• 제목/요약/키워드: Random Forest Regression

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기상 빅데이터를 활용한 신재생 에너지 발전량 예측 모형 연구 (Renewable Energy Generation Prediction Model using Meteorological Big Data)

  • 강미영
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.39-44
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    • 2023
  • 태양광, 풍력 등의 신재생 에너지는 기상조건 및 환경변화에 민감한 자원이다. 설치위치 및 구조에 따른 설비의 발전량이 달라질 수 있기 때문에 정확한 발전량 예측은 중요하다. 기상 빅데이터를 활용하여 주성분 분석을 기반으로 데이터 전처리 과정을 진행하여 신재생 에너지 발전량 예측 시 영향을 미치는 피처간의 관계를 모니터링하였다. 또한, 본 연구에서는 영향을 미치는 민감도에 따라 데이터셋을 재구성하여 머신러닝 모델에 적용하여 예측도를 테스트하였다. 제안한 모형을 사용하여 신재생 에너지를 대상으로 기상환경에 따라 에너지 발전량을 예측하고 해당 시점의 실제 생산 값과 비교함으로써 랜덤 포레스트 회귀 분석을 적용한 에너지 발전량 예측에 대한 성능을 확인하였다.

SMOTE와 분류 기법을 활용한 산사태 위험 지역 결정 방법 (Method for Assessing Landslide Susceptibility Using SMOTE and Classification Algorithms)

  • 윤형구
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제39권6호
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    • pp.5-12
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    • 2023
  • 산사태 위험 지역을 사전에 조사하여 설정하는 것은 다수의 피해를 줄이기 위해 필요하다. 해당 연구의 목적은 machine learning 기법 중 분류 알고리즘을 활용하여 대상 지반의 안전율 분류를 수행할 수 있는 방법론을 제시하는 것이다. 산사태 위험 지역은 high risk area(HRA) 모델을 적용하였으며, 8개의 지반공학 물성치를 통해 위험 지역을 판단하였다. 분류 알고리즘은 decision tree(DT), K-Nearest Neighbor(KNN), logistic regression(LR) 그리고 random forest(RF)의 4가지가 활용 되었으며, 안전율 1.2~2.0 범위에 8가지 지반공학 물성치의 분류 정확도를 계산하였다. 정확도는 안전율이 1.2~1.7 범위에서 신뢰성 높게 나타났지만, 그 외 범위인 1.8~2.0 사이에서는 상대적으로 낮은 정확도를 보였다. 이를 극복하기 위하여 synthetic minority over-sampling technique(SMOTE) 알고리즘을 적용하여 데이터 개수를 증폭하였으며, 증폭한 데이터를 통해 분류 알고리즘을 적용하면 안전율 1.8~2.0 범위에서 정확도가 평균적으로 약 250% 증가한 것으로 나타났다. 해당 연구 결과는 SMOTE 알고리즘이 데이터 개수를 향상시켜 분류 알고리즘의 정확도가 개선된 것을 보여주며, 타 분야에도 정확도 향상에 적용 가능하다고 판단된다.

생산 및 제조 단계의 검사 데이터를 이용한 유도탄 탐색기의 고장 분류 연구 (Study on Failure Classification of Missile Seekers Using Inspection Data from Production and Manufacturing Phases)

  • 정예은;김기현;김성목;이연호;김지원;용화영;정재우;박정원;김용수
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제47권2호
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    • pp.30-39
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    • 2024
  • This study introduces a novel approach for identifying potential failure risks in missile manufacturing by leveraging Quality Inspection Management (QIM) data to address the challenges presented by a dataset comprising 666 variables and data imbalances. The utilization of the SMOTE for data augmentation and Lasso Regression for dimensionality reduction, followed by the application of a Random Forest model, results in a 99.40% accuracy rate in classifying missiles with a high likelihood of failure. Such measures enable the preemptive identification of missiles at a heightened risk of failure, thereby mitigating the risk of field failures and enhancing missile life. The integration of Lasso Regression and Random Forest is employed to pinpoint critical variables and test items that significantly impact failure, with a particular emphasis on variables related to performance and connection resistance. Moreover, the research highlights the potential for broadening the scope of data-driven decision-making within quality control systems, including the refinement of maintenance strategies and the adjustment of control limits for essential test items.

