free Clustering Protocol for Large-Scale and Dense Wireless Sensor Networks

  • Chen, Zhihong;Lin, Hai;Wang, Lusheng;Zhao, Bo
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권3호
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    • pp.1238-1259
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    • 2019
  • Saving energy is a big challenge for Wireless Sensor Networks (WSNs), which becomes even more critical in large-scale WSNs. Most energy waste is communication related, such as collision, overhearing and idle listening, so the schedule-based access which can avoid these wastes is preferred for WSNs. On the other hand, clustering technique is considered as the most promising solution for topology management in WSNs. Hence, providing interference-free clustering is vital for WSNs, especially for large-scale WSNs. However, schedule management in cluster-based networks is never a trivial work, since it requires inter-cluster cooperation. In this paper, we propose a clustering method, called Interference-Free Clustering Protocol (IFCP), to partition a WSN into interference-free clusters, making timeslot management much easier to achieve. Moreover, we model the clustering problem as a multi-objective optimization issue and use non-dominated sorting genetic algorithm II to solve it. Our proposal is finally compared with two adaptive clustering methods, HEED-CSMA and HEED-BMA, demonstrating that it achieves the good performance in terms of delay, packet delivery ratio, and energy consumption.

계층적 센서 네트워크에서 균등한 에너지 소비를 위한 클러스터링 기법에 관한 연구 (A Study on clustering method for Banlancing Energy Consumption in Hierarchical Sensor Network)

  • 김요섭;홍영표;조영일;김진수;은종원;이종용;이상훈
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권9호
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    • pp.3472-3480
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    • 2010
  • 에너지 효율성이 중요한 무선 센서 네트워크에서 클러스터링 기술은 클러스터 헤드 노드가 클러스터 멤버 노드의 데이터를 병합하여 싱크노드로 전송함으로써 센서노드와 싱크노드 사이의 통신 횟수를 줄여 에너지 효율을 얻는다. 본 논문에서는 분산형 클러스터링 라우팅 기법 중 대표적 프로토콜인 LEACH(Low Energy Adaptive Clustering Hierarchy)와 HEED(Hybrid, Energy-Efficient Distributed Clustering Approach)의 클러스링 기법에 대하여 분석하고 이를 토대로 데드노드의 최대 지연 발생과 네트워크 라이프 타임을 증가하기 위한 새로운 에너지 효율적 클러스터링 기법을 제안한다. 제안 방식은 클러스터 헤드가 각 멤버노드의 잔여에너지 정보와 싱크노드와의 위치 정보를 기반으로 최적의 전송 효율을 위한 노드를 선출 하고, 선출된 노드는 이후 데이터 전송과정에서 클러스터 헤드로부터 데이터를 전송받아 싱크노드로 전송하는 방식으로, 네트워크를 형성하는 개별 노드의 에너지 소비를 균등하게 하여 네트워크의 전체 수명을 증가시키는데 본 연구의 목적이 있다. 제안한 방식의 성능을 검증하기 위해 시뮬레이션을 통해 기존의 클러스터링 기법과 비교 분석하였다. 그 결과, 기존의 기법에 비해 네트워크의 생명주기가 약 5~10% 향상되는 것을 확인 할 수 있었다.

사진 사용 이력을 이용한 이벤트 클러스터링 알고리즘 (Adaptive Event Clustering for Personalized Photo Browsing)

  • 김기응;박태서;박민규;이영범;김연배;김상룡
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
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    • 한국HCI학회 2006년도 학술대회 1부
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    • pp.711-716
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    • 2006
  • Since the introduction of digital camera to the mass market, the number of digital photos owned by an individual is growing at an alarming rate. This phenomenon naturally leads to the issues of difficulties while searching and browsing in the personal digital photo archive. Traditional approach typically involves content-based image retrieval using computer vision algorithms. However, due to the performance limitations of these algorithms, at least on the casual digital photos taken by non-professional photographers, more recent approaches are centered on time-based clustering algorithms, analyzing the shot times of photos. These time-based clustering algorithms are based on the insight that when these photos are clustered according to the shot-time similarity, we have "event clusters" that will help the user browse through her photo archive. It is also reported that one of the remaining problems with the time-based approach is that people perceive events in different scales. In this paper, we present an adaptive time-based clustering algorithm that exploits the usage history of digital photos in order to infer the user's preference on the event granularity. Experiments show significant performance improvements in the clustering accuracy.

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기상예보정보를 활용한 월 댐유입량 예측 (Monthly Dam Inflow Forecasts by Using Weather Forecasting Information)

  • 정대명;배덕효
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제37권6호
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    • pp.449-460
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    • 2004
  • 본 논문에서는 월 댐유입량을 예측하는데 있어서 기상예보정보를 활용한 뉴로-퍼지 시스템의 적용성을 검토하였다. 뉴로-퍼지 알고리즘으로 퍼지이론과 신경망이론의 결합형태인 ANFIS(Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System)을 이용하여 모형을 구성하였다. ANFIS의 공간분할에 의한 제어규칙의 선정에 있어 퍼지변수가 증가함에 따라 제어규칙이 기하급수적으로 증가하는 단점을 해결하기 위해 퍼지 클러스터링(Fuzzy Clustering)방법 중 하나인 차감 클러스터링(Subtractive Clustering)을 사용하였다. 또한 본 연구에서는 정성적인 기상예보정보를 정량화 시키는 방법을 제안하였다. AMFIS를 이용하여 월 댐유입량 예측 시, 관측자료만으로 구성된 모형에 의한 예측결과와 관측자료에 기상예보정보를 더하여 구성된 모형에 의한 예측결과를 비교하였다. 그 결과 ANFIS는 기상예보정보를 활용하여 댐유입량을 예측했을 때가 관측자료만으로 예측했을 때보다 예측능력이 더욱 정확함을 보였다.

