• 제목/요약/키워드: k-NN algorithm

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반복적 고정분할 평균기법을 이용한 메모리기반 학습기법 (A Memory-based Learning using Repetitive Fixed Partitioning Averaging)

  • 이형일
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제10권11호
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    • pp.1516-1522
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    • 2007
  • FPA(Fixed Partition Averaging) 기법은 기억공간의 효율적인 사용과 분류성능의 향상을 위하여 제안되었던 메모리 기반 추론 기법으로 대상 패턴 공간을 분할 한 후 대표 패턴을 추출하여 분류 기준 패턴으로 사용한다. 이 기법은 메모리 사용 효율과 분류 성능 면에서 우수한 결과를 보인다. 그러나 여러 클래스가 혼합된 분할패턴공간의 경우에 원래의 패턴들을 그대로 저장하여 메모리와 분류성능에 부담으로 작용하는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 여러 클래스가 혼합된 분할공간에서 패턴비율을 고려하여 고정분할을 반복적으로 실행하여 초월평면을 생성하고 분류하는 반복적 고정분할평균기법을 제안한다. 본 논문에서 제안한 기법은 기존의 k-NN 기법과 비교하여 현저하게 줄어든 대표패턴을 이용하여 유사한 분류 성능을 보여주며, NGE 이론을 구현한 EACH 시스템과 FPA 기법 등과 비교하여 탁월한 분류 성능을 보여준다.

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유효 주파수 선택과 선형판별분석기법을 이용한 유도전동기 고장진단 시스템 (Induction Motor Diagnosis System by Effective Frequency Selection and Linear Discriminant Analysis)

  • 이대종;조재훈;윤종환;전명근
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.380-387
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    • 2010
  • 본 논문에서는 3상 유도전동기의 고장진단을 수행하기 위해 상호정보량과 선형판별분석기법에 기반을 둔 진단 알고리즘을 제안한다. 실험 장치는 유도전동기 구동의 기계적 모듈과 고장신호를 구하기 위한 데이터 획득 모듈로 구성하였다. 제안된 방법은 취득된 전류신호를 DFT에 의해 주파수 영역으로 변환한 후 분산정보를 이용하여 고장상태별로 차별성이 큰 순서대로 유효 주파수 성분을 추출한다. 다음 단계로 선택된 주파수 성분에 대해서 선형판별분석기법을 적용하여 고장상태별 특징들을 추출한 후 k-NN 분류기에 의해 유도전동기의 상태를 진단하게 된다. 제안된 방법의 타당성을 보이기 위해 다양한 조건하에서 실험한 결과 기존방법에 비하여 우수한 결과를 나타냈다.

Speaker Detection and Recognition for a Welfare Robot

  • Sugisaka, Masanori;Fan, Xinjian
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.835-838
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    • 2003
  • Computer vision and natural-language dialogue play an important role in friendly human-machine interfaces for service robots. In this paper we describe an integrated face detection and face recognition system for a welfare robot, which has also been combined with the robot's speech interface. Our approach to face detection is to combine neural network (NN) and genetic algorithm (GA): ANN serves as a face filter while GA is used to search the image efficiently. When the face is detected, embedded Hidden Markov Model (EMM) is used to determine its identity. A real-time system has been created by combining the face detection and recognition techniques. When motivated by the speaker's voice commands, it takes an image from the camera, finds the face inside the image and recognizes it. Experiments on an indoor environment with complex backgrounds showed that a recognition rate of more than 88% can be achieved.

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Cell Transmission Model 시뮬레이션을 기반으로 한 클라우드 환경 아래에서의 고속도로 교통 예측 및 최적 제어 시스템 개발 (Development of Traffic Prediction and Optimal Traffic Control System for Highway based on Cell Transmission Model in Cloud Environment)

