• 제목/요약/키워드: C-Means clustering

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Neural Network을 이용한 무선 통신시스템에서의 VAD (VAD By Neural Network Under Wireless Communication Systems)

  • 이호선;김수경;박승권
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권12C호
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    • pp.1262-1267
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    • 2005
  • EBF(Elliptical basis function) 신경망은 비선형 처리를 가능하게 하며, 잡음에 강하고 빠른 수렴을 하는 장점이 있다. 또한 EBF는 설계가 간단하여 실시간 음성 구간 검출기(Voice Activity Detection, VAD)에 적용하기 용이하다. 따라서 전송 효율을 높이기 위해 사용되는 음성구간 검출기를 제안함에 있어 EBF 신경망을 이용하였다. EBF의 학습 알고리즘은 평균 클러스터링(K-means Clustering) 알고리즘과 선형 최소 제곱 방범(Least Mean Square error, LMS)을 사용하였다. G.729 Annex B 와 RBF(Radial Basis Function) 신경망을 이용한 음성구간 검출기와 성능 비교에 있에서, G.729 Annex B 음성 검출기보다 $70\%$ 이상의 높은 성능재선을 나타냈고, RBF 신경망을 이용한 음성구간 검출기 보다 비음성 구간에서 $50\%$정도의 높은 효율을 보였다.

Radial Basis Function Networks를 이용한 이중 임계값 방식의 음성구간 검출기 (Voice Activity Detection Algorithm base on Radial Basis Function Networks with Dual Threshold)

  • 김홍익;박승권
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권12C호
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    • pp.1660-1668
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    • 2004
  • 본 논문에서는 간단한 구조, 적은 계산량과 안정된 빠른 수렴속도를 가진 RBF (Radial Basis Function) 신경회로망을 이용한 이중 임계값 방식의 음성구간 검출기 알고리즘을 제안하고 시뮬레이션을 통해 유용성을 확인하였다. 음성압축기에 사용되는 CELP (Code-Excited Linear Prediction) 파라미터들을 신경회로망 입력으로 하여 잡음에 강하게 반응하게 하였고, 음성구간 검출기의 성능향상을 위해 음성구간과 침묵구간에서 다른 임계값을 사용하는 이중 임계값 방식을 적용하였다. 실험 결과 이중 임계값을 이용한 RBF 신경망 음성구간 검출기는 G.729 Annex B 음성구간 검출기 보다 우수한 성능을 보였고, 기존의 MLP (Multi Layer Perceptron) 신경회로망을 이용한 음성구간 검출기와 비교하여 음성구간에서는 비슷한 성능을 보였으나 침묵구간에서 25% 정도의 성능향상을 보였다.

Identification of failure mechanisms for CFRP-confined circular concrete-filled steel tubular columns through acoustic emission signals

  • Li, Dongsheng;Du, Fangzhu;Chen, Zhi;Wang, Yanlei
    • Smart Structures and Systems
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    • 제18권3호
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    • pp.525-540
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    • 2016
  • The CFRP-confined circular concrete-filled steel tubular column is composed of concrete, steel, and CFRP. Its failure mechanics are complex. The most important difficulties are lack of an available method to establish a relationship between a specific damage mechanism and its acoustic emission (AE) characteristic parameter. In this study, AE technique was used to monitor the evolution of damage in CFRP-confined circular concrete-filled steel tubular columns. A fuzzy c-means method was developed to determine the relationship between the AE signal and failure mechanisms. Cluster analysis results indicate that the main AE sources include five types: matrix cracking, debonding, fiber fracture, steel buckling, and concrete crushing. This technology can not only totally separate five types of damage sources, but also make it easier to judge the damage evolution process. Furthermore, typical damage waveforms were analyzed through wavelet analysis based on the cluster results, and the damage modes were determined according to the frequency distribution of AE signals.

