• 제목/요약/키워드: K-Means 클러스터링

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퍼지 클러스터링을 이용한 심전도 신호의 라벨링에 관한 연구 (A Study on Labeling of ECG Signal using Fuzzy Clustering)

  • 공인욱;이정환;이상학;최석준;이명호
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1996년도 추계학술대회
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    • pp.118-121
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    • 1996
  • This paper describes ECG signal labeling based on Fuzzy clustering, which is necessary at automated ECG diagnosis. The NPPA(Non parametric partitioning algorithm) compares the correlations of wave forms, which tends to recognize the same wave forms as different when the wave forms have a little morphological variation. We propose to apply Fuzzy clustering to ECG QRS Complex labeling, which prevents the errors to mistake by using If-then comparision. The process is divided into two parts. The first part is a parameters extraction process from ECG signal, which is composed of filtering, QRS detection by mapping to a phase space by time delay coordinates and generation of characteristic vectors. The second is fuzzy clustering by FCM(Fuzzy c-means), which is composed of a clustering, an assessment of cluster validity and labeling.

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분류와 Particle Swarm Optimization을 이용한 태스크 오프로딩 방법 (A Task Offloading Approach using Classification and Particle Swarm Optimization)

  • 존크리스토퍼 마테오;이재완
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.1-9
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    • 2017
  • 클라우드 컴퓨팅에서 바이오 영감 컴퓨팅 기술과 같은 연구들을 통해, 오프로딩 기법에서 새로운 차원의 솔루션이 개발되고 있다. 모바일 장비 사용의 증가 추세에 따라, 바이오 영감 기술은 모바일 클라우드 컴퓨팅의 발전에 기여하고 있다. 모바일 클라우드 컴퓨팅에서의 에너지효율적인 기법은 총 에너지 소비를 줄이기 위해 필요하지만, 지금까지의 연구는 태스크 분산을 위한 의사결정과정에서 에너지 소비에 관해 고려하지 않고 있다. 본 논문에서는 클라우드렛에서 데이터센터로의 오프로딩 전략으로 Particle Swarm Optimization (PSO) 방법을 제안하며, 이 과정에서 각 태스크는 입자(particle)로 표현된다. 입자의 수를 줄이기 위해 PSO를 적용하기 전에 K-means 클러스터링을 사용하여 수집한 태스크를 클라우드렛 상에서 분류하며, PSO 처리과정 중에는 모든 태스크를 대상으로 하지 않고 분류된 태스크에 따라 최적의 데이터 센터를 찾는다. 시뮬레이션 결과, 제안한 PSO기법이 처리 시간 관점에서는 전통적인 방법에 비해 조금 늦지만, 에너지 관점의 데이터 센터 선택에서는 우수함을 나타내었다.

엔트로피 기반의 가중치와 분포크기를 이용한 향상된 FCM 알고리즘 (Improved FCM Algorithm using Entropy-based Weight and Intercluster)

  • 곽현욱;오준택;손영호;김욱현
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제43권4호
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    • pp.1-8
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    • 2006
  • 본 논문은 엔트로피 기반의 가중치와 클러스터 분포크기를 이용한 향상된 FCM(Fuzzy C-Mean)알고리즘을 제안한다. FCM 알고리즘은 영상분할에서 일반적으로 많이 사용되는 퍼지 클러스터링 방법이다. 그러나 공간정보를 포함하지 않기 때문에 잡음 등에 민감하고, 클러스터를 이루는 특정들의 분포에 따라 화소들을 정확하게 분류할 수 없다. 이러한 단점을 해결하기 위해서 FCM 알고리즘의 소속정도를 연산할 때 클러스터 분포크기와 이웃 화소의 공간정보를 이용한 엔트로피 기반의 가중치를 적용한다. 실험결과에서 제안한 방법이 기존의 방법들보다 잡음에 강건하며 분할결과를 보였다.

