• 제목/요약/키워드: k-means clustering Algorithm

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Wavelet을 이용한 K-means clustering algorithm의 초기화

  • 김국환;장우진;이준석
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한산업공학회/한국경영과학회 2006년도 춘계공동학술대회 논문집
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    • pp.305-312
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    • 2006
  • K-means clustering algorithm 에서 주로 이루어지는 랜덤 초기화 (random initialization) 방법은 전역 최적화된 해(global minimum)를 찾아내기에 문제점을 지니고 있다. 즉, 여러 횟수의 알고리듬 반복(iteration)을 실행하더라도 전역 최적화된 해를 찾아내기가 매우 힘들며 주어진 자료의 크기(data size)가 큰 경우에 있어서 이는 거의 불가능하다. 본 논문은 이러한 문제점들을 극복하기 위한 방안으로, wavelet을 이용하여 최적의 초기 군집 중심점(initial clustering center)들을 선택하는 방법을 제시한다. 즉, 웨이블릿을 이용한 효과적인 초기화 (initialization)를 통해서 작은 알고리듬 반복 횟수만으로도 전역 최적화에 도달하는 초기화 방법을 기술한다. 이런 초기화 방법이 군집 알고리즘에 사용될 경우, 온라인상에서 실시간 이루어지는 군집 분석에 큰 도움이 된 수 있다.

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예측 데이터를 이용한 빠른 K-Means 알고리즘 (Fast K-Means Clustering Algorithm using Prediction Data)

  • 지태창;이현진;이일병
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.106-114
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    • 2009
  • 본 논문에서 K-Means 군집화 알고리즘을 빠르게 적용하는 방법을 제안했다. 제안하는 알고리즘의 특징은 속도 향상을 위해 변화될 가능성이 있는 데이터를 예측하는 것이다. 군집화 알고리즘의 각 단계에서 군집이 변경될 가능성이 있는 데이터만 선택하여 군집 중심과의 거리를 계산함으로써 전체 군집 계산 시간을 줄일 수 있었다. 군집이 변화될 예측 데이터를 계산할 때는 K-Means 알고리즘을 적용하면서 생성되는 거리 정보를 사용함으로써 추가되는 계산 시간이 적고, 특히, 거리 정보를 이용하기 때문에 차원의 개수에는 영향을 덜 받는 알고리즘을 제안할 수 있었다. 제안하는 알고리즘의 성능 비교를 위해서 원래의 K-Means인 Lloyd's와 이를 개선한 KMHybrid와 비교했다. 제안하는 알고리즘은 대용량 데이터( 입력 데이터의 크기가 크고, 데이터의 차원이 크며, 군집의 개수가 많은 경우)의 경우에 Lloyd's와 KMHybrid보다 높은 속도 향상을 보였다.

Pattern Analysis and Performance Comparison of Lottery Winning Numbers

  • Jung, Yong Gyu;Han, Soo Ji;kim, Jae Hee
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제6권1호
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    • pp.16-22
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    • 2014
  • Clustering methods such as k-means and EM are the group of classification and pattern recognition, which are used in management science and literature search widely. In this paper, k-means and EM algorithm are compared the performance using by Weka. The winning Lottery numbers of 567 cases are experimented for our study and presentation. Processing speed of the k-means algorithm is superior to the EM algorithm, which is about 0.08 seconds faster than the other. As the result it is summerized that EM algorithm is better than K-means algorithm with comparison of accuracy, precision and recall. While K-means is known to be sensitive to the distribution of data, EM algorithm is probability sensitive for clustering.

다차원 데이터에 대한 심층 군집 네트워크의 성능향상 방법 (Performance Improvement of Deep Clustering Networks for Multi Dimensional Data)

  • 이현진
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제21권8호
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    • pp.952-959
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    • 2018
  • Clustering is one of the most fundamental algorithms in machine learning. The performance of clustering is affected by the distribution of data, and when there are more data or more dimensions, the performance is degraded. For this reason, we use a stacked auto encoder, one of the deep learning algorithms, to reduce the dimension of data which generate a feature vector that best represents the input data. We use k-means, which is a famous algorithm, as a clustering. Sine the feature vector which reduced dimensions are also multi dimensional, we use the Euclidean distance as well as the cosine similarity to increase the performance which calculating the similarity between the center of the cluster and the data as a vector. A deep clustering networks combining a stacked auto encoder and k-means re-trains the networks when the k-means result changes. When re-training the networks, the loss function of the stacked auto encoder and the loss function of the k-means are combined to improve the performance and the stability of the network. Experiments of benchmark image ad document dataset empirically validated the power of the proposed algorithm.

유전자 알고리즘을 이용한 클러스터링 기반 협력필터링 (Clustering-based Collaborative Filtering Using Genetic Algorithms)

  • 이수정
    • 창의정보문화연구
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    • 제4권3호
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    • pp.221-230
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    • 2018
  • 추천 시스템의 주요 방법인 협력 필터링 기술은 실제 상업용 온라인 시스템에서 성공적으로 구현되어 서비스가 제공되고 있다. 그러나, 이 기술은 본질적으로 여러 가지 단점을 내포하는데, 데이터 희소성, 콜드 스타트, 확장성 문제 등이 그 예이다. 확장성 문제를 해결하기 위하여 클러스터링 기법을 활용한 협력 필터링 방법이 연구되어 왔다. 본 연구에서 제안하는 협력 필터링 시스템에서는 가장 널리 활용되는 클러스터링 기법들 중 하나인 K-means 알고리즘의 단점을 개선하고자 유전자 알고리즘을 이용한다. 또한, 기존 연구에서 최적화된 클러스터링 결과를 추구하였던 것과는 달리, 제안 방법은 클러스터링 결과를 활용한 협력 필터링 시스템 성능의 최적화를 목표로 하므로, 실질적으로 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다.

