• 한국정보통신학회논문지
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• 제13권9호
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• pp.1905-1912
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• 2009

FCM 알고리즘은 입력 벡터와 각 클러스터의 유클리드 거리를 이용하여 구해진 소속도만를 비교하여 데이터를 분류하기 때문에 클러스터링 된 공간에서의 데이터들의 분포에 따라 바람직하지 못한 클러스터링 결과를 보일 수 있다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 대칭적 성질을 이용하는 대칭성 측도에 퍼지 이론을 적용하여 군집간의 거리에 따른 변화와 군집 중심의 위치, 그리고 군집 형태에 따라 영향을 덜 받는 개선된 FCM이 제안되었다. 본 논문에서는 효과적으로 패턴을 분류하기 위해 개선된 FCM 알고리즘을 적용한 개선된 하이브리드 네트워크를 제안한다. 제안된 하이브리드 네트워크는 개선된 FCM 알고리즘을 입력층과 중간층의 학습구조 적용하고 중간층과 출력층의 학습 구조는 일반화된 델타 학습법을 적용한다. 제안된 방법의 인식 성능을 평가하기 위해 2차원 좌표 평면 상의 데이터를 기존의 Max_Min 신경망을 이용한 FCM 기반 RBF 네트워크와 FCM 기반 RBF 네트워크, HCM 기반 네트워크와 제안된 방법 간의 학습 및 인식 성능을 비교 및 분석하였다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제29권1_2호
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• pp.80-90
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• 2002

클러스터링이란 한 군집에 포함된 데이터들 간의 유사한 성질을 갖도록 데이터들을 묶는 것으로 패턴인식, 영상처리 등의 공학 분야에 널리 적용되고 있을 뿐만 아니라, 최근 많은 관심의 대상이 되고 있는 데이터 마이닝의 주요 기술로서 활발히 응용되고 있다. 클러스터링에 있어서 K-means나 FCM(Fuzzy C-means)와 같은 기존의 알고리즘들은 지역적 최적해에 수렴하는 것과 사전에 클러스터 개수를 미리 결정해야 하는 문제점을 개선하였으며, 클러스터링의 특성을 분산도와 분리도로 정의하였다. 분산도는 임의의 클러스터의 중심으로부터 포함된 데이터들이 어느 정도 흩어져 있는지를 나타내는 척도인 반면, 분리도는 임의의 데이터와 모든 클러스터 중심간의 거리의 비율로서 얻어지는 소속정도를 고려하여 클러스터 중심간의 거리를 나타내는 척도이다. 이 두 척도를 이용하여 자동으로 적절한 클러스터 개수를 결정하게 하였다. 또한 진화알고리즘의 문제점인 탐색공간의 확대에 따른 수행시간의 증가는 휴리스틱 연산을 적용함으로써 크게 개선하였다. 제안한 알고리즘의 성능 및 타당성을 보이기 위해 이차원과 다차원 실험데이타를 사용하여 실험한 결과 제안한 알고리즘의 성능이 우수함을 나타내었다.

• 대한교통학회지
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• 제32권5호
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• pp.522-530
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• 2014

교통관리센터에 축적되어 있는 속도 이력데이터에는 반복 비반복 정체 시공간 전개에 대한 상세한 정보가 모두 들어있으나, 도해법에 의해 다루어져 왔기 때문에 많은 양의 이력데이터를 처리하여 교통상황예측이나 정보제공에 활용할 수 없는 한계가 존재하였다. 본 논문에서는, 기존의 Classification과 Density-Based Clustering 알고리즘을 속도 시공간 데이터 특성에 맞게 조합하고 변형하여 정체 시공간 영역을 자동 인식하는 알고리즘과, 정체파급길이, 파급속도, 해소속도 등 정체 시공간 전개 패턴의 특성치를 산정하는 알고리즘을 개발하였다, 본 알고리즘은, 교통관리센터에 축적되어 있는 방대한 양의 이력데이터를 자동으로 분석하여 자세한 정체 관련 정보를 추출할 수 있고, 산정된 특성치를 가지고 각 센터의 필요에 따라 다양한 정보를 2차 생성하고 활용할 수 있는 장점이 있다. 본 연구결과는 향후 반복 비반복 정체에 대한 예측과 대응이 획기적으로 개선되는데 초석이 될 것으로 기대된다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제14권1호
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• pp.57-62
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• 2004