4개 관절 기반 인체모션 분석을 위한 특징 추출 및 자세 분류 (Feature Extraction and Classification of Posture for Four-Joint based Human Motion Data Analysis)

  • 고경리;반성범
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권6호
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    • pp.117-125
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    • 2015
  • 앉아있는 시간이 긴 현대인들에게 바른 자세를 유지하도록 하는 것은 중요하다. 자세 교정을 위한 치료는 많은 시간과 비용이 소요되며, 전문의의 지속적인 관찰이 필요하다. 그러므로 사용자 스스로 자신의 자세를 판단하고 교정하기 위한 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 사용자의 자세 데이터를 취득하여 취득된 자세가 정상자세인지 비정상자세인지 판단한다. 사용자의 자세 데이터 취득을 위해 관성 센서를 이용한 4개 관절 기반 모션캡쳐 시스템을 제안한다. 이 시스템을 통해 대상자의 자세 데이터를 취득하고, 취득한 데이터를 기반으로 특징을 추출하여 DB를 구축한다. 구축한 DB를 K-means 클러스터링 알고리즘을 이용하여 자세 학습을 수행한 후, 정상자세와 비정상자세를 분류한다. 관절의 회전각도, 위치정보, 분석정보를 이용하여 자세분류를 수행한 결과, 정상자세 판단 성공률은 99.79%로 나타났다. 이 결과로 미루어 4개 관절에 대한 특징을 이용하여 사용자의 자세를 판단 가능하며, 향후 척추질환 예방 시스템에 적용하여 사용자의 자세를 교정하는 데 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.

조도 적응 알고리즘 기반 지능형 White LED Dimming System의 최적화 설계 (Optimized Design of Intelligent White LED Dimming System Based on Illumination-Adaptive Algorithm)

  • 임승준;정대형;김현기;오성권
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1956-1957
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    • 2011
  • 본 연구는 White LED를 이용하여 주변 밝기 변화에 빠르게 적응하는 퍼지 뉴로 Dimming Control System을 설계한다. 본 논문에서는 방사형기저함수 신경회로망(Radial Basis Function Neural Network: RBFNN)을 설계하여 실제 White LED Dimming Control System에 적용시켜 모델의 근사화 및 일반화 성능을 평가한다. 제안한 모델에서의 은닉층은 방사형기저함수를 사용하여 적합도를 구현하였고, 후반부의 연결가중치는 경사하강법을 사용한다. 이때 멤버쉽 함수의 중심점은 HCM 클러스터링 (Hard C-Means Clustering)을 적용하여 결정한다. 연결가중치는 4가지 형태의 다항식을 대입하여 출력을 평가하였다. 최종 출력의 최적화를 위하여 PSO(Particle Swarm Optimization)을 이용하여 은닉층 노드수 및 다항식 형태를 결정한다. 본 논문에서 제안한 LED Dimming Control System은 Atmega8535를 사용하여 PWM 제어 방식을 사용하고, 조도계(Cds)를 이용하여 LED의 밝기에 따른 주변의 밝기를 감지하여 조명에 적응시키는 방법을 적용하였다.

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TYPE-2 퍼지 추론 구동형 RBF 신경 회로망 설계 및 최적화 (Design of Radial Basis Function Neural Network Driven to TYPE-2 Fuzzy Inference and Its Optimization)

  • 백진열;김웅기;오성권;김현기
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.247-248
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    • 2008
  • 본 논문에서는 TYPE-2 퍼지 추론 기반의 RBF 뉴럴 네트워크(TYPE-2 Radial Basis Function Neural Network, T2RBFNN)를 설계하고 PSO(Particle Swarm Optimization) 알고리즘을 이용하여 모델의 파라미터를 동정한다. 제안된 모델의 은닉층은 TYPE-2 가우시안 활성 함수로 구성되며, 출력층은 Interval set 형태의 연결가중치를 갖는다. 여기에서 규칙 전반부 활성함수의 중심 선택은 C-means 클러스터링 알고리즘을 이용하고, 규칙 후반부 Interval set 형태의 연결가중치 결정에는 경사 하강법(Gradient descent method)을 이용한 오류 역전파 알고리즘을 사용하여 학습한다. 또한, 최적의 모델을 설계하기 위한 학습율 및 활성함수의 활성화 영역 결정에는 입자 군집 최적화(PSO; Particle Swarm Optimization) 알고리즘으로 동조한다. 마지막으로, 제안된 모델의 평가를 위하여 모의 데이터 집합(Synthetic dadaset)을 적용하고 근사화 및 일반화 능력에 대하여 토의한다.

