• 제목/요약/키워드: Fuzzy Sets

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원격탐사 영상의 감독분류를 위한 개선된 하이브리드 c-Means 군집화 알고리즘 (Improved Algorithm of Hybrid c-Means Clustering for Supervised Classification of Remote Sensing Images)

  • 전영준;김진일
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.185-191
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    • 2007
  • 윈격탐사 영상은 파장대에 따라 나누어진 여러 개의 밴드로부터 수집된 다중분광 이미지 데이터이다. 위성영상 분류는 원격탐사 처리 과정에 있어서 가장 중요한 분석 기법으로써 영상을 구성하는 각각의 화소들 중 비슷한 분광 특성을 갖는 것끼리 집단화시켜주는 방법이다. 본 논문에서는 PFCM 알고리즘을 응용한 원격탐사 영상의 패턴분류 방법에 관하여 연구하였다. PFCM 알고리즘은 각 데이터와 특정 클러스터 중심과의 거리에 대한 소속정도를 고려한 FCM 클러스터링 알고리즘과 데이터와 해당 클러스터 중심과의 거리에 의존하여 패턴의 전형성(typicality)을 고려한 PCM 클러스터링 알고리즘을 결합한 방법이다. 본 연구에서는 분류 항목별 학습데이터를 선정한 후 이를 PFCM 알고리즘에 적용하여 감독분류를 수행하였다. Landsat TM과 IKONOS 원격탐사 위성영상을 이용하여 PFCM 알고리즘의 적용성을 검증하였다. PFCM 알고리즘을 이용한 감독분류는 PCM, FCM 분류방법보다 좋은 결과를 보여주었으며, 또한 전통적인 분류방법인 최대우도분류보다도 정확도가 더 높은 결과를 보여주었다.

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마이크로어레이 데이터의 게놈수준 분석을 위한 퍼지 패턴 매칭에 의한 유전자 필터링 (Gene filtering based on fuzzy pattern matching for whole genome micro array data analysis)

  • 이선아;이건명;이승주;김원재;김용준;배석철
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.471-475
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    • 2008
  • 생명과학분야에서 마이크로어레이 기술은 세포에서의 RNA 발현 프로파일을 관찰할 수 있도록 함으로써 생명현상의 규명 및 약물개발 등에서 분자수준의 생명현상에 대한 관찰과 분석이 가능해지고 있다. 마이크로어레이 데이터분석에서는 특정한 처리나 과정에서 현저한 특성을 보이는 유전자를 식별하기 위한 분석뿐만 아니라 유전자 전체인 게놈수준에서의 분석도 이루어진다. 약물반응 실험에서는 약물에 대한 게놈수준의 발현 프로파일을 관찰하는 것도 많은 정보를 제공할 수 있다. 약물실험에서는 대조군과 실험군들간에 관심있는 상대적인 발현특성을 갖는 유전자군을 전체적으로 추출하는 것이 필요한 경우가 있다. 예를 들면 정상군은 두개의 실험군에 대해서 중간정도의 발현정도를 갖는 유전자군을 식별하는 분석을 하는 경우, 생물학적인 데이터의 특성상 절대값을 비교하는 방법으로는 유용한 유전자들을 효과적으로 식별해 낼 수 없다. 이 논문에서는 정상군과 실험군들의 발현정도값의 경향을 판단하기 위해서 각 유전자에 대해서 집단별 대표값을 선정하여 퍼지집합으로 집단의 값의 범위를 결정하고, 이를 이용하여 특성 패턴을 갖는 유전자들을 식별해내는 방법을 제안하고, 실제 데이터를 통해서 실험한 결과를 보인다.

해사관계 연구자의 문헌정보 이용에 관한 구조분석 (Structural Analysis of Scientific Information Usage)

  • 이철영
    • 한국항해학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.7-38
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    • 1980
  • Nowadays researchers attach a great importance to the problems concerned with scientific information in the field of science and engineering. There are some reasons for it, that is, ⅰ) the amount of scientific information increases in proportion to the activities of scientists and engineers, so it is difficult to pick up a real valuable information ⅱ) it becomes more important to use a variety of information in proportion to the spread ofthe branch of science ⅲ) since the medium of scientific information is mostly technical papers, it is very difficult to mechanically transact these papers and to keep all documents and scientific informations for a long time. To cope with these difficult situations, many technical skills have been developed, for example, data-base, automatic information retrieval, micro-film and so on. But there are comparatively few investigation on the matter how the researchers who are users and producers think about the systematization of scientific information usage, so this paper investigates the thought and information needs of researchers, and proposes a basis of a method for systematization of scientific information usage. The author inspects the actual conditions of scientific information, reconsider the method which has been used and investigates the matter of how researchers whose interest is closely related to the study of marine affairs think about problems of scientific information usage by thequestionarie of Fuzzy-DEMATEL method. Also, FSM which is method for structuring hierarchy for the several complex problems on the basis of fuzzy sets theory is adopted as a tool of analysis. We can understand the key problems and make a story to solve the systematization of scientific information usage from the results of the analysis and those results will be directly applicable to construct a new system for scientific information usage.

