• 제목/요약/키워드: Restricted Boltzmann Machine (RBM)

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제한된 볼츠만 기계학습 알고리즘을 이용한 우리나라 지역사회 노인의 경도인지장애 예측모형 (Mild Cognitive Impairment Prediction Model of Elderly in Korea Using Restricted Boltzmann Machine)

  • 변해원
    • 융합정보논문지
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    • 제9권8호
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    • pp.248-253
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    • 2019
  • 노인성 치매의 전 임상단계인 경도인지장애(MCI)를 조기 진단하고, 조기 개입한다면, 치매의 발병률을 줄일 수 있다. 본 연구는 우리나라 지역사회 노인의 MCI 예측 모형을 개발하고 노년기 인지장애의 예방을 위한 기초자료를 제공하였다. 연구대상은 2012년 Korean Longitudinal Survey of Aging(KLoSA)에 참여한 65세 이상 지역사회 노인 3,240명(남성 1,502명, 여성 1,738명)이다. 결과변수는 MCI유병으로 정의하였고, 설명변수는 성, 연령, 혼인상태, 교육수준, 소득수준, 흡연, 음주, 주1회 이상의 정기적인 운동, 월평균 사회활동 참여시간, 주관적 건강, 고혈압, 당뇨병을 포함하였다. 예측모형의 개발은 Restricted Boltzmann Machine(RBM) 인공신경망을 이용하였다. RMB 인공신경망을 이용하여 우리나라 지역사회 노인의 MCI 예측 모형을 구축한 결과, 유의미한 요인은 연령, 성별, 최종학력, 주관적 건강, 혼인상태, 소득수준, 흡연, 규칙적 운동이었다. 이 결과를 기초로 MCI 고위험군의 특성을 고려한 맞춤형 치매 예방 프로그램의 개발이 요구된다.

Diagnosis of Alzheimer's Disease using Wrapper Feature Selection Method

  • 비슈나비 라미네니;권구락
    • 스마트미디어저널
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    • 제12권3호
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    • pp.30-37
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    • 2023
  • Alzheimer's disease (AD) symptoms are being treated by early diagnosis, where we can only slow the symptoms and research is still undergoing. In consideration, using T1-weighted images several classification models are proposed in Machine learning to identify AD. In this paper, we consider the improvised feature selection, to reduce the complexity by using wrapping techniques and Restricted Boltzmann Machine (RBM). This present work used the subcortical and cortical features of 278 subjects from the ADNI dataset to identify AD and sMRI. Multi-class classification is used for the experiment i.e., AD, EMCI, LMCI, HC. The proposed feature selection consists of Forward feature selection, Backward feature selection, and Combined PCA & RBM. Forward and backward feature selection methods use an iterative method starting being no features in the forward feature selection and backward feature selection with all features included in the technique. PCA is used to reduce the dimensions and RBM is used to select the best feature without interpreting the features. We have compared the three models with PCA to analysis. The following experiment shows that combined PCA &RBM, and backward feature selection give the best accuracy with respective classification model RF i.e., 88.65, 88.56% respectively.

다중 생체신호를 이용한 신경망 기반 전산화 감정해석 (Neural-network based Computerized Emotion Analysis using Multiple Biological Signals)

  • 이지은;김병남;유선국
    • 감성과학
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    • 제20권2호
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    • pp.161-170
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    • 2017
  • 감정은 학습능력, 행동, 판단력 등 삶의 많은 부분에 영향을 끼치므로 인간의 본질을 이해하는 데 중요한 역할을 한다. 그러나 감정은 개인이 느끼는 강도가 다르며, 시각 영상 자극을 통해 감정을 유도하는 경우 감정이 지속적으로 유지되지 않는다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여 총 4가지 감정자극(행복, 슬픔, 공포, 보통) 시 생체신호(뇌전도, 맥파, 피부전도도, 피부 온도)를 획득하고, 이로부터 특징을 추출하여 분류기의 입력으로 사용하였다. 감정 패턴을 확률적으로 해석하여 다른 공간으로 매핑시켜주는 역할을 하는 Restricted Boltzmann Machine (RBM)과 Multilayer Neural Network (MNN)의 은닉층 노드를 이용하여 비선형적인 성질의 감정을 구별하는 Deep Belief Network (DBN) 감정 패턴 분류기를 설계하였다. 그 결과, DBN의 정확도(약 94%)는 오류 역전파 알고리즘의 정확도(약 40%)보다 높은 정확도를 가지며 감정 패턴 분류기로서 우수성을 가짐을 확인하였다. 이는 향후 인지과학 및 HCI 분야 등에서 활용 가능할 것으로 사료된다.

R기반의 딥 러닝을 이용한 데이터 예측 프로세스에 관한 연구 (A novel on Data Prediction Process using Deep Learning based on R)

  • 정세훈;김종찬;박홍준;소원호;심춘보
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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    • pp.421-422
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    • 2015
  • 최근 신경망 분석의 향상된 성능을 보여주는 심화 신경망 기술인 딥 러닝(Deep learning)이 각광을 받고 있는 실정이다. 이에 본 논문에서는 딥 러닝을 기반으로 분석 시각화 툴인 R을 이용한 특정 변수의 오류율 검증과 빅 데이터 예측 프로세스 설계를 제안한다. 딥 러닝에 적용된 알고리즘은 RBM(Restricted Boltzmann Machine)을 적용하였다. 특정 입력 변수에 대한 종속 변수 구분 후 각 종속 변수의 가중치를 적용한다. RBM 알고리즘을 통해 최종 데이터의 검증 및 오류율 검출과정을 R 프로그래밍에 적용하여 설계한다.