  • 탁세현;여화수
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.68-80
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    • 2016
  • 자율주행 차량은 다양한 센서를 활용하여 사람과 유사한 수준으로 실시간 도로환경 변화를 인지, 환경 변화에 대한 적절한 판단 및 제어를 수행하여야 한다. 특히 영상센서는 차선인식 기능을 통해 주행방향 결정 및 차로이탈 방지 등 조향제어 수행을 위한 인지에 활용된다. 하지만 관련 성능기준은 ADAS(Advanced Driver Assistance System)와 연계된 '운전자 보조' 역할에 초점이 맞춰져, 자율주행시 요구되는 '주체적 상황 인지'를 위한 성능조건과 다를 것으로 판단된다. 본 연구에서는 자율주행시 차선인식 기능이 정상적으로 작동되지 않는 상황이 지속될 때 차량 진행방향과 도로 선형방향의 불일치에 따라 발생되는 횡방향 차로이탈을 차량의 이동 궤적을 기반하여 추정하고, 안전성 확보를 위한 차로이탈 허용 수준 및 영상센서 성능수준을 제시하였다. 분석 결과 승용차 조건에서 차선인식 기능이 1초 이상 연속적인 오작동을 일으킨다면 차로이탈에 의한 위험한 상황에 놓일 수 있는 것으로 나타났다. 따라서 자율주행 차량을 위한 차선인식 기능 평가 시 현재 기준보다 큰 횡방향 차로이탈상황에 대한 검토가 필요할 것으로 판단된다.

대용량 이동객체의 위치정보 관리를 위한 S-GRID를 이용한 분산 그리드 기법 (Distributed Grid Scheme using S-GRID for Location Information Management of a Large Number of Moving Objects)

  • 김영창;김영진;장재우
    • 한국공간정보시스템학회 논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.11-19
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    • 2008
  • 최근 모바일 기기 및 무선 통신의 발달로 인하여 다양한 위치 기반 서비스에 대한 연구가 증대되고 있으며, 이러한 위치 기반 서비스의 대표적 질의인 k-최근접 질의를 효율적으로 처리하기 위한 연구가 활발히 수행되어 왔다. 기존 연구들은 질의 처리 성능의 향상을 위해, 공간 네트워크 상의 POI와 노드 사이의 거리를 미리 계산하는 pre-computation 기법을 사용한다. 그러나 이러한 pre-computation 기법들은 검색 대상이 되는 POI의 변경을 효과적으로 처리하지 못하는 단점을 갖는다. 본 논문에서는 기존 pre-computation 기법들의 단점을 극복하고, 대용량 이동객체의 위치정보를 효율적으로 관리하기 위하여 S-GRID를 이용한 분산 그리드 기법을 제안한다. 아울러 제안하는 분산 그리드 기법을 위한 k-최근접 질의 처리 알고리즘을 제시한다. 마지막으로, S-GRID 및 분산 그리드 기법의 k-최근접 질의처리 알고리즘의 성능 평가를 통해, 제안하는 기법의 우수성을 입증한다.

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데이터 크기에 따른 k-NN의 예측력 연구: 삼성전자주가를 사례로 (The Effect of Data Size on the k-NN Predictability: Application to Samsung Electronics Stock Market Prediction)

  • 천세학
    • 지능정보연구
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    • 제25권3호
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    • pp.239-251
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    • 2019
  • 본 논문은 학습데이터의 크기에 따른 사례기반추론기법이 주가예측력에 어떻게 영향을 미치는지 살펴본다. 삼성전자 주가를 대상을 학습데이터를 2000년부터 2017년까지 이용한 경우와 2015년부터 2017년까지 이용한 경우를 비교하였다. 테스트데이터는 두 경우 모두 2018년 1월 1일부터 2018년 8월 31일까지 이용하였다. 시계 열데이터의 경우 과거데이터가 얼마나 유용한지 살펴보는 측면과 유사사례개수의 중요성을 살펴보는 측면에서 연구를 진행하였다. 실험결과 학습데이터가 많은 경우가 그렇지 않은 경우보다 예측력이 높았다. MAPE을 기준으로 비교할 때, 학습데이터가 적은 경우, 유사사례 개수와 상관없이 k-NN이 랜덤워크모델에 비해 좋은 결과를 보여주지 못했다. 그러나 학습데이터가 많은 경우, 일반적으로 k-NN의 예측력이 랜덤워크모델에 비해 좋은 결과를 보여주었다. k-NN을 비롯한 다른 데이터마이닝 방법론들이 주가 예측력 제고를 위해 학습데이터의 크기를 증가시키는 것 이외에, 거시경제변수를 고려한 기간유사사례를 찾아 적용하는 것을 제안한다.

k-Nearest Neighbor 알고리즘을 이용한 도심 내 주요 도로 구간의 교통속도 단기 예측 방법 (Short-Term Prediction of Vehicle Speed on Main City Roads using the k-Nearest Neighbor Algorithm)

