• 제목/요약/키워드: matrix factorization

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군집 주제의 유의어와 유사도를 이용한 문서군집 향상 방법 (Enhancing Document Clustering Method using Synonym of Cluster Topic and Similarity)

  • 박선;김경준;이진석;이성로
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제48권5호
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    • pp.30-38
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    • 2011
  • 본 논문은 군집 주제의 유의어와 유사도를 이용하여 문서군집의 성능을 향상시키는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 비음수 행렬분해의 의미특징을 이용하여 군집 주제(topic)의 용어들을 선택함으로서 문서 군집 집합의 내부구조를 잘 표현할 수 있으며, 군집 주제의 용어들에 워드넷의 유의어를 사용하여서 확장함으로써 문서를 용어집합(BOW, bag-of-words)으로 표현하는 문제를 해결할 수 있다. 또한 확장된 군집 주제의 용어와 문서집합에 코사인 유사도를 이용하여서 군집의 주제에 적합한 문서를 잘 군집하여서 성능을 높일 수 있다. 실험결과 제안방법을 적용한 문서군집방법이 다른 문서군집 방법에 비하여 좋은 성능을 보인다.

NMF와 이미지 보정을 이용한 적조 이미지 인식 향상 (Enhancing Red Tide Image Recognition using NMF and Image Revision)

  • 박선;이성로
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.331-336
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    • 2012
  • 적조는 유해 조류의 이상 대량번식으로 바닷물의 색이 적색이나 황색으로 변하며, 어패류를 대량으로 집단 폐사시키는 등 바다환경에 좋지 않은 영향을 미치는 전 세계적인 자연현상이다. 국내에서는 90년대 이후로 어패류 양식장에 지속적인 피해를 입히고 있다. 적조 생물에 대한연구는 수산업 피해가 증가함에 따라서 많은 연구가 이루어지고 있다. 그러나 자동으로 적조 이미지를 인식하여서 유해적조를 판별하는 적조이미지 검색에 대한 국내의 연구는 미흡한 실정에 있다. 특히 전 세계적으로 200여종의 적조 생물은 각기 다른 크기와 모양을 가지고 있기 때문에 이미지 인식을 위한 기준 특징을 추출하기 어렵다. 이 때문에 기존이 연구들은 몇 종류의 적조 생물만을 이미지 인식에 이용하고 있다. 본 논문은 이러한 문제를 해결 할 수 있도록 NMF(non-negative matrix factorization, 비음수 행렬분해)와 이미지의 회전각 보정을 이용한 새로운 적조 이미지 인식 향상방법을 제안한다.

