• Title/Summary/Keyword: 퍼지 군집화

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Bayesian Learning based Fuzzy Rule Extraction for Clustering (군집화를 위한 베이지안 학습 기반의 퍼지 규칙 추출)

  • 한진우;전성해;오경환
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2003.04c
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    • pp.389-391
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    • 2003
  • 컴퓨터 학습의 군집화는 주어진 데이터를 서로 유사한 몇 개의 집단으로 묶는 작업을 수행한다. 군집화를 위한 유사도 결정을 위한 측도는 많은 기법들에서 매우 다양한 측도들이 사용되고 또한 연구되어 왔다. 하지만 군집화의 결과에 대한 성능측정에 대한 객관적인 기준 설정이 어렵기 때문에 군집화 결과에 대한 해석은 매우 주관적이고 애매한 경우가 많다. 퍼지 군집화는 이러한 애매한 군집화 문제에 있어서 융통성 있는 군집 결정 방안을 제시해 준다. 각 개체들이 특정 군집에 속하게 될 퍼지 멤버 함수값을 원소로 하는 유사도 행렬을 통하여 군집화를 수행한다. 본 논문에서는 베이지안 학습을 통하여 군집화를 위한 퍼지 멤버 함수값을 구하였다. 본 연구에서는 최적의 퍼지 군집화 수행을 위하여 베이지안 학습 기반의 퍼지 규칙을 추출하였다. 인공적으로 만든 데이터와 기존의 기계 학습 데이터를 이용한 실험을 통하여 제안 방법의 성능을 확인하였다.

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Fuzzy Clustering Model using Principal Components Analysis and Naive Bayesian Classifier (주성분 분석과 나이브 베이지안 분류기를 이용한 퍼지 군집화 모형)

  • Jun, Sung-Hae
    • The KIPS Transactions:PartB
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    • v.11B no.4
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    • pp.485-490
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    • 2004
  • In data representation, the clustering performs a grouping process which combines given data into some similar clusters. The various similarity measures have been used in many researches. But, the validity of clustering results is subjective and ambiguous, because of difficulty and shortage about objective criterion of clustering. The fuzzy clustering provides a good method for subjective clustering problems. It performs clustering through the similarity matrix which has fuzzy membership value for assigning each object. In this paper, for objective fuzzy clustering, the clustering algorithm which joins principal components analysis as a dimension reduction model with bayesian learning as a statistical learning theory. For performance evaluation of proposed algorithm, Iris and Glass identification data from UCI Machine Learning repository are used. The experimental results shows a happy outcome of proposed model.

A Partitioned Evolutionary Algorithm Based on Heuristic Evolution for an Efficient Supervised Fuzzy Clustering (효율적인 지도 퍼지 군집화를 위한 휴리스틱 분할 진화알고리즘)

  • Kim, Sung-Eun;Ryu, Joung-Woo;Kim, Myung-Won
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2005.07b
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    • pp.667-669
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    • 2005
  • 최근 새로운 데이터마이닝 방법인 지도 군집화가 소개되고 있다. 지도 군집화의 목적은 동일한 클래스가 한 군집에 포함되도록 하는 것이다. 지도 군집화는 데이터에 대한 배경 지식을 획득하거나 분류 방법의 성능을 향상시키기 위한 방법으로 사용된다. 그러나 군집화 방법에서 파생된 지도 군집화 역시 군집화 개수 설정 방법에 따라 효율성이 좌우된다. 따라서 클래스 분포에 따라 최적의 지도 군집화 개수를 찾기 위해 진화알고리즘을 적용할 수 있으나, 진화알고리즘은 대용량 데이터를 처리할 경우 수행 시간이 증가되어 효율성이 감소되는 문제가 있다. 본 논문은 지도 군집화보다 강인한인 지도 퍼지 군집화를 효율적으로 생성하기 위해 진화성이 우수한 휴리스틱 분할 진화알고리즘을 제안한다. 휴리스틱 분할 진화알고리즘은 개체를 생성할 때 문제영역의 지식을 반영한 휴리스틱 연산으로 탐색 시간을 단축시키고, 개체 평가 단계에서 전체 데이터 대신 샘플링된 부분 데이터들을 이용하여 진화하는 분할 진화 방법으로 수행 시간을 단축시킴으로써 진화알고리즘의 효율성을 높인다. 또한 효율적으로 개체를 평가하기 위해 지도 퍼지 군집화 알고리즘인 지도 분할 군집화 알고리즘(SPC: supervised partitional clustering)을 제안한다. 제안한 방법은 이차원 실험 데이터에 대해서 정확성과 효율성을 분석하여 그 타당성을 확인한다.

