최근 동작 및 행동 인식에 대한 연구가 활발하다. 특히, 센서가 소형화되고 저렴해지면서 그 활용을 위한 관심이 증가하고 있다. 기존의 많은 행동 인식 연구에서 사용되어 온 정적 분류 기술 기반 동작 인식 방법은 연속적인 데이터 분류 기술에 비해 유연성 및 활용성이 부족할 수 있다. 본 논문에서는 연속적인 데이터의 패턴 분류 및 인식에 효과적인 확률적 추론 기법인 은닉 마르코프 모델(Hidden Markov Model)과 사전 지식 없이도 자동 학습이 가능하며 의미 깊은 궤적 패턴을 클러스터링하고 효과적인 양자화가 가능한 자기구성지도(Self Organizing Map)를 이용한 동작 인식 기술을 소개한다. 또한, 그 유용성을 입증하기 위해 실제 가속도 센서를 이용하여 다양한 동작에 대한 데이터를 수집하고 분류 성능을 분석 및 평가한다. 실험에서는 실제 가속도 센서를 통해 수집된 숫자를 그리는 동작의 성능 평가 결과를 보이고, 행동 인식기 별 성능과 전체 인식기별 성능을 비교한다.
백터양자와를 위한 신경망을 사용은 그것의 적응적 설계 특성으로 더 좋은 코드북을 설계할 수 있을 것으로 기대되며, 또한 설계된 코드북의 코드워드는 자동정렬되어 실시간 탐색을 가능케 한다. 신경망의 이러한 장점을 살리기 위하여 본 논문에서는 KSFM(Kohonen`s Self-organizing Feature Map)을 수정하고, K-means 알고리즘을 결함한 새로운 코드북 설계 할고리즘을 제안한다. 실험결과로 부터 제안된 알고리즘의 성능향상과 실시간 처리를 위한 코드북의 부분탐색 가능성을 확인하였다.
Self Organizing Map(SOM) is a powerful neural network model for unsupervised loaming. In many clustering works with exploratory data analysis, it has been popularly used. But it has a weakness which is the poorly theoretical base. A lot more researches for settling the problem have been published. Also, our paper proposes a method to overcome the drawback of SOM. As compared with the presented researches, our method has a different approach to solve the problem. So, a hybrid SOM is proposed in this paper. Using Monte Carlo computing, a hybrid SOM improves the performance of clustering. We verify the improved performance of a hybrid SOM according to the experimental results using UCI machine loaming repository. In addition to, the number of clusters is determined by our hybrid SOM.
이 논문에서는 새로운 음성 인식 모델인 동적 국부 자기 조직 지도 모델과 그 학습 알고리즘을 제안한다. 동적 국부 자기 조직 지도 모델은 음성의 시간적, 공간적 왜곡을 프로그래밍 기법과 국부 자기 조직 지도로 각각 정규화 시킨다. 한국어 숫자음에 대한 실험 결과로 제안하는 모델이 예측 신경회로망 모델보다 적은 수의 연결을 갖고서도 약간 높은 인식률을 보여 효과적임을 알 수 있었다.
Recently, knowledge management has been required in companies as a tool of competitiveness. Companies have constructed Enterprise Resource Planning(ERP) system in order to manage huge knowledge. But, it is not easy to formalize knowledge in organization. We focused on data mining system by genetic programming(GP). Data mining system by genetic programming can be useful tools to derive and extract the necessary information and knowledge from the huge accumulated data. However when we don't have enough amounts of data to perform the learning process of genetic programming, we have to reduce input parameter(s) or increase number of learning or training data. In this study, an enhanced data mining method combining Genetic Programming with Self organizing map, that reduces the number of input parameters, is suggested. Experiment results through a prototype implementation are also discussed.
Many control applications using Neural Network need a priori information about the objective system. But it is impossible to get exact information about the objective system in real world. To solve this problem, several control methods were proposed. Reinforcement learning control using neural network is one of them. Basically reinforcement learning control doesn't need a priori information of objective system. This method uses reinforcement signal from interaction of objective system and environment and observable states of objective system as input data. But many methods take too much time to apply to real-world. So we focus on faster learning to apply reinforcement learning control to real-world. Two data types are used for reinforcement learning. One is reinforcement signal data. It has only two fixed scalar values that are assigned for each success and fail state. The other is observable state data. There are infinitive states in real-world system. So the number of observable state data is also infinitive. This requires too much learning time for applying to real-world. So we try to reduce the number of observable states by classification of states with Self-Organizing Map. We also use neural dynamic programming for controller design. An inverted pendulum on the cart system is simulated. Failure signal is used for reinforcement signal. The failure signal occurs when the pendulum angle or cart position deviate from the defined control range. The control objective is to maintain the balanced pole and centered cart. And four states that is, position and velocity of cart, angle and angular velocity of pole are used for state signal. Learning controller is composed of serial connection of Self-Organizing Map and two Multi-layer Feed-Forward Neural Networks.
