• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제18권5호
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• pp.1186-1207
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• 2024

Bearings are one of the main components of mechanical equipment and one of the primary components prone to faults. Therefore, conducting fault diagnosis on bearings is a key issue in mechanical equipment research. Belief rule base (BRB) is essentially an expert system that effectively integrates qualitative and quantitative information, demonstrating excellent performance in fault diagnosis. However, class imbalance often occurs in the diagnosis task, which poses challenges to the diagnosis. Models with interpretability can enhance decision-makers' trust in the output results. However, the randomness in the optimization process can undermine interpretability, thereby reducing the level of trustworthiness in the results. Therefore, a hierarchical BRB model based on extreme gradient boosting (XGBoost) feature selection with interpretability (HFS-IBRB) is proposed in this paper. Utilizing a main BRB alongside multiple sub-BRBs allows for the conversion of a multi-classification challenge into several distinct binary classification tasks, thereby leading to enhanced accuracy. By incorporating interpretability constraints into the model, interpretability is effectively ensured. Finally, the case study of the actual dataset of bearing fault diagnosis demonstrates the ability of the HFS-IBRB model to perform accurate and interpretable diagnosis.

• 지능정보연구
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• 제25권4호
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• pp.123-139
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• 2019

주요 구인구직사이트의 직무분류체계가 사이트마다 상이하고 SW분야에서 제안한 'SQF(Sectoral Qualifications Framework)'의 직무분류체계와도 달라 SW산업에서 SW기업, SW구직자, 구인구직사이트가 모두 납득할 수 있는 새로운 직무분류체계가 필요하다. 본 연구의 목적은 주요 구인구직사이트의 구인정보와 'NCS(National Competaency Standars)'에 기반을 둔 SQF를 분석하여 시장 수요를 반영한 표준 직무분류체계를 구축하는 것이다. 이를 위해 주요 구인구직사이트의 직종 간 연관분석과 SQF와 직종 간 연관분석을 실시하여 직종 간 연관규칙을 도출하고자 한다. 이 연관규칙을 이용하여 주요 구인구직사이트의 직무분류체계를 맵핑하고 SQF와 직무 분류체계를 맵핑함으로써 데이터 기반의 지능형 직무분류체계를 제안하였다. 연구 결과 국내 주요 구인구직사이트인 '워크넷,' '잡코리아,' '사람인'에서 3만여 건의 구인정보를 open API를 이용하여 XML 형태로 수집하여 데이터베이스에 저장했다. 이 중 복수의 구인구직사이트에 동시 게시된 구인정보 900여 건을 필터링한 후 빈발 패턴 마이닝(frequent pattern mining)인 Apriori 알고리즘을 적용하여 800여 개의 연관규칙을 도출하였다. 800여 개의 연관규칙을 바탕으로 워크넷, 잡코리아, 사람인의 직무분류체계와 SQF의 직무분류체계를 맵핑하여 1~4차로 분류하되 분류의 단계가 유연한 표준 직무분류체계를 새롭게 구축했다. 본 연구는 일부 전문가의 직관이 아닌 직종 간 연관분석을 통해 데이터를 기반으로 직종 간 맵핑을 시도함으로써 시장 수요를 반영하는 새로운 직무분류체계를 제안했다는데 의의가 있다. 다만 본 연구는 데이터 수집 시점이 일시적이기 때문에 시간의 흐름에 따라 변화하는 시장의 수요를 충분히 반영하지 못하는 한계가 있다. 계절적 요인과 주요 공채 시기 등 시간에 따라 시장의 요구하는 변해갈 것이기에 더욱 정확한 매칭을 얻기 위해서는 지속적인 데이터 모니터링과 반복적인 실험이 필요하다. 본 연구 결과는 향후 SW산업 분야에서 SQF의 개선방향을 제시하는데 활용될 수 있고, SW산업 분야에서 성공을 경험삼아 타 산업으로 확장 이전될 수 있을 것으로 기대한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.162-164
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• 2004

This paper proposes a new classification system combining the adaptive feature weighting algorithm using the genetic algorithm and the modified KNN rule. GA is employed to choose the middle value of weights and weights of features for high performance of the system. The modified KNN rule is proposed to estimate the class of test pattern using adaptive feature space. Experiments with the unconstrained handwritten digit database of Concordia University in Canada are conducted to show the performance of the proposed method.

• 한국정밀공학회지
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• 제17권7호
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• pp.98-105
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• 2000

In this study, we developed rotating machine vibration condition monitoring system based upon Windows NT and DSP Board. Developed system includes signal analysis module, trend monitoring and simple diagnosis using threshold value. Trend analysis and report generation are offered with database management tool which was developed in MS-ACCESS environment. Post-processor, based upon Matlab, is developed for vibration signal analysis and fault detection using statistical pattern recognition scheme based upon Bayes discrimination rule and neural networks. Concerning to Bayes discrimination rule, the developed system contains the linear discrimination rule with common covariance matrices and the quadratic discrimination rule under different covariance matrices. Also the system contains k-nearest neighbor method to directly estimate a posterior probability of each class. The result of case studies with the data acquired from Pyung-tak LNG pump and experimental setup show that the system developed in this research is very effective and useful.

