• 제목/요약/키워드: multiple SVM

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다중선형회귀와 기계학습 모델을 이용한 PM10 농도 예측 및 평가 (Evaluation and Predicting PM10 Concentration Using Multiple Linear Regression and Machine Learning)

  • 손상훈;김진수
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제36권6_3호
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    • pp.1711-1720
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    • 2020
  • 최근 급속한 산업화와 도시화로 인해 인위적으로 발생하는 미세먼지(Particulate matter, PM)는 기상 조건에 따라 이동 및 분산되면서 피부와 호흡기 등 인체에 악영향을 미친다. 본 연구는 기상인자를 multiple linear regression(MLR), support vector machine(SVM), 그리고 random forest(RF) 모델의 입력자료로 하여 서울시 PM10 농도를 예측하고, 모델 간 성능을 비교 평가하는데 그 목적을 둔다. 먼저 서울시에 소재한 39개소 대기오염측정망(air quality monitoring sites, AQMS)에서 관측된 PM10 농도 자료를 8:2 비율로 구분하여 모델 훈련과 검증 데이터셋으로 사용되었다. 또한 기상관측소(automatic weather system, AWS)에서 관측되고 있는 자료 중 9개 기상인자(평균기온, 최고기온, 최저기온, 일 강수량, 평균풍속, 최대순간풍속, 최대순간풍속풍향, 황사발생유무, 상대습도)가 모델의 입력자료로 선정되었다. 각 AQMS에서 관측된 PM10 농도와 MLR, SVM, 그리고 RF 모델에 의해 예측된 PM10 농도 간 결정계수(R2)는 각각 0.260, 0.772, 그리고 0.793이었고, RF 모델이 PM10 농도 예측에 가장 높은 성능을 나타냈다. 특히 모델 검증에 사용되는 AQMS 중 관악구와 강남대로 AQMS는 상대적으로 AWS에 가까워 SVM과 RF 모델에서 높은 정확도를 나타냈다. 종로구 AQMS는 AWS에서 비교적 멀리 떨어져 있지만, 인접한 두 AQMS 데이터가 모델 학습에 사용되었기 때문에 두 모델에서 높은 정확도를 나타냈다. 반면 용산구 AQMS는 AQMS 및 AWS에서 비교적 멀리 떨어져 있기에 두 모델의 성능이 낮게 나타냈다.

실시간 영상처리를 위한 SVM 분류기의 FPGA 구현 (FPGA Design of SVM Classifier for Real Time Image Processing)

  • 나원섭;한성우;정용진
    • 전기전자학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.209-219
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    • 2016
  • 영상처리에 쓰이는 기계학습 방법 중 하나인 SVM은 일반화 능력이 뛰어나 객체를 분류하는 성능이 뛰어나다. SVM을 이용하여 객체를 분류하기 위해서는 여러 번의 MAC 연산을 반복해서 수행해야 한다. 하지만 영상의 해상도가 늘어남에 따라 분류를 해야 하는 개체가 늘어나게 되면 연산 시간이 증가하게 되어 실시간 처리를 요하는 고속 시스템에 사용하기 어렵다. 본 논문에서는 실시간 처리를 요하는 고속 시스템에서도 사용이 가능한 SVM 분류기 하드웨어 구조를 제안한다. 실시간 처리를 하는데 제한 요소가 되는 반복 연산은 병렬처리를 통하여 동시에 계산할 수 있게 하였고 다양한 종류의 특징점 추출기와도 호환이 가능하도록 설계하였다. 하드웨어 구현에 사용한 커널은 RBF 커널이며 커널 사용으로 생기는 지수 연산은 식을 변형하여 고정소수점 연산이 가능하도록 하였다. 제안한 하드웨어의 성능을 확인하기 위해 Xilinx ZC706 보드에 구현하였고 $1360{\times}800$ 해상도 이미지에 대한 수행 시간은 동작 주파수 100 MHz에서 약 60.46 fps로 실시간 처리가 가능함을 확인했다.

