• 제목/요약/키워드: bayesian network

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무선 센서 네트워크에 기반한 온라인 베이지안 학습 (On-line Bayesian Learning based on Wireless Sensor Network)

  • 이호석
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2007년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.34 No.1 (D)
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    • pp.105-108
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    • 2007
  • Bayesian 학습 네트워크는 여러 가지의 다양한 응용 분야에 적용된다. 본 논문은 다양한 무선 센서 네트워크 환경에 적용될 수 있는 온라인 Bayesian 학습 네트워크의 추론 알고리즘 구조에 대하여 논의한다. 첫째, 논문은 Bayesian 파라메타 학습과 Bayesian DAG 구조 학습을 논의하고, 다음에 무선 센서 네트워크의 특징과 무선 환경에서의 데이터 수집에 대하여 논의한다. 둘째, 논문은 온라인 Bayesian 학습 네트워크에서의 중요한 고려 사항과 네트워크 학습 알고리즘의 개념적 구조에 대하여 논의한다.

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시계열 자료의 예측을 위한 베이지안 순환 신경망에 관한 연구 (A Study on the Bayesian Recurrent Neural Network for Time Series Prediction)

  • 홍찬영;박정훈;윤태성;박진배
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제10권12호
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    • pp.1295-1304
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    • 2004
  • In this paper, the Bayesian recurrent neural network is proposed to predict time series data. A neural network predictor requests proper learning strategy to adjust the network weights, and one needs to prepare for non-linear and non-stationary evolution of network weights. The Bayesian neural network in this paper estimates not the single set of weights but the probability distributions of weights. In other words, the weights vector is set as a state vector of state space method, and its probability distributions are estimated in accordance with the particle filtering process. This approach makes it possible to obtain more exact estimation of the weights. In the aspect of network architecture, it is known that the recurrent feedback structure is superior to the feedforward structure for the problem of time series prediction. Therefore, the recurrent neural network with Bayesian inference, what we call Bayesian recurrent neural network (BRNN), is expected to show higher performance than the normal neural network. To verify the proposed method, the time series data are numerically generated and various kinds of neural network predictor are applied on it in order to be compared. As a result, feedback structure and Bayesian learning are better than feedforward structure and backpropagation learning, respectively. Consequently, it is verified that the Bayesian reccurent neural network shows better a prediction result than the common Bayesian neural network.

Bayesian Neural Network with Recurrent Architecture for Time Series Prediction

  • Hong, Chan-Young;Park, Jung-Hun;Yoon, Tae-Sung;Park, Jin-Bae
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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    • pp.631-634
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    • 2004
  • In this paper, the Bayesian recurrent neural network (BRNN) is proposed to predict time series data. Among the various traditional prediction methodologies, a neural network method is considered to be more effective in case of non-linear and non-stationary time series data. A neural network predictor requests proper learning strategy to adjust the network weights, and one need to prepare for non-linear and non-stationary evolution of network weights. The Bayesian neural network in this paper estimates not the single set of weights but the probability distributions of weights. In other words, we sets the weight vector as a state vector of state space method, and estimates its probability distributions in accordance with the Bayesian inference. This approach makes it possible to obtain more exact estimation of the weights. Moreover, in the aspect of network architecture, it is known that the recurrent feedback structure is superior to the feedforward structure for the problem of time series prediction. Therefore, the recurrent network with Bayesian inference, what we call BRNN, is expected to show higher performance than the normal neural network. To verify the performance of the proposed method, the time series data are numerically generated and a neural network predictor is applied on it. As a result, BRNN is proved to show better prediction result than common feedforward Bayesian neural network.

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Bayesian Statistical Modeling of System Energy Saving Effectiveness for MAC Protocols of Wireless Sensor Networks: The Case of Non-Informative Prior Knowledge

  • Kim, Myong-Hee;Park, Man-Gon
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.890-900
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    • 2010
  • The Bayesian networks methods provide an efficient tool for performing information fusion and decision making under conditions of uncertainty. This paper proposes Bayes estimators for the system effectiveness in energy saving of the wireless sensor networks by use of the Bayesian method under the non-informative prior knowledge about means of active and sleep times based on time frames of sensor nodes in a wireless sensor network. And then, we conduct a case study on some Bayesian estimation models for the system energy saving effectiveness of a wireless sensor network, and evaluate and compare the performance of proposed Bayesian estimates of the system effectiveness in energy saving of the wireless sensor network. In the case study, we have recognized that the proposed Bayesian system energy saving effectiveness estimators are excellent to adapt in evaluation of energy efficiency using non-informative prior knowledge from previous experience with robustness according to given values of parameters.

