• 제목/요약/키워드: Ensemble clustering

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패턴 인식을 위한 유전 알고리즘의 개관 (Review on Genetic Algorithms for Pattern Recognition)

  • 오일석
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.58-64
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    • 2007
  • 패턴 인식 분야에는 지수적 탐색 공간을 가진 최적화 문제가 많이 있다. 이를 해결하기 위해 부 최적해를 구하는 순차 탐색 알고리즘이 사용되어 왔고, 이들 알고리즘은 국부 최적점에 빠지는 문제점을 안고 있다. 최근 이를 극복하기 위해 유전 알고리즘을 사용하는 사례가 많아졌다. 이 논문은 특징 선택, 분류기 앙상블 선택, 신경망 가지치기, 군집화 문제의 지수적 탐색 공간 특성을 설명하고 이를 해결하기 위한 유전 알고리즘을 살펴본다. 또한 향후 연구로서 가치가 높은 주제들에 대해 소개한다.

앙상블 모델 기반의 기계 고장 예측 방법 (An Ensemble Model for Machine Failure Prediction)

  • 천강민;양재경
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.123-131
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    • 2020
  • There have been a lot of studies in the past for the method of predicting the failure of a machine, and recently, a lot of researches and applications have been generated to diagnose the physical condition of the machine and the parts and to calculate the remaining life through various methods. Survival models are also used to predict plant failures based on past anomaly cycles. In particular, special machine that reflect the fluid flow and process characteristics of chemical plants are connected to hundreds or thousands of sensors, so there are not many factors that need to be considered, such as process and material data as well as application of derivative variables. In this paper, the data were preprocessed through time series anomaly detection based on unsupervised learning to predict the abnormalities of these special machine. Next, clustering results reflecting clustering-based data characteristics were applied to produce additional variables, and a learning data set was created based on the history of past facility abnormalities. Finally, the prediction methodology based on the supervised learning algorithm was applied, and the model update was confirmed to improve the accuracy of the prediction of facility failure. Through this, it is expected to improve the efficiency of facility operation by flexibly replacing the maintenance time and parts supply and demand by predicting abnormalities of machine and extracting key factors.

Support Vector Machine을 이용한 문맥 인지형 융합 (Context-Aware Fusion with Support Vector Machine)

  • 허경용;김성훈
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.19-26
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    • 2014
  • 앙상블 분류기는 여러 개의 분류기에서의 예측 결과를 결합함으로써 단일 분류기에 비해 신뢰성 높은 예측 결과를 얻을 수 있는 방법으로 널리 사용되고 있다. 앙상블 분류기를 위해서는 여러 가지 방법이 사용되고 있으며 흔히 사용되는 방법으로는 부스팅이 있다. 하지만 부스팅은 단계적인 학습을 통해 이전 단계에서 잘못 분류된 샘플들을 다음 단계에서 다시 분류하는 방식으로 이전 단계로의 피드백이 불완전한 순차적인 방법이라는 한계가 있다. 이 논문에서는 단일 분류기 중 가장 성능이 좋은 것으로 알려진 SVM을 기본분류기로 사용하여 동시에 여러개의 SVM을 학습하는 문맥 감지형 SVM 앙상블알고리즘을 제안한다. 제안하는 방법에서는 특징 공간을 문맥으로 나누는 클러스터링과 SVM 학습을 동시에 진행하므로 특징 공간 분할과 학습이 서로의 결과를 사용할 수 있어 기존 앙상블학습에 비해 더 나은 결과를 얻을 수 있으며 이는 실험 결과를 통해 확인할 수 있다.

전력소비행위 변화를 위한 전력소비패턴 분석 및 적용 (Analysis and Application of Power Consumption Patterns for Changing the Power Consumption Behaviors)