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감정요소를 사용한 정보검색에 관한 연구 (A Study of using Emotional Features for Information Retrieval Systems)

  • 김명관;박영택
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제10B권6호
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    • pp.579-586
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    • 2003
  • 감정요소를 사용한 정보검색시스템은 감정에 기반한 정보검색을 수행하기 위하여 감정시소러스를 구성하였으며 이를 사용한 감정요소추출기를 구현하였다. 감정요소추출기는 기본 5가지 감정 요소를 해당 문서에서 추출하여 문서를 벡터화시킨다. 벡터화시킨 문서들은 k-nearest neighbor, 단순 베이지안 및 상관계수기법을 사용한 2단계 투표방식을 통해 학습하고 분류하였다. 실험결과 분류 방식과 K-means를 이용한 클러스터링에서 감정요소에 기반한 방식이 더 우수하다는 결과와 5,000 단어 미만의 문서 검색에 감정기반 검색이 유리하다는 것을 보였다.

초대형화재사고 예측을 위한 화재사고 분류의 개선 및 발생의 주기성 분석 (Improved Classification of Fire Accidents and Analysis of Periodicity for Prediction of Critical Fire Accidents)

  • 김창완;신동일
    • 한국가스학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.56-65
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    • 2020
  • 일반적으로 화재는 다양한 원인으로 발생하며 무작위로 보이기에 화재의 발생을 예측한다는 것은 매우 도전적인 문제이다. 하지만 모든 화재가 아닌 큰 피해를 주는 초대형 화재사고의 예측이 가능하다면, 선제적 대응을 통한 손실 최소화를 기대할 수 있다. 본 연구에서는 국가 전체를 대상으로 초대형 화재사고를 예측하기 위해 기계학습 기법인 k-평균 클러스터링을 이용하여 화재사고를 분류하고, 이를 인위적인 설정이 강한 비전문가 기준, 전문가 기준 분류 결과와 비교하여 예측에 적절한 분류 기준을 제안하였다. 비교 결과 기계학습을 이용한 분류가 일정한 피해규모와 비율로 분류되어, 예측에 적절한 분류 기준이라 판단하였다. 또한 초대형 화재사고의 주기성을 분석한 결과 일정한 패턴을 보였지만 높은 편차를 보였다. 따라서 단순 예측기법이 아닌 고급 예측기법을 사용하였을 때 초대형 화재사고의 발생 예측이 가능하다고 판단되었다.

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.

CT 전처리 기법을 이용하여 조명변화에 강인한 얼굴인식 시스템 설계 (Design of Robust Face Recognition System with Illumination Variation Realized with the Aid of CT Preprocessing Method)

  • 진용탁;오성권;김현기
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.91-96
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    • 2015
  • 본 연구는 조명변화에 강인한 CT 전처리 기법 기반 개선된 얼굴인식 시스템을 소개한다. 전처리 알고리즘으로 CT알고리즘은 조명이 없는 환경에서도 얼굴의 지역적인 특징만을 추출한다. 얼굴의 지역적인 특징 추출을 가능하게 해준다. 처리된 데이터는 $(2D)^2$ 기반 대표적인 차원축소 알고리즘인 PCA를 사용하여 특징을 추출하였다. 전처리 알고리즘을 통한 특징 데이터는 제안한 방사형 기저함수 신경회로망의 입력으로 사용하였다. 방사형 기저함수 신경회로망의 은닉층은 FCM으로 구성하였고, 연결가중치는 1차 선형식을 사용하였다. 또한 ABC 알고리즘을 이용하여 제안된 분류기의 파라미터, 즉 입력의 수, 퍼지 클러스터링의 퍼지화 계수를 최적화 한다. 본 연구는 제안된 시스템의 성능 평가를 위해 Yale Face database B와 CMU PIE database로 실험하였다.