In many cases, clustering algorithms have been used for extracting and discovering useful information from non-linear data. They have made a great effect on performances of the systems dealing with non-linear data. Thus, this paper presents a new approach called hierarchically structured clustering algorithm, and it is applied to the prediction system for non-linear time series data. The proposed hierarchically structured clustering algorithm (called HCKA: Hierarchical Cross-correlation and K-means clustering Algorithms) in which the cross-correlation and k-means clustering algorithm are combined can accept the correlationship of non-linear time series as well as statistical characteristics. First, the optimal differences of data are generated, which can suitably reveal the characteristics of non-linear time series. Second, the generated differences are classified into the upper clusters for their predictors by the cross-correlation clustering algorithm, and then each classified differences are classified again into the lower fuzzy sets by the k-means clustering algorithm. As a result, the proposed method can give an efficient classification and improve the performance. Finally, we demonstrates the effectiveness of the proposed HCKA via typical time series examples.
Journal of the Korean Data and Information Science Society
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제18권2호
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pp.481-488
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2007
The k-means algorithm is well known for its efficiency in clustering large data sets. However, working only on numeric values prohibits it from being used to cluster real world data containing categorical values. The k-modes algorithm is to extend the k-means paradigm to categorical domains. The algorithm requires a pre-setting or random selection of initial points (modes) of the clusters. This paper improved the problem of k-modes algorithm, using the Max-Min method that is a kind of methods to decide initial values in k-means algorithm. we introduce new similarity measures to deal with using the categorical data for clustering. We show that the mushroom data sets and soybean data sets tested with the proposed algorithm has shown a good performance for the two aspects(accuracy, run time).
Journal of the Korean Data and Information Science Society
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제16권4호
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pp.759-768
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2005
K-means clustering has been widely used in many applications, such that pattern analysis, data analysis, market research and so on. It can identify dense and sparse regions among data attributes or object attributes. But k-means algorithm requires many hours to get k clusters, because it is more primitive and explorative. In this paper we propose a new method of k-means clustering using the grid-based representative value(arithmetic and trimmed mean) for sample. It is more fast than any traditional clustering method and maintains its accuracy.
유전자 발현 데이터의 분석 기법 중 무감독 학습 기반의 클러스터링 기법은 생물학적 변화와 진의 발현 정도를 이해하는데 자주 사용되는 방법이다. 생명공학 연구에 있어서 그래프 기반의 MCL 알고리즘은 그래프 내의 노드들을 클러스터링 하는 알고리즘으로 빠르고 효과적이다. 우리는 기존의 MCL 알고리즘을 개선하여 마이크로어레이 데이터에 적용시켰다. MCL 알고리즘 수행 시 inflation과 대각선 항의 두 요인을 조정하는 시뮬레이션을 실행하였으며, 마코브 행렬을 이용하여 변환하였다. 또한 개선된 MCL 알고리즘에서는 더 명확한 클래스를 구분하기 위하여 각 열의 평균을 구한 후 그 값을 임계치로 사용하였다. 따라서 수정된 알고리즘은 기존의 알고리즘들보다 정확도를 높일 수 있었다. 즉, 실제 실험 결과 기존에 알려진 클래스와 비교했을 때 평균 70%의 정확도를 보였다. 또한, 다른 클러스터링 기법, K-means 알고리즘, 계층적 클러스터링 그리고 SOM 알고리즘을 비교 분석하였으며, 그 결과 MCL 알고리즘이 다른 클러스터링 기법보다 더 좋은 결과를 보임을 알 수 있다.
클러스터링 기법은 데이터에 대한 특성에 따라 몇 개의 클러스터로 군집화 하는 계층적 클러스터링이나 분할 클러스터링 등 다양한 기법이 있는데 그 중에서 K-Means 알고리즘은 구현이 쉬우나 할당-재계산에 소요되는 시간이 증가하게 된다. 또한 초기 클러스터 중심이 임의로 설정되기 때문에 클러스터링 결과가 편차가 심하다. 본 논문에서는 클러스터링에 소요되는 시간을 줄이고 안정적인 클러스터링을 하기 위해 초기 클러스터 중심 선정 방법을 삼각형 높이를 이용하는 방법을 제안하고 비교 실험해 봄으로서 할당-재계산 횟수를 줄이고 전체 클러스터링 시간을 감소시키고자 한다. 실험결과로 평균 총소요시간을 보면 최대평균거리를 이용하는 방법은 기존 방법에 비해서 17.9% 감소하였고, 제안한 방법은 38.4% 감소하였다.