베이지안 망 연결 구조에 대한 데이터 군집별 기여도의 정량화 방법에 대한 연구 (Quantitative Annotation of Edges, in Bayesian Networks with Condition-Specific Data)

  • 정성원;이도헌;이광형
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.316-321
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    • 2007
  • 본 연구에서는 베이지안 망 구조 학습에서, 학습 데이터의 특정 부분집합이 학습된 망의 각 연결 구조(edge)의 형성에 기여하는 정도를 정량화하는 방법을 제안한다. 생물학 정보의 분석 등에 베이지안 망 학습을 이용하는 경우, 제안된 방법은 망의 각 연결 구조의 형성에 특정 군집 데이터가 기여하는 정도의 정량화가 가능하다. 제안된 방법의 유효성을 보이기 위해, 벤치마크 베이지안 망을 이용하여 제안된 방법이 망 연결 구조에 대한 데이터 군집별 기여도를 효과적으로 정량화 할 수 있음을 보인다.

A Matrix-Based Genetic Algorithm for Structure Learning of Bayesian Networks

  • Ko, Song;Kim, Dae-Won;Kang, Bo-Yeong
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제11권3호
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    • pp.135-142
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    • 2011
  • Unlike using the sequence-based representation for a chromosome in previous genetic algorithms for Bayesian structure learning, we proposed a matrix representation-based genetic algorithm. Since a good chromosome representation helps us to develop efficient genetic operators that maintain a functional link between parents and their offspring, we represent a chromosome as a matrix that is a general and intuitive data structure for a directed acyclic graph(DAG), Bayesian network structure. This matrix-based genetic algorithm enables us to develop genetic operators more efficient for structuring Bayesian network: a probability matrix and a transpose-based mutation operator to inherit a structure with the correct edge direction and enhance the diversity of the offspring. To show the outstanding performance of the proposed method, we analyzed the performance between two well-known genetic algorithms and the proposed method using two Bayesian network scoring measures.

전자무역의 베이지안 네트워크 개선방안에 관한 연구 (A Study on the Improvement of Bayesian networks in e-Trade)

  • 정분도
    • 통상정보연구
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    • 제9권3호
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    • pp.305-320
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    • 2007
  • With expanded use of B2B(between enterprises), B2G(between enterprises and government) and EDI(Electronic Data Interchange), and increased amount of available network information and information protection threat, as it was judged that security can not be perfectly assured only with security technology such as electronic signature/authorization and access control, Bayesian networks have been developed for protection of information. Therefore, this study speculates Bayesian networks system, centering on ERP(Enterprise Resource Planning). The Bayesian networks system is one of the methods to resolve uncertainty in electronic data interchange and is applied to overcome uncertainty of abnormal invasion detection in ERP. Bayesian networks are applied to construct profiling for system call and network data, and simulate against abnormal invasion detection. The host-based abnormal invasion detection system in electronic trade analyses system call, applies Bayesian probability values, and constructs normal behavior profile to detect abnormal behaviors. This study assumes before and after of delivery behavior of the electronic document through Bayesian probability value and expresses before and after of the delivery behavior or events based on Bayesian networks. Therefore, profiling process using Bayesian networks can be applied for abnormal invasion detection based on host and network. In respect to transmission and reception of electronic documents, we need further studies on standards that classify abnormal invasion of various patterns in ERP and evaluate them by Bayesian probability values, and on classification of B2B invasion pattern genealogy to effectively detect deformed abnormal invasion patterns.

