• 제목/요약/키워드: K-Means Clustering

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커널을 이용한 전역 클러스터링의 비선형화 (A Non-linear Variant of Global Clustering Using Kernel Methods)

  • 허경용;김성훈;우영운
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.11-18
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    • 2010
  • Fuzzy c-means(FCM)는 퍼지 집합을 응용한 간단하지만 효율적인 클러스터링 방법 중 하나이다. FCM은 여러 응용 분야에서 성공적으로 활용되어 왔지만, 초기화와 잡음에 민감하고 볼록한 형태의 클러스터들만 다룰 수 있는 문제점이 있다. 이 논문에서는 이러한 FCM의 문제점을 해결하기 위해 전역 클러스터링(global clustering) 기법과 커널 클러스터링(kernel clustering) 기법을 결합하여 새로운 비선형 클러스터링 기법인 커널 전역 FCM(kernel global fuzzy c-means, KG-FCM)을 제안한다. 전역 클러스터링은 클러스터링의 초기화를 위한 방법 중 하나로, 순차적으로 클러스터를 하나씩 추가함으로써 초기화에 민감한 FCM의 한계를 극복할 수 있도록 해준다. FCM의 잡음 민감성과 볼록한 클러스터들만 다룰 수 있는 한계를 극복하기 위한 방법은 여러 가지가 있으며 커널 클러스터링이 그 중 하나이다. 커널 클러스터링은 사용하는 커널을 바꿈으로써 쉽게 확장이 가능하므로 이 논문에서는 커널 클러스터링을 사용하였다. 두 방법을 결합함으로써 제안한 방법은 위에서 언급한 문제점들을 해결할 수 있으며, 이는 가상 및 실제 데이터를 이용한 실험 결과를 통해 확인할 수 있다.

연속형 자료에 대한 나무형 군집화 (Tree-structured Clustering for Continuous Data)

  • 허명회;양경숙
    • 응용통계연구
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    • 제18권3호
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    • pp.661-671
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    • 2005
  • 본 연구는 반복분할(recursive partitioning)에 의한 군집화 방법을 개발하고 활용 예를 보인다. 노드 분리 기준으로는 Overall R-Square를 채택하였고 실용적인 노드 분리 결정 방법을 제안하였다. 이 방법은 연속형 자료에 대하여 나무 형태의 해석하기 쉬운 단순한 규칙을 제공하면서 동시에 변수선택기능을 제공한다. 환용 예로서 Fisher의 붓꽃데이터와 Telecom 사례에 적용해 보았다. K-평균 군집화와 다른 몇 가지 사항이 관측되었다.

합성곱 오토인코더 기반의 응집형 계층적 군집 분석 (Agglomerative Hierarchical Clustering Analysis with Deep Convolutional Autoencoders)

  • 박노진;고한석
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.1-7
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    • 2020
  • Clustering methods essentially take a two-step approach; extracting feature vectors for dimensionality reduction and then employing clustering algorithm on the extracted feature vectors. However, for clustering images, the traditional clustering methods such as stacked auto-encoder based k-means are not effective since they tend to ignore the local information. In this paper, we propose a method first to effectively reduce data dimensionality using convolutional auto-encoder to capture and reflect the local information and then to accurately cluster similar data samples by using a hierarchical clustering approach. The experimental results confirm that the clustering results are improved by using the proposed model in terms of clustering accuracy and normalized mutual information.

Clustering Approaches to Identifying Gene Expression Patterns from DNA Microarray Data

  • Do, Jin Hwan;Choi, Dong-Kug
    • Molecules and Cells
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    • 제25권2호
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    • pp.279-288
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    • 2008
  • The analysis of microarray data is essential for large amounts of gene expression data. In this review we focus on clustering techniques. The biological rationale for this approach is the fact that many co-expressed genes are co-regulated, and identifying co-expressed genes could aid in functional annotation of novel genes, de novo identification of transcription factor binding sites and elucidation of complex biological pathways. Co-expressed genes are usually identified in microarray experiments by clustering techniques. There are many such methods, and the results obtained even for the same datasets may vary considerably depending on the algorithms and metrics for dissimilarity measures used, as well as on user-selectable parameters such as desired number of clusters and initial values. Therefore, biologists who want to interpret microarray data should be aware of the weakness and strengths of the clustering methods used. In this review, we survey the basic principles of clustering of DNA microarray data from crisp clustering algorithms such as hierarchical clustering, K-means and self-organizing maps, to complex clustering algorithms like fuzzy clustering.

Nonparametric analysis of income distributions among different regions based on energy distance with applications to China Health and Nutrition Survey data

  • Ma, Zhihua;Xue, Yishu;Hu, Guanyu
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제26권1호
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    • pp.57-67
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    • 2019
  • Income distribution is a major concern in economic theory. In regional economics, it is often of interest to compare income distributions in different regions. Traditional methods often compare the income inequality of different regions by assuming parametric forms of the income distributions, or using summary statistics like the Gini coefficient. In this paper, we propose a nonparametric procedure to test for heterogeneity in income distributions among different regions, and a K-means clustering procedure for clustering income distributions based on energy distance. In simulation studies, it is shown that the energy distance based method has competitive results with other common methods in hypothesis testing, and the energy distance based clustering method performs well in the clustering problem. The proposed approaches are applied in analyzing data from China Health and Nutrition Survey 2011. The results indicate that there are significant differences among income distributions of the 12 provinces in the dataset. After applying a 4-means clustering algorithm, we obtained the clustering results of the income distributions in the 12 provinces.