본 논문에서는 연결 성분간의 공간적 간격에 기반하여 수표 영상 내의 필기체 문장 금액에서 단어를 효율적으로 추출하기 위한 방법을 제안한다. 인접한 연결 성분간의 거리측정을 위한 기존의 방식들은 과대추정 또는 과소추정 문제로 인한 단어 분리 오류를 초래할 수 있으나 본 논문에서는 이러한 문제를 줄이기 위해 각 측정 방식들을 수정 보완하였다. 또한 본 논문에서는 서로 다른 형태의 세 가지 거리 측정법들을 효과적으로 결합하여 각 개별 측정법이 가지는 단점을 상호 보완하고 전체 단어 추출 성능을 좀더 향상시킬 수 있는 4-클래스 군집화에 기반한 결합 방법을 새로이 제안하였다. 분장 금액에 대한 단어 추출 실험 결과로부터 수정된 각 거리 측정법이 대응되는 기존의 측정법에 비해 2-3% 정도 향상된 단어 분리율을 보임을 확인하였다. 또한 제안된 4-클래스 군집화에 기반한 결합 방식은 각 측정 방식에서 개별적으로 발생하는 에러뿐만 아니라 두 개의 방식에서 동시에 나타나는 에러도 효율적으로 감소시킴으로서 전체 단어 분리 성능을 향상 시킬수 있었다.

• Plant Biotechnology Reports
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• 제3권1호
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• pp.87-93
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• 2009

To determine whether pattern recognition based on metabolite fingerprinting for whole cell extracts can be used to discriminate cultivars metabolically, leaves and fruits of five commercial strawberry cultivars were subjected to Fourier transform infrared (FT-IR) spectroscopy. FT-IR spectral data from leaves were analyzed by principal component analysis (PCA) and Fisher's linear discriminant function analysis. The dendrogram based on hierarchical clustering analysis of these spectral data separated the five commercial cultivars into two major groups with originality. The first group consisted of Korean cultivars including 'Maehyang', 'Seolhyang', and 'Gumhyang', whereas in the second group, 'Ryukbo' clustered with 'Janghee', both Japanese cultivars. The results from analysis of fruits were the same as of leaves. We therefore conclude that the hierarchical dendrogram based on PCA of FT-IR data from leaves represents the most probable chemotaxonomical relationship between cultivars, enabling discrimination of cultivars in a rapid and simple manner.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제13권1호
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• pp.641-649
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• 2021

Fuel oil consumption (FOC) must be minimized to determine the economic route of a ship; hence, the ship power must be predicted prior to route planning. For this purpose, a numerical method using test results of a model has been widely used. However, predicting ship power using this method is challenging owing to the uncertainty of the model test. An onboard test should be conducted to solve this problem; however, it requires considerable resources and time. Therefore, in this study, a deep feed-forward neural network (DFN) is used to predict ship power using deep learning methods that involve data pattern recognition. To use data in the DFN, the input data and a label (output of prediction) should be configured. In this study, the input data are configured using ocean environmental data (wave height, wave period, wave direction, wind speed, wind direction, and sea surface temperature) and the ship's operational data (draft, speed, and heading). The ship power is selected as the label. In addition, various treatments have been used to improve the prediction accuracy. First, ocean environmental data related to wind and waves are preprocessed using values relative to the ship's velocity. Second, the structure of the DFN is changed based on the characteristics of the input data. Third, the prediction accuracy is analyzed using a combination comprising five hyperparameters (number of hidden layers, number of hidden nodes, learning rate, dropout, and gradient optimizer). Finally, k-means clustering is performed to analyze the effect of the sea state and ship operational status by categorizing it into several models. The performances of various prediction models are compared and analyzed using the DFN in this study.

• 정보처리학회논문지B
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• 제13B권5호
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• pp.541-546
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• 2006