Application of Deep Learning: A Review for Firefighting

  • Shaikh, Muhammad Khalid
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제22권5호
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    • pp.73-78
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    • 2022
  • The aim of this paper is to investigate the prevalence of Deep Learning in the literature on Fire & Rescue Service. It is found that deep learning techniques are only beginning to benefit the firefighters. The popular areas where deep learning techniques are making an impact are situational awareness, decision making, mental stress, injuries, well-being of the firefighter such as his sudden fall, inability to move and breathlessness, path planning by the firefighters while getting to an fire scene, wayfinding, tracking firefighters, firefighter physical fitness, employment, prediction of firefighter intervention, firefighter operations such as object recognition in smoky areas, firefighter efficacy, smart firefighting using edge computing, firefighting in teams, and firefighter clothing and safety. The techniques that were found applied in firefighting were Deep learning, Traditional K-Means clustering with engineered time and frequency domain features, Convolutional autoencoders, Long Short-Term Memory (LSTM), Deep Neural Networks, Simulation, VR, ANN, Deep Q Learning, Deep learning based on conditional generative adversarial networks, Decision Trees, Kalman Filters, Computational models, Partial Least Squares, Logistic Regression, Random Forest, Edge computing, C5 Decision Tree, Restricted Boltzmann Machine, Reinforcement Learning, and Recurrent LSTM. The literature review is centered on Firefighters/firemen not involved in wildland fires. The focus was also not on the fire itself. It must also be noted that several deep learning techniques such as CNN were mostly used in fire behavior, fire imaging and identification as well. Those papers that deal with fire behavior were also not part of this literature review.

CT 전처리 기법을 이용하여 조명변화에 강인한 얼굴인식 시스템 설계 (Design of Robust Face Recognition System with Illumination Variation Realized with the Aid of CT Preprocessing Method)

  • 진용탁;오성권;김현기
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.91-96
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    • 2015
  • 본 연구는 조명변화에 강인한 CT 전처리 기법 기반 개선된 얼굴인식 시스템을 소개한다. 전처리 알고리즘으로 CT알고리즘은 조명이 없는 환경에서도 얼굴의 지역적인 특징만을 추출한다. 얼굴의 지역적인 특징 추출을 가능하게 해준다. 처리된 데이터는 $(2D)^2$ 기반 대표적인 차원축소 알고리즘인 PCA를 사용하여 특징을 추출하였다. 전처리 알고리즘을 통한 특징 데이터는 제안한 방사형 기저함수 신경회로망의 입력으로 사용하였다. 방사형 기저함수 신경회로망의 은닉층은 FCM으로 구성하였고, 연결가중치는 1차 선형식을 사용하였다. 또한 ABC 알고리즘을 이용하여 제안된 분류기의 파라미터, 즉 입력의 수, 퍼지 클러스터링의 퍼지화 계수를 최적화 한다. 본 연구는 제안된 시스템의 성능 평가를 위해 Yale Face database B와 CMU PIE database로 실험하였다.

유사량 측정 유역 군집분석에 따른 분류 (Classification by Clustering Analysis for Watersheds Measuring Sediment Yield)

  • 신승숙;박상덕;박상연;윤민우
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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    • pp.114-114
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    • 2017
  • 하천의 유사량 자료는 하상변동 예측, 저수지 퇴사량 추정, 유사조절 계획 수립 등 유역과 하천관리 그리고 하천 시설물 관리를 위해 필요하다. 최근 4대강 사업구간에 대한 담수용 보로 유입되는 유사량과 하천 유사의 종횡단적 분포와 하상변동량 등의 산정에 기초자료로 활용하고자 유사량 관측망이 구축되어 있다. 본 연구에서는 하천 유사량에 영향을 미치는 유역특성인자에 대한 군집분석을 통해 유사 발생 유역을 분류하고자 한다. 체계화된 유량 및 유사량 측정 방법에 의해 신뢰할만한 유량-총유사량 관계식을 갖는 유량조사사업단의 35개 유역을 대상으로 한다. 유역 군집분석을 수행하고자 유역과 하천에 대한 지형인자, 토양인자, 토지이용 등의 유역특성 매개변수 자료를 수집하였고, 매개변수별 유사도거리 산정에 오류를 줄이기 위해 매개변수를 무차원화 하였다. 유역의 비유사량은 유역면적, 유역경사, 토성, 토지이용 등에 영향을 받았다. K-means 기법에 의해 군집분석을 수행한 결과 유사량 측정 유역은 A, B, C, D 4개의 그룹으로 분류되었다. B그룹 유역은 첨두홍수량이 크고 발생시간이 짧은 유역 및 하천 조건을 가지고 있었으며, 직접유출이 증가하는 지표조건과 침식이 활발한 토양조건을 갖는 것으로 파악되었다. 그룹별로 실측 비유사량을 검토한 결과 B그룹에 포함된 유역의 유사량이 다른 유역에 비해 상대적으로 크게 발생하였다. 이러한 결과는 유역특성 매개변수의 군집분석을 통한 유역의 군집분류가 유역과 하천의 유사관리 측면에서 유용한 관리방안으로 활용될 수 있음을 의미한다.

