• 제목/요약/키워드: pattern generalization

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BP알고리즘과 SVM을 이용한 심전도 신호의 패턴 분류 (Pattern Classification for Biomedical Signal using BP Algorithm and SVM)

  • 김만선;이상용
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.82-87
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    • 2004
  • 심전도 데이터는 심장의 전기적인 신호의 다양한 파형으로 이루어지며, 이와 같은 파형을 분석하고 분류하기 위하여 데이터마이닝 기법을 이용할 수 있다. 심전도신호를 분류하기 위한 기존의 연구들은 왜곡된 특징추출과 과적합 등 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 이와 같은 문제점들을 해결하기 위하여 BP 알고리즘과 SVM을 이용하여 심전도 신호를 분류해 보았다 그 결과 SVM이 신경망에서 발생하는 과적합을 효과적으로 방지하고, 유일한 전역해를 보장함으로써, 일반화 성능에서 우수함을 보이고 있다는 사실을 확인하였다.

비문(鼻紋) 기반의 개 개체인식 시스템 (Dog Identification system based on Muzzle Pattern)

  • 이민정;박종근;정제창
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2014년도 추계학술대회
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    • pp.49-52
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    • 2014
  • 본 논문에서는 비문(鼻紋)을 이용한 개의 개체인식 시스템을 제안하고자 한다. 기존의 비문을 기반으로 한신원 확인 시스템에서는 종이에 비문을 찍어내어 일반화(generalization)된 데이터를 만드는 과정을 거치거나, 기계학습을 위해 한 개체에 대한 여러 장의 사진을 요구하는 문제점을 가지고 있다. 본 논문에서는 한 개체에 대한 두 장의 사진과 SURF(Speeded-Up Robust Features) 알고리듬을 이용한 특징점 추출(feature detection), FREAK(Fast Retina Keypoint) 특징 기술자(feature descriptor)를 사용한 개체인식 시스템을 제안한다. 비문 이미지에는 개 코의 특성상 반사로 인한 다수의 노이즈가 생기게 되는데 이를 극복하기 위한 전처리 과정이 제안 알고리듬에 포함되어 있다. 실험결과 두 장의 사진으로도 비문 기반의 개체인식을 할 수 있다는 것을 알 수 있다.

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Shear lag prediction in symmetrical laminated composite box beams using artificial neural network

  • Chandak, Rajeev;Upadhyay, Akhil;Bhargava, Pradeep
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제29권1호
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    • pp.77-89
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    • 2008
  • Presence of high degree of orthotropy enhances shear lag phenomenon in laminated composite box-beams and it persists till failure. In this paper three key parameters governing shear lag behavior of laminated composite box beams are identified and defined by simple expressions. Uniqueness of the identified key parameters is proved with the help of finite element method (FEM) based studies. In addition to this, for the sake of generalization of prediction of shear lag effect in symmetrical laminated composite box beams a feed forward back propagation neural network (BPNN) model is developed. The network is trained and tested using the data base generated by extensive FEM studies carried out for various b/D, b/tF, tF/tW and laminate configurations. An optimum network architecture has been established which can effectively learn the pattern. Computational efficiency of the developed ANN makes it suitable for use in optimum design of laminated composite box-beams.

수학 학습부진아 예방을 위한 가정학습 효율화 방안 연구 (A Study on a Home Teaching Method to Prevent Slow Learner in Elementary School Mathematics)

  • 이영하;박희연
    • 한국수학교육학회지시리즈A:수학교육
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    • 제40권2호
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    • pp.195-215
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    • 2001
  • The purpose of this paper is to present a specific set of home teaching methods in hopes to prevent slow learner of the elementary mathematics. This paper deals with the number and operations, one of five topics in the elementary mathematics A survey of two hundred elementary school teachers was made to see the teacher's opinions of the role of home studying and to concretize the contents of the research topics. There were asked which is the most essential contents for the concrete loaming and which is the most difficult monad that might cause slow leaner. And those were found to be; counting, and arithmetic operations(addition and subtraction) of one or two-digit numbers and multiplication and their concepts representations and operations(addition and subtraction) of fractions. The home teaching methods are based on the situated learning about problem solving in real life situations and on the active teaming which induces children's participation in the process of teaching and learning. Those activities in teaching each contents are designed to deal with real objects and situations. Most teaching methods are presented in the order of school curriculum. To teach the concepts of numbers and the place value, useful activities using manipulative materials (Base ten blocks, Unifix, etc.) or real objects are also proposed. Natural number's operations such as addition, subtraction and multiplication are subdivided into small steps depending upon current curriculum, then for understanding of operational meaning and generalization, games and activities related to the calculation of changes are suggested. For fractions, this paper suggest 10 learning steps, say equivalent partition, fractional pattern, fractional size, relationship between the mixed fractions and the improper fraction, identifying fractions on the number line, 1 as a unit, discrete view point of fractions, comparison of fractional sizes, addition and subtraction, quantitative concepts. This research basically centers on the informal activities of kids under the real-life situation because such experiences are believed to be useful to prevent slow learner. All activities and learnings in this paper assume children's active participation and we believe that such active and informal learning would be more effective for learning transfer and generalization.

