• 제목/요약/키워드: k-NN Algorithm

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영상 분할을 위한 퍼지 커널 K-nearest neighbor 알고리즘 (Fuzzy Kernel K-Nearest Neighbor Algorithm for Image Segmentation)

  • 최병인;이정훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.828-833
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    • 2005
  • 커널 기법은 데이터를 high dimension 상의 속성 공간으로 mapping함으로써 복잡한 분포를 가지는 데이터에 대하여 기존의 선형 분류 알고리즘들의 성능을 향상시킬 수 있다r4]. 본 논문에서는 기존의 유클리디안 거리측정방법 대신에 커널 함수에 의한 속성 공간의 거리측정방법을 fuzzy K-nearest neighbor(fuzzy K-NN) 알고리즘에 적용한 fuzzy kernel K-nearest neighbor(fuzzy kernel K-NN) 알고리즘을 제안한다. 제시한 알고리즘은 데이터에 대한 적절한 커널 함수의 선택으로 기존 알고리즘의 성능을 향상시킬 수 있다. 제시한 알고리즘의 타당성을 보이기 위하여 여러 데이터 집합에 대한 실험결과와 실제 영상의 분할 결과를 보일 것이다.

Design of Case-based Intelligent Wheelchair Monitoring System

  • Kim, Tae Yeun;Seo, Dae Woong;Bae, Sang Hyun
    • 통합자연과학논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.162-170
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    • 2017
  • In this paper, it is aim to implement a wheelchair monitoring system that provides users with customized medical services easily in everyday life, together with mobility guarantee, which is the most basic requirement of the elderly and disabled persons with physical disabilities. The case-based intelligent wheelchair monitoring system proposed in this study is based on a case-based k-NN algorithm, which implements a system for constructing and inferring examples of various biometric and environmental information of wheelchair users as a knowledge database and a monitoring interface for wheelchair users. In order to confirm the usefulness of the case-based k-NN algorithm, the SVM algorithm showed an average accuracy of 84.2% and the average accuracy of the proposed case-based k-NN algorithm was 86.2% And showed higher performance in terms of accuracy. The system implemented in this paper has the advantage of measuring biometric information and data communication regardless of time and place and it can provide customized service of wheelchair user through user friendly interface.

GAVaPS를 이용한 다수 K-Nearest Neighbor classifier들의 Feature 선택 (Feature Selection for Multiple K-Nearest Neighbor classifiers using GAVaPS)

  • 이희성;이제헌;김은태
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.871-875
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    • 2008
  • 본 논문은 개체 변환 유전자 알고리즘을 (GAVaPS) 이용하여 k-nearest neighbor (k-NN) 분류기에서 사용되는 특징들을 선정하는 방법을 제시한다. 우리는 다수의 k-NN 분류기들을 사용하기 때문에 사용되는 특징들을 선정하는 문제는 매우 탐색 영역이 크고 해결하기 어려운 문제이다. 따라서 우리는 효과적인 특징득의 선정을 위해 일반적인 유전자 알고리즘 (GA) 보다 효율적이라고 알려진 개체군 변환 유전자 알고리즘을 사용한다. 또한 다수 k-NN 분류기를 개체군 변환 유전자 알고리즘으로 효과적으로 결합하는 방법을 제시한다. 제안하는 알고리즘의 우수성을 여러 실험을 통해 보여준다.

Neural network based model for seismic assessment of existing RC buildings

  • Caglar, Naci;Garip, Zehra Sule
    • Computers and Concrete
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    • 제12권2호
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    • pp.229-241
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    • 2013
  • The objective of this study is to reveal the sufficiency of neural networks (NN) as a securer, quicker, more robust and reliable method to be used in seismic assessment of existing reinforced concrete buildings. The NN based approach is applied as an alternative method to determine the seismic performance of each existing RC buildings, in terms of damage level. In the application of the NN, a multilayer perceptron (MLP) with a back-propagation (BP) algorithm is employed using a scaled conjugate gradient. NN based model wasd eveloped, trained and tested through a based MATLAB program. The database of this model was developed by using a statistical procedure called P25 method. The NN based model was also proved by verification set constituting of real existing RC buildings exposed to 2003 Bingol earthquake. It is demonstrated that the NN based approach is highly successful and can be used as an alternative method to determine the seismic performance of each existing RC buildings.

