• 제목/요약/키워드: Fuzzy c-means clustering

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차감 및 중력 fuzzy C-means 클러스터링을 이용한 칼라 영상 분할에 관한 연구 (Segmentation of Color Image by Subtractive and Gravity Fuzzy C-means Clustering)

  • 진영근;김태균
    • 전기전자학회논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.93-100
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    • 1997
  • 칼라 영상 분할의 한 방법으로 fuzzy C-means를 이용한 방법이 많이 연구되었으나, 이 방법은 클러스터의 개수가 정해져야 사용할 수 있는 방법이다. 분할해야 할 데이터가 많은 경우 예비 분할을 수행하여 예비 분할 되지 않는 데이터들에 대해서 상세 분할을 fuzzy C-means를 사용하여 분할 하나 예비 분할된 데이터의 클러스터 중심과 상세 분할로 만들어진 클러스터의 중심과는 연계성이 없어진다. 본 연구에서는 이것을 보완하기 위하여 차감 클러스터링을 사용하여 칼라 영상의 클러스터의 개수와 중심을 구한 후, 이것을 이용하여 영상을 예비 분할하고 중력을 가진 fuzzy C-means를 사용하여 분할되지 않은 나머지 부분과 클러스터의 중심을 최적화 시켜 분할하는 알고리듬을 제안한다. 제안된 방법의 정성적인 평가를 수행하여 본 논문에서 제시된 방법이 우수함을 보인다.

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Identification of Plastic Wastes by Using Fuzzy Radial Basis Function Neural Networks Classifier with Conditional Fuzzy C-Means Clustering

  • Roh, Seok-Beom;Oh, Sung-Kwun
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제11권6호
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    • pp.1872-1879
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    • 2016
  • The techniques to recycle and reuse plastics attract public attention. These public attraction and needs result in improving the recycling technique. However, the identification technique for black plastic wastes still have big problem that the spectrum extracted from near infrared radiation spectroscopy is not clear and is contaminated by noise. To overcome this problem, we apply Raman spectroscopy to extract a clear spectrum of plastic material. In addition, to improve the classification ability of fuzzy Radial Basis Function Neural Networks, we apply supervised learning based clustering method instead of unsupervised clustering method. The conditional fuzzy C-Means clustering method, which is a kind of supervised learning based clustering algorithms, is used to determine the location of radial basis functions. The conditional fuzzy C-Means clustering analyzes the data distribution over input space under the supervision of auxiliary information. The auxiliary information is defined by using k Nearest Neighbor approach.

적응적인 초기치 설정을 이용한 Fast K-means 및 Frizzy-c-means 알고리즘 (A Fast K-means and Fuzzy-c-means Algorithms using Adaptively Initialization)

  • 강지혜;김성수
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제31권4호
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    • pp.516-524
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    • 2004
  • 본 논문에서는 K-means 또는 Fuzzy-c-means 알고리즘에서 클러스터의 중심점을 찾는 과정 중 임의로 선택되는 초기값 선정의 문제를 해결하고, 기존의 단점을 보완하는 새로운 방안으로서 데이터의 분포의 통계적 특성에 따른 초기값 선정 방법을 제안하였다. 기존의 초기값 선정 방법은 초기값에 따라 클러스터링이 매우 민감한 변화를 가져와, 최종적으로 종종 원치 않는 방향으로 가는 문제점을 갖고 있다. 이러한 초기값 선정의 문제가 인지되어 왔지만, 그 문제의 해결방안이 실제적으로 모색된 경우는 없었다. 본 논문에서는 데이타의 통계적 특성을 이용한 초기값 선정 방법을 적용하여, 클러스터링이 형성되는 시간의 단축 및 원치 않는 결과가 생성되는 경우를 약화시켜 시스템의 향상을 가져왔고, 이러한 제안된 알고리즘의 우수성을 기존의 알고리즘과 비교를 통하여 나타내었다.

퍼지 kNN과 Conditional FCM을 이용한 퍼지 RBF의 설계 (Design of Radial Basis Function with the Aid of Fuzzy KNN and Conditional FCM)

  • 노석범;오성권
    • 전기학회논문지
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    • 제58권6호
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    • pp.1223-1229
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    • 2009
  • The performance of Radial Basis Function Neural Networks depends on setting up the Radial Basis Functions over the input space which are the important design procedure of Radial Basis Function Neural Networks. The existing method to initialize the location of the radial basis functions over the input space is to use the conditional fuzzy C-means clustering. However, the researchers which are interested in the conditional fuzzy C-means clustering cannot get as good modeling performance as they expect because the conditional fuzzy C-means clustering cannot project the information which is extracted over the output space into the input space. To compensate the above mentioned drawback of the conditional fuzzy C-means clustering, we apply a fuzzy K-nearest neighbors approach to project the auxiliary information defined over the output space into the input space without lose of the information.

Improvement on Fuzzy C-Means Using Principal Component Analysis

  • Choi, Hang-Suk;Cha, Kyung-Joon
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제17권2호
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    • pp.301-309
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    • 2006
  • In this paper, we show the improved fuzzy c-means clustering method. To improve, we use the double clustering as principal component analysis from objects which is located on common region of more than two clusters. In addition we use the degree of membership (probability) of fuzzy c-means which is the advantage. From simulation result, we find some improvement of accuracy in data of the probability 0.7 exterior and interior of overlapped area.

