• 제목/요약/키워드: Decision Tree analysis

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머신러닝 기법을 이용한 납축전지 열화 예측 모델 개발 (Building battery deterioration prediction model using real field data)

  • 최근호;김건우
    • 지능정보연구
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    • 제24권2호
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    • pp.243-264
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    • 2018
  • 현재 전세계 배터리 시장은 이차전지 개발에 박차를 가하고 있는 실정이지만, 실제로 소비되는 배터리 중 가격 대비 성능이 좋고 재충전을 통해 다시 재사용이 가능한 납축전지(이차전지)의 소비가 광범위하게 이루어지고 있다. 하지만 납축전지는 복합적 셀(cell)을 묶어 하나의 배터리를 구성하여 활용하는 배터리의 특성상 하나의 셀에서 열화가 발생하면 전체 배터리의 손상을 가져와 열화가 빨리 진행되는 문제가 존재한다. 이를 극복하기 위해 본 연구는 기계학습을 통한 배터리 상태 데이터를 학습하여 배터리 열화를 예측할 수 있는 모델을 개발하고자 한다. 이를 위해 실제 현장에서 배터리 상태를 지속적으로 모니터링 할 수 있는 센서를 골프장 카트에 부착하여 실시간으로 배터리 상태 데이터를 수집하고, 수집한 데이터를 이용하여 기계학습 기법을 적용한 분석을 통해 열화 전조 현상에 대한 예측 모델을 개발하였다. 총 16,883개의 샘플을 분석 데이터로 사용하였으며, 예측 모델을 만들기 위한 알고리즘으로 의사결정나무, 로지스틱, 베이지언, 배깅, 부스팅, RandomForest를 사용하였다. 실험 결과, 의사결정나무를 기본 알고리즘으로 사용한 배깅 모델이 89.3923%이 가장 높은 적중률을 보이는 것으로 나타났다. 본 연구는 날씨와 운전습관 등 배터리 열화에 영향을 줄 수 있는 추가적인 변수들을 고려하지 못했다는 한계점이 있으나, 이는 향후 연구에서 다루고자 한다. 본 연구에서 제안하는 배터리 열화 예측 모델은 배터리 열화의 전조현상을 사전에 예측함으로써 배터리 관리를 효율적으로 수행하고 이에 따른 비용을 획기적으로 줄일 수 있을 것으로 기대한다.

초분광 이미지를 이용한 배나무 화상병에 대한 최적 분광 밴드 선정 (Spectral Band Selection for Detecting Fire Blight Disease in Pear Trees by Narrowband Hyperspectral Imagery)

  • 강예성;박준우;장시형;송혜영;강경석;유찬석;김성헌;전새롬;강태환;김국환
    • 한국농림기상학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.15-33
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    • 2021
  • 화상병이란 erwinia amylovora라는 강한 전염성을 보유하고 있어 감염 시 1년 내에 과수를 고사시키며 그 중심으로 반경 500m이내에 과수 재배를 불가능하게 만드는 세균성 바이러스이다. 이 화상병은 과수의 잎과 가지를 진한 갈색 또는 검은색으로 변색시키기 때문에 분광학적으로 검출이 가능하다고 판단되며 이는 다중분광센서를 탑재한 무인기를 이용하는 것이 효율적이다. 그러나 다중분광센서는 적은 중심 파장과 함께 넓은 반치전폭(FWHM)을 가지고 있어 화상병에 가장 민감하게 반응하는 파장 대역을 파악하기 어렵다. 그렇기 때문에, 본 논문에서는 화상병에 감염된 잎과 가지와 비감염된 잎과 가지의 초분광 이미지를 5 nm FWHM으로 취득한 후 각각 10 nm, 25 nm, 50 nm와 80 nm FWHM로 평준화한 후 샘플을 7:3, 5:5와 3:7의 비율로 훈련데이터와 검증데이터로 나누어 의사결정트리 기법으로 최적의 파장을 선정하고 overall accuracy (OA)와 kappa coefficient (KC)를 이용한 분류 정확도 평가를 통해 배나무 화상병 검출가능성을 확인하였다. 화상병에 감염 및 비감염된 잎과 가지의 초분광 반사율을 비교한 결과, green, red edge 및 NIR 영역에서 차이가 두드러지게 나타났으며 첫 번째 분류 노드로 선택된 파장 영역은 대체로 750 nm와 800 nm였다. 잎과 가지 영역의 영상데이터를 의사결정트리 기법을 이용하여 분류정확도를 종합적으로 비교한 결과, 50nm FWHM 인 4개 대역(450, 650, 750, 950nm)은 10nm FWHM인 8개 대역(440, 580, 660, 680, 680, 710, 730, 740nm)의 분류 정확도 차이가 OA에서 1.8%와 KC에서 4.1%로 나타나 더 낮은 비용의 밴드패스필터인 50nm FWHM을 이용하는 것이 더 유리하다고 판단된다. 또한 기존의 50nm FWHM 파장대역들에 25nm FWHM파장대역들(550, 800nm)을 추가하는 것을 통해 화상병 검출뿐만 아니라 농업에서 다양한 역할을 수행할 수 있는 다중분광센서를 개발할 수 있다고 판단된다.