대용량 자료에 대한 밀도 적응 격자 기반의 k-NN 회귀 모형 (Density Adaptive Grid-based k-Nearest Neighbor Regression Model for Large Dataset)

  • 유의기;정욱
    • 품질경영학회지
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    • 제49권2호
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    • pp.201-211
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    • 2021
  • Purpose: This paper proposes a density adaptive grid algorithm for the k-NN regression model to reduce the computation time for large datasets without significant prediction accuracy loss. Methods: The proposed method utilizes the concept of the grid with centroid to reduce the number of reference data points so that the required computation time is much reduced. Since the grid generation process in this paper is based on quantiles of original variables, the proposed method can fully reflect the density information of the original reference data set. Results: Using five real-life datasets, the proposed k-NN regression model is compared with the original k-NN regression model. The results show that the proposed density adaptive grid-based k-NN regression model is superior to the original k-NN regression in terms of data reduction ratio and time efficiency ratio, and provides a similar prediction error if the appropriate number of grids is selected. Conclusion: The proposed density adaptive grid algorithm for the k-NN regression model is a simple and effective model which can help avoid a large loss of prediction accuracy with faster execution speed and fewer memory requirements during the testing phase.

데이터베이스 워크로드 식별을 위한 수정된 퍼지 k-NN 알고리즘 (A Modified Fuzzy k-NN Algorithm for Identifying Database Workloads)

  • 오정석;이상호
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2005년도 가을 학술발표논문집 Vol.32 No.2 (2)
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    • pp.70-72
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    • 2005
  • 데이터베이스 관리자는 효과적인 데이터베이스 관리를 위해 워크로드 특성을 잘 알아야 한다. 워크로드 특성은 데이터베이스 응용분야에 따라 다르며, 데이터베이스 환경에서 하나 이상의 응용 분야가 수행될 수 있다. 복합적인 데이터베이스 응용 분야 때문에, 관리자가 데이터베이스 시스템에서 발생하는 워크로드를 식별하기가 더욱 어려워졌다. 복합적인 데이터베이스 응용 분야의 효과적인 데이터베이스 관리를 수행하기 위해 워크로드를 식별할 수 있는 방법이 요구된다. 이를 위해, 본 연구는 TPC-C와 TPC-W 성능평가의 워크로드와 두 성능평가의 혼합된 워크로드들을 생성하여 워크로드 식별을 수행하였다. 워크로드 식별은 퍼지 k-NN 알고리즘을 수정하여 진행하였다. 수정된 k-NN 알고리즘은 혼합 비율에 따라 시험 워크로드 데이터와 훈련 워크로드 데이터간의 워크로드 식별 실험에 사용되었고, 분류를 위한 k-NN, 퍼지 k-NN, 분산 가중치 퍼지 k-NN 알고리즘의 결과와 비교되었다. 수정된 k-NN 알고리즘은 다른 알고리즘보다 k 인자에 따른 변동과 오차율이 감소하여 워크로드 식별에 더 적합함을 보였다. 본 논문의 결과는 복합된 데이터베이스 응용 분야의 특성을 보이는 데이터베이스 환경에서 워크로드 식별 정보를 창조하여 융통성 있는 튜닝 기법을 고려하는데 기여한다.

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최적의 인공신경망 구조 설계를 통한 지반 물성치 추정 (Evaluation of Geotechnical Parameters Based on the Design of Optimal Neural Network Structure)

  • 박형일;황대진;권기철;이승래
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제21권9호
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    • pp.25-34
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    • 2005
  • 본 연구에서는 최적의 인공신경망 구조 설계를 위하여 인공신경망과 유전자 알고리즘이 결합된 신경망구조 설계기법이 제안되었다. 저자들은 신경망 구조설계시 인공지능 적용에 따른 계산적인 복잡함을 줄이며, 신경망에 의한 예측의 정확성을 증가시키기 위하여 인공신경망과 유전자 알고리즘의 특성을 조합하였다. 최적의 신경망 구조를 얻기 위하여 신경망 구조의 설계변수들에 대한 유전자 선별기법을 적용하였다. 제안된 합성 기법의 적용성을 평가하기 위하여 여러 지반공학 물성치들을 추정하는 해석에 적용되었다.