  • 장민석;남광우;이연식
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.603-610
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    • 2021
  • 본 논문에서는 사용자의 전력소비패턴을 추출하고 사용자의 환경 및 감성을 적용한 최적 소비패턴을 모델링한 후, 이 두 가지의 패턴을 비교 적용하여 사용자의 전력소비행위 변화를 통한 전력의 효율적 사용 방법을 제시한다. 유의미한 소비패턴을 추출하기 위하여 벡터 표준화 및 이진 데이터 변환방법을 사용하고, k-평균 군집화를 적용한 앙상블의 합집합에 대한 학습과 k값에 따른 지지도를 적용하였으며, 최적 전력소비패턴 모델은 상대적 평균 소비량이 적은 앙상블 합집합에 대한 학습 결과를 기준으로 강제 및 감성 제어를 적용하여 생성하였다. 실험을 통하여 전력소비행위 변화 유도대상 추출 시 클러스터의 수와 일치율 간의 상관관계를 파악함으로써, 사용자의 의도에 따라 강제 및 감성 기반의 제어가 가능하도록 클러스터의 수나 크기 조절을 통한 다양한 윈도우에 적용할 수 있음을 검증하였다.

클러스터링 기반 앙상블 모델 구성을 이용한 이상치 탐지 (Outlier Detection By Clustering-Based Ensemble Model Construction)

  • 박정희;김태공;김지일;최세목;이경훈
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제7권11호
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    • pp.435-442
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    • 2018
  • 이상치 탐지는 정상 데이터 분포를 크게 벗어나는 데이터 샘플을 탐지하는 것을 의미한다. 대부분의 이상치 탐지 방법은 데이터 샘플이 정상 상태를 벗어나는 정도를 나타내는 이상치 지수(outlier score)를 계산하여 주어진 임계값 이상일 때 이상치로 판정한다. 그러나, 데이터마다 이상치 지수의 범위가 다양하고 정상 데이터에 비해 이상치 데이터는 적은 비율로 존재하기 때문에 이상치 지수에 대한 임계값을 결정하기는 매우 어렵다. 또한, 실제 상황에서는 학습에 이용할 수 있는 충분한 양의 이상치를 포함하는 데이터의 획득이 용이하지 않다. 본 논문에서는 정상 데이터가 주어졌을 때 이를 이용하여 정상 데이터 영역을 나타내는 모델을 구성하고 새로운 데이터 샘플에 대해 이상치와 정상치의 이진 분류를 수행하는 방법으로 군집화 기반 이상치 탐지 방법을 제안한다. 그리고, 주어진 정상 데이터를 청크로 나누고 각 청크에 대해 클러스터링 모델을 구성한 후 모델들에 의한 이상치 판정 결과를 결합하는 앙상블 방법과 동적 변화가 있는 스트리밍 데이터에서의 적용 방법으로 확장한다. 실제 데이터와 인공 데이터를 이용한 실험결과는 제안 방법의 높은 성능을 보여준다.

Comparative analysis of model performance for predicting the customer of cafeteria using unstructured data

  • Seungsik Kim;Nami Gu;Jeongin Moon;Keunwook Kim;Yeongeun Hwang;Kyeongjun Lee
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제30권5호
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    • pp.485-499
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    • 2023
  • This study aimed to predict the number of meals served in a group cafeteria using machine learning methodology. Features of the menu were created through the Word2Vec methodology and clustering, and a stacking ensemble model was constructed using Random Forest, Gradient Boosting, and CatBoost as sub-models. Results showed that CatBoost had the best performance with the ensemble model showing an 8% improvement in performance. The study also found that the date variable had the greatest influence on the number of diners in a cafeteria, followed by menu characteristics and other variables. The implications of the study include the potential for machine learning methodology to improve predictive performance and reduce food waste, as well as the removal of subjective elements in menu classification. Limitations of the research include limited data cases and a weak model structure when new menus or foreign words are not included in the learning data. Future studies should aim to address these limitations.

사전정보 활용을 위한 관련 규칙 기반의 Ensemble 클러스터링 (Association-rule based ensemble clustering for adopting a prior knowledge)

  • 고송;김대원
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국지능시스템학회 2007년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.67-70
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    • 2007
  • 본 논문은 클러스터링 문제에서 사전 정보에 대한 활용의 효율을 개선시킬 수 있는 방법을 제안한다. 클러스터링에서 사전 정보의 존재 시 이의 활용은 성능을 개선시킬 수 있는 계기가 될 수 있으므로 그의 활용 폭을 늘리기 위한 방법으로 다양한 사용 방법의 적용인 semi-supervised 클러스터링 앙상블을 제안한다. 사전 정보의 활용 방법의 방안으로써 association-rule의 개념을 접목하였다. 클러스터 수를 다르게 적용하더라도 패턴간의 유사도가 높으면 같은 그룹에 속할 확률은 높아진다. 다양한 초기화에 따른 클러스터의 동작은 사전 정보의 활용을 다양화 시키게 되며, 사전 정보에 충족하는 각각의 클러스터 결과를 제시한다. 결과를 총 취합하여 association-matrix를 형성하면 패턴간의 유사도를 얻을 수 있으며 결국 association-matrix를 통해 클러스터링 할 수 있는 방법을 제시한다.