모발분석 및 처리를 위한 한국형 의료 정보 시스템 구축 (Implementation of Medical Information System for Korean by Tissue Mineral Analysis)

  • 조영임
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.148-160
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    • 2003
  • 현재 세계 48개국의 의료기관에서 임상을 위해 널리 사용 중인 모발분석(TMA)은 중요 미네랄 비율을 분석하여 체내에 과잉, 결핍 및 불균형 상태를 평가하고 인체에 미치는 영향을 예측하여 건강유지 방향을 제시하는 임상 영양학 및 독성학 검사방법을 말한다. 그러나 국내 모발분석방법에는 몇 가지 문제점이 있다. 즉, 모발분석결과를 처리하고 해석할 수 있는 한국형 의료정보 데이터베이스가 없으므로 미국에 의뢰하고 있는데, 외화낭비는 물론 보내오는 모발분석 검사결과지가 영문이고 철저한 보안 위주파일이므로 국내의료 기관에서의 활용도가 매우 낮다. 또한 모발분석 결과가 서구식 데이터베이스로부터 분석된 것이므로 검사결과의 신뢰성 문제도 발생한다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 국내 최초로 TMA 기반 한국형 의료정보시스템을 구축하였다. 이 시스템은 복잡한 모발분석 자료의 분류를 다단계 통계분석 방법에 의한 결정트리 분류기를 통해 수행하고, 다중 퍼지 규칙방식의 데이터베이스를 구축하여 지능형 퍼지추론 방법에 의해 모발분석 자료를 분석한다. 본 시스템의 성능을 실제 작업 환경에서 측정한 결과, 시스템을 사용하는 경우가 사용하지 않았을 경우보다 업무능률과 사용자 만족도가 각각 86%, 92% 증가하였다.

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데이터마이닝을 이용한 표준정책 수요 중소기업의 프로파일링 연구: R&D 동기와 사업화 지원 정책을 중심으로 (An Empirical Study of Profiling Model for the SMEs with High Demand for Standards Using Data Mining)

  • 전승표;정재웅;최산
    • 기술혁신학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.511-544
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    • 2016
  • 표준은 호환성 증진, 품질확보 및 안정성 증진, 정보제공 등의 긍정적인 기능과 함께 기술혁신을 유발하는 것으로 알려져 있다. 표준의 순기능이 어떤 특정 기업 집단의 기술혁신 활동이나 사업화에 영향을 주는지 밝히는 것은 표준관련 정책을 수요 집단에 맞춰 적절하게 기획하고 집행하는 것을 가능하게 한다. 따라서 본 연구는 표준 정책 수립과 집행에서 증거기반 정책이라는 측면에서 기여하고자 중소기업 중에서 연구개발 동기가 표준 대응인 기업과 기술사업화를 위해서 표준제도 도입이 필요한 기업을 프로파일링하여, 이런 특정 기업을 판별할 수 있는 예측모형을 개발하고자 한다. 이를 위해, 본 연구는 의사결정나무 분석을 통해 표준 대응을 위해 연구개발을 하는 중소기업과 기술사업화를 위해 표준 규격이나 기술인증 정책을 필요로 하는 중소기업의 특징을 데이터마이닝을 통해 프로파일링 했다. 또한 판별분석을 활용하여 프로파일링된 두 가지 조건의 기업군을 몇 가지 변수로 판별할 수 있는 예측모형을 제시하였으며 판별식의 활용 가능성도 통계적으로 확인했다. 연구결과에 따르면 표준 및 규제 대응을 위해 연구개발을 수행하는 기업은 R&D기획 소요기간, 표준산업분류, 종업원 수, 기술의 신규성 등의 변수에서 차이가 있는 것으로 나타났다. 기술사업화를 위한 표준정책지원 수요기업의 프로파일링 결과에 따르면 표준산업분류, 주거래처, 연구개발 소요기간, 시험검사 능력 등의 변수에서 차이가 있었다. 본 연구에서 프로파일링 결과와 판별분석을 통해 제시한 모형은 향후 표준관련 정책을 기획하거나 집행할 때 표준지원을 필요로 하는 기업에 대한 객관적인 정보를 제공하여 표준관련 사업 성공률을 제고하는데 기여할 것으로 기대된다.