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RBM 선행학습을 이용한 개선 MLP 학습에 관한 연구 (A Study on Modified MLP Learning using Pretrained RBM)

  • 김태훈;이일병
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2007년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.34 No.1 (C)
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    • pp.380-384
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    • 2007
  • MLP(Multi-Layer Perceptron)를 이용한 학습은 간단한 구조에도 비선형 분류가 가능하다는 장점을 가지고 있다. 하지만 오류역전파 알고리즘을 사용함으로써 시간의 소모가 크고 원치 않는 결과값으로의 수렴가능성을 배제할 수 없다는 단점을 가지고 있다. 이는 초기설정의 의존도가 높기 때문에 발생하는 문제들로 좋은 결과값에 근접한 곳으로 초기화가 이루어지면 좋은 학습 성능을 보이지만 반대로 좋은 결과값으로부터 멀리 떨어진 곳으로 신경망의 초기화가 이루어지면 학습 성능이 현저히 낮아지는 현상을 보인다. 본 논문에서는 MLP 전체의 층을 대상으로 하는 본 학습이 이루어지기 전에 RBM(Restricted Boltzmann Machine)을 이용, 층간 선행학습을 행하고 그 결과로 얻어지는 가중치와 바이어스를 본 MLP 학습의 초기화 데이터로 사용하는 개선 MLP 학습 알고리즘을 제안한다. 이 방법을 사용함으로써 MLP 학습 속도향상은 물론 원치 않는 지역해로의 수렴까지 방지할 수 있어 전체적인 학습 성능향상이 가능하게 된다.

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RBM을 이용한 언어의 분산 표상화 (RBM-based distributed representation of language)

  • 유희조;남기춘;남호성
    • 인지과학
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    • 제28권2호
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    • pp.111-131
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    • 2017
  • 연결주의 모델은 계산주의적 관점에서 언어 처리를 연구하는 한 가지 접근법이다. 그리고 연결주의 모델 연구를 진행하는데 있어서 표상(representation)을 구축하는 것은, 모델의 학습 수준 및 수행 능력을 결정한다는 점에서 모델의 구조를 만드는 것만큼이나 중요한 일이다. 연결주의 모델은 크게 지역 표상(localist representation)과 분산 표상(distributed representation)이라는 두 가지 서로 다른 방식으로 표상을 구축해 왔다. 하지만 종래 연구들에서 사용된 지역 표상은 드문 목표 활성화 값을 갖고 있는 출력층의 유닛이 불활성화 하는 제한점을, 그리고 과거의 분산 표상은 표상된 정보의 불투명성에 의한 결과 확인의 어려움이라는 제한점을 갖고 있었으며 이는 연결주의 모델 연구 전반의 제한점이 되어 왔다. 본 연구는 이와 같은 과거의 표상 구축의 제한점에 대하여, 제한된 볼츠만 머신(restricted Boltzmann machine)이 갖고 있는 특징인 정보의 추상화를 활용하여 지역 표상을 가지고 분산 표상을 유도하는 새로운 방안을 제시하였다. 결과적으로 본 연구가 제안한 방법은 정보의 압축과 분산 표상을 지역 표상으로 역변환하는 방안을 활용하여 종래의 표상 구축 방법이 갖고 있는 문제를 효과적으로 해결함을 보였다.

Deep Learning in Drebin: Android malware Image Texture Median Filter Analysis and Detection

  • Luo, Shi-qi;Ni, Bo;Jiang, Ping;Tian, Sheng-wei;Yu, Long;Wang, Rui-jin
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권7호
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    • pp.3654-3670
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    • 2019
  • This paper proposes an Image Texture Median Filter (ITMF) to analyze and detect Android malware on Drebin datasets. We design a model of "ITMF" combined with Image Processing of Median Filter (MF) to reflect the similarity of the malware binary file block. At the same time, using the MAEVS (Malware Activity Embedding in Vector Space) to reflect the potential dynamic activity of malware. In order to ensure the improvement of the classification accuracy, the above-mentioned features(ITMF feature and MAEVS feature)are studied to train Restricted Boltzmann Machine (RBM) and Back Propagation (BP). The experimental results show that the model has an average accuracy rate of 95.43% with few false alarms. to Android malicious code, which is significantly higher than 95.2% of without ITMF, 93.8% of shallow machine learning model SVM, 94.8% of KNN, 94.6% of ANN.

조건적 제한된 볼츠만머신을 이용한 중기 전력 수요 예측 (Mid-Term Energy Demand Forecasting Using Conditional Restricted Boltzmann Machine)

  • 김수현;선영규;이동구;심이삭;황유민;김현수;김형석;김진영
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.127-133
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    • 2019
  • 미래에 스마트 그리드 도입을 위해 전력수요예측은 중요한 연구 분야 중 하나이다. 하지만 전력데이터는 많은 외부적 요소들에 영향을 받기 때문에 예측하기 어렵다. 기존의 전력수요예측 방법들은 가공되지 않은 전력데이터를 그대로 이용하기 때문에 정확도 높은 예측을 하는데 한계가 있어왔다. 본 논문에서는 가공되지 않은 전력데이터를 이용하는 전력수요예측의 문제를 해결하기 위해 확률기반 학습알고리즘을 제안한다. 확률 모델은 전력데이터의 확률적 특성을 분석하기에 적합하다. 제안한 모델의 중기 전력수요예측 성능을 비교하기 위해 신경망 네트워크 중 하나인 순환신경망과 성능 비교를 해보았다. 매사추세츠 대학에서 제공한 전력데이터를 이용하여 성능 비교를 한 결과 본 논문에서 제안한 확률기반 학습알고리즘이 중기 수요예측에 더 좋은 성능을 나타냄을 확인하였다.