  • 모하메드 아리프 라시이디;김정민;류광렬
    • 지능정보연구
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    • 제20권1호
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    • pp.121-131
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    • 2014
  • 교통속도는 교통 문제를 해결하기 위한 중요한 지표 중 하나이다. 이를 이용하여 교통혼잡 탐지, 주행 시간 예측, 도로 설계와 같은 다양한 문제 해결에 활용할 수 있다. 따라서 정확한 교통속도 예측은 지능형 교통 시스템의 개발에 있어 필수적인 요소라고 할 수 있다. 본 논문에서는 대한민국 부산시의 특정 도로를 대상으로 교통 속도에 대한 분석 및 예측을 수행하였다. 과거 연구에서는 대상 도로의 속도 예측을 위해 과거 대상 도로의 교통속도 이력 데이터만을 사용하였다. 그러나 실제 대상 도로의 교통 상황은 인접한 도로의 교통 상황의 영향을 받게 된다. 따라서 본 논문에서는 실제 부산시의 과거 교통속도 이력 데이터를 기반으로 대상 도로와 인접 도로를 모두 고려하여 교통속도 예측 모델의 학습을 위한 속성을 추출하였다. 이와 같이 후보 속성들을 추출 한 후 선형 회귀 (linear regression), 모델 트리 (model tree) 및 k-nearest neighbor (k-NN) 기법을 이용하여 속성의 부분집합 선택 (feature subset selection)과 교통속도 예측 모델 생성을 수행하였다. 실험 결과 주어진 교통 데이터에서 k-NN 기법은 선형 회귀 및 모델 트리 기법에 비해 평균절대백분율오차 (mean absolute percent error, MAPE)와 제곱근평균제곱오차 (root mean squared error, RMSE) 측면에서 더 나은 성능을 보임을 확인하였다.

ART2 신경회로망을 이용한 선형 시스템의 다중고장진단 (Multiple faults diagnosis of a linear system using ART2 neural networks)

  • 이인수;신필재;전기준
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제3권3호
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    • pp.244-251
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    • 1997
  • In this paper, we propose a fault diagnosis algorithm to detect and isolate multiple faults in a system. The proposed fault diagnosis algorithm is based on a multiple fault classifier which consists of two ART2 NN(adaptive resonance theory2 neural network) modules and the algorithm is composed of three main parts - parameter estimation, fault detection and isolation. When a change in the system occurs, estimated parameters go through a transition zone in which residuals between the system output and the estimated output cross the threshold, and in this zone, estimated parameters are transferred to the multiple faults classifier for fault isolation. From the computer simulation results, it is verified that when the proposed diagnosis algorithm is performed successfully, it detects and isolates faults in the position control system of a DC motor.

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An Approach of Dimension Reduction in k-Nearest Neighbor Based Short-term Load Forecasting

  • Chu, FaZheng;Jung, Sung-Hwan
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제20권9호
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    • pp.1567-1573
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    • 2017
  • The k-nearest neighbor (k-NN) algorithm is one of the most widely used benchmark algorithm in classification. Nowadays it has been further applied to predict time series. However, one of the main concerns of the algorithm applied on short-term electricity load forecasting is high computational burden. In the paper, we propose an approach of dimension reduction that follows the principles of highlighting the temperature effect on electricity load data series. The results show the proposed approach is able to reduce the dimension of the data around 30%. Moreover, with temperature effect highlighting, the approach will contribute to finding similar days accurately, and then raise forecasting accuracy slightly.

Automated Classification of Audio Genre using Sequential Forward Selection Method

  • Lee Jong Hak;Yoon Won lung;Lee Kang Kyu;Park Kyu Sik
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2004년도 학술대회지
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    • pp.768-771
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    • 2004
  • In this paper, we propose a content-based audio genre classification algorithm that automatically classifies the query audio into five genres such as Classic, Hiphop, Jazz, Rock, Speech using digital signal processing approach. From the 20 second query audio file, 54 dimensional feature vectors, including Spectral Centroid, Rolloff, Flux, LPC, MFCC, is extracted from each query audio. For the classification algorithm, k-NN, Gaussian, GMM classifier is used. In order to choose optimum features from the 54 dimension feature vectors, SFS (Sequential Forward Selection) method is applied to draw 10 dimension optimum features and these are used for the genre classification algorithm. From the experimental result, we verify the superior performance of the SFS method that provides near $90{\%}$ success rate for the genre classification which means $10{\%}$-$20{\%}$ improvements over the previous methods

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