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이동 시퀀스의 빈발도를 이용한 최적 이동 패턴 탐사 기법 (A Method for Optimal Moving Pattern Mining using Frequency of Moving Sequence)

  • 이연식;고현
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제16D권1호
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    • pp.113-122
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    • 2009
  • 기존의 패턴 탐사 기법들은 제한된 시간 및 공간영역에서 발생하는 다양한 이동 패턴들 중 단순히 사용자 요구에 적합할 것으로 추정되는 불특정한 빈발 이동 패턴만을 탐사하기 때문에 특정지점들 간의 최적 이동 경로나 정해진 시간 내의 스케줄링 경로 탐색과 같은 복합적인 시간 및 공간 제약 조건을 갖는 최적 이동 패턴을 탐사하는 문제에는 적용하기 어렵다. 이에 본 논문에서는 방대한 이동 객체의 이력 데이터 집합으로부터 복합적인 시간 및 공간 제약을 갖는 최적 이동 패턴을 탐사하는 문제를 보이고, 적용 가능한 위치 기반 서비스로서 최적 이동 경로에 해당하는 패턴을 탐색하기 위한 새로운 패턴 탐사 기법인 STOMP-F를 제안한다. 제안된 기법은 특정한 지점들 사이를 이동한 객체의 패턴들 중 객체가 가장 빈번하게 이동한 경로를 탐색하여 최적 경로로 결정하는 패턴 빈발도를 이용한 탐색 방법으로, 최적 이동 패턴 탐사 과정의 이동 시퀀스 생성 단계에서 객체의 위치 값과 공간영역 간의 위상 관계를 고려하여 이동 객체의 위치 속성에 대한 최하위 수준에서의 공간 일반화를 통해 보다 효율적으로 패턴 탐사를 수행할 수 있다. 제안 방법을 Dijkstra 알고리즘과 $A^*$ 알고리즘을 대상으로 실험 평가한 결과 $A^*$ 알고리즘의 휴리스틱 가중치에 따라 차이는 있으나 연산 처리 시간을 기준으로 타 알고리즘들 보다 효과적임을 알 수 있다.

초등학교 영재학급 학생들의 형식적 정당화를 돕기 위한 교사 발문의 역할 (A Questioning Role of Teachers to Formal Justification Process in Generalization of a Pattern Task for the Elementary Gifted Class)

  • 오세연;송상헌
    • 한국초등수학교육학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.131-148
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    • 2016
  • 본 연구는 초등학교 5학년 영재학급 학생들(8명)이 패턴의 일반화 과제를 해결함에 있어 귀납 추론으로 일반식은 추측하였으나 그에 대한 형식적 정당화로 이행하는 과정에서 겪는 어려움을 분석하고 그 해결을 돕기 위한 교사 발문의 역할 모색과 발문 기법 제안을 목적으로 하였다. 학생들의 형식적 정당화를 돕기 위한 교사 발문 목록들을 3차에 걸친 현장 적용을 통해 확인한 결과, 초등학교 영재학급 학생들은 형식적 정당화로 이행을 할 때 정당화를 시도해야하는 이유, 연역적 탐구에 대한 인식 부족, 유연한 탐구 방법에 대한 심리적 저항감으로 인해 어려움을 겪었다. 면담 분석 결과 학생들이 정당화의 필요성과 귀납적 탐구 결과의 한계를 체감할 수 있도록 교사가 태도면에서 출발하여 방법면과 내용면으로 구체화해갈 수 있도록 체계적인 발문을 준비하는 것이 중요함을 확인할 수 있었다. 이에 따라 내용면에서의 4가지와 절차면에서의 3가지 발문 기법을 제안하면서 논의를 바탕으로 발문 일람표와 그 흐름도를 제시하고 교사 발문의 역할이 주는 교육적 시사점을 논의하였다.

초등학교 1학년 학생들의 수학적 패턴 인식과 사고 과정 분석 (Analysis on the First Graders' Recognition and Thinking About Mathematical Patterns)

  • 최병훈;방정숙
    • 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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    • 제21권1호
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    • pp.67-86
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    • 2011
  • 본 논문의 목적은 초등학교 1학년 학생들의 수학적 패턴 인식과 사고 과정을 살펴보는 것이다. 이를 위해 반복, 증가, 변형 패턴을 각각 그림과 숫자형태로 구별하여 116명 학생들의 패턴 인식 경향을 분석하였고, 4명의 학생들과 면담을 통해 패턴 인식과 관련된 사고 과정을 분석하였다. 패턴 인식에 관한 연구결과 학생들은 반복, 증가, 변형패턴순으로 인식이 높았다. 또한 반복과 증가패턴에서는 그림과 숫자 형태간에 유의미한 차이가 없었으나, 변형패턴에서는 그림 형태에서 더 높은 점수를 얻었다. 패턴에 따른 사고과정을 분석한 결과 학생들은 패턴을 하나의 묶음으로 생각하는 경향이 있었고, 세기 전략을 통해 문제를 해결하고자 하였다. 이와 같은 연구 결과를 통해 본 논문은 1학년 학생들이 패턴을 어떻게 인식하고 사고하는지에 대한 경험적 근거를 제공한다.

