KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제9권5호
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pp.1856-1869
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2015
This paper addresses the issues of 3D human activity detection, tracking and recognition from RGB-D video sequences using a feature structured framework. During human tracking and activity recognition, initially, dense depth images are captured using depth camera. In order to track human silhouettes, we considered spatial/temporal continuity, constraints of human motion information and compute centroids of each activity based on chain coding mechanism and centroids point extraction. In body skin joints features, we estimate human body skin color to identify human body parts (i.e., head, hands, and feet) likely to extract joint points information. These joints points are further processed as feature extraction process including distance position features and centroid distance features. Lastly, self-organized maps are used to recognize different activities. Experimental results demonstrate that the proposed method is reliable and efficient in recognizing human poses at different realistic scenes. The proposed system should be applicable to different consumer application systems such as healthcare system, video surveillance system and indoor monitoring systems which track and recognize different activities of multiple users.
The group formation problem of the machine and part is a critical issue in the planning stage of cellular manufacturing systems. The machine-part grouping with alternative process plans means to form machine-part groupings in which a part may be processed not only by a specific process but by many alternative processes. For this problem, this study presents an algorithm based on self organizing neural networks, so called SOM (Self Organizing feature Map). The SOM, a special type of neural networks is an intelligent tool for grouping machines and parts in group formation problem of the machine and part. SOM can learn from complex, multi-dimensional data and transform them into visually decipherable clusters. In the proposed algorithm, output layer in SOM network had been set as one-dimensional structure and the number of output node has been set sufficiently large in order to spread out the input vectors in the order of similarity. In the first stage of the proposed algorithm, SOM has been applied twice to form an initial machine-process group. In the second stage, grouping efficacy is considered to transform the initial machine-process group into a final machine-process group and a final machine-part group. The proposed algorithm was tested on well-known machine-part grouping problems with alternative process plans. The results of this computational study demonstrate the superiority of the proposed algorithm. The proposed algorithm can be easily applied to the group formation problem compared to other meta-heuristic based algorithms. In addition, it can be used to solve large-scale group formation problems.
일반적으로 변압기의 고장진단을 위해 IEC 코드법이 사용되지만, 이 방법은 가스비율이 규정된 범위 내에 존재하지 않거나 경계조건에 있는 경우 숙련된 진단 전문가에게 의뢰하지 않고는 정확한 고장의 원인을 판정하는데 어려움이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 SOM을 이용한 전력용 변압기의 고장진단 알고리즘을 제안한다. 제안된 방법은 훈련 데이터의 경쟁학습을 통하여 자기 구성 맵을 구축한 후, 실증 데이터를 구축된 맵에 적용하여 고장의 진단이 이루어진다. 또한 클러스터링 기법에 의해 구축된 정상/고장모델과 정상 데이터를 비교함으로써 고장의 추이 및 열화정도를 분석한다. 제안된 방법의 유용성을 보이기 위한 실험결과에서 기존의 방법들에 비해 향상된 진단결과를 보임을 확인할 수 있었다.
This paper proposed an application of artificial neural networks to security assessment(SA) in power system. The SA is a important factor in power system operation, but conventional techniques have not achieved the desired speed and accuracy. Since the SA problem involves classification, pattern recognition, prediction, and fast solution, it is well suited for Kohonen neural network application. Self organizing feature map(SOFM) algorithm in this paper provides two dimensional multi maps. The evaluation of this map reveals the significant security features in power system. Multi maps of multi prototype states are proposed for enhancing the versatility of SOFM neural network to various operating state.
집중호우에 의한 도시 유역의 침수 피해가 도시화에 따라 증가하는 추세이며, 이에 따라 정확하면서도 신속한 홍수예보 및 침수 예상도 표출이 필요하다. 특정 강우량에 따른 미지의 침수 범위를 예상하는 것은 도시 유역의 홍수에 대한 사전 대비에 매우 중요한 사안이며, 이를 위해 현재 홍수 예보와 관련된 정부기관에서 침수 피해 예상도를 주민들에게 제공하고자 하고 있다. 하지만, 특정 강우에 따른 정확한 침수 범위를 정량화하여 표출하는데 부족함이 있으며, 강우량과 지속시간에 따른 홍수의 크기에 대한 분석을 실시하고 수리학적 연계를 통한 준 실시간 침수범위 표출 방안을 고찰해야할 시기이다. 제시된 물리적 해석기반 자료를 이용하여 강우량-지속시간-침수량 관계곡선(Rainfall-Duration-Flooding quantity relationship curve, RDF)을 제시하고, 자율학습을 수행하는 자기조직화 특징 지도와 연계하여 미지의 침수 지도를 예측하였다. 예측한 침수 지도와 2차원 침수모형을 통한 결과를 비교하여, 제시된 방법론의 타당성을 검토하였다. 연구 결과를 통하여 중규모의 강우량 또는 빈도의 사상에 따른 미지의 침수범위를 제시하는데 용이할 것으로 판단된다. 더욱이 다양한 강우-월류량-홍수 양상을 내포하는 RDF 관계 곡선과 최적 침수예상도 데이터베이스를 구축함으로서 추후에 홍수예보의 기초자료로서 사용될 것이다.
