• 제목/요약/키워드: Context-based fuzzy C-means clustering

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A Dynamic Ontology-based Multi-Agent Context-Awareness User Profile Construction Method for Personalized Information Retrieval

  • Gao, Qian;Cho, Young Im
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제12권4호
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    • pp.270-276
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    • 2012
  • With the increase in amount of data and information available on the web, there have been high demands on personalized information retrieval services to provide context-aware services for the web users. This paper proposes a novel dynamic multi-agent context-awareness user profile construction method based on ontology to incorporate concepts and properties to model the user profile. This method comprehensively considers the frequency and the specific of the concept in one document and its corresponding domain ontology to construct the user profile, based on which, a fuzzy c-means clustering method is adopted to cluster the user's interest domain, and a dynamic update policy is adopted to continuously consider the change of the users' interest. The simulation result shows that along with the gradual perfection of the our user profile, our proposed system is better than traditional semantic based retrieval system in terms of the Recall Ratio and Precision Ratio.

입자화기반 RBF 뉴럴네트워크 (Granular-based Radial Basis Function Neural Network)

  • 박호성;오성권
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.241-242
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    • 2008
  • 본 논문에서는 fuzzy granular computing 방법 중의 하나인 context-based FCM을 이용하여 granular-based radial basis function neural network에 대한 기본적인 개면과 그들의 포괄적인 설계 구조에 대해서 자세히 기술한다. 제안된 모델에 기본이 되는 설계 도구는 context-based fuzzy c-means (C-FCM)로 알려진 fuzzy clustering에 초점이 맞춰져 있으며, 이는 주어진 데이터의 특징에 맞게 공간을 분할함으로써 효율적으로 모델을 구축할 수가 있다. 제안된 모델의 설계 공정은 1) Context fuzzy set에 대한 정의와 설계, 2) Context-based fuzzy clustering에 대한 모델의 적용과 이에 따른 모델 구축의 효율성, 3) 입력과 출력공간에서의 연결된 information granule에 대한 parameter(다항식의 계수들)에 대한 최적화와 같은 단계로 구성되어 있다. Information granule에 대한 parameter들은 성능지수를 최소화하기 위해 Least square method에 의해서 보정된다. 본 논문에서는 모델을 설계함에 있어서 체계적인 설계 알고리즘을 포괄적으로 설명하고 있으며 더 나아가 제안된 모델의 성능을 다른 표준적인 모델들과 대조함으로써 제안된 모델의 우수성을 나타내고자 한다.

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FCM 이산화를 이용한 스마트 홈에서 행동 모델링 (Intelligent Modeling of User Behavior based on FCM Quantization for Smart home)

  • 정우용;이제헌;윤숙현;조영완;김은태
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.542-546
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    • 2007
  • In the vision of ubiquitous computing environment, smart objects would communicate each other and provide many kinds of information about user and their surroundings in the home. This information enables smart objects to recognize context and to provide active and convenient services to the customers. However in most cases, context-aware services are available only with expert systems. In this paper, we present generalized activity recognition application in the smart home based on a naive Bayesian network(BN) and fuzzy clustering. We quantize continuous sensor data with fuzzy c-means clustering to simplify and reduce BN's conditional probability table size. And we apply mutual information to learn the BN structure efficiently. We show that this system can recognize user activities about 80% accuracy in the web based virtual smart home.

입자화 중심 자기구성 다항식 신경 회로망의 새로운 설계 (A new Design of Granular-oriented Self-organizing Polynomial Neural Networks)

  • 오성권;박호성
    • 전기학회논문지
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    • 제61권2호
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    • pp.312-320
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    • 2012
  • In this study, we introduce a new design methodology of a granular-oriented self-organizing polynomial neural networks (GoSOPNNs) that is based on multi-layer perceptron with Context-based Polynomial Neurons (CPNs) or Polynomial Neurons (PNs). In contrast to the typical architectures encountered in polynomial neural networks (PNN), our main objective is to develop a methodological design strategy of GoSOPNNs as follows : (a) The 1st layer of the proposed network consists of Context-based Polynomial Neuron (CPN). In here, CPN is fully reflective of the structure encountered in numeric data which are granulated with the aid of Context-based Fuzzy C-Means (C-FCM) clustering method. The context-based clustering supporting the design of information granules is completed in the space of the input data while the build of the clusters is guided by a collection of some predefined fuzzy sets (so-called contexts) defined in the output space. (b) The proposed design procedure being applied at each layer of GoSOPNN leads to the selection of preferred nodes of the network (CPNs or PNs) whose local characteristics (such as the number of contexts, the number of clusters, a collection of the specific subset of input variables, and the order of the polynomial) can be easily adjusted. These options contribute to the flexibility as well as simplicity and compactness of the resulting architecture of the network. For the evaluation of performance of the proposed GoSOPNN network, we describe a detailed characteristic of the proposed model using a well-known learning machine data(Automobile Miles Per Gallon Data, Boston Housing Data, Medical Image System Data).