Nonstandard Machine Learning Algorithms for Microarray Data Mining

  • Zhang, Byoung-Tak
    • 한국생물정보학회:학술대회논문집
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    • 한국생물정보시스템생물학회 2001년도 제2회 생물정보 워크샵 (DNA Chip Bioinformatics)
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    • pp.165-196
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    • 2001
  • DNA chip 또는 microarray는 다수의 유전자 또는 유전자 조각을 (보통 수천내지 수만 개)칩상에 고정시켜 놓고 DNA hybridization 반응을 이용하여 유전자들의 발현 양상을 분석할 수 있는 기술이다. 이러한 high-throughput기술은 예전에는 생각하지 못했던 여러가지 분자생물학의 문제에 대한 해답을 제시해 줄 수 있을 뿐 만 아니라, 분자수준에서의 질병 진단, 신약 개발, 환경 오염 문제의 해결 등 그 응용 가능성이 무한하다. 이 기술의 실용적인 적용을 위해서는 DNA chip을 제작하기 위한 하드웨어/웻웨어 기술 외에도 이러한 데이터로부터 최대한 유용하고 새로운 지식을 창출하기 위한 bioinformatics 기술이 핵심이라고 할 수 있다. 유전자 발현 패턴을 데이터마이닝하는 문제는 크게 clustering, classification, dependency analysis로 구분할 수 있으며 이러한 기술은 통계학과인공지능 기계학습에 기반을 두고 있다. 주로 사용된 기법으로는 principal component analysis, hierarchical clustering, k-means, self-organizing maps, decision trees, multilayer perceptron neural networks, association rules 등이다. 본 세미나에서는 이러한 기본적인 기계학습 기술 외에 최근에 연구되고 있는 새로운 학습 기술로서 probabilistic graphical model (PGM)을 소개하고 이를 DNA chip 데이터 분석에 응용하는 연구를 살펴본다. PGM은 인공신경망, 그래프 이론, 확률 이론이 결합되어 형성된 기계학습 모델로서 인간 두뇌의 기억과 학습 기작에 기반을 두고 있으며 다른 기계학습 모델과의 큰 차이점 중의 하나는 generative model이라는 것이다. 즉 일단 모델이 만들어지면 이것으로부터 새로운 데이터를 생성할 수 있는 능력이 있어서, 만들어진 모델을 검증하고 이로부터 새로운 사실을 추론해 낼 수 있어 biological data mining 문제에서와 같이 새로운 지식을 발견하는 exploratory analysis에 적합하다. 또한probabilistic graphical model은 기존의 신경망 모델과는 달리 deterministic한의사결정이 아니라 확률에 기반한 soft inference를 하고 학습된 모델로부터 관련된 요인들간의 인과관계(causal relationship) 또는 상호의존관계(dependency)를 분석하기에 적합한 장점이 있다. 군체적인 PGM 모델의 예로서, Bayesian network, nonnegative matrix factorization (NMF), generative topographic mapping (GTM)의 구조와 학습 및 추론알고리즘을소개하고 이를 DNA칩 데이터 분석 평가 대회인 CAMDA-2000과 CAMDA-2001에서 사용된cancer diagnosis 문제와 gene-drug dependency analysis 문제에 적용한 결과를 살펴본다.

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대규모 구조해석을 위한 보조기억장치 활용 선형 직접해법 (An Out of Core Linear Direct Solution Method for Large Scale Structural Analysis)

  • 김민기;김승조
    • 한국항공우주학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.445-452
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    • 2014
  • 본 논문은 제한된 계산 자원을 가진 환경에서 대규모 구조해석을 위해 고안된 보조기억장치를 활용하는 선형 직접해법에 대해 논의한다. 대용량 구조해석은 많은 기억공간과 계산량을 요구하기에 계산 자원이 부족할 경우 보조기억장치를 활용하는 해법을 개발할 필요가 있다. 본 연구는 한정된 주기억장치의 활용성을 극대화하고 상대적으로 느린 보조기억장치 저장량을 최소화하는 다중프론트 해법의 알고리즘을 소개한다. 구조해석 문제의 대칭성을 활용한 스택 공간 사용 기법과 역순 스택 자료 구조, 데이터 블록 크기에 따른 선택적 저장 기법과 데이터 복원 기법을 제시하였다. 본문에서 논의된 방법들을 적용한 다중프론트 해법이 여러 성능비교 문제에서 더 나은 계산 성능을 보임을 확인할 수 있다.

Source Identification and Quantification of Coarse and Fine Particles by TTFA and PMF

  • Hwang, In-Jo;Bong, Choon-Keun;Lee, Tae-Jung;Kim, Dong-Sool
    • Journal of Korean Society for Atmospheric Environment
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    • 제18권E4호
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    • pp.203-213
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    • 2002
  • Receptor modeling is one of statistical methods to achieve reasonable air pollution strategies. In order to maintain and manage ambient air quality, it is necessary to identify sources and to apportion its sources for ambient particulate matters. The main purpose of the study was to survey seasonal trends of inorganic elements in the coarse and fine particles. Second, this study has attempted emission sources qualitatively by a receptor method, the PMF mo-del. After that. both PMF (positive matrix factorization) model and TTFA (target transformation factor analysis) model were applied to compare and to estimate mass contribution of coarse and fine particle sources at the receptor. A total of 138 sets of samples was collected from 1989 to 1996 by a low volume cascade impactor with 9 size fraction stages at Kyung Hee University in Korea. Sixteen chemical species (Si, Ca, Fe, K, Pb, Na, Zn, Mg, Ba, Ni, V, Mn, Cr, Br, Cu. Co) were characterized by XRF. The study result showed that the weighted arithmetic mean of coarse and fine particles were 51.3 and 54.4 $\mu\textrm{g}$/㎥, respectively. Contribution of both particle fractions were esti-mated using TTFA and PMF models. The number of estimated sources was seven according to TTFA model and 8 according to PMF model. Comparison of TTFA and PMF revealed that both methodologies exhibited similar trends in their contribution pattern. However, large differences between contributions were observed in some sour-ces. The results of this study may help to suggest control strategies in local countries where known source profiles do not exist.