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Psychology Analysis Based on Color Information Using ART2 Algorithm and Fuzzy Inference Method (ART2 알고리즘과 퍼지 추론 기법을 이용한 색채 정보 기반 심리 분석)

  • Lee, Dae-Woo;Kim, Ji-Yeon;Kim, Kwang Baek
    • Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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    • 2016.01a
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    • pp.343-345
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    • 2016
  • 본 논문에서는 아동이 그린 그림에 대해 ART2 알고리즘을 적용하여 색채 정보를 군집화하고, 군집화 된 색채 정보의 중심 벡터 값들을 퍼지화 한다. 퍼지화 된 색채 정보의 소속도를 퍼지 추론 규칙에 적용한 후에 비퍼지화 한다. 비퍼지화 된 결과를 적용하여 아동의 심리 상태를 분석한다. 제안된 방법을 실험하여 알슐러와 해트윅(Alschuler and Hattwick)의 색채에 따른 심리 상태와 비교한 결과, 제안된 심리 분석 방법이 알슐러와 해트윅의 색채에 따른 심리 상태 분석 결과와 거의 일치하는 것을 확인하였다.

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Cluster Merging Using Enhanced Density based Fuzzy C-Means Clustering Algorithm (개선된 밀도 기반의 퍼지 C-Means 알고리즘을 이용한 클러스터 합병)

  • Han, Jin-Woo;Jun, Sung-Hae;Oh, Kyung-Whan
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.14 no.5
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    • pp.517-524
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    • 2004
  • The fuzzy set theory has been wide used in clustering of machine learning with data mining since fuzzy theory has been introduced in 1960s. In particular, fuzzy C-means algorithm is a popular fuzzy clustering algorithm up to date. An element is assigned to any cluster with each membership value using fuzzy C-means algorithm. This algorithm is affected from the location of initial cluster center and the proper cluster size like a general clustering algorithm as K-means algorithm. This setting up for initial clustering is subjective. So, we get improper results according to circumstances. In this paper, we propose a cluster merging using enhanced density based fuzzy C-means clustering algorithm for solving this problem. Our algorithm determines initial cluster size and center using the properties of training data. Proposed algorithm uses grid for deciding initial cluster center and size. For experiments, objective machine learning data are used for performance comparison between our algorithm and others.

Disease Classification System of Oriental Medicine using Enhanced FCM Algorithm (개선된 FCM 알고리즘을 이용한 한방의 질병 분류 시스템)

  • Jang, Su-Jae;Choi, Kyoung-Yeol;Kim, Kwang-Beak
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.93-96
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    • 2011
  • 본 논문에서는 개선된 FCM 알고리즘을 적용하여 통계청에서 제공하는 한국 표준 질병 사인 분류표(K.C.D)를 기초로 질병을 분류한 후, 질병을 도출하고 애매한 증상의 차이의 정도를 퍼지 추론기법을 사용하여 정확한 질병 상세를 도출할 수 있는 한방 질병 분류 시스템을 제시한다. 기존의 FCM 알고리즘은 입력 벡터들과 각 군집 중심과의 거리를 이용하여 측정된 유사도에 기초한 목적 함수의 최적화 방식을 사용한다. 하지만 측정된 패턴과 군집 공간상의 패턴들의 분포에 따라 바람직하지 못한 군집화 결과를 보일 수 있다. 따라서 본 논문에서는 군집들의 대칭성 측도에 퍼지 이론을 적용하여 기존의 FCM 알고리즘으로 군집화 한 결과를 재 군집화 하여 군집화의 정확성을 개선시킨 후, 증상의 차이를 구분하기 위해서 애매한 증상의 정도를 퍼지 추론 방법을 적용하여 정확한 질병 상세를 도출할 수 있는 방법을 제시한다. 본 논문에서는 개선된 FCM 알고리즘을 적용하여 질병을 분류한 후, 퍼지 제어 기법으로 질병을 추출함으로써 기존의 한방 자가진단 시스템 보다 정확하게 질병을 도출한 것을 확인하였다.