Energy Efficient Cooperative LEACH Protocol for Wireless Sensor Networks

  • Asaduzzaman, Asaduzzaman;Kong, Hyung-Yun
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제12권4호
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    • pp.358-365
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    • 2010
  • We develop a low complexity cooperative diversity protocol for low energy adaptive clustering hierarchy (LEACH) based wireless sensor networks. A cross layer approach is used to obtain spatial diversity in the physical layer. In this paper, a simple modification in clustering algorithm of the LEACH protocol is proposed to exploit virtual multiple-input multiple-output (MIMO) based user cooperation. In lieu of selecting a single cluster-head at network layer, we proposed M cluster-heads in each cluster to obtain a diversity order of M in long distance communication. Due to the broadcast nature of wireless transmission, cluster-heads are able to receive data from sensor nodes at the same time. This fact ensures the synchronization required to implement a virtual MIMO based space time block code (STBC) in cluster-head to sink node transmission. An analytical method to evaluate the energy consumption based on BER curve is presented. Analysis and simulation results show that proposed cooperative LEACH protocol can save a huge amount of energy over LEACH protocol with same data rate, bit error rate, delay and bandwidth requirements. Moreover, this proposal can achieve higher order diversity with improved spectral efficiency compared to other virtual MIMO based protocols.

A GIS Vector Data Compression Method Considering Dynamic Updates

  • Chun Woo-Je;Joo Yong-Jin;Moon Kyung-Ky;Lee Yong-Ik;Park Soo-Hong
    • Spatial Information Research
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    • 제13권4호
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    • pp.355-364
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    • 2005
  • 모바일 기기의 제한적 환경에서 공간데이터의 활용을 극대화하기 위해 벡터데이터의 압축에 대한 연구가 최근 이뤄지고 있다. 이 중 군집화 방법을 이용한 벡터데이터 압축은 기존 압축방법과 다른 새로운 형태로 주목을 받고 있다. 그러나 현재까지 연구는 데이터의 동적인 갱신이 고려되지 않았다. 본 연구는 기존의 군집화 방법을 이용한 벡터데이터 압축방법의 문제점을 파악하고, 데이터의 동적인 갱신이 고려된 압축 방법을 제시하였다. 실험을 통한 결과는 갱신이 발생하였을 경우 제안된 방법이 더 좋은 결과를 나타냄을 확인할 수 있었다.

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IAFC 모델을 이용한 영상 대비 향상 기법 (An Image Contrast Enhancement Technique Using Integrated Adaptive Fuzzy Clustering Model)

  • 이금분;김용수
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2001년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.279-282
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    • 2001
  • This paper presents an image contrast enhancement technique for improving the low contrast images using the improved IAFC(Integrated Adaptive Fuzzy Clustering) Model. The low pictorial information of a low contrast image is due to the vagueness or fuzziness of the multivalued levels of brightness rather than randomness. Fuzzy image processing has three main stages, namely, image fuzzification, modification of membership values, and image defuzzification. Using a new model of automatic crossover point selection, optimal crossover point is selected automatically. The problem of crossover point selection can be considered as the two-category classification problem. The improved MEC can classify the image into two classes with unsupervised teaming rule. The proposed method is applied to some experimental images with 256 gray levels and the results are compared with those of the histogram equalization technique. We utilized the index of fuzziness as a measure of image quality. The results show that the proposed method is better than the histogram equalization technique.

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패턴 인식을 위한 감독학습을 사용한 IAFC( Integrated Adaptive Fuzzy Clustering)모델 (IAFC(Integrated Adaptive Fuzzy Clustering)Model Using Supervised Learning Rule for Pattern Recognition)

  • 김용수;김남진;이재연;지수영;조영조;이세열
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2004년도 추계학술대회 학술발표 논문집 제14권 제2호
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    • pp.153-157
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    • 2004
  • 본 논문은 패턴인식을 위해 사용할 수 있는 감독학습을 이용한 supervised IAFC neural network 1과 supervised IAFC neural network 2를 제안하였다 Supervised IAFC neural network 1과 supervised IAFC neural network 2는 LVQ(Learning Vector Quantization)를 퍼지화한 새로운 퍼지 학습법칙을 사용하고 있다. 이 새로운 퍼지 학습 법칙은 기존의 학습률 대신에 퍼지화된 학습률을 사용하고 있는데, 이 퍼지화된 학습률은 조건 확률을 퍼지화 한 것에 근간을 두고 있다. Supervised IAFC neural network 1과 supervised IAFC neural network 2의 성능과 오류역전파 신경회로망의 성능을 비교하기 위하여 iris 데이터를 사용하였는데, 실험결과 supervised IAFC neural network 2 의 성능이 오류역전파 신경회로망의 성능보다 우수함이 입증되었다.

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GA 기반 퍼지 제어기의 설계 및 트럭 후진제어 (A Design of GA-based Fuzzy Controller and Truck Backer-Upper Control)

  • 곽근창;김주식;정수현
    • 전기학회논문지P
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    • 제51권2호
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    • pp.99-104
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    • 2002
  • In this paper, we construct a hybrid intelligent controller based on a fusion scheme of GA(Genetic Algorithm) and FCM(Fuzzy C-Means) clustering-based ANFIS(Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System). In the structure identification, a set of fuzzy rules are generated for a given criterion by FCM clustering algorithm. In the parameter identification, premise parameters are optimally searched by adaptive GA. On the other hand, consequent parameters are estimated by RLSE(Recursive Least Square Estimate) to reduce the search space. Finally, we applied the proposed method to the truck backer-upper control and obtained a better performance than previous works.