Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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제27권1호
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pp.22-28
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2017
The Convolutional Neural Network(CNN) can be divided into two stages: feature extraction and classification. The hyperparameters such as kernel size, number of channels, and stride in the feature extraction step affect the overall performance of CNN as well as determining the structure of CNN. In this paper, we propose a method to optimize the hyperparameter in CNN feature extraction stage using Parameter-Setting-Free Harmony Search (PSF-HS) algorithm. After setting the overall structure of CNN, hyperparameter was set as a variable and the hyperparameter was optimized by applying PSF-HS algorithm. The simulation was conducted using MATLAB, and CNN learned and tested using mnist data. We update the parameters for a total of 500 times, and it is confirmed that the structure with the highest accuracy among the CNN structures obtained by the proposed method classifies the mnist data with an accuracy of 99.28%.
International Journal of Advanced Culture Technology
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제7권4호
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pp.56-62
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2019
Recently, research using artificial neural networks has further expanded the field of neural network optimization and automatic structuring from improving inference accuracy. The performance of the machine learning algorithm depends on how the hyperparameters are configured. Open-source hyperparameter optimization software can be an important step forward in improving the performance of machine learning algorithms. In this paper, we review open-source hyperparameter optimization softwares.
Artificial Neural Networks (ANNs) are artificial learning algorithms that provide successful results in solving many machine learning problems such as classification, prediction, object detection, object segmentation, image and video classification. There is an increasing number of studies that use ANNs as a prediction tool in soil classification. The aim of this research was to understand the role of hyperparameter optimization in enhancing the accuracy of ANNs for soil type classification. The research results has shown that the hyperparameter optimization and hyperparamter optimized ANNs can be utilized as an efficient mechanism for increasing the estimation accuracy for this problem. It is observed that the developed hyperparameter tool (HyperNetExplorer) that is utilizing the Covariance Matrix Adaptation Evolution Strategy (CMAES), Genetic Algorithm (GA) and Jaya Algorithm (JA) optimization techniques can be successfully used for the discovery of hyperparameter optimized ANNs, which can accomplish soil classification with 100% accuracy.
This study explored the usefulness and implications of the Bayesian hyperparameter optimization in developing species distribution models (SDMs). A variety of machine learning (ML) algorithms, namely, support vector machine (SVM), random forest (RF), boosted regression tree (BRT), XGBoost (XGB), and Multilayer perceptron (MLP) were used for predicting the occurrence of four benthic macroinvertebrate species. The Bayesian optimization method successfully tuned model hyperparameters, with all ML models resulting an area under the curve (AUC) > 0.7. Also, hyperparameter search ranges that generally clustered around the optimal values suggest the efficiency of the Bayesian optimization in finding optimal sets of hyperparameters. Tree based ensemble algorithms (BRT, RF, and XGB) tended to show higher performances than SVM and MLP. Important hyperparameters and optimal values differed by species and ML model, indicating the necessity of hyperparameter tuning for improving individual model performances. The optimization results demonstrate that for all macroinvertebrate species SVM and RF required fewer numbers of trials until obtaining optimal hyperparameter sets, leading to reduced computational cost compared to other ML algorithms. The results of this study suggest that the Bayesian optimization is an efficient method for hyperparameter optimization of machine learning algorithms.
International journal of advanced smart convergence
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제6권4호
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pp.73-79
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2017
The Convolutional Neural Network (CNN) has shown an excellent performance in computer vision task. Applications of CNN include image classification, object detection in images, autonomous driving, etc. This paper will evaluate the performance of CNN model with ReLU and SELU as activation function. The evaluation will be performed on four different choices of hyperparameter which are initialization method, network configuration, optimization technique, and regularization. We did experiment on each choice of hyperparameter and show how it influences the network convergence and test accuracy. In this experiment, we also discover performance improvement when using SELU as activation function over ReLU.
Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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제21권3호
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pp.148-153
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2020
In order to obtain high accuracy with an convolutional neural network(CNN), it is necessary to set the optimal hyperparameters. However, the exact value of the hyperparameter that can make high performance is not known, and the optimal hyperparameter value is different based on the type of the dataset, therefore, it is necessary to find it through various experiments. In addition, since the range of hyperparameter values is wide and the number of combinations is large, it is necessary to find the optimal values of the hyperparameters after the experimental design in order to save time and computational costs. In this paper, we suggest an algorithm that use the design of experiments and grid search algorithm to determine the optimal hyperparameters for a classification problem. This algorithm determines the optima values of the hyperparameters that yields high performance using the factorial design of experiments. It is shown that the amount of computational time can be efficiently reduced and the accuracy can be improved by performing a grid search after reducing the search range of each hyperparameter through the experimental design. Moreover, Based on the experimental results, it was shown that the learning rate is the only hyperparameter that has the greatest effect on the performance of the model.
