Precipitation plays an essential role in water resources management and disaster prevention. Therefore, the understanding related to spatiotemporal characteristics of rainfall is necessary. Nowadays, highly accurate precipitation is mainly obtained from gauge observation systems. However, the density of gauge stations is a sparse and uneven distribution in mountainous areas. With the proliferation of technology, satellite-based precipitation sources are becoming increasingly common and can provide rainfall information in regions with complex topography. Nevertheless, satellite-based data is that it still remains uncertain. To overcome the above limitation, this study aims to take the strengthens of machine learning to generate a new reanalysis of precipitation data by fusion of multiple satellite precipitation products (SPPs) with gauge observation data. Several machine learning algorithms (i.e., Random Forest, Support Vector Regression, and Artificial Neural Network) have been adopted. To investigate the robustness of the new reanalysis product, observed data were collected to evaluate the accuracy of the products through Kling-Gupta efficiency (KGE), probability of detection (POD), false alarm rate (FAR), and critical success index (CSI). As a result, the new precipitation generated through the machine learning model showed higher accuracy than original satellite rainfall products, and its spatiotemporal variability was better reflected than others. Thus, reanalysis of satellite precipitation product based on machine learning can be useful source input data for hydrological simulations in ungauged river basins.
In this study, we propose a method for encoding documents into string vectors, instead of numerical vectors. A traditional approach to text categorization usually requires encoding documents into numerical vectors. The usual method of encoding documents therefore causes two main problems: huge dimensionality and sparse distribution. In this study, we modify or create machine learning-based approaches to text categorization, where string vectors are received as input vectors, instead of numerical vectors. As a result, we can improve text categorization performance by avoiding these two problems.
최근 다양한 방송 및 영상 분야에서 사람의 행동을 인식하여는 연구들이 많이 이루어지고 있다. 영상은 다양한 형태를 가질 수 있기 때문에 제약된 환경에서 유용한 템플릿 방법들보다 특징점에 기반한 연구들이 실제 사용자 환경에서 더욱 관심을 받고 있다. 특징점 기반의 연구들은 영상에서 움직임이 발생하는 지점들을 찾아내어 이를 3차원 패치들로 생성한다. 이를 이용하여 영상의 움직임을 히스토그램에 기반한 descriptor(서술자)로 표현하고 학습기반의 판별기로 최종적으로 영상내에 존재하는 행동들을 인식하였다. 그러나 단일 판별기로는 다양한 행동을 인식하기에 어려움이 있다. 따라서 이러한 문제를 개선하기 위하여 최근에 다중 판별기를 활용한 연구들이 영상 판별 및 물체 검출 영역에서 사용되고 있다. 따라서 본 논문에서는 행동 인식을 위하여 support vector machine과 sparse representation을 이용한 decision-level fusion 방법을 제안하고자 한다. 제안된 논문의 방법은 영상에서 특징점 기반의 descriptor를 추출하고 이를 각각의 판별기를 통하여 판별 결과들을 획득한다. 이 후 학습단계에서 획득된 가중치를 활용하여 각 결과들을 융합하여 최종 결과를 도출하였다. 본 논문에 실험에서 제안된 방법은 기존의 융합 방법보다 높은 행동 인식 성능을 보여 주었다.
텍스트데이터는 일반적으로 많은 단어로 이루어져 있다. 텍스트데이터와 같이 많은 변수로 구성된 데이터의 경우 과적합 등의 문제로 분석에 있어서의 정확성이 떨어지고, 계산과정에서의 효율성에도 문제가 발생하는 경우를 흔히 볼 수 있다. 이렇게 변수가 많은 데이터를 분석하기 위해 특징선택, 특징추출 등의 차원 축소 기법이 자주 사용되고 있다. 희소주성분분석은 벌점이 부여된 최소제곱법 중 하나로 엘라스틱넷 형태의 목적함수를 사용하여 유용하지 않은 주성분을 제거하고 각 주성분에서도 중요도가 큰 변수만 식별해내기 위해 활용되고 있다. 이 연구에서는 희소주성분분석을 이용하여 많은 변수를 가진 텍스트데이터를 소수의 변수만으로 요약하는 절차를 제안한다. 이러한 절차를 실제 데이터에 적용한 결과, 희소주성분분석을 이용하여 단어를 선택하는 과정을 통해 목표변수에 대한 정보를 이용하지 않고도 유용성이 낮은 단어를 제거하여 텍스트데이터의 분류 정확성은 유지하면서 데이터의 차원을 축소할 수 있음을 확인하였다. 특히 차원축소를 통해 고차원 데이터 분석에서 분류 정확도가 저하되는 KNN 분류기 등의 분류 성능을 개선할 수 있음을 알 수 있었다.