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Bayesian Network를 이용한 댐 위험도 해석 모델 개발 (A Development of Dam Risk Analysis Model Using Bayesian Network)

  • 권현한;이종석
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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    • pp.373-373
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    • 2012
  • 위험도(risk)는 복잡성(complexity)과 불확실성(uncertainty)라는 2가지 주요 특징으로 인해 위험도를 정확하게 예측하는 것은 불가능하다. 대표적인 수공구조물인 댐이 각종 모니터링을 통해서 안전하다고 판단된다 하더라도 하류지역에 도시가 존재한다면 여전히 잔존위험도(residual risk)는 존재한다. 댐의 파괴가 일반적으로 발생하는 사상은 아니지만 대규모 인명피해, 재산 및 환경피해로 이어지기 때문에 작은 위험도라 할지라도 이에 대한 감시 및 관리가 필수적이다. 댐 위험도 분석을 위해서 Event Tree 또는 Fault Tree가 일반적인 해석 방법으로 이용되고 있으나 잠재적인 파괴모드에 대한 복잡성과 불확실성을 고려하는데 한계가 존재한다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해서 Bayesian Network 기반의 위험도 해석기법을 제안하고자 한다. 특히 수문학적 위험도와 관련된 분석을 위해서 Bayesian Network의 구성 방안, 매개변수 추정, 위험도 해석 등 기존 해석 방법을 개선한 댐 위험도 해석 기법을 개발하고자 하며 개발된 방법론을 국내 실제댐에 적용하여 적합성을 평가하였다.

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데이터마이닝의 베이지안 망 기법을 이용한 교통수단선택 모형의 설계 및 구축 (Design and Implementation of Travel Mode Choice Model Using the Bayesian Networks of Data Mining)

  • 김현기;김강수;이상민
    • 대한교통학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.77-86
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    • 2004
  • 데이터마이닝 (Data Mining)은 대용량의 데이터에 존재하는 관계, 패턴, 규칙 등을 효율적으로 탐색하여 이를 모형화함으로써, 유용한 정보로 추출 변환하는 일련의 과정이다. 특히 베이지안 망 (Bayesian Network)은 신경망, 유전자알고리즘 퍼지이론 등과 더불어 데이터마이닝의 중요한 기법 중의 하나로서 베이지안 통계 이론(Bayesian Statistics Theory)를 적용하여 변수들간의 확률적인 관계를 기호화함으로써, 설명변수들과 종속변수들간의 인과관계를 파악할 수 있다. 이 연구는 기존에 적용된 바가 없는 데이터마이닝의 베이지안 망을 이용하여 수도권 교통수단선택 모형을 구축한다. 2002년도 수도권 가구통행실태조사 자료의 사회 경제적 특성과 교통체계 특성을 반영하여 베이지안 망을 이용한 교통수단선택 모형을 설계 구축하여, 각 변수들간의 상관관계와 인과관계를 분석함으로써, 설명변수인 성과 연령의 구성비가 변하였을 때, 교통수단선택의 변화율(확률)을 예측한다. 이 연구를 통해 현실에서는 내재하나 설명변수간의 복잡한 상관성을 배제하고 설명변수들과 교통수단선택간의 단순한 직선관계를 가정하는 기존 교통수단선택 모형의 한계를 극복할 수 있는 가능성을 제시한다. 또한 선택되지 않은 교통수단에 대한 정보의 부족으로 인한 교통수단선택 모형 구축의 어려움을 극복한다. 또한 다양한 교통정책에 따른 교통수단선택의 변화를 실시간으로 시뮬레이션 할 수 있는 방법론을 개발한다.

베이지안 네트워크를 활용한 정신장애 질병 섬망(delirium)의 주요 요인 네트워크 규명 (Network Identification of Major Risk Factor Associated with Delirium by Bayesian Network)

  • 이제영;최영진
    • 응용통계연구
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    • 제24권2호
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    • pp.323-333
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    • 2011
  • 정신장애 질병과 관련된 인자를 찾기 위해 쉽고 간단하게 위험인자를 얻을 수 있는 로지스틱 회귀모형을 주로 이용하였다. 본 논문에서는 데이터마이닝 기업인 로지스틱 회귀모형과 신경망, C5.0, Cart, 베이지안 네트워크를 지저질환과 밀접하게 연관된 가역적 기질성 정신장애인 섬망(delirium) 자료에 적용하여 베이지안 네트워크 기법을 최적의 모형으로 선택하였다. 또한 베이지안 네트워크 기법을 활용하여 정신장애 질병인 섬망과 관련된 주요 위험인자 간 네트워크를 규명하였다.