Fuzzy Clustering 기반의 화재 상황 인식 모델 (Recognition of Fire Levels based on Fuzzy Inference System using by FCM)

  • 송재원;안태기;김문현;홍유식
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.125-132
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    • 2011
  • 기존의 화재 감시 시스템은 보통 연기, CO 혹은 온도나 온도의 변화량을 가지고 화재여부를 판단하였다. 대부분 각각의 센서에서 측정된 값을 미리 설정한 값과 비교하여 기준을 넘었을 경우에 화재라고 결정한다. 그러나 화재 가능성이 있는 상황도 정확히 예측하는 것이 화재를 예방하기 위해 요구된다. 본 연구에서는 여러 인자들 간의 조합에 의한 규칙을 생성하고, 불명확한 데이터 처리가 가능한 퍼지추론을 사용하여 화재상황을 인식하는 방식을 제안한다. 또한 퍼지추론 방식에서 지식의 일반화, 형식화의 문제점을 해결하기 위해, 화재의 특정 패턴들의 특징을 찾아서 분석하고 규칙베이스를 구축함으로써 시스템의 성능을 더욱 향상 시킨다. 화재의 레벨을 3단계(정상, 주의, 위험)로 나누고, 각 단계별로 훈련데이터를 FCM(fuzzy C-means clustering)에 의해 규칙화 하여 추론하는 시스템을 제안한다. 제안된 방식을 UCI의 삼림화재 데이터를 이용하여 성능을 평가한다.

상황인식 보안 서비스를 이용한 개선된 접근제어 (Improved Access Control using Context-Aware Security Service)

  • 양석환;정목동
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.133-142
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    • 2010
  • 유비쿼터스 기술의 보편화에 따라 유비쿼터스 환경의 보안 취약성을 해결하기 위한 보안기술의 연구가 주목받고 있다. 그러나 현재의 대다수 보안 시스템은 고정된 규칙을 기반으로 하는 것으로서, 유비쿼터스 기반 사용자의 다양한 상황에 제대로 대응하지 못하는 문제점이 있다. 또한 기존의 상황인식 보안 연구는 ACL (Access Control List) 혹은 RBAC (Role-Based Access Control) 계열의 연구가 많이 수행되고 있으나 보안정책의 관리에 대한 오버헤드가 크고, 또한 예상하지 못한 상황에 대한 대응이 어렵다는 문제점을 보이고 있다. 이에 본 논문에서는 FCM (Fuzzy C-Means) 클러스터링 알고리즘과 퍼지 결정트리를 이용하여 다양한 상황을 인식하고 적절한 보안기능을 제공하는 상황인식 보안 서비스를 제안한다. 제안 모델은 기존의 RBAC 계열의 시스템이 가진 고정 규칙에 따른 문제나 충돌 문제, 관리상의 오버헤드를 개선할 수 있음을 확인할 수 있다. 제안 모델은 헬쓰케어 시스템이나 응급구호 시스템 등 상황 인식을 통하여 사용자의 상황에 적합한 서비스를 제공하는 다양한 애플리케이션에 응용 가능할 것으로 기대된다.

FCM 클러스터링 알고리즘과 퍼지 결정트리를 이용한 상황인식 정보 서비스 (A Context-Aware Information Service using FCM Clustering Algorithm and Fuzzy Decision Tree)

  • 양석환;정목동
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제16권7호
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    • pp.810-819
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    • 2013
  • FCM 클러스터링 알고리즘은 대표적인 분할기반 군집화 알고리즘이며 다양한 분야에서 성공적으로 적용되어 왔다. 그러나 FCM 클러스터링 알고리즘은 잡음 및 지역 데이터에 대한 높은 민감도, 직관적인 결과와 상이한 결과 도출 가능성이 높은 문제, 초기 원형과 클러스터 개수 설정 문제 등이 존재한다. 본 논문에서는 FCM 알고리즘의 결과를 해당 속성의 데이터 축에 사상하여 퍼지구간을 결정하고, 결정된 퍼지구간을 FDT에 적용함으로써 FCM 알고리즘이 가지는 문제 중 잡음 및 데이터에 대한 높은 민감도, 직관적인 결과와 상이한 결과 도출 가능성이 높은 문제를 개선하는 시스템을 제안한다. 또한 실제 교통데이터와 강수량 데이터를 이용한 실험을 통하여 제안 모델과 FCM 클러스터링 알고리즘을 비교한다. 실험 결과를 통해 제안 모델은 잡음 및 데이터에 대한 민감도를 완화시킴으로써 보다 안정적인 결과를 제공하며, FCM 클러스터링 알고리즘을 적용한 시스템보다 직관적인 결과와의 일치율을 높여줌을 알 수 있다.

