• 제목/요약/키워드: k-nearest neighbor method

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k-NN을 활용한 터보팬 엔진의 잔여 유효 수명 예측 모델 제안 (A Proposal of Remaining Useful Life Prediction Model for Turbofan Engine based on k-Nearest Neighbor)

  • 김정태;서양우;이승상;김소정;김용근
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.611-620
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    • 2021
  • 정비 산업은 사후정비, 예방정비를 거쳐, 상태기반 정비를 중심으로 진행되고 있다. 상태기반 정비는 장비의 상태를 파악하여, 최적 시점에서의 정비를 수행한다. 최적의 정비 시점을 찾기 위해서는 장비의 상태, 즉 잔여 유효 수명을 정확하게 파악하는 것이 중요하다. 이에, 본 논문은 시뮬레이션 데이터(C-MAPSS)를 사용한 터보팬 엔진의 잔여 유효수명(RUL, Remaining Useful Life) 예측 모델을 제시한다. 모델링을 위해 C-MAPSS(Commercial Modular Aero-Propulsion System Simulation) 데이터를 전처리, 변환, 예측하는 과정을 거쳤다. RUL 임계값 설정, 이동평균필터 및 표준화를 통해 데이터 전처리를 수행하였고, 주성분 분석(Principal Component Analysis)과 k-NN(k-Nearest Neighbor)을 활용하여 잔여 유효 수명을 예측하였다. 최적의 성능을 도출하기 위해, 5겹 교차검증기법을 통해 최적의 주성분 개수 및 k-NN의 근접 데이터 개수를 결정하였다. 또한, 사전 예측의 유용성, 사후 예측의 부적합성을 고려한 스코어링 함수(Scoring Function)를 통해 예측 결과를 분석하였다. 마지막으로, 현재까지 제시되어온 뉴럴 네트워크 기반의 알고리즘과 예측 성능 비교 및 분석을 통해 k-NN 활용 모델의 유용성을 검증하였다.

얼굴인식을 위한 거리척도학습 방법 비교 (A Comparison of Distance Metric Learning Methods for Face Recognition)

  • 밧수리수브다;고재필
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.711-718
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    • 2011
  • 얼굴인식과 같이 클래스의 수가 변하는 분류 문제에는 학습이 필요하지 않은 k-최근접이웃 분류기가 적합하다. 최근 학습 데이터의 분포를 반영하여 거리 척도를 학습하는 방법은 k 최근접이웃 분류기의 획기적 성능향상을 보고하였다. 거리척도학습 방법은 적용 분야에 따라 성능 개선 정도가 다르다. 본 논문에서는 얼굴인식에 대하여 주요 거리척도학습 방법의 성능을 비교한다. 공개 얼굴 데이터베이스에 대한 실험 결과는 성능 및 계산시간 측면에서 주성분 분석 기반의 마하라노비스 거리척도가 얼굴인식 문제에서는 여전히 좋은 선택이 될 수 있음을 보여준다.

Development of kNN QSAR Models for 3-Arylisoquinoline Antitumor Agents

  • Tropsha, Alexander;Golbraikh, Alexander;Cho, Won-Jea
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제32권7호
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    • pp.2397-2404
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    • 2011
  • Variable selection k nearest neighbor QSAR modeling approach was applied to a data set of 80 3-arylisoquinolines exhibiting cytotoxicity against human lung tumor cell line (A-549). All compounds were characterized with molecular topology descriptors calculated with the MolconnZ program. Seven compounds were randomly selected from the original dataset and used as an external validation set. The remaining subset of 73 compounds was divided into multiple training (56 to 61 compounds) and test (17 to 12 compounds) sets using a chemical diversity sampling method developed in this group. Highly predictive models characterized by the leave-one out cross-validated $R^2$ ($q^2$) values greater than 0.8 for the training sets and $R^2$ values greater than 0.7 for the test sets have been obtained. The robustness of models was confirmed by the Y-randomization test: all models built using training sets with randomly shuffled activities were characterized by low $q^2{\leq}0.26$ and $R^2{\leq}0.22$ for training and test sets, respectively. Twelve best models (with the highest values of both $q^2$ and $R^2$) predicted the activities of the external validation set of seven compounds with $R^2$ ranging from 0.71 to 0.93.

The Rank Transform Method in Nonparametric Fuzzy Regression Model

  • Choi, Seung-Hoe;Lee, Myung-Sook
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제15권3호
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    • pp.617-624
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    • 2004
  • In this article the fuzzy number rank and the fuzzy rank transformation method are introduced in order to analyse the non-parametric fuzzy regression model which cannot be described as a specific functional form such as the crisp data and fuzzy data as a independent and dependent variables respectively. The effectiveness of fuzzy rank transformation methods is compared with other methods through the numerical examples.

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빅데이터 환경에서 연속 질의 처리를 위한 리버스 k-최근접 질의 처리 기법 (Reverse k-Nearest Neighbor Query Processing Method for Continuous Query Processing in Bigdata Environments)

  • 임종태;박선용;서기원;이민호;복경수;유재수
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제14권10호
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    • pp.454-462
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    • 2014
  • 최근 위치 측정 기술과 모바일 기기들의 발달과 함께 위치 기반 서비스가 중요하게 연구되고 있다. 위치기반서비스를 제공하기 위해 많은 연구자들이 맵리듀스를 활용한 다양한 질의 처리 기법을 제안하였다. 그 중에 하나가 맵리듀스를 활용한 리버스 k-최근접 질의 처리 기법이다. 하지만 기존 기법들은 연속 리버스 k-최근접 질의 처리를 수행하기 위해 많은 처리 비용이 요구된다. 본 논문에서는 맵리듀스를 활용한 효율적인 연속 리버스 k-최근접 질의 처리 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 60도 가지치기 기법을 이용한다. 제안하는 기법은 60도 가지치기 기법을 활용하여 모니터링 영역을 생성하고 모니터링을 수행하여 결과 업데이트을 수행하기 때문에 효율적으로 결과 업데이트를 수행한다. 또한, 본 논문에서는 제안하는 기법의 우수성을 보이기 위해 기존 기법과의 성능평가를 수행한다.