증분형 K-means 클러스터링 기반 방사형 기저함수 신경회로망 모델 설계 (Design of Incremental K-means Clustering-based Radial Basis Function Neural Networks Model)

  • 박상범;이승철;오성권
    • 전기학회논문지
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    • 제66권5호
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    • pp.833-842
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    • 2017
  • In this study, the design methodology of radial basis function neural networks based on incremental K-means clustering is introduced for learning and processing the big data. If there is a lot of dataset to be trained, general clustering may not learn dataset due to the lack of memory capacity. However, the on-line processing of big data could be effectively realized through the parameters operation of recursive least square estimation as well as the sequential operation of incremental clustering algorithm. Radial basis function neural networks consist of condition part, conclusion part and aggregation part. In the condition part, incremental K-means clustering algorithms is used tweights of the conclusion part are given as linear function and parameters are calculated using recursive least squareo get the center points of data and find the fitness using gaussian function as the activation function. Connection s estimation. In the aggregation part, a final output is obtained by center of gravity method. Using machine learning data, performance index are shown and compared with other models. Also, the performance of the incremental K-means clustering based-RBFNNs is carried out by using PSO. This study demonstrates that the proposed model shows the superiority of algorithmic design from the viewpoint of on-line processing for big data.

클러스터 중심 결정 방법을 개선한 K-Means 알고리즘의 구현 (An Implementation of K-Means Algorithm Improving Cluster Centroids Decision Methodologies)

  • 이신원;오형진;안동언;정성종
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제11B권7호
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    • pp.867-874
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    • 2004
  • K-Means 알고리즘은 재배치 기법의 일종으로 K개의 초기 센트로이드를 중심으로 K개의 클러스터가 될 때까지 클러스터링을 반복하는 것이다. 알고리즘의 특성상 K-Means 알고리즘은 초기 클러스터 센트로이드(중심) 및 클러스터 중심을 결정하는 방법에 따라 다른 클러스터링 결과를 얻을 수 있다. 본 논문에서는 K-Means 알고리즘을 이용한 초기 클러스터 중심 및 클러스터 중심을 결정하는 방법을 개선한 변형 K-Means 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘의 평가를 위하여 SMART 시스템의 16가지 가중치 계산 방식을 이용하여 성능을 평가한 결과 변형 K-Means알고리즘이 K-Means 알고리즘보다 재현률과 F-Measure에서 $20{\%}$이상 향상된 결과를 얻을 수 있었으며 특정 주제 아래 관련 문서가 할당되는 클러스터링 성능이 우수함을 알 수 있었다.

퍼지 kNN과 Conditional FCM을 이용한 퍼지 RBF의 설계 (Design of Radial Basis Function with the Aid of Fuzzy KNN and Conditional FCM)

  • 노석범;오성권
    • 전기학회논문지
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    • 제58권6호
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    • pp.1223-1229
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    • 2009
  • The performance of Radial Basis Function Neural Networks depends on setting up the Radial Basis Functions over the input space which are the important design procedure of Radial Basis Function Neural Networks. The existing method to initialize the location of the radial basis functions over the input space is to use the conditional fuzzy C-means clustering. However, the researchers which are interested in the conditional fuzzy C-means clustering cannot get as good modeling performance as they expect because the conditional fuzzy C-means clustering cannot project the information which is extracted over the output space into the input space. To compensate the above mentioned drawback of the conditional fuzzy C-means clustering, we apply a fuzzy K-nearest neighbors approach to project the auxiliary information defined over the output space into the input space without lose of the information.

영상에서 K-means 군집화를 이용한 윤곽선 검출 기법 (An Edge Extraction Method Using K-means Clustering In Image)

  • 김가온;이강성;이상훈
    • 디지털융복합연구
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    • 제12권11호
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    • pp.281-288
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    • 2014
  • 본 논문에서는 복잡한 영상에서의 윤곽선 검출을 기존의 방법보다 더 명확하고 효율적으로 나타내기 위해서 K-means 군집화를 이용하였다. 제안하는 방법에는 세 가지 단계를 거친다. 첫 번째는 명암분포를 균일하게 하기 위하여 히스토그램 평활화를 사용한다. 두 번째는 거리에 기반을 둔 클러스터링 기법으로 기준점에서 가까운 곳의 데이터들을 하나의 군집으로 묶는 K-means 군집화를 사용하고 마지막으로 에지검출의 가장 대표적인 1차 미분 연산자인 소벨 마스크를 사용하여 윤곽선을 검출한다. 따라서 기존에 있던 윤곽선 검출보다 더 나은 결과로 명확하게 윤곽선을 검출 할 수 있음을 보인다.

일일 대표 부하패턴의 분별력을 높이기 위한 반복적인 소규모 군집화를 이용한 고객 군집화 방법 (Customer Clustering Method Using Repeated Small-sized Clustering to improve the Classifying Ability of Typical Daily Load Profile)

  • 김영일;송재주;오도은;정남준;양일권
    • 전기학회논문지
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    • 제58권11호
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    • pp.2269-2274
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    • 2009
  • Customer clustering method is used to make a TDLP (typical daily load profile) to estimate the quater hourly load profile of non-AMR (Automatic Meter Reading) customer. In this paper, repeated small-sized clustering method is supposed to improve the classifying ability of TDLP. K-means algorithm is well-known clustering technology of data mining. To reduce the local maxima of k-means algorithm, proposed method clusters average load profiles to small-sized clusters and selects the highest error rated cluster and clusters this to small-sized clusters repeatedly to minimize the local maxima.