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클러스터 중심 왜곡 저감을 위한 클러스터링 기법 (Clustering Method for Reduction of Cluster Center Distortion)

  • 정혜천;서석태;이인근;권순학
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제18권3호
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    • pp.354-359
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    • 2008
  • 클러스터링은 주어진 임의의 데이터 중에서 유사한 성질을 지닌 데이터를 복수개의 그룹으로 조직화하는 기법이다. 이를 위해 K-Means, Fuzzy C-Means(FCM), Mountain Method(MM) 등과 같은 많은 기법들이 제안되었고 또한 널리 사용되어지고 있다. 그러나 이러한 기법들은 초기값에 따라 클러스터링 결과가 크게 달라지는 단점이 있다. 특히 가장 널리 사용되는 FCM 기법은 잡음 데이터에 취약하며, 주어진 입력 데이터의 클러스터 내부분산을 최소화 하는 방법을 사용하기 때문에 클러스터링 중심의 왜곡 현상이 발생한다. 본 논문에서는 데이터 가중치에 근거한 비례적 근접데이터 병합을 통하여 클러스터 중심 왜곡을 저감하며 초기값에 영향을 받지 않는 클러스터링 기법을 제안한다. 그리고 FCM으로 얻어진 클러스터 중심과 제안기법을 적용하여 얻어진 클러스터 중심에 대한 비교 검토를 통하여 제안기법의 효용성을 확인한다.

무선 애드혹 망을 위한 연결 지배 집합 다중-링 위상의 분산적 구성-볼츠만 기계적 접근 (Distributed Construction of the Multiple-Ring Topology of the Connected Dominating Set for the Mobile Ad Hoc Networks: Boltzmann Machine Approach)

  • 박재현
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제34권3호
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    • pp.226-238
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    • 2007
  • 본 논문은 연결 지배 집합에 속하는 노드들로 애드혹 망의 위상을 구성하는 완전 분산형 위상 제어 프로토콜을 제시한다. 제안한 프로토콜은 가능한 최소의 노드 수로 위상을 구성할 수 있게 하여 패킷 전송 시 발생하는 간섭을 줄일 수 있다. 제안한 프로토콜의 알고리즘 복잡도는 O(1)이다. 각 노드는 분산된 병렬 볼츠만 기계의 한 노드로서 동작한다. 이 볼츠만 기계의 목적 함수를 연결의 차수와 연결 지배 정도를 표현하는 두 개의 볼츠만 인수로 구성한다. 이 볼츠만 인수들을 정의하기 위해 두 개의 퍼지 집합을 정의한다. 하나는 연결 지배 노드로 이루어진 퍼지 집합이며, 다른 하나는 다중-링 위상 구성이 가능한 노드로 이루어진 퍼지 집합이다. 제안한 프로토콜은 이 두 퍼지 집합의 강한 원소 노드들을 애드혹 망의 클러스터 헤드로 선택한다. 모의 실험을 통해 패킷 손실율과 에너지 소비율 측면에서 제안 프로토콜이 기존 방법에 비해 우수함을 확인하였다.

Support Vector Machine for Interval Regression

  • Hong Dug Hun;Hwang Changha
    • 한국통계학회:학술대회논문집
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    • 한국통계학회 2004년도 학술발표논문집
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    • pp.67-72
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    • 2004
  • Support vector machine (SVM) has been very successful in pattern recognition and function estimation problems for crisp data. This paper proposes a new method to evaluate interval linear and nonlinear regression models combining the possibility and necessity estimation formulation with the principle of SVM. For data sets with crisp inputs and interval outputs, the possibility and necessity models have been recently utilized, which are based on quadratic programming approach giving more diverse spread coefficients than a linear programming one. SVM also uses quadratic programming approach whose another advantage in interval regression analysis is to be able to integrate both the property of central tendency in least squares and the possibilistic property In fuzzy regression. However this is not a computationally expensive way. SVM allows us to perform interval nonlinear regression analysis by constructing an interval linear regression function in a high dimensional feature space. In particular, SVM is a very attractive approach to model nonlinear interval data. The proposed algorithm here is model-free method in the sense that we do not have to assume the underlying model function for interval nonlinear regression model with crisp inputs and interval output. Experimental results are then presented which indicate the performance of this algorithm.