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RBF 뉴럴네트워크를 이용한 리니어형 초전도 전원장치의 비선형적 충전전류특성 해석 (Nonlinear Characteristic Analysis of Charging Current for Linear Type Magnetic Flux Pump Using RBFNN)

  • 정윤도;박호성;김현기;오성권
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제20권1호
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    • pp.140-145
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    • 2010
  • 본 연구에서는 초전도 전원장치의 비선형적인 충전특성을 이론적으로 해석하기 위해서 Radial Basis Function 뉴럴 네트워크를 적용하였으며 이를 바탕으로 초전도 부하 마그넷에 따른 충전특성의 경향을 해석하였다. 본 논문에서는 안정적인 충전전류를 발생시키고 충전전류를 쉽게 제어할 수 있는 리니어형 초전도 전원장치를 개발하였고, 극저온 시스템에서 충전전류 특성을 실험적으로 수행하였다. 이를 통해 초전도 전원장치는 초전도 선재(초전도 Nb 박막)를 사용하기 때문에 비선형적인 충전전류 특성을 가짐을 알 수 있었다. 일반적으로, 극저온에서의 실질적인 실험에 있어서 주변 환경에 따른 냉각 비용 문제 등이 대두되기 때문에 다양한 실험을 수행하는데 연구의 어려움이 있다. 따라서 본 논문에서는 개발된 초전도 전원장치의 주파수에 대한 비선형적인 충전 특성을 기반으로 지능형 알고리즘인 RBF 뉴럴 네트워크를 통해서 그 결과를 예측하고 이에 대해서 지능 모델을 구현하였다. 본 논문에서 사용된 RBF 뉴럴 네트워크에서는 효율적인 데이터 처리를 위해서 은닉층에 FCM 클러스터링 알고리즘을 사용하였으며, 클러스터의 수가 모델의 은닉층에서의 노드의 수가 되도록 설계하였다.

연관 규칙 학습과 군집분석을 활용한 멸종위기 기수갈고둥과 생태계 내 종 간 연관성 분석 (Analyzing the Co-occurrence of Endangered Brackish-Water Snails with Other Species in Ecosystems Using Association Rule Learning and Clustering Analysis)

  • 임성호;도윤호
    • 생태와환경
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    • 제57권2호
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    • pp.83-91
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    • 2024
  • 본 연구는 한국의 멸종위기야생생물 II급으로 분류된 기수갈고둥 (Clithon retropictum)과 생태계 내 다른 종들 사이의 공동출현 양상을 분석하고자, 연관 규칙 학습과 군집분석 방법론을 통합적으로 사용했다. 이 연구의 주요 목적은 기수갈고둥과 다른 생물종 사이의 공동출현 패턴을 파악하는 것이다. 대규모 데이터 세트를 통한 연관 규칙 학습으로 종 간의 공동 출현 패턴과 그들사이의 연관성을 탐색하였고, K-mean와 계층적 군집분석을 통해 종들 간의 생태적 유사성과 차이에 기반으로 한 그룹화를 진행하였다. 연구 결과는 기수갈고둥과 다른 종들 사이에 상당한 공동 출현 관계가 있음을 보여주며, 이러한 공동 출현은 특정 환경 조건과 밀접하게 연결되어 있음을 나타냈다. 특히, 기수갈고둥이 출현하는 지점에서는 특정종의 출현 빈도가 높게 나타나는 패턴을 보였고, 이는 기수갈고둥이 생태계 내에서 중요한 생물지표종으로서의 역할을 수행하고 있음을 시사한다. 이러한 접근 방식은 기수갈고둥과 같은 멸종 위기종의 보존과 생태계 관리 전략 수립에 있어 중요한 의미를 지닌다. 생태계 내에서 공동으로 출현하는 종들 간의 복잡한 연관성을 이해함으로써, 보다 효과적인 보존 전략을 개발하고 생태계의 건강과 안정성을 유지하는 데 기여할 수 있다. 본 연구는 생태계 연구에 있어 데이터기반 접근법의 중요성을 강조하며, 생물 다양성 보존을 위한 새로운 방향을 제시한다.

