• 대한산업공학회지
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• 제41권1호
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• pp.25-33
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• 2015

From the viewpoint of applications to manufacturing, data mining is a useful method to find the meaningful knowledge or information about states of processes. But the data from manufacturing processes usually have two characteristics which are multicollinearity and imbalance distribution of data. Two characteristics are main causes which make bias to classification rules and select wrong variables as important variables. In the paper, we propose a new data mining procedure to solve the problem. First, to determine candidate variables, we propose the multiple hypothesis test. Second, to make unbiased classification rules, we propose the decision tree learning method with different weights for each category of quality variable. The experimental result with a real PDP (Plasma display panel) manufacturing data shows that the proposed procedure can make better information than other data mining procedures.

• Industrial Engineering and Management Systems
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• 제13권4호
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• pp.454-462
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• 2014

Retention of possible churning customer is one of the most important issues in customer relationship management, so companies try to predict churn customers using their large-scale high-dimensional data. This study focuses on dealing with large data sets by reducing the dimensionality. By using six different dimension reduction methods-Principal Component Analysis (PCA), factor analysis (FA), locally linear embedding (LLE), local tangent space alignment (LTSA), locally preserving projections (LPP), and deep auto-encoder-our experiments apply each dimension reduction method to the training data, build a classification model using the mapped data and then measure the performance using hit rate to compare the dimension reduction methods. In the result, PCA shows good performance despite its simplicity, and the deep auto-encoder gives the best overall performance. These results can be explained by the characteristics of the churn prediction data that is highly correlated and overlapped over the classes. We also proposed a simple out-of-sample extension method for the nonlinear dimension reduction methods, LLE and LTSA, utilizing the characteristic of the data.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제25권1호
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• pp.15-21
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• 2015

커널에 대한 모수의 조절은 서포트 벡터 기계의 일반화 능력에 영향을 준다. 이와 같이 모수들의 적절한 값을 결정하는 것은 종종 어려운 작업이 된다. 서포트 벡터 회귀에서 이와 같은 모수들의 값을 결정하기 위한 부담은 앙상블 학습을 사용함으로써 감소시킬 수 있다. 그러나 대용량의 자료에 대한 문제에 직접적으로 적용하기에는 일반적으로 시간 소모적인 방법이다. 본 논문에서 서포트 벡터 회귀의 모수 조절에 대한 부담을 감소하기 위하여 원래 자료집합을 유한개의 부분집합으로 분해하는 방법을 제안하였다. 제안하는 방법은 대용량의 자료들인 경우와 특히 불균등 자료 집합에서 효율적임을 보일 것이다.

• Earthquakes and Structures
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• 제27권3호
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• pp.177-189
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• 2024

Accurately predicting the failure modes of reinforced concrete (RC) columns is essential for structural design and assessment. In this study, the challenges of imbalanced datasets and complex feature selection in machine learning (ML) methods were addressed through an optimized ML approach. By combining feature selection and oversampling techniques, the prediction of seismic failure modes in rectangular RC columns was improved. Two feature selection methods were used to identify six input parameters. To tackle class imbalance, the Borderline-SMOTE1 algorithm was employed, enhancing the learning capabilities of the models for minority classes. Eight ML algorithms were trained and fine-tuned using k-fold shuffle split cross-validation and grid search. The results showed that the artificial neural network model achieved 96.77% accuracy, while k-nearest neighbor, support vector machine, and random forest models each achieved 95.16% accuracy. The balanced dataset led to significant improvements, particularly in predicting the flexure-shear failure mode, with accuracy increasing by 6%, recall by 8%, and F1 scores by 7%. The use of the Borderline-SMOTE1 algorithm significantly improved the recognition of samples at failure mode boundaries, enhancing the classification performance of models like k-nearest neighbor and decision tree, which are highly sensitive to data distribution and decision boundaries. This method effectively addressed class imbalance and selected relevant features without requiring complex simulations like traditional methods, proving applicable for discerning failure modes in various concrete members under seismic action.

