Communications for Statistical Applications and Methods
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v.30
no.4
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pp.369-388
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2023
In this paper, we develop the two-step procedure that detects and estimates the position of structural changes for multivariate nonstationary time series, either on mean parameters or second-order structures. We first investigate the presence of mean structural change by monitoring data through the aggregated cumulative sum (CUSUM) type statistic, a sequential procedure identifying the likely position of the change point on its trend. If no mean change point is detected, the proposed method proceeds to scan the second-order structural change by modeling the multivariate nonstationary time series with a multivariate locally stationary Wavelet process, allowing the time-localized auto-correlation and cross-dependence. Under this framework, the estimated dynamic spectral matrices derived from the local wavelet periodogram capture the time-evolving scale-specific auto- and cross-dependence features of data. We then monitor the change point from the lower-dimensional approximated space of the spectral matrices over time by applying the dynamic principal component analysis. Different from existing methods requiring prior information on the type of changes between mean and covariance structures as an input for the implementation, the proposed algorithm provides the output indicating the type of change and the estimated location of its occurrence. The performance of the proposed method is demonstrated in simulations and the analysis of two real finance datasets.
With the recent development of smart healthcare technology, interest in daily diseases is increasing. However, healthcare data has an imbalance between positive and negative data. This is caused by the difficulty of collecting data because there are relatively many people who are not patients compared to patients with certain diseases. Data imbalances need to be adjusted because they affect performance in ongoing learning during disease prediction and analysis. Therefore, in this paper, We replace missing values through multiple imputation in detection models to determine whether they are prevalent or not, and resolve data imbalances through over-sampling. Based on AutoML using preprocessed data, We generate several models and select top 3 models to generate ensemble models.
The transportation industry is one of the important industries due to the geographical requirements surrounded by the sea on three sides of Korea and the problem of resource poverty, which relies on imports for most of its resource consumption. Among them, the proportion of the shipping industry is large enough to account for most of the transportation industry, and maintenance in the shipping industry is also important in improving the operational efficiency and reducing costs of ships. However, currently, inspections are conducted every certain period of time for maintenance of ships, resulting in time and cost, and the cause is not properly identified. Therefore, in this study, the proposed methodology, LSTM-AutoEncoder, is used to detect abnormalities that may cause ship failure by considering the time of actual ship operation data. In addition, clustering is performed through clustering, and the potential causes of ship main engine failure are identified by grouping outlier by factor. This enables faster monitoring of various information on the ship and identifies the degree of abnormality. In addition, the current ship's fault monitoring system will be equipped with a concrete alarm point setting and a fault diagnosis system, and it will be able to help find the maintenance time.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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v.28
no.7
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pp.1047-1054
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2004
Internal defects in the glass, like-as micro-voids, micro-cracks, or inclusions, easily cause the failure when the glass is exposed to the shock or the thermal variation. In order to produce the highly reliable glass product, the precision inspection of the defect in the glass is required. For this purpose, this paper proposes a machine vision technique based on the auto-focusing method, which searches the defect and measures the location under the fact that the edge image of defect must be the most clear when the focal plane of CCD camera is coincided with the defect. As for the search index, the gradient indicator is presented. The basic principles are verified through the simulations for the computer-generated defect images, where the affects of defect shape, gray level of background, and the brightness of the defect image are also analyzed. Finally, experimental results for actual glass specimens are shown to confirm the applicability of this method to the actual field.
Elshoky, Basma Ramdan Gamal;Younis, Eman M.G.;Ali, Abdelmgeid Amin;Ibrahim, Osman Ali Sadek
ETRI Journal
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v.44
no.4
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pp.613-623
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2022
Autism spectrum disorder (ASD) is a developmental disorder associated with cognitive and neurobehavioral disorders. It affects the person's behavior and performance. Autism affects verbal and non-verbal communication in social interactions. Early screening and diagnosis of ASD are essential and helpful for early educational planning and treatment, the provision of family support, and for providing appropriate medical support for the child on time. Thus, developing automated methods for diagnosing ASD is becoming an essential need. Herein, we investigate using various machine learning methods to build predictive models for diagnosing ASD in children using facial images. To achieve this, we used an autistic children dataset containing 2936 facial images of children with autism and typical children. In application, we used classical machine learning methods, such as support vector machine and random forest. In addition to using deep-learning methods, we used a state-of-the-art method, that is, automated machine learning (AutoML). We compared the results obtained from the existing techniques. Consequently, we obtained that AutoML achieved the highest performance of approximately 96% accuracy via the Hyperpot and tree-based pipeline optimization tool optimization. Furthermore, AutoML methods enabled us to easily find the best parameter settings without any human efforts for feature engineering.
Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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v.16
no.4
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pp.151-158
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2008
Gasoline Homogeneous Charge Compression Ignition (HCCI) combustion is a new combustion concept. Unlike the conventional internal combustion engine, the premixed fuel mixture with high residual gas rate is auto-ignited and burned without flame propagation. There are several operating factors which affect HCCI combustion such as start of combustion (SOC), residual gas fraction, engine rpm, etc. Among these factors SOC is a critical factor in the combustion because it affects exhaust gas emissions, engine power, fuel economy and combustion characteristics. Therefore SOC of gasoline HCCI should be controlled precisely, and SOC detection should be preceded SOC control. This paper presents a control oriented SOC detection method using 50 percent normalized difference pressure. Normalized difference pressure is defined as the normalized value of difference pressure and difference pressure is difference between the in-cylinder firing pressure and the motoring pressure. These methods were verified through the HCCI combustion experiments. The SOC detection method using difference pressure provides a fast and precise SOC detection.
A pacemaker autosense algorithm with dual thresholds. one for noise or tachyarrhythmia detection (noise threshold, NT) and the other for intrinsic beat detection (sensing threshold. ST), was developed to improve the sensing performance in single pass VDD electrograms. unipolar electrograms, or atrial fibrillation detection. When a deflection in an electrogram exceeds the NT (defined as 50% of 57), the autosense algorithm with dual thresholds checks if the deflection also exceeds the ST. If it does, the autosense algorithm calculates the signal to noise ratio (SNR) of the deflection to the highest deflection detected by NT but lower than ST during the last cardiac cycle. If the SNR 2, the autosense algorithm declares an intrinsic beat detection and calculates the next ST based on the three most recent intrinsic peaks. If the SNR $\geq$2, the autosense algorithm checks the number of deflections detected by NT during the last cardiac cycle in order to determine if it is a noise detection or tachyarrhythmia detection. Usually the autosense algorithm tries to set the 57 at 37.5% of the average of the three intrinsic beats, although it changes the percentage according to event classifications. The autosense algorithm was tested through computer simulation of atrial electrograms from 5 patients obtained during EP study, to simulate a worst sensing situation. The result showed that the ST levels for autosense algorithm tracked the electrogram amplitudes properly, providing more noise immunity whenever necessary. Also, the autosense algorithm with dual thresholds achieved sensing performance as good as the conventional fixed sensitivity method that was optimized retrospectively.
A wireless sensing system is designed for application to structural monitoring and damage detection applications. Embedded in the wireless monitoring module is a two-tier prediction model, the auto-regressive (AR) and the autoregressive model with exogenous inputs (ARX), used to obtain damage sensitive features of a structure. To validate the performance of the proposed wireless monitoring and damage detection system, two near full scale single-story RC-frames, with and without brick wall system, are instrumented with the wireless monitoring system for real time damage detection during shaking table tests. White noise and seismic ground motion records are applied to the base of the structure using a shaking table. Pattern classification methods are then adopted to classify the structure as damaged or undamaged using time series coefficients as entities of a damage-sensitive feature vector. The demonstration of the damage detection methodology is shown to be capable of identifying damage using a wireless structural monitoring system. The accuracy and sensitivity of the MEMS-based wireless sensors employed are also verified through comparison to data recorded using a traditional wired monitoring system.
Journal of the Korea Society of Computer and Information
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v.20
no.10
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pp.107-112
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2015
There are numerous hazards and toxins have been produced in many forms along with life and working environments. Nevertheless, to remove theses hazards and toxins, there are many counteracting goods manufactured, but the result is limited in specific categories. Also it costs a lot of energy waste. In this paper, we propose a model that reduce wasting energy for detecting and getting rid of the harms. It adds a multi hazards auto-detection model for user friendly include the disable. It will be controlled the minimal sensed level of the harms by individuals through the proposed model. It can conduct detecting and eliminating the harms via eco-sensors pack which is adapted in different environments. As a result, the model works to produce only essential energy to clear the hazard and toxins as soon as the harms are generated and it leads to standby power.
This paper presents an improved time series based damage detection approach with experimental verifications for detection, localization, and quantification of damage in shear-type structures under varying mass effects using output-only vibration data. The proposed method can be very effective for automated monitoring of buildings to develop proactive maintenance strategies. In this method, Auto-Regressive Moving Average models with eXogenous inputs (ARMAX) are built to represent the dynamic relationship of different sensor clusters. The damage features are extracted based on the relative difference of the ARMAX model coefficients to identify the existence, location and severity of damage of stiffness and mass separately. The results from a laboratory-scale shear type structure show that different damage scenarios are revealed successfully using the approach. At the end of this paper, the methodology limitations are also discussed, especially when simultaneous occurrence of mass and stiffness damage at multiple locations.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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