Research on Fault Diagnosis of Wind Power Generator Blade Based on SC-SMOTE and kNN

  • Peng, Cheng;Chen, Qing;Zhang, Longxin;Wan, Lanjun;Yuan, Xinpan
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제16권4호
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    • pp.870-881
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    • 2020
  • Because SCADA monitoring data of wind turbines are large and fast changing, the unbalanced proportion of data in various working conditions makes it difficult to process fault feature data. The existing methods mainly introduce new and non-repeating instances by interpolating adjacent minority samples. In order to overcome the shortcomings of these methods which does not consider boundary conditions in balancing data, an improved over-sampling balancing algorithm SC-SMOTE (safe circle synthetic minority oversampling technology) is proposed to optimize data sets. Then, for the balanced data sets, a fault diagnosis method based on improved k-nearest neighbors (kNN) classification for wind turbine blade icing is adopted. Compared with the SMOTE algorithm, the experimental results show that the method is effective in the diagnosis of fan blade icing fault and improves the accuracy of diagnosis.

Landsat TM 위성영상과 비율영상을 적용한 지상부 탄소 저장량 추정 - $k$NN 알고리즘 및 회귀 모델을 중점적으로 (Estimation of Aboveground Biomass Carbon Stock Using Landsat TM and Ratio Images - $k$NN algorithm and Regression Model Priority)

  • 유수홍;허준;정재훈;한수희;김경민
    • 대한공간정보학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.39-48
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    • 2011
  • 대기 중 온실가스 증가로 인한 지구온난화의 영향으로 각종 자연 재해가 증가하면서, 온실가스에서 가장 큰 비율을 차지하는 이산화탄소의 자연 포집지인 산림이 저장하고 있는 탄소량을 추정하기 위한 많은 연구가 진행 중에 있다. 하지만 국내 지역의 환경에 적합한 탄소저장량 추정 기법 및 자료 선정에 대한 연구는 아직 부족한 상황으로, 이에 대한 연구가 요구되고 있다. 본 논문에서는 전 세계적으로 탄소저장량 추정에 보편적으로 이용되고 있는 회귀 모델과 $k$NN($k$-Nearest Neighbor) 알고리즘을 이용하여 충청북도 단양군을 대상으로 산림이 저장하고 있는 탄소 저장량을 추정하고 결과를 비교 분석하였다. 연구 자료로써 Landsat TM 영상과 제5차 NFI(National Forest Inventory) 자료를 이용하였으며, 지형효과 보정 및 식생 구분에 특화된 다양한 비율영상을 사용하였다. 분석 결과, 단양군의 탄소저장량 추정에는 회귀 모델보다 $k$NN 알고리즘을 이용하는 것이 더 유리하며, 비율영상의 경우 정확도 향상에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.

맵리듀스 기반 kNN join 질의처리 알고리즘의 설계 및 성능평가 (Design and Performance Analysis of MapReduce-based kNN join Query Processing Algorithm)

  • 김태훈;이현조;장재우
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2014년도 추계학술발표대회
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    • pp.733-736
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    • 2014
  • 최근 대용량 데이터에 대한 효율적인 데이터 분석 기법이 활발히 연구되고 있다. 대표적인 기법으로는 맵리듀스 환경에서 보로노이 다이어그램을 이용한 k 최근접점 조인(VkNN-join) 알고리즘이 존재한다. VkNN-join 알고리즘은 부분집합 Ri에 연관된 부분집합 Sj만을 후보탐색 영역으로 선정하여 질의를 처리하기 때문에 질의처리 시간을 감소시킨다. 그러나 VkNN-join은 색인 구축 비용이 높으며, kNN 연산 오버헤드가 큰 문제점이 존재한다. 이를 해결하기 위해, 본 논문에서는 대용량 데이터 분석을 위한 맵리듀스 기반 kNN join 질의처리 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 시드 기반의 동적 분할을 통해 색인구조 구축비용을 감소시킨다. 또한 시드 간 평균 거리를 기반으로 후보 영역을 선정함으로써, 연산 오버헤드를 감소시킨다. 아울러, 성능 평가를 통해 제안하는 기법이 질의처리 시간 측면에서 기존 기법에 비해 우수함을 나타낸다.