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Mapping the real-space distributions of galaxies in SDSS DR7

  • Shi, Feng
    • 천문학회보
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    • 제44권1호
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    • pp.78.1-78.1
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    • 2019
  • Using a method to correct redshift space distortion (RSD) for individual galaxies, we mapped the real space distributions of galaxies in the Sloan Digital Sky Survey (SDSS) Data Release 7(DR7). We use an ensemble of mock catalogs to demonstrate the reliability of this extension, showing that it allows for an accurate recovery of the real-space correlation functions and galaxy biases. We also demonstrate that, using an iterative method applied to intermediate scale clustering data, we can obtain an unbiased estimate of the growth rate of structure $f\sigma_8$, which is related to the clustering amplitude of matter, to an accuracy of $\sim 10\%$. Applying this method to the Sloan Digital Sky Survey (SDSS) Data Release 7 (DR7), we construct a real-space galaxy catalog spanning the redshift range $0.01 \leq z \leq 0.2$, which contains 584,473 galaxies in the North Galactic Cap (NGC). Using this data we, infer $0.376 \pm 0.038$ at a median redshift z=0.1, which is consistent with the WMAP9 cosmology at $1\sigma$ level. By combining this measurement with the real-space clustering of galaxies and with galaxy-galaxy weak lensing measurements for the same sets of galaxies, we are able to break the degeneracy between $f$, $\sigma_8$ and $b$. From the SDSS DR7 data alone, we obtain the following cosmological constraints at redshift $z=0.1$ for galaxies.

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앙상블 기법을 이용한 선박 메인엔진 빅데이터의 이상치 탐지 (Outlier detection of main engine data of a ship using ensemble method)

  • 김동현;이지환;이상봉;정봉규
    • 수산해양기술연구
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    • 제56권4호
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    • pp.384-394
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    • 2020
  • This paper proposes an outlier detection model based on machine learning that can diagnose the presence or absence of major engine parts through unsupervised learning analysis of main engine big data of a ship. Engine big data of the ship was collected for more than seven months, and expert knowledge and correlation analysis were performed to select features that are closely related to the operation of the main engine. For unsupervised learning analysis, ensemble model wherein many predictive models are strategically combined to increase the model performance, is used for anomaly detection. As a result, the proposed model successfully detected the anomalous engine status from the normal status. To validate our approach, clustering analysis was conducted to find out the different patterns of anomalies the anomalous point. By examining distribution of each cluster, we could successfully find the patterns of anomalies.

앙상블모형을 이용한 공백기술예측 (Vacant Technology Forecasting using Ensemble Model)

  • 전성해
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.341-346
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    • 2011
  • 공백기술예측은 기술경영 분야에서 중요하게 다루어지는 주제이다. 다양한 분야에서 현재까지의 기술개발결과를 분석하여 상대적으로 연구개발이 이루어지지 못한 분야를 찾아내어 개발하는 것은 국가와 기업의 발전에 중요한 영향을 미친다. 현재 특허는 기술개발결과에 대한 가장 객관적인 데이터 중 하나이다. 본 논문에서는 특허데이터를 이용하여 공백기술을 정량적으로 예측할 수 있는 방법에 대하여 연구한다. 하나의 정량적 기술예측모형이 완벽하다는 보장을 할 수 없기 때문에 본 연구에서는 여러 가지 모형들의 결과를 결합하여 예측하는 앙상블모형을 제안한다. 통계적 분석기법과 기계학습 알고리즘을 결합하여 보다 객관적이고 정확한 공백기술예측모형을 구축한다. 제안방법의 객관적인 성능평가를 위하여 각 기술분야에 대하여 최초 특허가 이루어진 시점부터 최근까지 출원, 등록된 특허데이터를 이용한다.