기존의 Support Vector Data Description (SVDD) 방법은 학습 데이터의 개수가 증가함에 따라 학습 시간이 지수 함수적으로 증가하므로, 대량의 데이터를 학습하는 데에는 한계가 있었다. 본 논문에서는 학습 속도를 빠르게 하기 위해 K-means clustering 알고리즘을 이용하는 SVDD 알고리즘을 제안하고자 한다. 제안된 알고리즘은 기존의 decomposition 방법과 유사하게 K-means clustering 알고리즘을 이용하여 학습 데이터 영역을 sub-grouping한 후 각각의 sub-group들을 개별적으로 학습함으로써 계산량 감소 효과를 얻는다. 이러한 sub-grouping 과정은 hypersphere를 이용하여 학습 데이터를 둘러싸는 SVDD의 학습 특성을 훼손시키지 않으면서 중심점으로 모여진 작은 영역의 학습 데이터를 학습하도록 함으로써, 기존의 SVDD와 비교하여 학습 정확도의 차이 없이 빠른 학습을 가능하게 한다. 다양한 데이터들을 이용한 모의실험을 통하여 그 효과를 검증하도록 한다.
SVDD(support vector data description)는 가장 주요한 one-class 서포트 벡터 학습 방법론 중 하나로 비정상 물체에서 정상 데이터를 구분하기 위해서 특정 공간에서 정의된 구를 이용하는 전략을 쓰는 방법론이다. 본 논문에서는 SVDD를 이용해서 노이즈가 섞인 비정상 데이터를 노이즈가 제거된 정상 데이터로 복원하는 방법에 대해서 논한다. 그리고 고해상 도의 학습 데이터를 이용하여 저해상도로 주어진 시험 데이터 이미지를 고해상도의 이미지로 복원하는 문제에 적용함으로써 본 논문의 방법론이 어떻게 실용적으로 적용될 수 있는지에 대해서 다룬다.
OC-SVM(One Class Support Vector Machine)은 주어진 전체 데이터의 분포를 측정하는 대신에. 데이터 분포의 서포트(support)를 측정하는 기술로서 주어진 데이터를 가장 잘 설명할 수 있는 최적의 서포트 벡터(support vector)를 구하는 기술이다. OC-SVM은 데이터 분포의 표현에 아주 뛰어난 접근 방법이지만, 사람의 주관적인 중요도를 반영하는 것은 힘들다. 본 논문에서는 각 데이터에 퍼지 맴버쉽(fuzzy membership)을 적용하여 기존의 OC-SVM에 사용자의 주관적인 중요도를 표현할 수 있는 FOC-SVM(Fuzzy One class Support Vector Machine)을 유도 하였다. FOC-SVM은 데이터들을 동등하게 다루는 것이 아니라, 데이터 객체의 중요도에 따라 데이터를 다룬다. 즉, 덜 중요한 데이터의 특징 벡터는 OC-SVM의 처리과정에 덜 기여하도록 하기 위하여, 객체의 중요도에 따라 특징 벡터의 크기를 조정하였다. 이를 증명하기 위하여 가상의 데이터를 가지고 실험을 하였고, 실험 결과는 예측된 결과를 보여 주었다.
International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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제7권1호
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pp.1-6
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2007
The SVDD (support vector data description) is one of the most well-known one-class support vector learning methods, in which one tries the strategy of utilizing balls defined on the feature space in order to distinguish a set of normal data from all other possible abnormal objects. Recently, with the objective of generalizing the SVDD which treats all training data with equal importance, the so-called D-SVDD (density-induced support vector data description) was proposed incorporating the idea that the data in a higher density region are more significant than those in a lower density region. In this paper, we consider the problem of further improving the D-SVDD toward the use of a partial reference set for testing, and propose an LMI (linear matrix inequality)-based optimization approach to solve the improved version of the D-SVDD problems. Our approach utilizes a new class of density-induced distance measures based on the RSDE (reduced set density estimator) along with the LMI-based mathematical formulation in the form of the SDP (semi-definite programming) problems, which can be efficiently solved by interior point methods. The validity of the proposed approach is illustrated via numerical experiments using real data sets.
