• 제목/요약/키워드: Bayesian optimization

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접는 날개에 대한 모드시험/해석결과 보정 (Modal teat/analysis result correlation of folding fin)

  • 양해석
    • 소음진동
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    • 제6권3호
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    • pp.305-315
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    • 1996
  • Present paper aims at the correlation of modal characteristics of folding fin between test and analysis using an optimization theory. Folding fin is composed of a movable fin, a base fin, and many functional components related to the folding mechanism. Joint parts of folding fin in FEM are initially modeled as rigid elements resulting some difference between test and analysis in modal characteristics. Therefore, some equivalent springs representing joint parts are introduced to improve the FEM model. The springs were set as design variables, while the frequency difference between test and analysis was set as the object function. Bayesian procedure was ujsed for the minimization.

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Optimization of Domain-Independent Classification Framework for Mood Classification

  • Choi, Sung-Pil;Jung, Yu-Chul;Myaeng, Sung-Hyon
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제3권2호
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    • pp.73-81
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    • 2007
  • In this paper, we introduce a domain-independent classification framework based on both k-nearest neighbor and Naive Bayesian classification algorithms. The architecture of our system is simple and modularized in that each sub-module of the system could be changed or improved efficiently. Moreover, it provides various feature selection mechanisms to be applied to optimize the general-purpose classifiers for a specific domain. As for the enhanced classification performance, our system provides conditional probability boosting (CPB) mechanism which could be used in various domains. In the mood classification domain, our optimized framework using the CPB algorithm showed 1% of improvement in precision and 2% in recall compared with the baseline.

대사증후군의 예측 모델링을 위한 베이지안 네트워크의 속성 순서 최적화 (An Attribute Ordering Optimization in Bayesian Networks for Prognostic Modeling of the Metabolic Syndrome)

  • 박한샘;조성배
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2006년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.33 No.1 (A)
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    • pp.1-3
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    • 2006
  • 대사증후군은 당뇨병, 고혈압, 복부 비만, 고지혈증 등의 질병이 한 개인에게 동시에 발현하는 것을 말하며, 최근 경제여건의 향상 및 식생활 습관의 변화와 함께 우리나라에서도 심각한 문제가 되고 있다. 한편 불확실성의 처리를 위해 많이 사용되는 베이지안 네트워크는 사람이 분석 가능한 확률 기반의 모델로 최근 의학분야에서 질병의 진단이나 예측모델을 구성하기 위한 방법으로 유용하게 사용되고 있다. 베이지안 네트워크의 구조를 학습하는 대표적인 알고리즘인 K2 알고리즘은 속성이 입력되는 순서의 영향을 받으며, 따라서 이 또한 하나의 주제로써 연구되어 왔다. 본 논문에서는 유전자 알고리즘을 이용하여 베이지안 네트워크에 입력되는 속성 순서를 최적화하며 이 과정에서 의학지식을 적용해 효율적인 최적화가 가능하도록 하였다. 제안하는 모델을 통해 1993년의 데이터를 가지고 1995년의 상태를 예측하는 분류 실험을 수행한 결과 속성 순서 최적화 후에 이전보다 향상된 예측율을 보였으며 또한 다층 신경망, k-최근접 이웃 등을 이용한 다른 모델보다 더 높은 예측율을 보였다.

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진화 알고리즘을 이용한 베이지안 네트워크 병합의 최적화 (Optimization of Bayesian Networks Aggregation Using Genetic Algorithm)

  • 김경중;조성배
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2006년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.33 No.1 (B)
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    • pp.121-123
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    • 2006
  • 베이지안 네트워크 병합은 여러 개의 베이지안 네트워크를 하나의 네트워크로 합치는 것을 말한다. 일반적으로 사용되는 병합 알고리즘은 병합 순서에 따라 최종결과 네트워크의 복잡도가 달라지는 문제를 갖고 있고, 최종 병합 네트워크의 에지 수를 최소화하는 병합 순서를 찾는 것은 NP-hard라고 증명되었다. 본 논문에서는 최적의 병합 순서를 결정하기 위해 진화 알고리즘을 사용하는 방법을 제안한다. 해공간 분석을 통해 permutation index 표현방법이 해탐색에 유리함을 보이고 이를 이용한 진화 알고리즘을 제안한다. 실험결과, 기존의 휴리스틱과 greedy 탐색 방법에 비해 제안한 방법이 우수한 성능을 보였다.

