• 제목/요약/키워드: bayesian network

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장애인을 위한 상황인식 및 서비스 추론기술 개발 (Development of Context Awareness and Service Reasoning Technique for Handicapped People)

  • 고광은;신동준;심귀보
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.512-517
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    • 2008
  • 사회고령화, 장애인구 증가는 장애인을 위해 특화된 서비스를 제공하기 위한 유비쿼터스 컴퓨팅 관련기술의 개발이 필요함을 나타낸다. 이를 위해 기존의 일방적인 관계가 아닌 사용자와 유비쿼터스 환경간의 상호작용이 지원되는 상황인식 및 서비스 추론 기술의 개발이 필요하다. 기존의 상황인식과 관련 연구는 불확실한 실세계를 도메인으로 하기 때문에 전문가 시스템을 바탕으로 베이지안 네트워크(이하, BN)와 같은 확률 기반 표현 모델을 통해 주어진 상황을 인식하였다. 본 논문에서는 다변화하는 환경과 사용자나 개발자의 개입을 최소화한 상태에서의 상황인식을 고려하여 장애활동보조 서비스 어플리케이션 도메인을 정의하고 온톨로지를 기반으로 상황정보 모델을 정의한다. 결정된 상황정보모델을 이용해 BN의 구조학습을 적용한 후 응용서비스 개발의 차원에서 장애인을 위한 서비스, Activity를 결정한다. 최종적으로 BN의 Conditional Probability Table를 적절하게 정의한 후 주어지는 임의의 상황에서의 사용자의 Activity와 Service 상태변수 값을 확률 값을 표현함으로써 상황인식의 결과를 도출한다.

Causal Inference Network of Genes Related with Bone Metastasis of Breast Cancer and Osteoblasts Using Causal Bayesian Networks

  • Park, Sung Bae;Chung, Chun Kee;Gonzalez, Efrain;Yoo, Changwon
    • 대한골대사학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.251-266
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    • 2018
  • Background: The causal networks among genes that are commonly expressed in osteoblasts and during bone metastasis (BM) of breast cancer (BC) are not well understood. Here, we developed a machine learning method to obtain a plausible causal network of genes that are commonly expressed during BM and in osteoblasts in BC. Methods: We selected BC genes that are commonly expressed during BM and in osteoblasts from the Gene Expression Omnibus database. Bayesian Network Inference with Java Objects (Banjo) was used to obtain the Bayesian network. Genes registered as BC related genes were included as candidate genes in the implementation of Banjo. Next, we obtained the Bayesian structure and assessed the prediction rate for BM, conditional independence among nodes, and causality among nodes. Furthermore, we reported the maximum relative risks (RRs) of combined gene expression of the genes in the model. Results: We mechanistically identified 33 significantly related and plausibly involved genes in the development of BC BM. Further model evaluations showed that 16 genes were enough for a model to be statistically significant in terms of maximum likelihood of the causal Bayesian networks (CBNs) and for correct prediction of BM of BC. Maximum RRs of combined gene expression patterns showed that the expression levels of UBIAD1, HEBP1, BTNL8, TSPO, PSAT1, and ZFP36L2 significantly affected development of BM from BC. Conclusions: The CBN structure can be used as a reasonable inference network for accurately predicting BM in BC.

Bayesian Model for Cost Estimation of Construction Projects

  • Kim, Sang-Yon
    • 한국건축시공학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.91-99
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    • 2011
  • Bayesian network is a form of probabilistic graphical model. It incorporates human reasoning to deal with sparse data availability and to determine the probabilities of uncertain cases. In this research, bayesian network is adopted to model the problem of construction project cost. General information, time, cost, and material, the four main factors dominating the characteristic of construction costs, are incorporated into the model. This research presents verify a model that were conducted to illustrate the functionality and application of a decision support system for predicting the costs. The Markov Chain Monte Carlo (MCMC) method is applied to estimate parameter distributions. Furthermore, it is shown that not all the parameters are normally distributed. In addition, cost estimates based on the Gibbs output is performed. It can enhance the decision the decision-making process.

