클러스터링 알고리즘은 영역들간의 공간정보를 고려하지 않고 사전에 정의된 수만큼의 군집들로 분할하기 때문에 영상의 과분할을 유발하며, 이에 실제적인 응용분야에 적용하기에는 어려움이 존재한다. 본 논문에서는 클러스터링 알고리즘에 의해 획득한 군집들을 대상으로 보다 나은 분할결과를 획득하기 위한 후처리 방안으로, 비동질적인 군집의 재분류와 베이시안 알고리즘에 의한 유사영역의 합병알고리즘을 제안한다. 먼저, 클러스터링 알고리즘에 의해 분할된 영상의 군집들에 대해서 가장 비동질적인 군집을 선택하여 이를 나머지 군집들 중 하나로 재분류하며, 최소평균내부거리값에 의해 결정된 군집수만큼 반복적으로 수행된다. 그리고 여전히 존재하는 유사한 인접영역들을 제거하기 위해서 영역간의 Kullbeck-Leibler 거리값을 기반으로 베이시안 알고리즘을 이용한 영역 합병을 수행한다. 마지막으로, 제안한 방법의 유효함을 검증하기 위한 목적으로, 분할된 영역들의 우세컬러와 텍스처 정보를 기반으로 하는 SVM(support vector machine) 기반 영역분류시스템을 설계한다. 실험결과, 제안한 방법은 다양한 실험영상들에 대해서 단계별 더 나은 성능을 보였으며, 분할된 영역들의 분류에서도 효과적인 결과를 보여 제안방법의 유효함을 확인하였다.
In this paper, we introduce a comprehensive design methodology of Radial Basis Function Neural Networks (RBFNN) that is based on mechanism of clustering and optimization algorithm. We can divide some clusters based on similarity of input dataset by using clustering algorithm. As a result, the number of clusters is equal to the number of nodes in the hidden layer. Moreover, the centers of each cluster are used into the centers of each receptive field in the hidden layer. In this study, we have applied Fuzzy-C Means(FCM) and K-Means(KM) clustering algorithm, respectively and compared between them. The weight connections of model are expanded into the type of polynomial functions such as linear and quadratic. In this reason, the output of model consists of relation between input and output. In order to get the optimal structure and better performance, Particle Swarm Optimization(PSO) is used. We can obtain optimized parameters such as both the number of clusters and the polynomial order of weights connection through structural optimization as well as the widths of receptive fields through parametric optimization. To evaluate the performance of proposed model, NXT equipment offered by National Instrument(NI) is exploited. The situation awareness system-related intelligent model was built up by the experimental dataset of distance information measured between object and diverse sensor such as sound sensor, light sensor, and ultrasonic sensor of NXT equipment.
무선 센서 네트워크는 다양한 분야에서 활용 되어지고 있다. 무선 센서 네트워크는 보안, 군사감지, 환경관리, 산업제어, 홈 자동화 등 많은 영역에 적용된다. 하지만 네트워크를 구성하는 노드의 제한된 에너지에 한계로 활용범위가 제한되는 문제점이 있다. 본 논문에서는 대표적 라우팅 프로토콜 중 LEACH-C를 기반으로 네트워크의 전송을 개선하여 에너지를 효율적으로 사용하는 LEACH-CCBD(Low Energy Adaptive Clustering hierarchy - Centrailized with Cluster and Basestation Distance) 알고리즘을 제안한다. LEACH-CCBD 알고리즘은 클러스터 구성시 멤버노드들의 클러스터 소속에 대하여 멤버 노드로부터 클러스터의 거리와 클러스터 노드로부터 기지국까지의 거리를 합산한 값을 비교하여 선정 우선순위를 두어 클러스터 헤드를 소속시키는 기법이다. 제안한 LEACH-CCBD는 Matlab 시뮬레이션을 이용하여 각 프로토콜에 대한 성능 결과를 확인하였다. 실험결과 에너지 효율성이 LEACH, LEACH-C 알고리즘보다 우수함을 보였다.
네트워크 침입 탐지는 데이터마이닝 기법을 활용하면서 지속적으로 발전하여 왔다. 데이터마이닝에 의한 침입 탐지 기법에는 클래스 레이블을 이용한 감독 학습과 클래스 레이블이 없는 비감독 학습 방법이 있다. 본 논문에서는 클래스 레이블이 없는 비감독 학습 방법인 LBG 클러스터링 알고리즘을 이용하여 네트워크 침입 탐지 정확도를 높이는 방법을 연구하였다. 임의의 초기 중심값들로 시작하여 유클리디언 거리 기반에 의해 클러스터링을 수행하는 K-means 방법은 잡음(noisy) 데이터와 이상치(outlier)에 대하여 취약하다는 단점이 있다. 비균일이진 분할에 의한 클러스터링 알고리즘은 초기값 없이 이진분할에 의해 클러스터링을 수행하며 수행 속도가 빠르다. 본 논문에서는 이 두 알고리즘의 장단점을 통합한 EM(Expectation Maximization) 기반의 LBG 알고리즘을 네트워크 침입 탐지에 적용하였으며, KDD 컵 데이터셋을 대상으로 한 실험을 통하여 LBG 알고리즘을 이용함으로써 침입 탐지의 정확도를 높일 수 있음을 보였다.