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콘크리트 표면 균열 패턴인식 기법 개발 (A Technique for Pattern Recognition of Concrete Surface Cracks)

  • 이방연;박연동;김진근
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제17권3호
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    • pp.369-374
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    • 2005
  • 이 연구의 목적은 화상처리 기법과 신경회로망을 이용하여 다섯가지 균열 패턴 즉, 횡방향, 종방향, 대각선($-45^{\circ}$) 대각선($+45^{\circ}$) 그리고 비방향성 균열의 패턴을 인식할 수 있는 기법을 제안하는 것이다. 제안된 화상처리 알고리즘과 인공 신경회로망 모델은 MATLAB 언어를 이용하여 구현하였다. 인공 신경회로망의 입력층에 들어갈 패턴인자는 Total projection technique를 통해 구하였으며, 인공 신경회로망의 구조(은닉층의 수와 은닉노드의 수)와 가중치 값은 가상 균열 화상을 사용하여 학습을 통해 결정하였다. 인공 신경회로망의 학습은 Bayesian regularization 기법을 도입함으로써 과적합 문제가 발생하지 않도록 하였으며, 이 연구에서 제안한 기법의 적합성을 판정하기 위하여 총 38개의 실제 균열 화상을 사용하여 시험하였다. 검증 시험 결과내에서는 이 연구에서 제안한 기법이 사람의 균열 패턴 인식결과와 정확히 일치하는 결과것으로 나타났다.

입자군집 최적화를 이용한 SVM 기반 다항식 뉴럴 네트워크 분류기 설계 (Design of SVM-Based Polynomial Neural Networks Classifier Using Particle Swarm Optimization)

  • 노석범;오성권
    • 전기학회논문지
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    • 제67권8호
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    • pp.1071-1079
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    • 2018
  • In this study, the design methodology as well as network architecture of Support Vector Machine based Polynomial Neural Network, which is a kind of the dynamically generated neural networks, is introduced. The Support Vector Machine based polynomial neural networks is given as a novel network architecture redesigned with the aid of polynomial neural networks and Support Vector Machine. The generic polynomial neural networks, whose nodes are made of polynomials, are dynamically generated in each layer-wise. The individual nodes of the support vector machine based polynomial neural networks is constructed as a support vector machine, and the nodes as well as layers of the support vector machine based polynomial neural networks are dynamically generated as like the generation process of the generic polynomial neural networks. Support vector machine is well known as a sort of robust pattern classifiers. In addition, in order to enhance the structural flexibility as well as the classification performance of the proposed classifier, multi-objective particle swarm optimization is used. In other words, the optimization algorithm leads to sequentially successive generation of each layer of support vector based polynomial neural networks. The bench mark data sets are used to demonstrate the pattern classification performance of the proposed classifiers through the comparison of the generalization ability of the proposed classifier with some already studied classifiers.

초등학교 4학년 학생들의 대수적 사고 분석 (An analysis of algebraic thinking of fourth-grade elementary school students)

  • 최지영;방정숙
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제22권2호
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    • pp.137-164
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    • 2008
  • 대수 교육은 전통적으로 중등 교육과정 중심의 기호의 조작 및 방정식의 풀이에 초점이 맞추어져 왔다. 그러나 초등 교육과정 전반에 걸친 수에 관한 광범위한 경험은 대수에서 강조되는 기호 및 구조에 기초가 될 수 있다. 본 연구는 초등학교 4학년을 대상으로 실시한 수업 사례를 바탕으로 학생들이 실제로 대수적 사고를 어떻게 구성해나가는지를 면밀하게 탐색하였다. 분석 결과 학생들은 구체물의 조작이나 그림그리기 등의 활동을 통해 규칙성을 인식하기 시작했고, 주어진 문제 상황을 표현하기 위해 다양한 산술적이고 비형식적인 전략을 사용하였으며, 외형이 다른 두 식의 동치관계를 식의 변형과정이 아닌 주어진 문제 상황과의 관계를 이용하여 이해하는 특징을 보였다. 또한, 문제 상황을 대수식으로 표현하는 과정에서 몇 가지 오류를 범했다. 본 연구는 구체적인 수업 사례를 바탕으로 초등학생들의 대수적 사고를 산술적 사고 및 비형식적 사고와 의미 있게 연결하는 대수 지도 방안에 대한 시사점을 제공한다.

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