비이진 내재적 피드백 자료를 위한 변형된 베이지안 개인화 순위 방법 (Modified Bayesian personalized ranking for non-binary implicit feedback)

  • 김동우;이은령
    • 응용통계연구
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    • 제30권6호
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    • pp.1015-1025
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    • 2017
  • 베이지안개인화순위(Bayesian personalized ranking) 방법은 내재적 피드백 자료를 분석하는 최첨단 추천시스템 통계기법 중 하나이다. 하지만, 기존의 베이지안개인화순위 방법은 내재적 피드백 자료를 변환한 이진 자료만을 고려하기 때문에 정보의 손실이 있을 수 있다는 단점이 있다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 내재적 피드백 자료의 수치적 크기에 기반한 확실함의 정도(level of confidence)를 고려하는 변형베이지안개인화순위 방법을 제안한다. 제안한 방법은 기존 방법처럼 상품간의 개인선호도에 관한 직관적인 확률모형 구조를 여전히 지니면서 내재적 피드백의 수치적 크기를 확실함의 정도로 반영할 수 있다는 점에서 유용하다. 또한 제안한 변형 베이지안개인화순위 방법을 수치적으로 구현하기 위해 확률그라디언트하강(stochastic gradient descent) 기법에 기반한 계산 알고리즘을 제시한다. 마지막으로, 스팀 비디오 게임 실제 데이터 분석을 통하여 기존방법에 비해 우수한 성능을 입증한다.

텍스트마이닝을 통한 사암침법 오수혈 사용 패턴 분석 (Characterization of Five Shu Acupoint Pattern in Saam Acupuncture Using Text Mininig)

  • 박인수;정원모;이예슬;함대현;박히준;채윤병
    • Korean Journal of Acupuncture
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    • 제32권2호
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    • pp.66-74
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    • 2015
  • Background : Saam acupuncture were composed by applying the elemental concepts from the Five Phase theory - the relationships between the cycles such as Saeng(Sheng, 'nourishing' or 'creating') and Geuk(Ke, 'suppressing' or 'controlling') - onto the Five Phase points and 12 channels to compensate for the imbalance in each of the 12 main energy traits. Objective : The present study is aimed to find out the characteristics of Five Phase points pattern in Saam acupuncture. Methods : We analysed the characteristics of five elements of the Five Phase points in Korean medical texts such as Saamdoinchimguyogyeol, Dongeuibogam and Chimgugyeongheombang in mid Chosun Dynasty. Using non-negative factorization(NNMF) methods, we extracted the feature matrix of five elements of Five Phase points in each classic medical text. Results : In Saam acupuncture, two characteristics were most prominent: (1) "Self" component of Five elements, (2) "Mother" and "Grandmother" component of Five elements. Conclusions : Saam acupuncture used the combination of Five-Shu acupoint based on ZangFu pattern identification. Our findings suggest that grasping the characteristics of Five Phase points combinations can improve the understanding the selection of the relevant acupoints based on the ZangFu pattern identifications.