비신호 횡단보도에서의 어린이 횡단행태 분석 연구 (A Study on Analyzing Children's Crossing Behaviors on Non-signalized Crosswalk)

  • 이덕환;이윤석;김원호;이백진
    • 대한교통학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.19-32
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    • 2013
  • 본 연구의 목적은 그간 교통안전 정책에서 간과되어온 어린이 보행자 횡단행태에 대한 분석을 통해 향후 어린이 교통안전 정책을 개선하기 위한 기초자료를 제공함에 있다. 어린이 횡단행태 분석은 물리적 형태와 사고발생빈도가 상이한 어린이 보호구역에서의 횡단행태 및 패턴의 차이를 비교하는 부분에 초점을 두고 이루어졌다. 자료는 경기도 7개 초등학교 비신호 횡단보도를 대상으로 현장관찰과 비디오 녹화를 통해 수집하였으며, 통계분석, CHAID 알고리즘 분석, 통행 패턴비교를 실시하였다. 분석결과, 사고발생 빈도와 유의한 관계가 있는 횡단특성은 대기유무, 주의유무, 특이행동 유무 순으로 나타났다. 구체적으로 사고발생빈도가 낮은 지점에서 대기후 횡단하는 비율이 69.1%인 반면, 사고다발지점에서 대기를 하지 않고 횡단하는 경우가 83.6%로 상이함을 확인하였다. 횡단 전 대기 및 주의 정도는 횡단 시작부 보도폭이 넓고 학교 출구에서 횡단보도까지 거리가 일정규모 이상일 때 높게 나타났다. 한편, 횡단패턴과 사고발생빈도의 관계성은 뚜렷하게 나타나지 않았다. 향후 어린이 보호구역의 안전성 개선을 위해서는 대기 후 통행이 이루어질 수 있도록 각 보호구역에서의 어린이 횡단특성에 기반한 차별화된 맞춤형 접근이 긴요할 것으로 판단된다.

통계적 검정과 데이터마이닝기법의 융합을 통한 민간요법 인식 요인 탐색조사 (Research of recognition factors of folk medicine using statistical testing and data mining)

  • 유진아;최경호;조정근
    • 디지털융복합연구
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    • 제13권2호
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    • pp.393-399
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    • 2015
  • 오늘날은 가히 웰빙과 LOHAS 시대를 넘어 힐링시대라 할 만큼 모두들 스스로의 치료(self therapy)에 관심이 많다. 이에 따라 민간요법과 관련된 분야의 활발한 산업화 그리고 질병치료가 아닌 건강증진 등에 대한 관심이 증대되면서 다양한 분야에서 대체의학이나 대체요법에 대한 연구가 수행되고 있다. 이렇듯 민간요법을 통한 건강증진 및 인간의 자연치유력에 대한 관심이 증대되고 있는 시점에서, 민간요법에 대한 인식을 구성하는 요인들을 탐색해 보는 것은 매우 의미 있는 일이다. 이에 본 연구에서는 선행연구를 토대로 인식 속성 관련 설문문항을 개발하여 요인분석 등을 이용하여 민간요법을 구성하는 요인에 대해 탐색해 보고, 인구통계학적인 특성들에 따라 인식 속성에 어떠한 차이가 있는지를 통계적 검정해 보았다. 그 결과 24개로 구성된 민간요법 관련 측정 변수들은 4개의 요인, 즉, 건강증진요인, 안전요인, 심리요인 그리고 대안요인 등으로 분류되었다. 그리고 전체적으로 30세 이하의 젊은 층보다는 40~60대의 중장년층 그리고 학력이 높을수록 민간요법에 대한 사용경험이 높으며, 성별로는 큰 차이가 없음을 알 수 있었다.