Clustering is one of the leading methods to analyze big data and is used in many different fields. This study deals with Clustering Validity Index (CVI) to verify the effectiveness of clustering results. We compare the performance of CVIs with business applications of various field. In this study, the used CVIs for comparing performance are DU, CH, DB, SVDU, SVCH, and SVDB. The first three CVIs are well-known ones in the existing research and the last three CVIs are based on support vector data description. It has been verified with outstanding performance and qualified as the application ability of CVIs based on support vector data description.
Journal of the Korean Data and Information Science Society
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제21권2호
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pp.309-316
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2010
Support vector quantile regression (SVQR) is capable of providing more complete description of the linear and nonlinear relationships among response and input variables. In this paper we propose a weighted SVQR for the longitudinal data. Furthermore, we introduce the generalized approximate cross validation function to select the hyperparameters which affect the performance of SVQR. Experimental results are the presented, which illustrate the performance of the proposed SVQR.
Anomaly detection on building energy consumption has been regarded as an effective tool to reduce energy saving on building operation and maintenance. However, it requires energy model and FDD expert for quantitative model approach or large amount of training data for qualitative/history data approach. Both method needs additional time and labors. This study propose a machine learning and data science approach to define faulty conditions on hourly building energy consumption with reducing data amount and input requirement. It suggests an application of Support Vector Data Description (SVDD) method on training normal condition of hourly building energy consumption incorporated with hourly outdoor air temperature and time integer in a week, 168 data points and identifying hourly abnormal condition in the next day. The result shows the developed model has a better performance when the ${\nu}$ (probability of error in the training set) is 0.05 and ${\gamma}$ (radius of hyper plane) 0.2. The model accuracy to identify anomaly operation ranges from 70% (10% increase anomaly) to 95% (20% decrease anomaly) for daily total (24 hours) and from 80% (10% decrease anomaly) to 10%(15% increase anomaly) for occupied hours, respectively.
본 논문에서는 구조적으로 분산 침입탐지시스템의 구조를 계승하면서 동시에 홈네트워크의 환경을 최대한 고려하여 HNHDIDS(Home Network Hierarchical Distributed Intrusion Detection System)로 명명된 새로운 계층적 분산 침입탐지 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 단일 클래스 support vector machine(support vector data description)과 지역적 에이전트(agent)들을 계층적으로 결합한 구조로써, 홈네트워크의 환경을 위하여 최적화되었다. 만족스러운 침입 탐지율과 안전한 FNR(false negative rate) 수치 등을 실험을 통하여 확인함으로써 제안된 시스템이 홈네트워크 환경에 적합함을 검증하였다.
SVDD는 one-class 분류기법이지만, 다중 클래스 분류에도 적용될 수 있다. 이 때 타 클래스의 data가 고려 대상 클래스의 학습된 경계안에 들어오지 않도록 하기 위하여 negative data를 고려한 SVDD방법이 사용되어 왔다. 그러나 이 방법은, 고려해야 하는 데이터 수가 늘어남에 따라 학습에 소요되는 시간이 증가하게 되는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 negative data를 고려한 학습 시, SVDD대신 KMSVDD를 사용하고 negative data일 가능성이 없는 영역에 놓인 데이터를 제외하는 기법을 사용함으로써 학습시간의 증가를 완화하는 방법을 제안하고자 한다. 이를 통해서 대상 클래스에 속하지 않은 모든 data를 negative data로 고려하여 학습을 진행할 때 보다 빠른 시간에 유사한 결과를 얻을 수 있다. 몇 가지 모의실험을 통하여 그 효과를 검증하도록 한다.
Journal of the Korean Data and Information Science Society
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제24권2호
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pp.391-399
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2013
Partially linear regression is capable of providing more complete description of the linear and nonlinear relationships among random variables. In support vector regression (SVR) the hyper-parameters are known to affect the performance of regression. In this paper we propose an iterative reweighted least squares (IRWLS) procedure to solve the quadratic problem of partially linear support vector regression with a modified loss function, which enables us to use the generalized approximate cross validation function to select the hyper-parameters. Experimental results are then presented which illustrate the performance of the partially linear SVR using IRWLS procedure.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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