위치기반 소셜 네트워크에서 시간과 사용자 활동을 고려한 개인화된 POI 추천 (Recommending Personalized POI Considering Time and User Activity in Location Based Social Networks)

  • 이규남;임종태;복경수;유재수
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.64-75
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    • 2018
  • 위치 인식 기술의 발전 및 스마트 디바이스 사용의 활성화로 인해 위치 기반 서비스과 소셜 네트워크를 결합하여 사용자에게 정보를 공유하는 위치 기반 소셜 네트워크(LBSN: Location Based Social Network)이 활성화되고 있다. 위치 기반 소셜 네트워크에서 사용자의 체크인 기능을 이용하여 사용자가 가 흥미있어 할 만한 장소를 추천하는 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 논문은 위치기반 소셜 네트워크에서 시간과 사용자 활동을 고려한 장소 추천 기법을 제안한다. 제안하는 기법은 기존 논문에서 고려하지 못한 시간에 따른 사용자의 선호도 변화와 지역의 전문가, 희귀한 장소에 대한 사용자의 관심을 고려한다. 다시 말해, 사용자의 선호도 변화를 고려하기 위해 시간에 따른 체크인 이력을 사용하고 지역의 전문가를 판별하기 위해 사용자 활동 영역을 구분한다. 그리고 사용자가 선호하는 장소에 가중치를 주기 위하여 희귀한 장소를 고려한다. 다양한 성능평가를 통해 제안하는 기법이 기존 기법에 비해 성능이 우수함을 보인다.

군집의 중요 용어와 위키피디아를 이용한 문서군집 향상 (Enhancing Document Clustering using Important Term of Cluster and Wikipedia)

  • 박선;이연우;정민아;이성로
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제49권2호
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    • pp.45-52
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    • 2012
  • 본 논문은 군집 중요 용어들과 위키피디아(Wikipedia)의 동음이의어를 이용하여 문서군집의 성능을 향상시키는 새로운 방법을 제안한다. 제안된 방법은 비음수행렬분해의 의미특징을 이용하여 군집 중요 용어들을 선택함으로서 군집을 대표할 수 있는 군집 주제(topic)의 개념을 잘 표현할 수 있으며, 군집의 중요 용어에 위키피디아의 동음이의어를 사용하여 확장함으로써 문서와 군집 간의 의미관계를 고려하지 않는 용어집합(bag-of-words) 문제를 해결할 수 있다. 또한 확장된 군집의 중요 용어를 이용하여 문서집합을 재 군집하여 초기 군집을 정제함으로써 군집방법의 성능을 높일 수 있다. 실험결과 제안방법을 적용한 문서군집방법이 다른 문서군집 방법에 비하여 좋은 성능을 보인다.

임상데이터기반 표준진료지침 자동 생성 시스템 분석 및 연구 (Medical Data Based Clinical Pathway Analysis and Automatic Ganeration System)

  • 박한나;배인호;김용욱
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39C권6호
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    • pp.497-502
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    • 2014
  • 일반적으로 모든 전문분야 의사들은 어느 정도 표준화된 진단, 치료 방식을 취하고 있다. 그러나 세부적인 처방 및 검사, 입원일수 등은 병원 규모 및 시스템, 의료 장비 구축정도에 따라 차이가 발생할 수 있다. 이러한 차이를 줄이기 위해 최근 진료지침의 표준화에 대한 관심이 높아지면서 다양한 연구가 진행되고 있다. 표준화된 진료지침은 의료의 질을 보장하고 의사의 자율성을 보장하기 위해 병원규모 및 구축된 시스템 등에 상관없이 똑같은 진료지침을 제공하는 것이 아니라 각 병원의 상황과 환경에 맞도록 임상데이터를 기반으로 진단 및 처치, 검사 등을 제공할 수 있어야 한다. 따라서 본 논문에서는 병원 내 같은 과의 두 전문의의 임상데이터를 분석하고 이를 기반으로 해당 질병 및 병원에 맞춘 표준 진료지침을 자동으로 생성할 수 있는 시스템을 연구 및 구현하여 적용 가능한 표준 진료지침을 제시하고자 한다.