감정요소를 사용한 정보검색에 관한 연구 (A Study of using Emotional Features for Information Retrieval Systems)

  • 김명관;박영택
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제10B권6호
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    • pp.579-586
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    • 2003
  • 감정요소를 사용한 정보검색시스템은 감정에 기반한 정보검색을 수행하기 위하여 감정시소러스를 구성하였으며 이를 사용한 감정요소추출기를 구현하였다. 감정요소추출기는 기본 5가지 감정 요소를 해당 문서에서 추출하여 문서를 벡터화시킨다. 벡터화시킨 문서들은 k-nearest neighbor, 단순 베이지안 및 상관계수기법을 사용한 2단계 투표방식을 통해 학습하고 분류하였다. 실험결과 분류 방식과 K-means를 이용한 클러스터링에서 감정요소에 기반한 방식이 더 우수하다는 결과와 5,000 단어 미만의 문서 검색에 감정기반 검색이 유리하다는 것을 보였다.

Spectral clustering based on the local similarity measure of shared neighbors

  • Cao, Zongqi;Chen, Hongjia;Wang, Xiang
    • ETRI Journal
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    • 제44권5호
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    • pp.769-779
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    • 2022
  • Spectral clustering has become a typical and efficient clustering method used in a variety of applications. The critical step of spectral clustering is the similarity measurement, which largely determines the performance of the spectral clustering method. In this paper, we propose a novel spectral clustering algorithm based on the local similarity measure of shared neighbors. This similarity measurement exploits the local density information between data points based on the weight of the shared neighbors in a directed k-nearest neighbor graph with only one parameter k, that is, the number of nearest neighbors. Numerical experiments on synthetic and real-world datasets demonstrate that our proposed algorithm outperforms other existing spectral clustering algorithms in terms of the clustering performance measured via the normalized mutual information, clustering accuracy, and F-measure. As an example, the proposed method can provide an improvement of 15.82% in the clustering performance for the Soybean dataset.

CUDA 를 이용한 실시간 Free Viewpoint TV System 구현 (Real-Time Free Viewpoint TV System Using CUDA)

  • 양윤모;이진혁;오병태
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2015년도 추계학술대회
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    • pp.71-73
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    • 2015
  • 본 논문에서는 여러 대의 Microsoft Kinect 와 NVidia 사의 GPGPU 라이브러리 CUDA 를 사용하여 실시간 Free Viewpoint TV System 을 제안한다. Kinect 로부터 얻어진 컬러 및 깊이 영상을 통하여 두 카메라 사이의 가상시점에서 영상을 실시간으로 출력하는 시스템을 설계한다. 이 과정에서 많은 연산량을 요구하는 좌표계 변환 과정과 IR 패턴의 간섭문제를 해결하기 위해 사용되는 Nearest Neighbor 홀 채움 방식을 CUDA 를 이용해 병렬화시켰다. 실험 결과 CUDA 를 이용해 구성한 시스템이 기존의 CPU 만을 이용해 구성한 시스템보다 같은 시간 동안 더 많은 합성영상을 만들 수 있었다.

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Improvement of location positioning using KNN, Local Map Classification and Bayes Filter for indoor location recognition system

  • Oh, Seung-Hoon;Maeng, Ju-Hyun
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제26권6호
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    • pp.29-35
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    • 2021
  • 본 논문에서는 위치 측위의 정확도를 높일 수 있는 방안으로 KNN(K-Nearest Neighbor)과 Local Map Classification 및 Bayes Filter를 융합한 기법을 제안한다. 먼저 이 기법은 Local Map Classification이 실제 지도를 여러 개의 Cluster로 나누고, 다음으로 KNN으로 Cluster들을 분류한다. 그리고 Bayes Filter가 획득한 각 Cluster의 확률을 통하여 Posterior Probability을 계산한다. 이 Posterior Probability으로 로봇이 위치한 Cluster를 검색한다. 성능 평가를 위하여 KNN과 Local Map Classification 및 Bayes Filter을 적용하여서 얻은 위치 측위의 결과를 분석하였다. 분석 결과로 RSSI 신호가 변하더라도 위치 정보는 한 Cluster에 고정되면서 위치 측위의 정확도가 높아진다는 사실을 확인하였다.

Improving Web Service Recommendation using Clustering with K-NN and SVD Algorithms

  • Weerasinghe, Amith M.;Rupasingha, Rupasingha A.H.M.
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제15권5호
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    • pp.1708-1727
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    • 2021
  • In the advent of the twenty-first century, human beings began to closely interact with technology. Today, technology is developing, and as a result, the world wide web (www) has a very important place on the Internet and the significant task is fulfilled by Web services. A lot of Web services are available on the Internet and, therefore, it is difficult to find matching Web services among the available Web services. The recommendation systems can help in fixing this problem. In this paper, our observation was based on the recommended method such as the collaborative filtering (CF) technique which faces some failure from the data sparsity and the cold-start problems. To overcome these problems, we first applied an ontology-based clustering and then the k-nearest neighbor (KNN) algorithm for each separate cluster group that effectively increased the data density using the past user interests. Then, user ratings were predicted based on the model-based approach, such as singular value decomposition (SVD) and the predictions used for the recommendation. The evaluation results showed that our proposed approach has a less prediction error rate with high accuracy after analyzing the existing recommendation methods.