Use of GIS to Develop a Multivariate Habitat Model for the Leopard Cat (Prionailurus bengalensis) in Mountainous Region of Korea

  • Rho, Paik-Ho
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제32권4호
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    • pp.229-236
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    • 2009
  • A habitat model was developed to delineate potential habitat of the leopard cat (Prionailurus bengalensis) in a mountainous region of Kangwon Province, Korea. Between 1997 and 2005, 224 leopard cat presence sites were recorded in the province in the Nationwide Survey on Natural Environments. Fifty percent of the sites were used to develop a habitat model, and the remaining sites were used to test the model. Fourteen environmental variables related to topographic features, water resources, vegetation and human disturbance were quantified for 112 of the leopard cat presence sites and an equal number of randomly selected sites. Statistical analyses (e.g., t-tests, and Pearson correlation analysis) showed that elevation, ridges, plains, % water cover, distance to water source, vegetated area, deciduous forest, coniferous forest, and distance to paved road differed significantly (P < 0.01) between presence and random sites. Stepwise logistic regression was used to develop a habitat model. Landform type (e.g., ridges vs. plains) is the major topographic factor affecting leopard cat presence. The species also appears to prefer deciduous forests and areas far from paved roads. The habitat map derived from the model correctly classified 93.75% of data from an independent sample of leopard cat presence sites, and the map at a regional scale showed that the cat's habitats are highly fragmented. Protection and restoration of connectivity of critical habitats should be implemented to preserve the leopard cat in mountainous regions of Korea.

A Comparative Study of Phishing Websites Classification Based on Classifier Ensemble

  • Tama, Bayu Adhi;Rhee, Kyung-Hyune
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.617-625
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    • 2018
  • Phishing website has become a crucial concern in cyber security applications. It is performed by fraudulently deceiving users with the aim of obtaining their sensitive information such as bank account information, credit card, username, and password. The threat has led to huge losses to online retailers, e-business platform, financial institutions, and to name but a few. One way to build anti-phishing detection mechanism is to construct classification algorithm based on machine learning techniques. The objective of this paper is to compare different classifier ensemble approaches, i.e. random forest, rotation forest, gradient boosted machine, and extreme gradient boosting against single classifiers, i.e. decision tree, classification and regression tree, and credal decision tree in the case of website phishing. Area under ROC curve (AUC) is employed as a performance metric, whilst statistical tests are used as baseline indicator of significance evaluation among classifiers. The paper contributes the existing literature on making a benchmark of classifier ensembles for web phishing detection.

A Comparative Study of Phishing Websites Classification Based on Classifier Ensembles

  • Tama, Bayu Adhi;Rhee, Kyung-Hyune
    • Journal of Multimedia Information System
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    • 제5권2호
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    • pp.99-104
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    • 2018
  • Phishing website has become a crucial concern in cyber security applications. It is performed by fraudulently deceiving users with the aim of obtaining their sensitive information such as bank account information, credit card, username, and password. The threat has led to huge losses to online retailers, e-business platform, financial institutions, and to name but a few. One way to build anti-phishing detection mechanism is to construct classification algorithm based on machine learning techniques. The objective of this paper is to compare different classifier ensemble approaches, i.e. random forest, rotation forest, gradient boosted machine, and extreme gradient boosting against single classifiers, i.e. decision tree, classification and regression tree, and credal decision tree in the case of website phishing. Area under ROC curve (AUC) is employed as a performance metric, whilst statistical tests are used as baseline indicator of significance evaluation among classifiers. The paper contributes the existing literature on making a benchmark of classifier ensembles for web phishing detection.

한국 프로배구 연맹의 경기 예측 및 영향요인 분석 (Matching prediction on Korean professional volleyball league)