웰다잉 저해 요인의 관련성에 관한 융합 연구 (Convergence Research on Relationships among the inhibiting factors of Dying Well)

  • 이종형;안상윤;김용하;김광환
    • 한국융합학회논문지
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    • 제10권8호
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    • pp.37-44
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    • 2019
  • 본 연구는 좋은 죽음을 맞이하고 싶어 하는 사람에게 웰다잉을 하지 못하도록 저해하는 요인이 무엇인지 파악하고자 한다. 연구대상은 전국 17개 시와 도의 만 19세 이상 만 75세 미만의 성인 1,000명을 대상으로 선정하였다. 설문구성은 일반적 특성 4문항과 리커트의 7점 척도를 활용한 웰다잉의 저해요인과 관련된 20문항으로 구성하였다. 분석은 기술통계, 상관분석, 의사결정나무 분석을 수행하였다. 연구결과는 웰다잉을 저해하는 요인들에 관한 문항 중 '퇴행성 질병(치매 등)'은 5.502점, '통제력 상실(정신/신체)'는 5.268점 등으로 나타났다. 웰다잉 저해요인들 간의 상관성 분석에 있어서는 '안 좋은 부부관계와 안 좋은 자녀관계', '죽음교육을 받지 못함과 의료정책 홍보부족(웰다잉)', '안 좋은 자녀관계와 사람들의 무관심'의 순서로 유의한 양의 상관관계가 높게 나타났다. 이러한 연구결과를 고려하여 좋은 죽음을 맞이하기 위한 죽음교육을 구성 및 실시한다면 사회전체가 좋은 죽음을 위한 인식과 실천적 삶을 위해 노력하고 삶과 죽음 교육의 확대가 이루어 질 것으로 사료된다.

Doxorubicin과 Cyclophosphamide를 투여받는 유방암 환자에서 Pegfilgrastim과 Pegteograstim의 비용-효용 분석 (Cost-Utility Analysis of Pegfilgrastim and Pegteograstim in Patients with Breast Cancer using Doxorubicin and Cyclophosphamide)

  • 권수지;금민정;김재송;손은선;권경희
    • 병원약사회지
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    • 제35권4호
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    • pp.409-417
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    • 2018
  • Background : Febrile neutropenia (FN) is one of the side effects in the patients treated with chemotherapy, and the patients who have FN generally need immediate treatment with extended-spectrum antibiotics and hospitalization. Pegfilgrastim and pegteograstim, which are used for the prevention of FN as a granulocyte-colony stimulating factor (G-CSF), have been granted insurance coverage in the Republic of Korea for certain breast cancer patients using doxorubicin and cyclophosphamide (AC) from September 2016. Methods : The data of the patients with breast cancer using AC regimen and G-CSF were collected retrospectively. This study involves cost-utility analysis of pegfilgrastim and pegteograstim. In this study, we constructed a simple decision tree model for short-term observation and calculated quality-adjusted life year (QALY) and the direct medical costs from the medical provider's perspective. Results : From September 2016 to May 2017, 15 patients were treated with pegfilgrastim and 15 patients were treated with pegteograstim. As a result of dividing the average cost by QALY for each treatment group, it was observed that pegfilgrastim and pegteograstim were consumed 24,923,384 won and 22,808,336 won per 1QALY, respectively. Consequently, incremental cost effectiveness ratio (ICER) showed 2,115,048 won more per pegfilgrastim than pegteograstim per 1QALY, and the cost per 1QALY of both the drugs was lower than 30,500,000 won; the Koreans were willing to pay this amount. Conclusions : This study suggests that pegfilgrastim and pegteograstim can be used to improve the quality of life of breast cancer patients undergoing AC therapy. Among the two drugs, pegteograstim seems to be more cost-effective. However, since this study was conducted as a retrospective observation method on a small scale, it is associated with many limitations. Therefore, a long-term prospective cohort study is needed to supplement the present findings.