본 논문은 네트워크에서 침입 행위를 하는 플로우를 탐지하는 네트워크 침입 탐지 시스템을 제안한다. 대다수 연구에 활용되는 데이터세트는 시계열 정보를 포함하고 있지 않으며, 공격 사례가 적은 공격은 샘플 데이터 수가 부족해 탐지율 향상이 어렵다. 하지만 탐지 방안에 대해 연구 결과가 부족한 상황이다. 본 연구에서는 ANN(Artificial Neural Network) 모델과 스택 앙상블 기법을 활용한 선행 연구를 토대로 하였다. 앞서 언급한 문제점을 해결하기 위해 인접 플로우를 활용하여 시계열 정보를 추가하고 희소 공격의 샘플을 강화하여 학습하여 탐지율을 보강하였다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제18권8호
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pp.2103-2118
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2024
Chinese herbal slices (CHS) automated recognition based on computer vision plays a critical role in the practical application of intelligent Chinese medicine. Due to the complexity and similarity of herbal images, identifying Chinese herbal slices is still a challenging task. Especially, easily-confused CHS have higher inter-class and intra-class complexity and similarity issues, the existing deep learning models are less adaptable to identify them efficiently. To comprehensively address these problems, a novel tiny easily-confused CHS dataset has been built firstly, which includes six pairs of twelve categories with about 2395 samples. Furthermore, we propose a ResNeSt-CHS model that combines multilevel perception fusion (MPF) and perceptive sparse fusion (PSF) blocks for efficiently recognizing easilyconfused CHS images. To verify the superiority of the ResNeSt-CHS and the effectiveness of our dataset, experiments have been employed, validating that the ResNeSt-CHS is optimal for easily-confused CHS recognition, with 2.1% improvement of the original ResNeSt model. Additionally, the results indicate that ResNeSt-CHS is applied on a relatively small-scale dataset yet high accuracy. This model has obtained state-of-the-art easily-confused CHS classification performance, with accuracy of 90.8%, far beyond other models (EfficientNet, Transformer, and ResNeSt, etc) in terms of evaluation criteria.
많은 경우에 분류데이터의 생성은 사람의 시간과 노력에 의존하기 때문에 많은 비용과 시간을 요구한다. 이에 반하여 미분류 데이터는 거의 비용을 들이지 않고 무제한의 데이터를 쉽게 획득할 수 있다. 따라서 기계학습에 있어서 이러한 미분류 데이터를 이용하여 분류학습의 성능을 향상시킬 수 있는 준감독자(semi-supervised)학습 방법이 최근 관심을 끌고 있다. 본 논문에서는 미분류 데이터가 분류학습의 성능향상에 마치는 영향을 분석하기 위하여 나이브 베이지안의 환경에서 미분류 데이터를 이용한 학습방법을 제시하고 이를 이용하여 미분류 데이터의 효용성을 실험적으로 조사하였다. 미분류 데이터는 나이브 베이지안의 환경에서 분류데이터의 숫자가 적을 때 특히 많은 효과를 보임을 알 수 있었다.
Park, Jooyoung;Heo, Seongman;Kim, Taehwan;Park, Jeongho;Kim, Jaein;Park, Kyungwook
International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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제16권1호
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pp.44-51
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2016
Recently, artificial intelligence has reached the level of top information technologies that will have significant influence over many aspects of our future lifestyles. In particular, in the fields of machine learning technologies for classification and decision-making, there have been a lot of research efforts for solving estimation and control problems that appear in the various kinds of portfolio management problems via data-driven approaches. Note that these modern data-driven approaches, which try to find solutions to the problems based on relevant empirical data rather than mathematical analyses, are useful particularly in practical application domains. In this paper, we consider some applications of modern data-driven machine learning methods for portfolio management problems. More precisely, we apply a simplified version of the sparse Gaussian process (GP) classification method for classifying users' sensitivity with respect to financial risk, and then present two portfolio management issues in which the GP application results can be useful. Experimental results show that the GP applications work well in handling simulated data sets.
DNA chip 기술에 의해 얻어지는 마이크로어레이(microarray) 데이타는 세포나 조직 내의 수천 개 유전자의 발현도(expression level)를 한번에 측정한 것으로, 유전자 발현 양상에 기반한 암의 진단, 유전자의 기능 예측 등에 이용되고 있다. 다양한 데이타 분석 기법들 중 베이지안망(Bayesian network)은 데이타의 각 속성들간의 관계를 그래프 형태로 표현할 수 있는 특징을 가지고 있다. 이는 마이크로어레이 데이타의 분석을 통해 여러 유전자와 조직의 특성(암의 종류 등) 사이의 관계를 밝히는데 유용하다 하지만 대부분의 마이크로어레이 데이타는 sparse data로 베이지안망을 비롯한 각종 분석 기법의 적용을 어렵게 하고 있다. 본 논문에서는 베이지안망에 기반한 마이크로어레이 데이타 분석을 위해 효율적 구조 학습 알고리즘과 데이타 차원 축소를 이용한다. 제시되는 분석법은 실제 마이크로어레이 데이타인 NC160 data set에 적용되었으며, 그 유용성은 데이타로부터 학습된 베이지안망이 실제 생물학적으로 알려진 사실들을 어느 정도 정확하게 표현하는지에 의해 평가되었다.
Journal of the Korean Data and Information Science Society
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제24권5호
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pp.1077-1088
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2013
High-dimensional data analysis arises from almost all scientific areas, evolving with development of computing skills, and has encouraged penalized estimations that play important roles in statistical learning. For the past years, various penalized estimations have been developed, and the least absolute shrinkage and selection operator (LASSO) proposed by Tibshirani (1996) has shown outstanding ability, earning the first place on the development of penalized estimation. In this paper, we first introduce a number of recent advances in high-dimensional data analysis using the LASSO. The topics include various statistical problems such as variable selection and grouped or structured variable selection under sparse high-dimensional linear regression models. Several unsupervised learning methods including inverse covariance matrix estimation are presented. In addition, we address further studies on new applications which may establish a guideline on how to use the LASSO for statistical challenges of high-dimensional data analysis.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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