Clustering analysis is a descriptive task that seeks to identify homogeneous groups of objects based on the values of their attributes. In this paper we propose a new algorithm for K-medoids clustering which runs like the K-means algorithm. The new algorithm calculates distance matrix once and uses it for finding new medoids at every iterative step. We evaluate the proposed method using real and synthetic data and compare with the results of other algorithms. The proposed algorithm takes reduced time in computation and better performance than others.
There are many data mining techniques such as association rule, decision tree, neural network analysis, clustering, genetic algorithm, bayesian network, memory-based reasoning, etc. We analyze 2003 Gyeongnam social indicator survey data using k-means clustering technique for environmental information. Clustering is the process of grouping the data into clusters so that objects within a cluster have high similarity in comparison to one another. In this paper, we used k-means clustering of several clustering techniques. The k-means clustering is classified as a partitional clustering method. We can apply k-means clustering outputs to environmental preservation and environmental improvement.
Journal of the Korean Data and Information Science Society
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제16권3호
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pp.549-556
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2005
A hard-type centroids in the conventional clustering algorithm such as k-modes algorithm cannot keep the uncertainty inherently in data sets as long as possible before actual clustering(decision) are made. Therefore, we propose the k-populations algorithm to extend clustering ability and to heed the data characteristics. This k-population algorithm as found to give markedly better clustering results through various experiments.
1960년대 퍼지 이론이 소개된 이후 데이터 마이닝을 포함한 기계 학습 분야의 군집화 작업에서 퍼지 이론이 폭넓게 사용되었다. 퍼지 C-평균 알고리즘은 가장 많이 사용되는 퍼지 군집화 알고리즘이다. 이 알고리즘은 하나의 데이터 개체가 서로 다른 소속 정도를 가지고 각 군집에 할당될 수 있도록 한다. 퍼지 C-평균 알고리즘도 K-평균 알고리즘과 같은 일반적인 군집화 알고리즘과 마찬가지로 초기 군집수와 군집 중심의 위치에 의해 최종 군집 결과의 성능 차이가 나타난다. 군집화를 위한 이러한 초기 설정은 주관적이며 이 때문에 적절치 못한 결과를 얻게 될 수도 있다. 본 논문에서는 이 문제를 해결할 수 있는 방법으로 주어진 학습 데이터의 속성을 기반으로 한 초기 군집수와 군집 중심을 결정하는 개선된 밀도 기반의 퍼지 C-평균 알고리즘을 제안하였다. 제안 방법은 격자를 사용하여 초기 군집 중심의 위치와 군집수를 결정하였다. 기존에 많이 이용되었던 객관적인 기계 학습 데이터를 이용하여 제안 알고리즘의 성능비교를 수행하였다.
데이터 사이즈가 증가함에 따라서 대용량 데이터를 분석하여 데이터의 특성을 파악하는 것이 매우 중요해졌다. 본 논문에서는 분산 병렬 처리 프레임워크인 맵리듀스를 활용한 k-Means 클러스터링 기반의 효과적인 클러스터링 기법인 MCSK-Means (Multi centroid set k-Means)알고리즘을 제안한다. k-Means 알고리즘은 임의로 정해지는 k개의 초기 중심점들의 위치에 따라서 클러스터링 결과의 정확도가 많은 영향을 받는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여, 본 논문에서 제안하는 MCSK-Means 알고리즘은 k개의 중심점들로 이루어진 m개의 중심점 집합을 사용하여 임의로 생성되는 초기 중심점의 의존도를 줄였다. 또한, 클러스터링 단계를 거친 m개의 중심점 집합들에 속한 중심점들에 대하여 직접 계층 클러스터링 알고리즘을 적용하여 k개의 클러스터 중심점들을 생성하였다. 본 논문에서는 MCSK-Means 알고리즘을 맵리듀스 프레임워크 환경에서 개발하여 대용량 데이터를 효율적으로 처리할 수 있도록 하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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