네트워크 기반의 공격은 그 위험성과 피해의 규모가 크기 때문에 공격 초기에 빨리 탐지하는 것이 중요하다. 그러나 지도학습 데이터 마이닝을 이용한 네트워크상의 비정상 트래픽을 탐지하는 방법은 방대한 양의 데이터 전처리와 관리자의 분석이 요구되며 관리자의 분석이 정확하다는 보장이 없을 뿐만 아니라 각 네트워크의 실시간 특성을 고려하지 못하기 때문에 탐지의 어려움이 크다. 본 논문에서는 실시간 침입 탐지와 점진적 학습을 위해 비지도학습의 데이터마이닝 기법중 하나인 자기 조직화 지도를 기반으로 트래픽 속성 상관관계 메커니즘을 제안한다. 이는 세 단계로 이루어진다. 첫 번째 단계는 초기 학습이 이루어지는 단계로 비지도 학습을 통하여 성격이 비슷한 트래픽끼리 클러스터링 한 맵을 생성시킨다. 두 번째 단계는 맵의 각 클러스터가 정상과 비정상 트래픽의 클러스터로 구분되기 위해 각 공격별로 추출된 규칙(rule)을 적용하여 맵을 분석한다. 이 규칙은 지도 학습을 통한 규칙 기반의 방법으로, 각 데이터 항목마다 SOM을 이용한 속성별 맵의 상관관계(correlation) 분석을 통해 생성되었다. 마지막으로 분석된 맵을 이용하여 실시간 탐지와 함께 점진적 학습이 이루어지게 된다. 여러 실험을 통하여 비지도 학습과 지도 학습을 결합한 SOM 기반 트래픽 속성 상관관계 메커니즘이 지도 학습에 비해 실시간 탐지에 우수함을 증명하였다.
Journal of Information Science Theory and Practice
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제1권1호
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pp.10-26
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2013
Domain transfer is a widely recognized problem for machine learning algorithms because models built upon one data domain generally do not perform well in another data domain. This is especially a challenge for tasks such as opinion classification, which often has to deal with insufficient quantities of labeled data. This study investigates the feasibility of self-training in dealing with the domain transfer problem in opinion classification via leveraging labeled data in non-target data domain(s) and unlabeled data in the target-domain. Specifically, self-training is evaluated for effectiveness in sparse data situations and feasibility for domain adaptation in opinion classification. Three types of Web content are tested: edited news articles, semi-structured movie reviews, and the informal and unstructured content of the blogosphere. Findings of this study suggest that, when there are limited labeled data, self-training is a promising approach for opinion classification, although the contributions vary across data domains. Significant improvement was demonstrated for the most challenging data domain-the blogosphere-when a domain transfer-based self-training strategy was implemented.
본 논문에서는 실시간 고성능 다중 객체 추적을 수행하기 위해 최적의 TBD (Tracking-by-detection) 메커니즘을 결정할 수 있는 Detector Scheduler를 제안한다. Detector Scheduler는 서로 다른 프레임 간의 특징량 차이를 측정하는 것으로 검출기 실행 여부를 결정하여 전체 추적 속도를 향상한다. 하지만, Detector Scheduler의 학습에 필요한 GT (Ground Truth) 생성이 어렵기 때문에 Detector Scheduler를 추적 결과만을 통해 학습 가능한 자가 학습 방법을 제안한다. 제안된 자가 학습 방법은 프레임 간의 객체 카디널리티와 객체 외형 특징량의 비유사도가 커질 때 검출기를 실행할 수 있도록 의사 레이블을 생성하고 제안된 손실함수를 통해 Detector Scheduler를 학습한다.
본 논문에서는 LVQ를 퍼지화한 새로운 퍼지 학습 법칙들을 제안하였다. 퍼지 LVQ 학습법칙 1은 기존의 학습률 대신에 퍼지 학습률을 사용하였는데 이는 조건 확률의 퍼지화에 기반을 두고 있다. 퍼지 LVQ 학습법칙 2는 클래스들 사이에 존재하는 입력벡터가 결정 경계선에 대한 정보를 더 가지고 있는 것을 반영한 것이다. 이 새로운 퍼지 학습 법칙들을 improved IAFC(Integrted Adaptive Fuzzy Clustering)신경회로망에 적용하였다. improved IAFC신경회로망은 ART-1 (Adaptive Resonance Theory)신경회로망과 Kohonen의 Self-Organizing Feature Map의 장점을 취합한 퍼지 신경회로망이다. 제안한 supervised IAFC 신경회로망 1과 supervised IAFC neural 신경회로망 2의 성능을 오류 역전파 신경회로망의 성능과 비교하기 위하여 iris 데이터를 사용하였는데 Supervised IAFC neural network 2가 오류 역전파 신경회로망보다 성능이 우수함을 보여주었다.