산업재산권중 하나인 상표에 대한 효율적인 이미지 검색은 상표도용 및 이로 인한 분쟁을 방지할 수 있다. 이를 위해서 효율적인 내용기반 유사이미지 검색이 하나의 방안이 될 수 있다. 본 논문은 상표이미지로부터 회색조 히스토그램(gray histogram) 분석을 통하여 가시적인 자질을 추출하여 Self Organizing Map(SOM) 알고리즘을 적용한 내용기반 유사이미지 검색시스템을 이용하는 방법을 제안하였다. 또한 내용기반 유사이미지 검색시스템의 정량적인 성능평가 방안을 제시하여 본 연구에서 개발한 이미지 검색 시스템의 객관적인 성능평가를 수행하였다.
본 연구에서는 auto-encoder와 self-organizing map을 결합한 auto-encoder with self-organizing map(AE-SOM) 기법을 이용하여 EVA 생산공정의 이상을 검출 및 진단하였고, Granger의 인과분석을 통해 이상 검출 데이터의 이상 전파 방향을 확인하였다. 분석 데이터는 1년 7개월 간의 조업데이터를 이용하였으며, autoclave 반응기의 조업 변수를 주로 분석하였다. 데이터 전처리 과정에서 데이터의 표준화를 먼저 진행하고, 조업의 각 grade의 sample 수를 동일하게 200개 임의로 추출하였다. 이후 AE-SOM을 적용하여 각 grade의 best matching unit (BMU)를 도출하였다. 각각의 BMU를 기준으로 조업 데이터가 얼마나 벗어났는지를 기준으로 데이터의 이상을 판별하였다. 공정 이상이 발견될 시 이상원인을 contribution plot을 이용하여 확인하였고 이상원인 변수의 인과성을 Granger의 인과분석을 통해 분석하였다. 그 결과 조업 시 발생한 2번의 셧다운의 전조를 모두 검출하였으며 이상이 발생한 원인변수에서 기인한 공정 이상의 전파 방향을 분석하였다.
특징정보를 기반으로 한 유사화상 검색은 화상 데이터베이스에 있어서 중요한 과제의 하나이다. 화상 데이터의 특징정보를 각 화상을 식별하는데 유용한 정보이다. 본 논문에서는 자기조직화 맵기반의 고속 k-NN 탐색 알고리즘을 제안한다. 자기조직화 맵은 학습을 통하여 고차원 특징벡터를 2차원 공간에 맵핑함으로서 위상 특징맵을 생성한다. 위상 특징맵은 입력 데이터의 특징공간의 상호간의 유사성을 가지고 있으며, 각 노드는 노드벡터와 각 노드벡터에 가장 가까운 유사화상이 분류된다. 이러한 자기조직화 맴에 의한 유사화상 분류결과에 대한 k-NN 탐색을 구현하기 위한여, (1) 위상특징 맵에 대한 접근방법, (2) 고속탐색을 위한 pruning strategy의 적용을 실현하였다. 본 연구에서는 실험을 통하여 실제화상으로부터 추출한 색상 특징을 사용하여 제안한 알고리즘의 성능을 평가함으로써 유사화상 검색에 유효한 결과를 얻을 수 있었다.
BACKGROUND: In recent year, there has been great concern regarding agricultural land uses and their importance for the conservation of biodiversity. Rice fields are managed unique wetland for wildlife, especially waterbirds. A comprehensive monitoring of the waterbird assemblage to understand patterning changes was attempted for rice ecosystem in South Korea. This rice ecosystem has been recognized as one of the most important for waterbirds conservation. METHODS AND RESULTS: Biweekly monitoring was implemented for the 4 years from April 2009 to March 2010, from April 2011 to March 2014. 32 species of waterbirds were observed. Self-organizing map (SOM) and random forest were applied to the waterbirds dataset to identify the characteristics in waterbirds distribution. SOM and random forest analysis clearly classified into four clusters and extract ecological information from waterbird dataset. Waterbird assemblages represented strong seasonality and habitat use according to waterbird group such as shorebirds, herons and waterfowl. CONCLUSION: Our results showed that the combination of SOM and random forest analysis could be useful for ecosystem assessment and management. Furthermore, we strongly suggested that a strict management strategy for the rice fields to conserve the waterbirds. The strategy could be seasonally and species specific.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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