  • 김희숙;이나경;이지윤;송종우
    • 응용통계연구
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    • 제37권3호
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    • pp.323-338
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    • 2024
  • 본 연구는 한국 프로배구 리그를 체계적으로 분석하고 대표적인 머신러닝 분류 방법을 활용하여 경기 결과를 예측하고자 한다. 이를 위해 2012/2013 시즌부터 2022/2023 시즌까지의 남자 프로배구와 여자 프로배구 리그 경기 데이터를 수집하였으며, 이 데이터는 경기 세부 내용을 상세하게 포함하고 있다. 데이터는 각 경기를 두 팀으로 분리한 경우와 홈팀을 기준으로 상대팀과의 성과 차이로 데이터를 가공한 경우로 두 가지 다른 데이터 구조를 모델에 적용했다. 이를 통해 남자 프로배구와 여자 프로배구 각각에 대해 총 4개의 예측 모형을 구축했다. 경기 종료 전에는 모형에서 사용하는 세부 변수 값들을 알 수 없기 때문에, 오늘 경기 직전까지의 3~4 경기의 결과를 전처리하여 이를 변수로 사용했다. 본 연구에서는 Decision Tree, Logistic Regression, Bagging, Random Forest, Xgboost, Adaboost, Light GBM 같은 다양한 머신러닝 기법을 분류에 활용하여, Random Forest를 사용한 모델이 가장 우수한 예측 성능을 보였다. 최종 선택한 모형에 대해 변수 중요도 그림과 부분 의존도 그림을 확인한 결과 성별과 데이터 구조에 따라 중요한 변수들이 다른 것으로 나타났지만, 공통적으로 세트 성공 수, 블로킹 득점, 범실 개수가 가장 중요한 변수임을 알 수 있었다. 본 승패 예측 모델은 사후적 예측이 아닌 경기 종료 전 사전 예측이 가능한 모형이라는 점에서 차별성을 가지며, 우리의 분석이 한국 프로배구 팀들에게 전략적 추론이 될 수 있을 것이라 기대한다.

An assessment of machine learning models for slump flow and examining redundant features

  • Unlu, Ramazan
    • Computers and Concrete
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    • 제25권6호
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    • pp.565-574
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    • 2020
  • Over the years, several machine learning approaches have been proposed and utilized to create a prediction model for the high-performance concrete (HPC) slump flow. Despite HPC is a highly complex material, predicting its pattern is a rather ambitious process. Hence, choosing and applying the correct method remain a crucial task. Like some other problems, prediction of HPC slump flow suffers from abnormal attributes which might both have an influence on prediction accuracy and increases variance. In recent years, different studies are proposed to optimize the prediction accuracy for HPC slump flow. However, more state-of-the-art regression algorithms can be implemented to create a better model. This study focuses on several methods with different mathematical backgrounds to get the best possible results. Four well-known algorithms Support Vector Regression, M5P Trees, Random Forest, and MLPReg are implemented with optimum parameters as base learners. Also, redundant features are examined to better understand both how ingredients influence on prediction models and whether possible to achieve acceptable results with a few components. Based on the findings, the MLPReg algorithm with optimum parameters gives better results than others in terms of commonly used statistical error evaluation metrics. Besides, chosen algorithms can give rather accurate results using just a few attributes of a slump flow dataset.

Multiple imputation for competing risks survival data via pseudo-observations

  • Han, Seungbong;Andrei, Adin-Cristian;Tsui, Kam-Wah
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제25권4호
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    • pp.385-396
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    • 2018
  • Competing risks are commonly encountered in biomedical research. Regression models for competing risks data can be developed based on data routinely collected in hospitals or general practices. However, these data sets usually contain the covariate missing values. To overcome this problem, multiple imputation is often used to fit regression models under a MAR assumption. Here, we introduce a multivariate imputation in a chained equations algorithm to deal with competing risks survival data. Using pseudo-observations, we make use of the available outcome information by accommodating the competing risk structure. Lastly, we illustrate the practical advantages of our approach using simulations and two data examples from a coronary artery disease data and hepatocellular carcinoma data.

회귀 분석을 통한 경마 순위 예측 모형 (A Model for Predicting Horse Racing Ranking by Regression Analysis)

  • 허태성;송민섭;고동수
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2022년도 제66차 하계학술대회논문집 30권2호
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    • pp.15-16
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    • 2022
  • 본 논문에서는 국내 합법 사행산업의 가장 큰 비중을 차지하는 경마에 대한 데이터 분석 모델을 제공하여 건전한 국민 여가 스포츠로 인식 개선을 제안한다. 고배당을 강조하는 경마 예측론이 성행하며 경마가 스포츠가 아닌 도박에 가깝다는 부정적 이미지를 개선하고자 부모마의 수득 상금을 이용한 순위 분석 모델을 제공한다. 현재 국내 경마 경기는 서울, 부산, 제주에서 개최되며, 이 중 서울 지역 경마 데이터를 분석 데이터로 하였다. 분석에 이용한 데이터는 2019년 3월부터 2022년 3월까지의 경주 성적, 경주마 정보, 부모마 수득상금을 이용하였다. 분석에는 선형 회귀 모형, 랜덤 포레스트 회귀 모형 (Breiman, 2001)을 이용하였다. 분석은 Python 을 이용하였으며, Python에서 제공하는 다양한 라이브러리를 이용하여 크롤링, 전처리, 분석하였다.

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