본 논문에서는 퍼지 추론 시스템의 추론 정보를 이용하여 자율적으로 구조를 결정하는 클러스터링 기법을 제안한다. 제안된 기법은 주어진 입출력 데이터를 이용하여 자율적으로 클러스터의 수를 추정하고 동시에 이들 파라미터를 최적화한다. 일반적인 클러스터링 기법에서 볼 수 있었던 비교사학습을 교사학습으로 확장하여 클러스터 추정에 입출력 인과 관계를 고려한 학습을 실시하게 하여 전체 모델의 성능을 개선하고자 하였다. 출력 정보가 입력공간에서 클러스터링 학습에 적용됨으로써 클러스터링에서의 각 클래스의 구분 작업이 더 원활하게 이루어 질 수 있다. 모의실험을 통하여 기존의 연구 결과와 비교하여 제안된 기법의 유용성을 보인다.
자기 지도 학습을 이용한 이상 탐지는 일반적으로 합성 데이터를 생성해 정상과 이상을 학습하고, 실제 이상 데이터를 테스트 데이터로 사용하여 이상 탐지 성능을 측정한다. 정상 데이터와 유사한 합성 데이터를 생성하기 위해 기존 연구에서는 원본 이미지에서 특정 패치를 자르고 붙이는 식으로 합성 데이터를 생성한다. 이런 방식에서 정상 데이터와 유사한 정도는 패치 개수와 크기에 따라 달라지므로 이상 탐지 성능에 영향을 미칠 수 있다. 본 연구에서는 패치 크기 및 개수를 다르게 하여 합성 데이터를 생성한 뒤 사전 학습된 모델을 사용하여 정상 데이터와의 유사성 측정 및 분석을 진행하였고 모델을 학습시켜 이상 탐지 성능을 측정하여 보았다.
The necessity of diagnosis of the rotating machinery which is widely used in the industry is increasing. Many research has been conducted to manipulate field vibration signal data for diagnosing the fault of designated machinery. As the pattern recognition tool of that signal, neural network which use usually back-propagation algorithm was used in the diagnosis of rotating machinery. In this paper, self-organizing feature map(SOFM) which is unsupervised learning algorithm is used in the abnormal defect diagnosis of rotating machinery and then learning vector quantization(LVQ) which is supervised learning algorithm is used to improve the quality of the classifier decision regions.
Text classification is a challenging task, especially when dealing with a huge amount of text data. The performance of a classification model can be varied depending on what type of words contained in the document corpus and what type of features generated for classification. Aside from proposing a new modified version of the existing algorithm or creating a new algorithm, we attempt to modify the use of data. The classifier performance is usually affected by the quality of learning data as the classifier is built based on these training data. We assume that the data from different domains might have different characteristics of noise, which can be utilized in the process of learning the classifier. Therefore, we attempt to enhance the robustness of the classifier by injecting the heterogeneous data artificially into the learning process in order to improve the classification accuracy. Semi-supervised approach was applied for utilizing the heterogeneous data in the process of learning the document classifier. However, the performance of document classifier might be degraded by the unlabeled data. Therefore, we further proposed an algorithm to extract only the documents that contribute to the accuracy improvement of the classifier.
인공지능(Artificial Intelligence) 기술을 활용하여 인공지능 기반의 전쟁 (AI-enabled warfare)가 미래전의 핵심이 될 것으로 예상한다. 자연어 처리 기술은 이러한 AI 기술의 핵심 기술로 지휘관 및 참모들이 자연어로 작성된 보고서, 정보 및 첩보를 일일이 열어확인하는 부담을 줄이는데 획기적으로 기여할 수 있다. 본 논문에서는 지휘관 및 참모의 정보 처리 부담을 줄이고 신속한 지휘결심을 지원하기 위해 언어 모델 기반의 다출처 정보 통합 (Language model-based Multi-source Information Integration, LAMII) 프레임워크를 제안한다. 제안된 LAMII 프레임워크는 자기지도 학습법을 활용한 언어 모델에 기반한 표현학습과 오토인코더를 활용한 문서 통합의 핵심 단계로 구성되어 있다. 첫 번째 단계에서는, 자기지도 학습 기법을 활용하여 구조적으로 이질적인 두 문장간의 유사 관계를 식별할 수 있는 표현학습을 수행한다. 두 번째 단계에서는, 앞서 학습된 모델을 활용하여 다출처로부터 비슷한 내용 혹은 토픽을 함양하는 문서들을 발견하고 이들을 통합한다. 이 때, 중복되는 문장을 제거하기 위해 오토인코더를 활용하여 문장의 중복성을 측정한다. 본 논문의 우수성을 입증하기 위해, 우리는 언어모델들과 이의 성능을 평가할 때 활용되는 대표적인 벤치마크 셋들을 함께 활용하여 이질적인 문장간의 유사 관계를 예측의 비교 실험하였다. 실험 결과, 제안된 LAMII 프레임워크가 다른 언어 모델에 비하여 이질적인 문장 구조간의 유사 관계를 효과적으로 예측할 수 있음을 입증하였다.
Novelty detection involves identifying novel patterns. They are not usually available during training. Even if they are, the data quantity imbalance leads to a low classification accuracy when a supervised learning scheme is employed. Thus, an unsupervised learning scheme is often employed ignoring those few novel patterns. In this paper, we propose two ways to make use of the few available novel patterns. First, a scheme to determine local thresholds for the Self Organizing Map boundary is proposed. Second, a modification of the Learning Vector Quantization learning rule is proposed so that allows one to keep codebook vectors as far from novel patterns as possible. Experimental results are quite promising.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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