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계층 구조 클러스터링 알고리즘 설계 및 그 응용 (Design of Hierarchically Structured Clustering Algorithm and its Application)

  • 방영근;박하용;이철희
    • 산업기술연구
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    • 제29권B호
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    • pp.17-23
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    • 2009
  • In many cases, clustering algorithms have been used for extracting and discovering useful information from non-linear data. They have made a great effect on performances of the systems dealing with non-linear data. Thus, this paper presents a new approach called hierarchically structured clustering algorithm, and it is applied to the prediction system for non-linear time series data. The proposed hierarchically structured clustering algorithm (called HCKA: Hierarchical Cross-correlation and K-means clustering Algorithms) in which the cross-correlation and k-means clustering algorithm are combined can accept the correlationship of non-linear time series as well as statistical characteristics. First, the optimal differences of data are generated, which can suitably reveal the characteristics of non-linear time series. Second, the generated differences are classified into the upper clusters for their predictors by the cross-correlation clustering algorithm, and then each classified differences are classified again into the lower fuzzy sets by the k-means clustering algorithm. As a result, the proposed method can give an efficient classification and improve the performance. Finally, we demonstrates the effectiveness of the proposed HCKA via typical time series examples.

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영상처리 기법을 통한 RBFNN 패턴 분류기 기반 개선된 지문인식 시스템 설계 (Design of Fingerprints Identification Based on RBFNN Using Image Processing Techniques)

  • 배종수;오성권;김현기
    • 전기학회논문지
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    • 제65권6호
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    • pp.1060-1069
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    • 2016
  • In this paper, we introduce the fingerprint recognition system based on Radial Basis Function Neural Network(RBFNN). Fingerprints are classified as four types(Whole, Arch, Right roof, Left roof). The preprocessing methods such as fast fourier transform, normalization, calculation of ridge's direction, filtering with gabor filter, binarization and rotation algorithm, are used in order to extract the features on fingerprint images and then those features are considered as the inputs of the network. RBFNN uses Fuzzy C-Means(FCM) clustering in the hidden layer and polynomial functions such as linear, quadratic, and modified quadratic are defined as connection weights of the network. Particle Swarm Optimization (PSO) algorithm optimizes a number of essential parameters needed to improve the accuracy of RBFNN. Those optimized parameters include the number of clusters and the fuzzification coefficient used in the FCM algorithm, and the orders of polynomial of networks. The performance evaluation of the proposed fingerprint recognition system is illustrated with the use of fingerprint data sets that are collected through Anguli program.

Some Observations for Portfolio Management Applications of Modern Machine Learning Methods

  • Park, Jooyoung;Heo, Seongman;Kim, Taehwan;Park, Jeongho;Kim, Jaein;Park, Kyungwook
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제16권1호
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    • pp.44-51
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    • 2016
  • Recently, artificial intelligence has reached the level of top information technologies that will have significant influence over many aspects of our future lifestyles. In particular, in the fields of machine learning technologies for classification and decision-making, there have been a lot of research efforts for solving estimation and control problems that appear in the various kinds of portfolio management problems via data-driven approaches. Note that these modern data-driven approaches, which try to find solutions to the problems based on relevant empirical data rather than mathematical analyses, are useful particularly in practical application domains. In this paper, we consider some applications of modern data-driven machine learning methods for portfolio management problems. More precisely, we apply a simplified version of the sparse Gaussian process (GP) classification method for classifying users' sensitivity with respect to financial risk, and then present two portfolio management issues in which the GP application results can be useful. Experimental results show that the GP applications work well in handling simulated data sets.

A Modified Approach to Density-Induced Support Vector Data Description

  • Park, Joo-Young;Kang, Dae-Sung
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제7권1호
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    • pp.1-6
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    • 2007
  • The SVDD (support vector data description) is one of the most well-known one-class support vector learning methods, in which one tries the strategy of utilizing balls defined on the feature space in order to distinguish a set of normal data from all other possible abnormal objects. Recently, with the objective of generalizing the SVDD which treats all training data with equal importance, the so-called D-SVDD (density-induced support vector data description) was proposed incorporating the idea that the data in a higher density region are more significant than those in a lower density region. In this paper, we consider the problem of further improving the D-SVDD toward the use of a partial reference set for testing, and propose an LMI (linear matrix inequality)-based optimization approach to solve the improved version of the D-SVDD problems. Our approach utilizes a new class of density-induced distance measures based on the RSDE (reduced set density estimator) along with the LMI-based mathematical formulation in the form of the SDP (semi-definite programming) problems, which can be efficiently solved by interior point methods. The validity of the proposed approach is illustrated via numerical experiments using real data sets.