SOFM(Self-organizing Feature Map)은 고차원의 데이타를 군집화(clustering)하거나 시각화(visualization)하기 위해 많이 사용되고 있는 비교사 학습 신경망(unsupervised neural network)의 한 종류이며, 컴퓨터비전이나 패턴인식 분야에서 다양하게 활용되고 있다. 최근 SOFM이 실제 응용분야에 다양하게 활용되고 좋은 결과를 보이고 있지만, 학습된 SOFM의 뉴론(neuron)을 다시 군집화해야 하는 후처리가 필요하며, 대부분의 경우 수동으로 이루어지고 있다. 후처리를 자동으로 하기 위해 k-means와 같은 기존의 군집화 알고리즘을 많이 이용하지만, 이 방법은 특히 다양한 모양의 클래스를 가진 고차원의 데이타에서 만족스럽지 못한 결과를 보인다. 다양한 모양의 클래스에서 좋은 성능을 보이기 위해, 본 논문에서는 그래프 컷(graph cut)을 이용하여 학습된 SOFM을 자동으로 군집화하는 방법을 제안한다. 그래프 컷을 이용할 때 터미널(terminal)이라는 두 개의 추가적인 정점(vertex)이 필요하며, 터미널과 각 정점 사이의 가중치는 대부분 사용자에 의해 입력받은 사전정보를 기반으로 설정된다. 제안된 방법은 SOFM의 거리 매트릭스(distance matrix)를 기반으로 한 모드 탐색(mode-seeking)과 모드의 군집화를 통하여 자동으로 사전정보를 설정하며, 학습된 SOFM의 군집화를 자동으로 수행한다. 실험에서 효율성을 검증하기 위해 제안된 방법을 텍스처 분할(texture segmentation)에 적용하였다. 실험 결과에서 제안된 방법은 기존의 군집화 알고리즘을 이용한 방법보다 높은 정확도를 보였으며, 이는 그래프기반의 군집화를 통해 다양한 모양의 클러스터를 처리할 수 있기 때문이다.
MODROC 기법이 대표적인 일반화된 기계-셀 형성 기법은 부품 생산비용, 부품가공시간, 공정순서, 로트 크기 등을 고려하여, 기계-셀을 형성함에 있어, 보다 현실적인 접근을 추구한 것이다. 그러나, 수리적 문제 해결의 한계로 인해 현실 접근성이 제한되며, 신경망을 이용한 기존의 기법들 역시 수리적 제한환경을 설정한 것이어서 현실적인 응용가능성이 떨어지고 있다. 본 논문에서는 공정순서와 공장배치를 고려하여 기계-셀의 효율적인 형성을 꾀하였다. 신경망 모델인 자기조직화 형성기법을 응용하였으며, 공장 작업영역과 기계-셀의 위치가 주어짐에 따라 공정순서를 고려하여 물류의 이동을 최소화하는 기계-셀의 형성 방법을 꾀하였다. 본 기계-셀 형성 방법은 기존의 방식에 비해 짧은 시간에 기계-셀을 형성할 수 있으며, 그에 따른 부품군의 형성은 공정을 고려하여 총 물류량을 감소시키는 방향으로 결정되는 장점을 갖고 있다. 또한, 다변화되는 환경에 대한 적응성과 예외적 요소(exceptional element)에 대한 셀 형성 및 처리가 매우 유연하게 나타내어 진다. 본 연구에서는 공정 간에 기계의 중복이 있는 경우의 기계-셀 형성 문제에 대해 제한된 기법을 적용하였다.
When vector quantization is used in low rate image coding (e.g., R<0.5), the primary problem is the tremendous computational complexity which is required to search the whole codebook to find the closest codevector to an input vector. Since the number of code vectors in a vector quantizer is given by an exponential function of the dimension. i.e., L=2$^{nR}$ where Rn. To alleviate this problem, a multiple shell structure of hypercube feature maps (MSSHFM) is proposed. A binary HFM of k-dimension is composed of nodes at hypercube vertices and a multiple shell architecture is constructed by surrounding the k-dimensional hfm with a (k+1)-dimensional HFM. Such a multiple shell construction of nodes inherently has a complete tree structure in it and an efficient partial search scheme can be applied with drastically reduced computational complexity, computer simulations of still image coding were conducted and the validity of the proposed method has been verified.
It is important to minimize the number of disk accesses which is necessary to transfer data in disk into main memory when processing transactions in physical database design. A vertical file partitioning method is used to reduce the number of disk accesses by partitioning relations vertically and accessing only necessay fragments. In this paper, SOFM(Self-Organizing Feature Maps) network is used to solve vertical partitioning problems. This paper shows that SOFM network is efficient in solving vertical partitioning problem by comparing approximate solution of SOFM network with optimal solution of N-ary branch and bound method. And this paper presents a heuristic algorithm for allocating duplicate attributes to vertically partitioned fragments. As branch and bound method requires particularly much computing time to solve large-sized problems, it is shown that SOFM network is able to overcome this limitation of branch and bound method and solve large-sized problems efficiently in a short time.
International Journal of Computer Science & Network Security
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제21권3호
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pp.31-36
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2021
RNA sequencing (RNA-Seq) is a technology that facilitates transcriptome analysis using next-generation sequencing (NSG) tools. Information on the quantity and sequences of RNA is vital to relate our genomes to functional protein expression. RNA-Seq data are characterized as being high-dimensional in that the number of variables (i.e., transcripts) far exceeds the number of observations (e.g., experiments). Given the wide range of dimensionality reduction techniques, it is not clear which is best for RNA-Seq data analysis. In this paper, we study the effect of three dimensionality reduction techniques to improve the classification of the RNA-Seq dataset. In particular, we use PCA, SVD, and SOM to obtain a reduced feature space. We built nine classification models for a cancer dataset and compared their performance. Our experimental results indicate that better classification performance is obtained with PCA and SOM. Overall, the combinations PCA+KNN, SOM+RF, and SOM+KNN produce preferred results.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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