Deformable Template과 GA를 이용한 얼굴 인식 및 아바타 자동 생성 (Face Detection for Automatic Avatar Creation by using Deformable Template and GA)

  • 박태영;권민수;강훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.110-115
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    • 2005
  • 본 논문에서는 아바타를 자동으로 생성하기 위한 컬러 이미지 상에서의 얼굴, 눈, 입술 윤곽선 검출 기법을 제안하였다. 제안된 기법에서는 먼저 조명의 영향을 최대한 배제하기 위하여 HSI 색상 모델을 사용하였고 I 정보를 제외한 HS 평면상에서 피부색을 정의하고 이를 이용하여 입력된 이미지로부터 피부 영역을 검출하였다. 그리고 변형가능 템플릿과 유전자 알고리즘을 이용하여 얼굴, 눈, 입의 윤곽선을 검출하였다. 여기서 변형가능 템플릿은 B-spline 곡선과 컨트롤 포인트 벡터로 이루어지며, 이것은 다양한 얼굴, 눈, 입술 모양의 표현을 가능하게 한다. 또 유전자 알고리즘은 자연계의 진화와 선택원리를 응용한 매우 효율적인 탐색 알고리즘이다 다음으로, 검출된 얼굴과 각 요소들의 윤곽선과 퍼지 C-평균 군집화를 이용하여 아바타를 생성하게 된다. 퍼지 C-평균 군집화는 얼굴색을 일정한 수로 단순화하는 과정에서 사용하였다. 결과적으로, 이와 같은 기법을 이용하여 기존의 정해진 이미지를 가지고 표현하던 아바타와는 달리 사용자의 특성을 표현할 수 있는 아바타를 자동으로 생성할 수 있다.

한국 남성의 얼굴 피부색 분류와 유형에 어울리는 색채 연구 (Clustering of Facial Color Types and Their Favorable Colors on Korean Adult Males)

  • 김구자
    • 한국의류학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.316-325
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    • 2006
  • The colors of apparel are getting more important to give the differentiated character on fiber and fabrics. This study was to extract the favorable colors that become to facial color types. Research was carried out to classify the facial colors into several similar facial color groups. With JX-777, 2 points of face: forehead and cheek, were measured and classified into 3 facial color types. Sample size was 418 Korean adult males and other 15 of new males subjects. New chosen 3 subjects who had the classified facial color types, wore silver gown and black hat on his head to minimize the interaction of the clothe color an hair. The 40 standardized color samples were used to extract the favorable colors. 187 respondents answered the degree of becomingness of color samples on 3 facial color types. Data were analyzed by K-means cluster analysis, ANOVA and Duncan multiple range test using SPSS Win. 12. Findings were as follows: 1. 418 subjects who had YR colors were classified into 3 kinds of facial color groups. Type 1 was 4.59YR 5.89/5.12, Type 2 was 5.61 YR 5.41/4.79 and Type 3 was 4.38YR 6.49/4.89 respectively. 2. Favorable colors for Type 1 were 2 colors that belonged to ' a ' group from among colors that were divided into a, b, c group and 18 colors that belonged to ' a ' group from among colors that were divided into a, b group by Duncan post hoc test. 3. Type 2 showed that this type had many unfavorable colors. Unfavorable colors were 16 colors that belonged to ' c ' by Duncan test. 5. Favorable colors for Type 3 were 14 colors that belonged to ' a ' from among colors that were divided into a, b, c and 16 colors that belonged to ' a ' from among colors that were divided into a, b by Duncan test.