A Case Study on Machine Learning Applications and Performance Improvement in Learning Algorithm

기계학습 응용 및 학습 알고리즘 성능 개선방안 사례연구

This paper aims to present the way to bring about significant results through performance improvement of learning algorithm in the research applying to machine learning. Research papers showing the results from machine learning methods were collected as data for this case study. In addition, suitable machine learning methods for each field were selected and suggested in this paper. As a result, SVM for engineering, decision-making tree algorithm for medical science, and SVM for other fields showed their efficiency in terms of their frequent use cases and classification/prediction. By analyzing cases of machine learning application, general characterization of application plans is drawn. Machine learning application has three steps: (1) data collection; (2) data learning through algorithm; and (3) significance test on algorithm. Performance is improved in each step by combining algorithm. Ways of performance improvement are classified as multiple machine learning structure modeling, $+{\alpha}$ machine learning structure modeling, and so forth.

본 논문에서는 기계학습과 관련된 다양한 사례들에 대한 연구를 바탕으로 기계학습 응용 및 학습 알고리즘의 성능 개선 방안을 제시한다. 이를 위해 기계학습 기법을 적용하여 결과를 얻어낸 문헌을 자료로 수집하고 학문분야로 나누어 각 분야에서 적합한 기계학습 기법을 선택 및 추천하였다. 공학에서는 SVM, 의학에서는 의사결정나무, 그 외 분야에서는 SVM이 빈번한 이용 사례와 분류/예측의 측면에서 그 효용성을 보였다. 기계학습의 적용 사례분석을 통해 응용 방안의 일반적 특성화를 꾀할 수 있었다. 적용 단계는 크게 3단계로 이루어진다. 첫째, 데이터 수집, 둘째, 알고리즘을 통한 데이터 학습, 셋째, 알고리즘에 대한 유의미성 테스트 이며, 각 단계에서의 알고리즘의 결합을 통해 성능을 향상시킨다. 성능 개선 및 향상의 방법은 다중 기계학습 구조 모델링과 $+{\alpha}$ 기계학습 구조 모델링 등으로 분류한다.