Bayesian Networks 이용한 EEG 신호에서의 사람의 감정인식 방법 개발 (Human Emotion Recognition Method using EEG Signals by Bayesian Networks)

  • 김호덕;심귀보
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국지능시스템학회 2008년도 춘계학술대회 학술발표회 논문집
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    • pp.151-154
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    • 2008
  • 본 논문은 Bayesian Networks를 이용해서 EEG 신호를 분석해서 사람의 감정을 분석하는 방법을 제안하였다. 현제 연구자들은 Electroencephalogram(EEG) 신호를 기반으로 사람의 두뇌와 컴퓨터의 인터페이스에 관한 연구를 하고 있다. 기존에는 간질이나 발작 등을 의학 분야와 사람의 정서에 따라 뇌파분석을 하는 심리학의 영역에서 연구가 되어져 왔다. 최근에는 사람의 두뇌와 컴퓨터 간의 인터페이스를 통한 여러 가지 공학적인 접근이 이루어지고 있다. 본 논문에서는 사람의 감정에 따라 Brain-Computer Interface (BCI)를 통해서 EEG 신호를 분석하고 잡음을 제거해서 보다 정확한 신호를 추출한 다음 각각의 주파수 영역으로 분류를 하였다. 분류된 값들은 Bayesian Networks를 이용해서 피 실험자가 어떠한 감정을 나타내는지 확률 값으로 나타낸다. 확률 값에 의해서 피 실험자가 어떠한 감정인지를 인식하게 되는 것이다.

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작은 데이터에 대한 베이지안망 분류기(BNC)의 베이지안 모델 평균화(BMA) 성능 평가 (Evaluation of Bayesian Model Averaging (BMA) of Bayesian Network Classifiers (BNCs) on Small Datasets)

  • 황규백;장병탁
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2003년도 가을 학술발표논문집 Vol.30 No.2 (1)
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    • pp.22-24
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    • 2003
  • 작은 데이터에서 베이지안망 분류기(Bayesian network classifier, BNC)를 학습할 때, 과대적합(overfitting)으로 인한 일반화 성능의 저하가 초래된다 이런 경우, 베이지안 모델 평균화(Bayesian model averaging, BMA)는 모델 자체에 대한 불확실성을 분석 과정에서 고려함으로써, 성능 저하를 피할 수 있는 수단을 제공한다. 본 논문에서는 BNC의 BMA의 작은 데이터에 대한 성능을 평가 및 분석한다. 특히, 노드의 순서에 대한 평균화의 효과가 연구된다. 인공데이터에 대한 실험 결과, 노드의 순서가 BNC의 BMA의 분류 성능에 미치는 영향은 지대하며, 이는 데이터의 크기가 극히 작은 경우의 성능 저하에 직접적인 원인이 된다.

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퍼지신경망을 사용한 네이브 베이지안 분류기의 분산 그래프 학습 (Learning Distribution Graphs Using a Neuro-Fuzzy Network for Naive Bayesian Classifier)

  • 전설위;임준식
    • 디지털융복합연구
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    • 제11권11호
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    • pp.409-414
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    • 2013
  • Naive Bayesian classifiers 네이브 베이지안 분류기는 샘플 데이터로부터 쉽게 구현될 수 있는 강력하고도 많이 사용되는 형식의 분류기다. 그러나 강한 조건부 독립성으로 인하여 효율이 저하되는 분류 결과를 초래한다. 일반적으로 네이브 베이지안 분류기는 연속성을 가진 특징 데이터의 우도를 처리하기 위해 가우시안 분산을 사용한다. 속성들의 확률밀도는 항상 가우시안 분산에 적합한 것만은 아니다. 또 다른 형식의 분류기는 지도학습을 통해 퍼지 규칙과 퍼지집합을 학습할 수 있는 퍼지신경망이다. 퍼지신경망과 네이브 베이지안 분류기간에는 구조적 유사성을 가지고 있기 때문에 퍼지신경망으로 학습된 분산 그래프를 네이브 베이지안 분류기에 적용하고자 하는 방안이 본 연구의 목적이다. 따라서 네이브 베이지안 분류기에 가우시안 분산 그래프를 사용한 결과와 퍼지 분산 그래프를 사용한 결과를 비교하였다. 이를 위해 leukemia와 colon의 DNA 마이크로어레이 데이터를 적용하여 분류하였다. 네이브 베이지안 분류기에 퍼지 분산 그래프를 사용한 결과 가우시안 분산 그래프를 사용한 결과보다 더 신뢰성이 있음을 보여주었다.