분할 순차 패턴과 SVM을 이용한 HPV 타입 예측 시스템 (HPV-type Prediction System using SVM and Partial Sequential Pattern)

  • 김진수
    • 디지털융복합연구
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    • 제12권12호
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    • pp.365-370
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    • 2014
  • 기존의 시스템에서는 서열 전체 혹은 정렬되지 않은 서열로부터 패턴들을 생성하기 때문에 패턴의 수가 기하급수적으로 증가하여 많은 시간과 비용이 소모된다. 본 논문에서는 단백질의 전체 서열로부터 패턴을 찾아내는 것이 아니라, 다중 서열 정렬 기법을 이용하여 단백질의 분할 서열 구간을 생성하고 분할 서열 구간의 순차 패턴을 생성하며 생성된 패턴들을 통합하여 전체 모티프 후보 집합을 만들어 SVM의 훈련 집합으로 선택 및 학습하며, 최종적으로 미지의 혹은 알려진 단백질 서열의 HPV 타입을 SVM을 통해 학습된 정보를 적용하여 예측하는 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 기존의 시스템에 비해 최소 지지도 30%에서 정확도와 재현율 측면에서 보다 향상된 성능을 보였다.

GPS 재밍탐지를 위한 기계학습 적용 및 성능 분석 (Application and Performance Analysis of Machine Learning for GPS Jamming Detection)

  • 정인환
    • 한국정보기술학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.47-55
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    • 2019
  • 최근 GPS 재밍으로 인한 피해가 증가되면서 GPS 재밍을 탐지하고 대비하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문은 다중 GPS 수신채널과 3가지 기계학습을 이용한 GPS 재밍 탐지 방법을 다루고 있다. 제안된 다중 GPS 채널은 항재밍 기능이 없는 상용 GPS 수신기와 항잡음 재밍능력만 있는 수신기, 항잡음/항기만 재밍능력이 있는 수신기로 구성되고 운용자는 각각의 수신기에 수신된 좌표를 비교하여 재밍신호의 특성을 식별할 수 있다. 본 논문에서는 신호특성이 다른 각각의 5개 재밍신호를 입력하고, 3가지 기계학습방법(AB: Adaptive Boosting, SVM: Support Vector Machine, DT: Decision Tree)을 이용하여 재밍탐지 시험을 수행하였다. 시험 결과 머신러닝 기법을 단독으로 사용하였을 때 DT 기법이 96.9% 탐지율로 가장 우수한 성능을 보였으며 이진분류기 기법에 비해 모호성 낮고 하드웨어가 단순하여 GPS 재밍탐지에 효과적임을 확인하였다. 또한, 모호성을 해결해주는 추가기법을 적용할 경우 SVM 기법을 활용할 수 있음을 확인하였다.

다각형 기반의 Q-Learning과 Cascade SVM을 이용한 군집로봇의 목표물 추적 알고리즘 (Object Tracking Algorithm of Swarm Robot System for using Polygon Based Q-Learning and Cascade SVM)

  • 서상욱;양현창;심귀보
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제3권2호
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    • pp.119-125
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    • 2008
  • This paper presents the polygon-based Q-leaning and Cascade Support Vector Machine algorithm for object search with multiple robots. We organized an experimental environment with ten mobile robots, twenty five obstacles, and an object, and then we sent the robots to a hallway, where some obstacles were lying about, to search for a hidden object. In experiment, we used four different control methods: a random search, a fusion model with Distance-based action making (DBAM) and Area-based action making (ABAM) process to determine the next action of the robots, and hexagon-based Q-learning and dodecagon-based Q-learning and Cascade SVM to enhance the fusion model with DBAM and ABAM process.

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Offline Handwritten Numeral Recognition Using Multiple Features and SVM classifier

  • Kim, Gab-Soon;Park, Joong-Jo
    • 전기전자학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.526-534
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    • 2015
  • In this paper, we studied the use of the foreground and background features and SVM classifier to improve the accuracy of offline handwritten numeral recognition. The foreground features are two directional features: directional gradient feature by Kirsch operators and directional stroke feature by local shrinking and expanding operations, and the background feature is concavity feature which is extracted from the convex hull of the numeral, where the concavity feature functions as complement to the directional features. During classification of the numeral, these three features are combined to obtain good discrimination power. The efficiency of our scheme is tested by recognition experiments on the handwritten numeral database CENPARMI, where SVM classifier with RBF kernel is used. The experimental results show the usefulness of our scheme and recognition rate of 99.10% is achieved.