정보 유사성 기반 입자화 중심 RBF NN의 진화론적 설계 (Genetic Design of Granular-oriented Radial Basis Function Neural Network Based on Information Proximity)

  • 박호성;오성권;김현기
    • 전기학회논문지
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    • 제59권2호
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    • pp.436-444
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    • 2010
  • In this study, we introduce and discuss a concept of a granular-oriented radial basis function neural networks (GRBF NNs). In contrast to the typical architectures encountered in radial basis function neural networks(RBF NNs), our main objective is to develop a design strategy of GRBF NNs as follows : (a) The architecture of the network is fully reflective of the structure encountered in the training data which are granulated with the aid of clustering techniques. More specifically, the output space is granulated with use of K-Means clustering while the information granules in the multidimensional input space are formed by using a so-called context-based Fuzzy C-Means which takes into account the structure being already formed in the output space, (b) The innovative development facet of the network involves a dynamic reduction of dimensionality of the input space in which the information granules are formed in the subspace of the overall input space which is formed by selecting a suitable subset of input variables so that the this subspace retains the structure of the entire space. As this search is of combinatorial character, we use the technique of genetic optimization to determine the optimal input subspaces. A series of numeric studies exploiting some nonlinear process data and a dataset coming from the machine learning repository provide a detailed insight into the nature of the algorithm and its parameters as well as offer some comparative analysis.

세계 주요선사의 경영성과에 대한 군집분석 (Cluster Analysis on the Management Performance of Major Shipping Companies in the World)

  • 도티밍황;최경훈;박계각
    • 한국항만경제학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.17-36
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    • 2017
  • 현재 경제 상황에서 세계 해운산업의 중요성은 매우 강조되고 있다. 최근 세계 경제 위기로 인해 전체 산업은 공급과 수요 측면에서 어려움에 직면에 하였으며 저효율 및 저수익 상황이라는 사실은 모든 이해 관계자들에게 불안감을 안겨주었다. 따라서 본 연구에서는 해운산업의 이해 관계자에게 세계 주요 해운회사의 재무성과를 자세히 살펴볼 수 있도록 주요 해운회사의 재무성과를 클러스터로 분류하였다. Fuzzy-C Means 기법을 활용하였으며 Levene 테스트와 ANOVA 테스트를 통하여 클러스터링 결과의 견고성을 평가하였다. 그 결과 유동성, 지급 여력 및 수익성이 분류 상 중요한 기준 되는 것으로 도출되었으며 이러한 결과는 선별 된 운송 회사의 경쟁력 수준을 제시하고 있으며 클러스터에 속한 기업은 동일한 특성을 갖고 있으므로 클러스터 내 한기업 특성을 파악하면 나머지 기업의 특성도 파악할 수 있어서 투자 결정함에 있어서 중요한 판단 기준으로 활용할 수 있다.

FCM 클러스터링과 다변량 퍼지결정트리를 이용한 상황인식 보안 서비스 (Context-Aware Security Service using FCM Clustering and Multivariate Fuzzy Decision Tree)

  • 양석환;정목동
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2009년도 춘계학술발표대회
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    • pp.1527-1530
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    • 2009
  • 유비쿼터스 환경의 확산에 따른 다양한 보안문제의 발생은 센서의 정보를 이용한 상황인식 보안 서비스의 필요성을 증대시키고 있다. 본 논문에서는 FCM (Fuzzy C-Means) 클러스터링과 다변량 퍼지 결정트리 (Multivariate Fuzzy Decision Tree)를 이용하여 센서의 정보를 분류함으로써 사용자의 상황을 인식하고, 사용자가 처한 상황에 따라 다양한 수준의 보안기술을 유연하게 적용할 수 있는 상황인식 보안 서비스를 제안한다. 제안 모델은 기존에 많이 연구되어 오던 고정된 규칙을 기반으로 하는 RBAC(Role-Based Access Control)계열의 모델보다 더욱 유연하고 적합한 결과를 보여주고 있다.