라오스 산촌마을의 생산구조전환을 위한 투자 경제성 기초 분석 (Fundamental Economic Feasibility Analysis on the Transition of Production Structure for a Forest Village in LAO PDR)

  • 이보휘;김세빈;이준우;이학준;이상진;이중구;백운기;박범진;구승모
    • 한국산림휴양학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.11-22
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    • 2018
  • 본 연구는 라오스에 소재한 전형적인 농 산촌 마을을 선정하여, 마을 단위를 대상으로 생산구조를 전환할 경우의 소득증대에 대한 경제적 타당성을 분석하였다. 대상지는 라오스 쌍퉁구에 위치한 농부아 마을로써 산림지역이 혼재된 논농사 위주의 마을이다. 이 마을이 취할 수 있는 소득 제고 전략은 단기적으로 손쉽게 소득을 제고할 수 있는 작목으로 노니(Morinda citrifolia)가 꼽힌다. 사업 기간은 20년으로 가정하고, 1ha 면적에 $3m{\times}3m$ 간격으로 식재한 총 1,100본을 대상으로, 묘목 생존율과 노니 수매가격에 따라 시나리오 1, 2, 3을 구분하였다. 일반적으로 노니는 생장이 좋은 편이나, 본 연구에서는 생산 경험 부족, 병충해 등의 리스크를 감안하여 기본 시나리오 1을 묘목 생존율(=열매 생산량)을 기존 자료(하와이)보다 보수적으로 설정하였다. 시나리오 1은 노니 묘목의 생존율이 1년생이 50%, 2년생이 60%, 3년생부터 20년생까지 70%로 유지된다고 가정하였다. 시나리오 2는 묘목 생존율이 10%씩 감소되어 40%, 50%, 60%로 제약을 두었고, 시나리오 3은 묘목생존율이 10% 감소되고, 노니 수매가격 또한 10% 감소된 경우로 가정하였다. 이러한 조건하에 라오스 시장 할인율 10%를 기준으로, 3개 시나리오 모두 IRR이 각각 24.81%, 19.02%, 16.30%로 모두 경제성이 있음이 확인되었다. 또한 ha당 B/C도 각각 시나리오 1, 2, 3에 대해서 할인율 10%를 기준으로 모두 1.71, 1.47, 1.31로 분석되었다. 분석결과는 향후 농부아 마을은 대체 작목(노니)를 통한 저소득 영농구조를 탈피할 수 있는 좋은 계기가 될 것을 시사하며, 각종 정부 및 민간 투자사업을 계획할 때 수행하는 사전진단 절차 단계에서 유용한 의사결정 정보로써 활용이 가능하다.

명상프로그램(α version) 시행 전후의 사상체질별 심리척도 및 HRV 변화 연구 (Research on Change of Heart Rate Variability and Psychological Scale by Sasang Constitution according to before and after of the Meditation Programs (α version))

  • 김근우;배효상;손한범;이필원;김병수;박성식
    • 동의신경정신과학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.1-12
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    • 2014
  • Objectives: In this study, the meditation programs (${\alpha}$ version), which are properly coordinated according to the motion, breathing, and relaxation, are evaluated and researched upon to have positive effects on stress and in the area of psychology. Methods: Approved by the Clinical Trials Deliberation Committee in Oriental Medicine, Dongguk University, Ilsan Hospital, this study collected data according to the applicant's consents, demographic information and anthropometry for the Sasang Constitutional diagnosis. Sasang Constitutional diagnosis measured the beta tools by Institute of Oriental Medicine and a decision tree was made for the Sasang Constitutional questionnaires. The STAI, STAXI, BDI, and HRV were measured before and after the meditation in order to compare the effects of meditation according to Sasang Constitution. The HRV was used as a ProComP KM Tech (co). Results: 1) The positive changes available in the Time-domain analysis of heart rate variability assessment showed that the peace of mind is increased. By analyzing the Sasang constitution, So-eum In's peace of mind included a physical stability of the autonomic nervous system. 2) According to the psychological scale evaluation, each depression scale, trait anger, anger-in, state anxiety and trait anxiety index proved significantly positive effects. By analyzing the Sasang constitution, Eun-In which involved So-eum In and Tae-eum In, had positive effects. 3) The psychological scale changed the group of diagnosed depression or anxiety, it did not mean that the psychological scale changes in the depression group, but the index of the anxiety group had been significantly reduced. This program had clinical effects for anxious patients and Eum-In which involved Tae-eum In and So-eum In according to the analysis of Sasang constitution. 4) Correlations between the gender of each psychological scale showed that women have overall low correlations, but, there were no significant changes. Conclusions: The meditation program developed by adequately mixing Action, relaxation and breathing shows that it is effective for overall Eum-in physical and mental relaxation and concentration. In the future, It will have to be developed Meditation program to show the same effect for all people.