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Redis 파라미터 분류 및 단계적 베이지안 최적화를 통한 파라미터 튜닝 연구 (A Study on Parameter Tuning for Redis via Parameter Classification and Phased Bayesian Optimization)

  • 조성운;박상현
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2021년도 추계학술발표대회
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    • pp.476-479
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    • 2021
  • DBMS 파라미터 튜닝이란 데이터베이스에서 제공하는 다양한 파라미터의 값을 조율하여, 최적의 성능을 도출하는 과정이다. 데이터베이스 종류에 따라 파라미터 개수가 수십 개에서 수백 개로 다양하며, 각 기능이 모두 다르기 때문에 최적의 조합을 찾는 것은 쉽지 않다. 선행 연구에서는 BO 기법을 사용하여 적절한 파라미터 값을 추출했지만, 파라미터 개수에 비례하여 차원이 커지는 문제가 발생한다. 본 논문에서는 통계적으로 파라미터를 분류하여 탐색 공간을 줄인 다음 단계적으로 BO 를 수행하는 PBO 방식을 제안한다. 파라미터 값을 랜덤하게 할당하여 벤치마킹한 결과값을 군집화한 후, 각 군집별로 파라미터와의 연관성을 분석해 높은 상관관계를 가진 파라미터를 매칭시켜 분류한다. 제안하는 방법론을 검증하기 위하여 8 가지 회귀 모델과의 비교 실험을 통해 제안한 방법론의 우수성을 검증하였다.

Automatic COVID-19 Prediction with Optimized Machine Learning Classifiers Using Clinical Inpatient Data

  • Abbas Jafar;Myungho Lee
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2023년도 춘계학술발표대회
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    • pp.539-541
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    • 2023
  • COVID-19 is a viral pandemic disease that spreads widely all around the world. The only way to identify COVID-19 patients at an early stage is to stop the spread of the virus. Different approaches are used to diagnose, such as RT-PCR, Chest X-rays, and CT images. However, these are time-consuming and require a specialized lab. Therefore, there is a need to develop a time-efficient diagnosis method to detect COVID-19 patients. The proposed machine learning (ML) approach predicts the presence of coronavirus based on clinical symptoms. The clinical dataset is collected from the Israeli Ministry of Health. We used different ML classifiers (i.e., XGB, DT, RF, and NB) to diagnose COVID-19. Later, classifiers are optimized with the Bayesian hyperparameter optimization approach to improve the performance. The optimized RF outperformed the others and achieved an accuracy of 97.62% on the testing data that help the early diagnosis of COVID-19 patients.

Exploring the Feature Selection Method for Effective Opinion Mining: Emphasis on Particle Swarm Optimization Algorithms

  • Eo, Kyun Sun;Lee, Kun Chang
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제25권11호
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    • pp.41-50
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    • 2020
  • 감성분석 연구에서는 문장에 내포된 감성을 결정짓는 단어를 찾는 것으로부터 시작된다. 경영자는 소비자가 주로 사용하는 단어를 분석함으로써 시장의 반응을 이해할 수 있다. 본 연구에서는 감성분류의 성능에 영향을 미치는 단어를 찾기 위하여 입자군집최적화 탐색방법과 다목적진화 알고리즘이 적용된 속성선택 방법을 제안한다. 속성선택 방법은 기존 머신러닝 분류기를 벤치마킹함으로써 성능이 비교된다. 벤치마킹된 분류기는 의사결정나무, 나이브 베이지안 네트워크, 서포터 벡터 머신, 랜덤포레스트, 배깅, 랜덤 서브스페이스, 로테이션 포레스트이다. 연구결과에 따르면, 입자군집 최적화 알고리즘이 적용된 속성선택방법으로 선택된 속성을 사용한 경우에 속성의 수를 상당히 줄일 수 있었고, 분류기의 성능을 유지시킬 수 있었다. 특히, 정확도 결과에서는 입자군집 최적화 탐색방법으로 선택된 속성을 사용한 경우의 서포터 벡터 머신의 성능이 가장 높게 나타났다. AUC 결과에서는 랜덤 서브스페이스가 가장 높게 나타났다. 본 연구의 결과는 해당 탐색방법과 분류기를 적용함으로써 오피니언 마이닝 모델의 성능을 효율적으로 유지 및 개선시키도록 도움을 준다.