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VS-FCM: Validity-guided Spatial Fuzzy c-Means Clustering for Image Segmentation

  • Kang, Bo-Yeong;Kim, Dae-Won
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제10권1호
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    • pp.89-93
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    • 2010
  • In this paper a new fuzzy clustering approach to the color clustering problem has been proposed. To deal with the limitations of the traditional FCM algorithm, we propose a spatial homogeneity-based FCM algorithm. Moreover, the cluster validity index is employed to automatically determine the number of clusters for a given image. We refer to this method as VS-FCM algorithm. The effectiveness of the proposed method is demonstrated through various clustering examples.

Subtractive Clustering 알고리즘을 이용한 퍼지 RBF 뉴럴네트워크의 동정 (Genetically Optimization of Fuzzy C-Means Clustering based Fuzzy Neural Networks)

  • 최정내;오성권;김현기
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.239-240
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    • 2008
  • 본 논문에서는 Subtractive clustering 알고리즘을 이용한 Fuzzy Radial Basis Function Neural Network (FRBFNN)의 규칙 수를 자동적으로 생성하는 방법을 제시한다. FRBFNN은 멤버쉽 함수로써 기존 RBFNN에서 가우시안이나 타원형 형태의 특정 RBF를 사용하는 구조와 달리 Fuzzy C-Means clustering 알고리즘에서 사용하는 거리에 기한 멤버쉽 함수를 사용하여 전반부의 공간 분할 및 활성화 레벨을 결정하는 구조이다. 본 논문에서는 데이터의 밀집도에 기반을 두어 클러스터링을 하는 Subtractive clustering 알고리즘을 사용하여 퍼지 규칙의 수와 같은 의미를 갖는 분할할 입력공간의 수와 분할된 입력공간의 중심값을 동정하며, Least Square Estimator (LSE) 알고리즘을 사용하여 후반부 다항식의 계수를 추정 한다.

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커널을 이용한 전역 클러스터링의 비선형화 (A Non-linear Variant of Global Clustering Using Kernel Methods)

  • 허경용;김성훈;우영운
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제15권4호
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    • pp.11-18
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    • 2010
  • Fuzzy c-means(FCM)는 퍼지 집합을 응용한 간단하지만 효율적인 클러스터링 방법 중 하나이다. FCM은 여러 응용 분야에서 성공적으로 활용되어 왔지만, 초기화와 잡음에 민감하고 볼록한 형태의 클러스터들만 다룰 수 있는 문제점이 있다. 이 논문에서는 이러한 FCM의 문제점을 해결하기 위해 전역 클러스터링(global clustering) 기법과 커널 클러스터링(kernel clustering) 기법을 결합하여 새로운 비선형 클러스터링 기법인 커널 전역 FCM(kernel global fuzzy c-means, KG-FCM)을 제안한다. 전역 클러스터링은 클러스터링의 초기화를 위한 방법 중 하나로, 순차적으로 클러스터를 하나씩 추가함으로써 초기화에 민감한 FCM의 한계를 극복할 수 있도록 해준다. FCM의 잡음 민감성과 볼록한 클러스터들만 다룰 수 있는 한계를 극복하기 위한 방법은 여러 가지가 있으며 커널 클러스터링이 그 중 하나이다. 커널 클러스터링은 사용하는 커널을 바꿈으로써 쉽게 확장이 가능하므로 이 논문에서는 커널 클러스터링을 사용하였다. 두 방법을 결합함으로써 제안한 방법은 위에서 언급한 문제점들을 해결할 수 있으며, 이는 가상 및 실제 데이터를 이용한 실험 결과를 통해 확인할 수 있다.

Fuzzy c-Means Clustering Algorithm with Pseudo Mahalanobis Distances

  • ICHIHASHI, Hidetomo;OHUE, Masayuki;MIYOSHI, Tetsuya
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 1998년도 The Third Asian Fuzzy Systems Symposium
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    • pp.148-152
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    • 1998
  • Gustafson and Kessel proposed a modified fuzzy c-Means algorithm based of the Mahalanobis distance. Though the algorithm appears more natural through the use of a fuzzy covariance matrix, it needs to calculate determinants and inverses of the c-fuzzy scatter matrices. This paper proposes a fuzzy clustering algorithm using pseudo mahalanobis distance, which is more easy to use and flexible than the Gustafson and Kessel's fuzzy c-Means.

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A Novel Image Segmentation Method Based on Improved Intuitionistic Fuzzy C-Means Clustering Algorithm

  • Kong, Jun;Hou, Jian;Jiang, Min;Sun, Jinhua
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제13권6호
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    • pp.3121-3143
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    • 2019
  • Segmentation plays an important role in the field of image processing and computer vision. Intuitionistic fuzzy C-means (IFCM) clustering algorithm emerged as an effective technique for image segmentation in recent years. However, standard fuzzy C-means (FCM) and IFCM algorithms are sensitive to noise and initial cluster centers, and they ignore the spatial relationship of pixels. In view of these shortcomings, an improved algorithm based on IFCM is proposed in this paper. Firstly, we propose a modified non-membership function to generate intuitionistic fuzzy set and a method of determining initial clustering centers based on grayscale features, they highlight the effect of uncertainty in intuitionistic fuzzy set and improve the robustness to noise. Secondly, an improved nonlinear kernel function is proposed to map data into kernel space to measure the distance between data and the cluster centers more accurately. Thirdly, the local spatial-gray information measure is introduced, which considers membership degree, gray features and spatial position information at the same time. Finally, we propose a new measure of intuitionistic fuzzy entropy, it takes into account fuzziness and intuition of intuitionistic fuzzy set. The experimental results show that compared with other IFCM based algorithms, the proposed algorithm has better segmentation and clustering performance.