Corporate credit rating prediction using support vector machines

  • 이영찬
    • 한국지능정보시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국지능정보시스템학회 2005년도 공동추계학술대회
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    • pp.571-578
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    • 2005
  • Corporate credit rating analysis has drawn a lot of research interests in previous studies, and recent studies have shown that machine learning techniques achieved better performance than traditional statistical ones. This paper applies support vector machines (SVMs) to the corporate credit rating problem in an attempt to suggest a new model with better explanatory power and stability. To serve this purpose, the researcher uses a grid-search technique using 5-fold cross-validation to find out the optimal parameter values of kernel function of SVM. In addition, to evaluate the prediction accuracy of SVM, the researcher compares its performance with those of multiple discriminant analysis (MDA), case-based reasoning (CBR), and three-layer fully connected back-propagation neural networks (BPNs). The experiment results show that SVM outperforms the other methods.

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Support Vector Machine을 이용한 문맥 민감형 융합 (Context Dependent Fusion with Support Vector Machines)

  • 허경용
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제18권7호
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    • pp.37-45
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    • 2013
  • 문맥 종속형 융합(CDF, Context Dependent Fusion)은 여러 분류기의 결과를 종합하여 성능을 향상시키는 융합 방법으로 주어진 문제의 문맥을 균일한 여러 문맥으로 나누고 각 문맥에서 문맥 종속적인 융합을 시도함으로써 기존 융합 방법에 비해 향상된 성능을 보여주었다. 하지만 CDF는 학습해야할 파라미터의 개수가 많아 학습 데이터가 적은 경우 잡음에 민감한 문제점이 있으며, 선형 알고리듬이라는 한계로 인해 문맥 추출 및 지역적 융합 과정에서 성능 저하의 원인이 된다. 본 논문에서는 CDF의 문제점을 완화할 수 있는 방법으로 SVM(Support Vector Machine)과 커널 주성분 분석을 이용한 CDF-SVM을 제안하였다. 커널 주성분 분석은 입력 벡터에 비선형 변환을 가함으로써 타원형이 아닌 비정형의 클러스터 생성이 가능하도록 해주며, SVM은 융합과정에서 비선형 경계의 생성을 가능하게 해주어 CDF의 선형성 제약을 극복하도록 해준다. 또한 목적함수에 정규화 항을 추가함으로써 잡음 민감성을 줄이도록 하였다. 제안한 CDF-SVM은 기존 CDF 및 그 변형들에 비해 나은 성능을 보여주었으며 이는 실험 결과를 통해 확인할 수 있다.

I-벡터 기반 오픈세트 언어 인식을 위한 다중 판별 DNN (Multiple Discriminative DNNs for I-Vector Based Open-Set Language Recognition)

  • 강우현;조원익;강태균;김남수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권8호
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    • pp.958-964
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    • 2016
  • 본 논문에서는 여러 개의 이원 support vector machine (binary SVM)을 사용하여 세 개 이상의 클래스를 분류하는 multi-class SVM과 유사하게 다중의 판별 deep neural network (DNN) 모델을 사용하는 i-벡터 기반의 언어 인식 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 NIST 2015 i-vector Machine Learning Challenge 데이터베이스에 포함된 i-벡터들을 이용하여 학습 및 테스트 되었으며, 오픈 세트에서 기존의 cosine distance, multi-class SVM 및 단일 neural network (NN) 기반의 언어 인식 시스템에 비하여 높은 성능을 보임이 확인되었다.

A New Support Vector Machine Model Based on Improved Imperialist Competitive Algorithm for Fault Diagnosis of Oil-immersed Transformers

  • Zhang, Yiyi;Wei, Hua;Liao, Ruijin;Wang, Youyuan;Yang, Lijun;Yan, Chunyu
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제12권2호
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    • pp.830-839
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    • 2017
  • Support vector machine (SVM) is introduced as an effective fault diagnosis technique based on dissolved gases analysis (DGA) for oil-immersed transformers with maximum generalization ability; however, the applicability of the SVM is highly affected due to the difficulty of selecting the SVM parameters appropriately. Therefore, a novel approach combing SVM with improved imperialist competitive algorithm (IICA) for fault diagnosis of oil-immersed transformers was proposed in the paper. The improved ICA, which is proved to be an effective optimization approach, is employed to optimize the parameters of SVM. Cross validation and normalizations were applied in the training processes of SVM and the trained SVM model with the optimized parameters was established for fault diagnosis of oil-immersed transformers. Three classification benchmark sets were studied based on particle swarm optimization SVM (PSOSVM) and IICASVM with four multiple classification schemes to select the best scheme for transformer fault diagnosis. The results show that the proposed model can obtain higher diagnosis accuracy than other methods. The comparisons confirm that the proposed model is an effective approach for classification problems.