End-to-end (E2E) automatic speech recognition (ASR) has achieved promising performance gains with the introduced self-attention network, Transformer. However, due to training time and the number of hyperparameters, finding the optimal hyperparameter set is computationally expensive. This paper investigates the impact of hyperparameters in the Transformer network to answer two questions: which hyperparameter plays a critical role in the task performance and training speed. The Transformer network for training has two encoder and decoder networks combined with Connectionist Temporal Classification (CTC). We have trained the model with Wall Street Journal (WSJ) SI-284 and tested on devl93 and eval92. Seventeen hyperparameters were selected from the ESPnet training configuration, and varying ranges of values were used for experiments. The result shows that "num blocks" and "linear units" hyperparameters in the encoder and decoder networks reduce Word Error Rate (WER) significantly. However, performance gain is more prominent when they are altered in the encoder network. Training duration also linearly increased as "num blocks" and "linear units" hyperparameters' values grow. Based on the experimental results, we collected the optimal values from each hyperparameter and reduced the WER up to 2.9/1.9 from dev93 and eval93 respectively.
IEMEK Journal of Embedded Systems and Applications
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제18권6호
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pp.319-325
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2023
In this study, we proposed a method for hyperparameter optimization in the building and training of a deep learning model designed to process point cloud data collected by a millimeter-wave radar system. The primary aim of this study is to facilitate the deployment of a baseline model in resource-constrained IoT devices. We evaluated a RadHAR baseline deep learning model trained on a public dataset composed of point clouds representing five distinct human activities. Additionally, we introduced a coarse-to-fine hyperparameter optimization procedure, showing substantial potential to enhance model efficiency without compromising predictive performance. Experimental results show the feasibility of significantly reducing model size without adversely impacting performance. Specifically, the optimized model demonstrated a 3.3% improvement in classification accuracy despite a 16.8% reduction in number of parameters compared th the baseline model. In conclusion, this research offers valuable insights for the development of deep learning models for resource-constrained IoT devices, underscoring the potential of hyperparameter optimization and model size reduction strategies. This work contributes to enhancing the practicality and usability of deep learning models in real-world environments, where high levels of accuracy and efficiency in data processing and classification tasks are required.
International Journal of Computer Science & Network Security
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제24권2호
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pp.196-202
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2024
Currently, the second most devastating form of cancer in people, particularly in women, is Breast Cancer (BC). In the healthcare industry, Machine Learning (ML) is commonly employed in fatal disease prediction. Due to breast cancer's favorable prognosis at an early stage, a model is created to utilize the Dataset on Wisconsin Diagnostic Breast Cancer (WDBC). Conversely, this model's overarching axiom is to compare the effectiveness of five well-known ML classifiers, including Logistic Regression (LR), Decision Tree (DT), Random Forest (RF), K-Nearest Neighbor (KNN), and Naive Bayes (NB) with the conventional method. To counterbalance the effect with conventional methods, the overarching tactic we utilized was hyperparameter tuning utilizing the grid search method, which improved accuracy, secondary precision, third recall, and finally the F1 score. In this study hyperparameter tuning model, the rate of accuracy increased from 94.15% to 98.83% whereas the accuracy of the conventional method increased from 93.56% to 97.08%. According to this investigation, KNN outperformed all other classifiers in terms of accuracy, achieving a score of 98.83%. In conclusion, our study shows that KNN works well with the hyper-tuning method. These analyses show that this study prediction approach is useful in prognosticating women with breast cancer with a viable performance and more accurate findings when compared to the conventional approach.
Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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한국정보과학회 2007년도 가을 학술발표논문집 Vol.34 No.2 (C)
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pp.485-489
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2007
Gaussian process classifiers (GPCs) are fully statistical kernel classification models which have a latent function with Gaussian process prior Recently, EP approximation method has been proposed to infer the posterior over the latent function. It can have a special hyperparameter which can treat outliers potentially. In this paper, we propose the outlier robust algorithm which alternates EP and the hyperparameter updating until convergence. We also show its usefulness with the simulation results.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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