PERFORMANCE EVALUATION OF INFORMATION CRITERIA FOR THE NAIVE-BAYES MODEL IN THE CASE OF LATENT CLASS ANALYSIS: A MONTE CARLO STUDY

  • Dias, Jose G.
    • Journal of the Korean Statistical Society
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    • 제36권3호
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    • pp.435-445
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    • 2007
  • This paper addresses for the first time the use of complete data information criteria in unsupervised learning of the Naive-Bayes model. A Monte Carlo study sets a large experimental design to assess these criteria, unusual in the Bayesian network literature. The simulation results show that complete data information criteria underperforms the Bayesian information criterion (BIC) for these Bayesian networks.

Parallel Bayesian Network Learning For Inferring Gene Regulatory Networks

  • Kim, Young-Hoon;Lee, Do-Heon
    • 한국생물정보학회:학술대회논문집
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    • 한국생물정보시스템생물학회 2005년도 BIOINFO 2005
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    • pp.202-205
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    • 2005
  • Cell phenotypes are determined by the concerted activity of thousands of genes and their products. This activity is coordinated by a complex network that regulates the expression of genes. Understanding this organization is crucial to elucidate cellular activities, and many researches have tried to construct gene regulatory networks from mRNA expression data which are nowadays the most available and have a lot of information for cellular processes. Several computational tools, such as Boolean network, Qualitative network, Bayesian network, and so on, have been applied to infer these networks. Among them, Bayesian networks that we chose as the inference tool have been often used in this field recently due to their well-established theoretical foundation and statistical robustness. However, the relative insufficiency of experiments with respect to the number of genes leads to many false positive inferences. To alleviate this problem, we had developed the algorithm of MONET(MOdularized NETwork learning), which is a new method for inferring modularized gene networks by utilizing two complementary sources of information: biological annotations and gene expression. Afterward, we have packaged and improved MONET by combining dispersed functional blocks, extending species which can be inputted in this system, reducing the time complexities by improving algorithms, and simplifying input/output formats and parameters so that it can be utilized in actual fields. In this paper, we present the architecture of MONET system that we have improved.

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추천시스템을 위한 k-means 기법과 베이시안 네트워크를 이용한 가중치 선호도 군집 방법 (Clustering Method of Weighted Preference Using K-means Algorithm and Bayesian Network for Recommender System)

  • 박화범;조영성;고형화
    • Journal of Information Technology Applications and Management
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    • 제20권3_spc호
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    • pp.219-230
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    • 2013
  • Real time accessiblity and agility in Ubiquitous-commerce is required under ubiquitous computing environment. The Research has been actively processed in e-commerce so as to improve the accuracy of recommendation. Existing Collaborative filtering (CF) can not reflect contents of the items and has the problem of the process of selection in the neighborhood user group and the problems of sparsity and scalability as well. Although a system has been practically used to improve these defects, it still does not reflect attributes of the item. In this paper, to solve this problem, We can use a implicit method which is used by customer's data and purchase history data. We propose a new clustering method of weighted preference for customer using k-means clustering and Bayesian network in order to improve the accuracy of recommendation. To verify improved performance of the proposed system, we make experiments with dataset collected in a cosmetic internet shopping mall.

Collapse risk evaluation method on Bayesian network prediction model and engineering application

  • WANG, Jing;LI, Shucai;LI, Liping;SHI, Shaoshuai;XU, Zhenhao;LIN, Peng
    • Advances in Computational Design
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    • 제2권2호
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    • pp.121-131
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    • 2017
  • Collapse was one of the typical common geological hazards during the construction of tunnels. The risk assessment of collapse was an effective way to ensure the safety of tunnels. We established a prediction model of collapse based on Bayesian Network. 76 large or medium collapses in China were analyzed. The variable set and range of the model were determined according to the statistics. A collapse prediction software was developed and its veracity was also evaluated. At last the software was used to predict tunnel collapses. It effectively evaded the disaster. Establishing the platform can be subsequent perfect. The platform can also be applied to the risk assessment of other tunnel engineering.