데이터 마이닝은 방대한 양의 데이터를 다루는 응용영역에서 학습과 함께 연구되어 실세계의 문제를 해결할 수 있는 구체적인 방법을 제시해 주고 있다. 데이터 마이닝을 위한 보편적인 방법으로 사용되어 온 클러스터 분석 방법은 데이터의 양이 많아질수록, 실세계에서 직접 얻은 데이터일수록 경계가 불분명하고 처리과정에서 많은 오차가 발생하게 되어 직접 적용하고자할 때 고려해야할 점이 많다. 이를 위하여 퍼지 개념이 도입된 퍼지 클러스터링 방법론은 클러스터 타당성문제와 함께 널리 연구되어왔다. 본 논문에서는 클러스터링의 결과가 만들어 내는 오류 값을 최소화하는 방향으로 학습하는 비교사 학습신경망에 의하여 클러스터링이 이루어지고 이를 퍼지 성능 측정자에 의하여 평가하면서 최적의 클러스터 수를 찾아가는 적응형 데이터 마이닝 모델을 제안하고자 한다 또한 뉴스그룹의 텍스트 데이터를 처리하여 문서분류에 활용할 수 있음을 보임으로 제안된 모델의 타당성을 확인하고자 한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제6권3호
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• pp.81-88
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• 1996

클러스터링은 주어진 데이타 집합의 패턴을 비슷한 성질을 가지는 그룹으로 나누어 패턴 상호간의 관계를 정립하기 위한 방법론이다. 이러한 클러스터링 기법을 위하여 많은 알고리즘이 개발되었고, 패턴인식과 영상처리 등의 여러 공학영역에 적용되어 왔다. 대부분의 실세계 데이타는 그 경계가 명확하지 않으므로 그 특성을 보다 정확히 반영하기 위하여 퍼지이론이 도입되었다.이와 같은 클러스터 분석 방법은 보다 적절히 으용하기 위하여 클러스터링의 적절성을 평가하기 위한 방법론과 함께 연구되어야 한다. 이를 위하여 각 데이타 패턴이 얼마나 잘 분류되었는지를 수학적으로 계산하기 위한 함수들이 제안되었다. 그러나 클로스터 타당성 문제는 주어지 클러스터링 방법론의 특성, 그 알고리즘에서 사용한 파라메터의 성질, 주어진 입력 데이타 집합의 특성 등 여러 복잡한 상황을 포함하고 있으므로 기존의 연구에서와 같이 하나의 함수를 이용하여 해결하기는 어렵다. 그러므로 본 논문에서는 기존에 연구되어온 타당성 측정 함수를 조사하고 그의 단점을 고찰하여 이를 해결하기 위한 방법으로 4가지성능 측정자를 제안하고 이의 결합에 의하여 형성된 클러스터 타당성의 정도를 구하는 방법론을 제시하고자 한다. 또한 이러한 방법은 퍼지 클러스터링을 위한 학습 알고리즘과 결함하여 클러스터의 수나 데이타의 분포에 대한 정보없이 최적 클러스터를 찾아주는 방법에 응용될 수 있음을 보인다.

• 센서학회지
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• 제25권6호
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• pp.431-434
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• 2016

Currently, the radial basis function network (RBFN) and various other neural networks are employed to classify gases using chemical sensors arrays, and their performance is steadily improving. In particular, the identification performance of the RBFN algorithm is being improved by optimizing parameters such as the center, width, and weight, and improved algorithms such as the radial basis function network-stochastic gradient (RBFN-SG) and radial basis function network-normalized stochastic gradient (RBFN-NSG) have been announced. In this study, we optimized the number of centers, which is one of the parameters of the RBFN-NSG algorithm, and observed the change in the identification performance. For the experiment, repeated measurement data of 8 samples were used, and the elbow method was applied to determine the optimal number of centers for each sample of input data. The experiment was carried out in two cases(the only one center per sample and the optimal number of centers obtained by elbow method), and the experimental results were compared using the mean square error (MSE). From the results of the experiments, we observed that the case having an optimal number of centers, obtained using the elbow method, showed a better identification performance than that without any optimization.

• Smart Structures and Systems
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• 제18권3호
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• pp.525-540
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• 2016

The CFRP-confined circular concrete-filled steel tubular column is composed of concrete, steel, and CFRP. Its failure mechanics are complex. The most important difficulties are lack of an available method to establish a relationship between a specific damage mechanism and its acoustic emission (AE) characteristic parameter. In this study, AE technique was used to monitor the evolution of damage in CFRP-confined circular concrete-filled steel tubular columns. A fuzzy c-means method was developed to determine the relationship between the AE signal and failure mechanisms. Cluster analysis results indicate that the main AE sources include five types: matrix cracking, debonding, fiber fracture, steel buckling, and concrete crushing. This technology can not only totally separate five types of damage sources, but also make it easier to judge the damage evolution process. Furthermore, typical damage waveforms were analyzed through wavelet analysis based on the cluster results, and the damage modes were determined according to the frequency distribution of AE signals.