고차원 데이터에서 클러스터를 찾아내는 문제는 그 중요성으로 인해 데이터 마이닝 분야에서 잘 알려져 있다. 클러스터 분석은 패턴 인식, 데이터 분석, 시장 분석 등의 여러 응용 분야에 광범위하게 사용되어지고 있다. 최근에 이 문제를 풀 수 있는 투영된 클러스터링이라는 새로운 방법론이 제기되었다. 이것은 먼저 각 후보 클러스터의 부분차원들을 선택하고 이를 근거로 한 거리 함수에 따라 가장 가까운 클러스터에 점이 배정된다. 우리는 고차원 데이터를 부분차원 클러스터링하는 새로운 알고리즘을 제안한다. 알고리즘의 주요한 세 부분은, $\circled1$적절한 개수의 점들을 갖는 여러 개의 후보 클러스터로 입력 점들을 분할하고, $\circled2$다음 단계에서 유용하지 않은 클러스터들을 제외하고, 그리고 $\circled3$선택된 클러스터들은 밀접도 함수를 사용하여 미리 정해진 개수의 클러스터들로 병합한다. 다른 클러스터링 알고리즘과 비교하여 제안된 알고리즘의 좋은 성능을 보여주기 위하여 많은 실험을 수행하였다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제8권8호
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pp.2833-2850
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2014
This paper proposes a novel framework for traffic video classification based on chaotic features. First, each pixel intensity series in the video is modeled as a time series. Second, the chaos theory is employed to generate chaotic features. Each video is then represented by a feature vector matrix. Third, the mean shift clustering algorithm is used to cluster the feature vectors. Finally, the earth mover's distance (EMD) is employed to obtain a distance matrix by comparing the similarity based on the segmentation results. The distance matrix is transformed into a matching matrix, which is evaluated in the classification task. Experimental results show good traffic video classification performance, with robustness to environmental conditions, such as occlusions and variable lighting.
A robust and efficient text extraction is very important for an accuracy of Optical Character Recognition (OCR) systems. Natural scene images with degradations such as uneven illumination, perspective distortion, complex background and multi color text give many challenges to computer vision task, especially in text extraction. In this paper, we propose a method for extraction of the text in signboard images based on a combination of mean shift algorithm and weighting scheme of hue and saturation in HSI color space for clustering algorithm. The number of clusters is determined automatically by mean shift-based density estimation, in which local clusters are estimated by repeatedly searching for higher density points in feature vector space. Weighting scheme of hue and saturation is used for formulation a new distance measure in cylindrical coordinate for text extraction. The obtained experimental results through various natural scene images are presented to demonstrate the effectiveness of our approach.
Due to the fact that 3D printing is applied to many areas of life, 3D printing models are often used illegally without any permission from the original providers. This paper presents a novel watermarking algorithm for the copyright protection and ownership identification for 3D printing based on the radius curvature of 3D triangle. 3D triangles are extracted and classified into groups based on radius curvature by the clustering algorithm, and then the mean radius curvature of each group will be computed for watermark embedding. The watermark data is embedded to the groups of 3D triangle by changing the mean radius curvature of each group. In each group, we select a 3D triangle which has the nearest radius curvature with the changed mean radius curvature. Finally, we change the vertices of the selected facet according to the changed radius curvature has been embedded watermark. In experiments, the distance error between the original 3D printing model and the watermarked 3D printing model is approximate zero, and the Bit Error Rate is also very low. From experimental results, we verify that the proposed algorithm is invisible and robustness with geometric attacks rotation, scaling and translation.
HAP(High Altitude Platform)은 지표면 17~22km위에 있는 성층권 영역에서 운행하는 정지 궤도 공중 플랫폼으로 공중에서의 MBS(Mobile Base Station)로서의 역할이 가능하다. HAP 기반 네트워크는 인공위성 시스템과 지상통신 시스템의 장점들을 가지고 있다. 본 논문에서는 HAP 기반망의 구성 및 그 유지를 위한 HAP MBS의 배치에 대해 연구한다. 이 연구를 위해 지상 이동 노드들을 클러스터링하기 위한 클러스터링 알고리즘이 사용되는데, 본 논문에서는 EM(Expectation Maximization) 클러스터링 알고리즘을 사용한다. 본 논문의 목표는 이동 통신 단말기들 간의 거리와, 각 단말기들의 이동속도를 고려하여 단말기들이 효율적으로 클러스터링 되어 HAP의 배치가 효율적일 수 있도록 EM 알고리즘을 적용 및 개선하고, 이 EM 알고리즘을 이용한 HAP MBS 배치기법을 인구밀도에 기반을 둔 RWP(Random Waypoint) 노드 모빌리티를 이용하여 그 성능을 평가한다.
Mean-reverting analysis refers to a way of estimating the underlining tendency after new data has evoked the variation in the equilibrium state. In this paper, we propose a new method to interpret the specular portraits of Premature Ventricular Contraction(PVC) arrhythmia by applying K-means unsupervised learning algorithm on electrocardiogram(ECG) data. Aiming at this purpose, we applied a mean-reverting model to analyse Heart Rate Variability(HRV) in terms of the modified poincare plot by considering PVC rhythm as the component of disrupting the homeostasis state. Based on our experimental tests on MIT-BIH ECG database, we can find the fact that the specular patterns portraited by K-means clustering on mean-reverting HRV data can be more clearly visible and the Euclidean metric can be used to identify the discrepancy between the normal sinus rhythm and PVC beats by the relative distance among cluster-centroids.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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