A generalized explainable approach to predict the hardened properties of self-compacting geopolymer concrete using machine learning techniques

  • Endow Ayar Mazumder;Sanjog Chhetri Sapkota;Sourav Das;Prasenjit Saha;Pijush Samui
    • Computers and Concrete
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    • 제34권3호
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    • pp.279-296
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    • 2024
  • In this study, ensemble machine learning (ML) models are employed to estimate the hardened properties of Self-Compacting Geopolymer Concrete (SCGC). The input variables affecting model development include the content of the SCGC such as the binder material, the age of the specimen, and the ratio of alkaline solution. On the other hand, the output parameters examined includes compressive strength, flexural strength, and split tensile strength. The ensemble machine learning models are trained and validated using a database comprising 396 records compiled from 132 unique mix trials performed in the laboratory. Diverse machine learning techniques, notably K-nearest neighbours (KNN), Random Forest, and Extreme Gradient Boosting (XGBoost), have been employed to construct the models coupled with Bayesian optimisation (BO) for the purpose of hyperparameter tuning. Furthermore, the application of nested cross-validation has been employed in order to mitigate the risk of overfitting. The findings of this study reveal that the BO-XGBoost hybrid model confirms better predictive accuracy in comparison to other models. The R2 values for compressive strength, flexural strength, and split tensile strength are 0.9974, 0.9978, and 0.9937, respectively. Additionally, the BO-XGBoost hybrid model exhibits the lowest RMSE values of 0.8712, 0.0773, and 0.0799 for compressive strength, flexural strength, and split tensile strength, respectively. Furthermore, a SHAP dependency analysis was conducted to ascertain the significance of each parameter. It is observed from this study that GGBS, Flyash, and the age of specimens exhibit a substantial level of influence when predicting the strengths of geopolymers.

소량 및 불균형 능동소나 데이터세트에 대한 딥러닝 기반 표적식별기의 종합적인 분석 (Comprehensive analysis of deep learning-based target classifiers in small and imbalanced active sonar datasets)

  • 김근환;황용상;신성진;김주호;황수복;추영민
    • 한국음향학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.329-344
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    • 2023
  • 본 논문에서는 소량 및 불균형 능동소나 데이터세트에 적용된 다양한 딥러닝 기반 표적식별기의 일반화 성능을 종합적으로 분석하였다. 서로 다른 시간과 해역에서 수집된 능동소나 실험 데이터를 이용하여 두 가지 능동소나 데이터세트를 생성하였다. 데이터세트의 각 샘플은 탐지 처리 이후 탐지된 오디오 신호로부터 추출된 시간-주파수 영역 이미지이다. 표적식별기의 신경망 모델은 다양한 구조를 가지는 22개의 Convolutional Neural Networks(CNN) 모델을 사용하였다. 실험에서 두 가지 데이터세트는 학습/검증 데이터세트와 테스트 데이터세트로 번갈아 가며 사용되었으며, 표적식별기 출력의 변동성을 계산하기 위해 학습/검증/테스트를 10번 반복하고 표적식별 성능을 분석하였다. 이때 학습을 위한 초매개변수는 베이지안 최적화를 이용하여 최적화하였다. 실험 결과 본 논문에서 설계한 얕은 층을 가지는 CNN 모델이 대부분의 깊은 층을 가지는 CNN 모델보다 견실하면서 우수한 일반화 성능을 가지는 것을 확인하였다. 본 논문은 향후 딥러닝 기반 능동소나 표적식별 연구에 대한 방향성을 설정할 때 유용하게 사용될 수 있다.

인공신경망을 활용한 동적 물성치 산정 연구 (Neural Network-Based Prediction of Dynamic Properties)

  • 민대홍;김영석;김세원;최현준;윤형구
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제39권12호
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    • pp.37-46
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    • 2023
  • 동적 물성치는 지반의 상세한 거동을 예측하기 위한 필수인자이나, 샘플 채취와 추가적인 실험이 동반되는 한계가 있다. 본 연구의 목적은 정적 지반 물성치를 기반으로 동적 지반 물성치를 예측하는 것으로 인공신경망을 활용하고자 하였다. 정적 물성치는 점착력, 내부마찰각, 함수비, 비중 그리고 일축압축강도로 선정하였으며 출력 값인 동적물성치는 압축파 속도와 전단파 속도로 결정하였다. 인공신경망 적용시 결과값의 신뢰성을 높이기 위해 Levenberg-Marquardt와 Bayesian regularization 방법을 적용하였으며, 각 최적화 방법에 따른 신뢰성을 비교하였다. 인공신경망 모델의 정확도는 결정계수로 나타냈으며, train과 test 과정 모두 0.9 이상의 값을 보여 해당 연구에서 구축한 인공신경망의 신뢰성이 높은 것으로 나타났다. 또한, 구축된 인공신경망 모델의 검증을 위해 새로운 입력 데이터에 대해서도 출력값의 신뢰성을 검증하였으며, 그 결과 높은 정확도를 보였다.