• 전자공학회논문지B
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• 제31B권8호
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• pp.211-218
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• 1994

In this paper we develope a hybrid learning rule to improve the robustness of multi-layer Perceptions. In most neural networks the activation of a neuron is deternined by a nonlinear transformation of the weighted sum of inputs to the neurons. Investigating the behaviour of activations of hidden layer neurons a new learning algorithm is developed for improved robustness for multi-layer Perceptrons. Unlike other methods which reduce the network complexity by putting restrictions on synaptic weights our method based on error-backpropagation increases the complexity of the underlying proplem by imposing it saturation requirement on hidden layer neurons. We also found that the additional gradient-descent term for the requirement corresponds to the Hebbian rule and our algorithm incorporates the Hebbian learning rule into the error back-propagation rule. Computer simulation demonstrates fast learning convergence as well as improved robustness for classification and hetero-association of patterns.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제37권3호
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• pp.175-186
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• 2010

다양한 어플리케이션의 등장과 인터넷 사용자의 급속한 성장으로 인하여, 인터넷 라우터는 패킷이 입력되는 속도와 같은 속도로 패킷 분류작업을 수행하여 패킷의 클래스에 따른 품질 보장을 제공할 것이 요구되고 있다. 패킷 분류란 라우터에 입력된 패킷의 헤더가 가지고 있는 여러 개의 필드에 대해 다차원 검색을 수행하여, 미리 정의된 룰과 일치하는 결과 가운데 최우선순위를 갖는 룰을 찾아내는 과정을 말한다. 빠른 패킷 분류를 위하여 다양한 패킷 분류 알고리즘이 제안되어오고 있으며, 튜플 공간 제거(tuple space pruning) 알고리즘은 일치 가능한 룰을 갖는 튜플들만을 해싱을 사용하여 검색함으로 빠른 검색 성능을 제공한다. 블룸 필터(Bloom filter)는 특정 집합에 속하는 원소들의 멤버쉽에 관한 정보를 간단한 비트-벡터로 표현하는 데이터 구조로서, 특정 입력 값이 집합에 속한 원소인지를 알려주는 선-필터(pre-filter)로 사용된다. 본 논문에서는 블룸 필터를 이용하여 일치 가능성이 없는 튜플을 효율적으로 제거하는 새로운 튜플 제거 알고리즘을 제안한다. 실제 라우터에서 사용되는 룰 셋과 비슷한 특성을 갖는다고 알려진 데이터 베이스에 대한 성능 비교를 통하여, 본 논문에서 제안하는 구조가 패킷 분류 성능 및 메모리 사용량에 있어서 기존의 튜플공간 제거 알고리즘과 비교하여 월등히 우수함을 보았다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.16-25
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• 2004

분류시스템은 현재의 유용한 규칙들로부터 새로운 규칙들을 만들어 가기 위해 학습하는 규칙 기반 시스템이다. 본 논문에서는 방대한 데이터베이스에서 유용한 정보를 얻는 분류시스템의 분류 규칙 발견을 위한 유전자 알고리즘 을 제안하였다. 제안된 방법을 자동차 보험문제에 적용하여 제안된 유전자 알고리즘 기반 분류시스템의 성능을 평가하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.841-848
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• 2010

Conventional filters using email header and body information equally judge whether an incoming email is spam or not. However this is unrealistic in everyday life because each person has different criteria to judge what is spam or not. To resolve this problem, we consider user preference information as well as email category information derived from the email content. In this paper, we have developed a personalized anti-spam system using ontologies constructed from rules derived in a data mining process. The reason why traditional content-based filters are not applicable to the proposed experimental situation is described. In also, several experiments constructing classifiers to decide email category and comparing classification rule learners are performed. Especially, an ID3 decision tree algorithm improved the overall accuracy around 17% compared to a conventional SVM text miner on the decision of email category. Some discussions about the axioms generated from the experimental dataset are given too.

• Journal of the Korean Statistical Society
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• 제18권1호
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• pp.13-25
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• 1989

This paper suggests a classification rule with unequal covariance matrices when a patterned incomplete data are involved in the discriminant analysis. This is an extension of Geisser's (1966) result to the case of missing observations. For the calssificaiton rule, we introduce an algorithm which contains data augmentation step and Monte Carlo integration step and show that the algorithm yields a consistant estimator of true classification probability. The proposed method is compared to the complete observation vector method through a Monte Carlo study. The results show that the suggested method, in general, performs better than the complete observation vector method which ignores those vectors of observation with one or more missing values from the analysis. The results also verify the consistency of the algorithm.

• The Journal of the Acoustical Society of Korea
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• 제16권1E호
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• pp.64-74
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• 1997

In many decision making systems, rule-based approaches are used to solve complex problems in the areas of pattern analysis and computer vision. In this paper, we present methods for generating fuzzy IF-THEN rules automatically from training data for pattern classification and high-level computer vision. The rules are generated by construction minimal approximate fuzzy aggregation networks and then training the networks using gradient descent methods. The training data that represent features are treated as linguistic variables that appear in the antecedent clauses of the rules. Methods to generate the corresponding linguistic labels(values) and their membership functions are presented. In addition, an inference procedure is employed to deduce conclusions from information presented to our rule-base. Two experimental results involving synthetic and real are given.