논문 검색 결과의 효과적인 브라우징을 위한 단어 군집화 기반의 결과 내 군집화 기법 (A Search-Result Clustering Method based on Word Clustering for Effective Browsing of the Paper Retrieval Results)

  • 배경만;황재원;고영중;김종훈
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제37권3호
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    • pp.214-221
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    • 2010
  • 검색 결과 내 군집화(search-result clustering)는 검색 엔진으로부터 검색된 결과 내에서 비슷한 문서를 자동으로 군집화하는 기법이다. 본 논문에서는 논문 검색 서비스에 전문화된 새로운 결과 내 군집화 기법을 제안한다. 제안하는 시스템은 '범주체계생성기(Category Hierarchy Generation System)'와 '논문군집기(Paper Clustering System)'로 구성되어있다. '범주체계생생기'는 KOSEF의 연구 범주 체계를 이용하여 분야 시소러스라 불리는 범주 체계를 생성하고, K-means 알고리즘을 이용한 단어 군집화 알고리즘을 사용하여 분야 시소러스의 키워드 집합을 확장한다. '논문군집기'는 top-down 방식과 bottom-up 방식을 이용하여 각 논문의 범주를 결정한다. 제안하는 시스템은 논문 검색 서비스와 같은 전문 분야에 대한 검색 서비스에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

Security Clustering Algorithm Based on Integrated Trust Value for Unmanned Aerial Vehicles Network

  • Zhou, Jingxian;Wang, Zengqi
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제14권4호
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    • pp.1773-1795
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    • 2020
  • Unmanned aerial vehicles (UAVs) network are a very vibrant research area nowadays. They have many military and civil applications. Limited bandwidth, the high mobility and secure communication of micro UAVs represent their three main problems. In this paper, we try to address these problems by means of secure clustering, and a security clustering algorithm based on integrated trust value for UAVs network is proposed. First, an improved the k-means++ algorithm is presented to determine the optimal number of clusters by the network bandwidth parameter, which ensures the optimal use of network bandwidth. Second, we considered variables representing the link expiration time to improve node clustering, and used the integrated trust value to rapidly detect malicious nodes and establish a head list. Node clustering reduce impact of high mobility and head list enhance the security of clustering algorithm. Finally, combined the remaining energy ratio, relative mobility, and the relative degrees of the nodes to select the best cluster head. The results of a simulation showed that the proposed clustering algorithm incurred a smaller computational load and higher network security.

개선된 PSO방법에 의한 학술연구조성사업 논문의 효과적인 분류 방법과 그 효과성에 관한 실증분석 (An Empirical Analysis Approach to Investigating Effectiveness of the PSO-based Clustering Method for Scholarly Papers Supported by the Research Grant Projects)

  • 이건창;서영욱;이대성
    • 지식경영연구
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    • 제10권4호
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    • pp.17-30
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    • 2009
  • This study is concerned with suggesting a new clustering algorithm to evaluate the value of papers which were supported by research grants by Korea Research Fund (KRF). The algorithm is based on an extended version of a conventional PSO (Particle Swarm Optimization) mechanism. In other words, the proposed algorithm is based on integration of k-means algorithm and simulated annealing mechanism, named KASA-PSO. To evaluate the robustness of KASA-PSO, its clustering results are evaluated by research grants experts working at KRF. Empirical results revealed that the proposed KASA-PSO clustering method shows improved results than conventional clustering method.

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Fuzzy c-Means Clustering Algorithm with Pseudo Mahalanobis Distances

  • ICHIHASHI, Hidetomo;OHUE, Masayuki;MIYOSHI, Tetsuya
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 1998년도 The Third Asian Fuzzy Systems Symposium
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    • pp.148-152
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    • 1998
  • Gustafson and Kessel proposed a modified fuzzy c-Means algorithm based of the Mahalanobis distance. Though the algorithm appears more natural through the use of a fuzzy covariance matrix, it needs to calculate determinants and inverses of the c-fuzzy scatter matrices. This paper proposes a fuzzy clustering algorithm using pseudo mahalanobis distance, which is more easy to use and flexible than the Gustafson and Kessel's fuzzy c-Means.

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A Study on the Gustafson-Kessel Clustering Algorithm in Power System Fault Identification

  • Abdullah, Amalina;Banmongkol, Channarong;Hoonchareon, Naebboon;Hidaka, Kunihiko
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제12권5호
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    • pp.1798-1804
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    • 2017
  • This paper presents an approach of the Gustafson-Kessel (GK) clustering algorithm's performance in fault identification on power transmission lines. The clustering algorithm is incorporated in a scheme that uses hybrid intelligent technique to combine artificial neural network and a fuzzy inference system, known as adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS). The scheme is used to identify the type of fault that occurs on a power transmission line, either single line to ground, double line, double line to ground or three phase. The scheme is also capable an analyzing the fault location without information on line parameters. The range of error estimation is within 0.10 to 0.85 relative to five values of fault resistances. This paper also presents the performance of the GK clustering algorithm compared to fuzzy clustering means (FCM), which is particularly implemented in structuring a data. Results show that the GK algorithm may be implemented in fault identification on power system transmission and performs better than FCM.