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A Fuzzy Clustering Algorithm for Clustering Categorical Data (범주형 데이터의 분류를 위한 퍼지 군집화 기법)

  • 김대원;이광형
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2003.09b
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    • pp.63-66
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    • 2003
  • 본 논문에서는 범주형(categorical) 데이터의 분류를 위한 새로운 기법을 제시한다. 기존의 대표적인 퍼지 군집화 방법인 fuzzy k-modes 알고리즘은 군집 (cluster)의 중심을 단일값으로 표현한 반면, 제안하는 기법에서는 이를 퍼지값으로 정의한다. 이와 같은 퍼지 중심 표현기법을 도입함으로써 범주형 데이터의 분류시에 발생하는 불확실성을 최소화할 수 있다. 기존의 대표적인 방법들과의 비교실험으로 통해 제안한 방법의 성능을 검증하였다.

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A Fuzzy Clustering Algorithm for Clustering Categorical Data (범주형 데이터의 분류를 위한 퍼지 군집화 기법)

  • Kim, Dae-Won;Lee, Kwang-H.
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.13 no.6
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    • pp.661-666
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    • 2003
  • In this paper, the conventional k-modes and fuzzy k-modes algorithms for clustering categorical data is extended by representing the clusters of categorical data with fuzzy centroids instead of the hard-type centroids used in the original algorithm. The hard-type centroids of the traditional algorithms had difficulties in dealing with ambiguous boundary data, which might be misclassified and lead to thelocal optima. Use of fuzzy centroids makes it possible to fully exploit the power of fuzzy sets in representing the uncertainty in the classification of categorical data. The distance measure between data and fuzzy centroids is more precise and effective than those of the k-modes and fuzzy k-modes. To test the proposed approach, the proposed algorithm and two conventional algorithms were used to cluster three categorical data sets. The proposed method was found to give markedly better clustering results.

Cluster Merging Using Density based Fuzzy C-Means algorithm (밀도 기반의 퍼지 C-Means 알고리즘을 이용한 클러스터 합병)

  • 한진우;전성해;오경환
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2003.05a
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    • pp.235-238
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    • 2003
  • Fuzzy C-Means(FCM) 알고리즘은 초기 군집 중심의 개수와 위치에 따라 군집 결과의 성능차이가 많이 나타난다. 하지만 일반적인 경우에 군집 중심의 개수는 분석가의 주관에 의해 결정되고, 임의적으로 결정되기 때문에 원래 데이터의 구조와는 무관하게 수행되어 최적화된 군집화 수행을 실행하지 못하는 경우가 발생하게 된다. 따라서 본 논문에서는 원래의 데이터의 구조에 좀더 근접한 퍼지 군집화를 수행하기 위하여 격자를 바탕으로 한 데이터의 밀도를 이용한 FCM을 제안하고, 이러한 밀도 기반 FCM에 의해 결정된 군집의 합병 기법을 제안하였다. N-차원의 데이터 공간을 N-차원의 격자로 나누고, 초기 군집 중심의 개수와 위치는 각 격자의 밀도를 바탕으로 결정된다. 초기화 이후에 각 격자 내부에서 FCM을 이용하여 군집화를 수행하고, 계속해서 이웃 격자의 군집결과에 대하여 군집간의 유사도 측도를 이용하여 군집 합병을 수행함으로써 데이터의 자연적인 구조에 근접한 군집화를 수행하였다. 제안된 군집화 합병 기법의 향상된 성능은 UCI Machine Learning Repository 데이터를 이용하여 확인하였다.

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Reading Children's Mind from Digital Drawings based on Dominant Color Analysis using ART2 Clustering and Fuzzy Logic (ART2 군집화와 퍼지 논리를 이용한 디지털 그림의 색채 주조색 분석에 의한 아동 심리 분석)

  • Kim, Kwang-baek
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.20 no.6
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    • pp.1203-1208
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    • 2016
  • For young children who are not spontaneous or not accurate in verbal communication of their emotions and experiences, drawing is a good means of expressing their status in mind and thus drawing analysis with chromatics is a traditional tool for art therapy. Recently, children enjoy digital drawing via painting tools thus there is a growing needs to develop an automatic digital drawing analysis tool based on chromatics and art therapy theory. In this paper, we propose such an analyzing tool based on dominant color analysis. Technically, we use ART2 clustering and fuzzy logic to understand the fuzziness of subjects' status of mind expressed in their digital drawings. The frequency of color usage is fuzzified with respect to the membership functions. After applying fuzzy logic to this fuzzified central vector, we determine the dominant color and supporting colors from the digital drawings and children's status of mind is then analyzed according to the color-personality relationships based on Alschuler and Hattwick's historical researches.