• 경영정보학연구
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• 제18권2호
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• pp.173-198
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• 2016

본 연구의 목적은 비즈니스 인텔리전스 연구 관점에서 기업부실화 예측 성능을 향상키시는 것이다. 이를 위해 본 연구는 기존 연구들에서 미흡하게 다루어졌던 1) 데이터셋을 구성하는 과정에서 발생하는 바이어스 문제, 2) 거시경제위험 요소의 미반영 문제, 3) 데이터 불균형 문제, 4) 서술적 바이어스 문제를 다루어 경기순환국면을 반영한 기업부실화 예측 프레임워크를 제안하고, 이를 바탕으로 기업부실화 예측 모델을 개발하였다. 본 연구에서는 경기순환국면별로 각각의 데이터셋을 구성하고, 각 데이터셋에서 의사결정나무, 인공신경망 등 단일 분류기부터 앙상블 기법까지 다양한 데이터마이닝 알고리즘을 적용하여 실험하였다. 또한 본 연구는 데이터불균형 문제를 해결하기 위해, 오버샘플링 기법인 SMOTE(synthetic minority over-sampling technique) 기법을 통해 초기 데이터 불균형 상태에서부터 표본비율을 1:1까지 변화시켜 가며, 기업부실화 예측 모델을 개발하는 실험을 하였고, 예측 모델의 변수 선정 시에 선행연구를 바탕으로 재무비율을 추출하고, 여기서 파생된 IT 산출물인 재무상태변동성과 산업수준상태변동성을 예측 모델에 삽입하였다. 마지막으로, 본 연구는 각 순환국면에서 만들어진 기업부실화 예측 모델의 예측 성능 비교와 경기 확장기와 수축기에서의 기업부실화 예측 모델의 유용성에 대해 논의하였다. 본 연구는 비즈니스 인텔리전스 연구 측면에서 기존 연구에서 미흡하게 다루어졌던 4가지 문제점을 검토하고, 이를 해결할 프레임워크를 제안함으로써 기존 연구 대비 기업부실화 예측률을 10% 이상 향상시켰다는 점에서 연구의 의의를 찾을 수 있다.

• 경영정보학연구
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• 제9권1호
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• pp.45-65
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• 2007

다른 산업과 달리 병원/의료 산업에서는 건강 보험료 심사 평가라는 독특한 검증 과정이 필수적으로 있게 된다. 건강 보험료 심사 평가는 병원의 수익 문제 뿐 아니라 적정한 진료행위를 하는 병원이라는 이미지와도 맞물려 매우 중요한 분야이며, 특히 대형 종합병원일수록 이 부분에 많은 심사관련 인력들을 투입하여, 병원의 수익과 명예를 위해서 업무를 수행하고 있다. 본 논문은 이러한 건강보험료 청구 심사 과정에서, 사전에 수많은 진료 청구 건 중 심사 평가에서 삭감이 될 수 있는 진료 청구 건을 데이터 마이닝을 통해서 발견하여, 사전의 대비를 철저히 하고자 하는 한 국내 대형 종합병원의 사례를 소개하고자 한다. 데이터 마이닝을 적용함에 있어, 주요한 문제점 중 하나는 바로 지도학습 기법을 적용하기에 곤란한 데이터 불균형 문제가 발생하는 것이다. 이런 불균형 문제를 해소하고, 비교 조건 중에 가장 효율적인 삭감 예상 진료 건 탐지 모델을 만들어 내기 위하여, 데이터 불균형 문제의 기본 해법인 Sampling과 오분류 비용의 다양한 혼합적인 적용을 통하여, 적합한 조건을 가지는 의사결정 나무 모델을 도출하였다.

• 응용통계연구
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• 제32권3호
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• pp.349-374
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• 2019

이분형 자료의 분류에서 자료의 불균형 정도가 심한 경우 분류 결과가 좋지 않을 수 있다. 이런 문제 해결을 위해 학습 자료를 변형시키는 등의 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 이러한 이분형 자료의 분류문제에서 불균형을 다루기 위한 방법들 중 표본재추출 방법들을 비교하였다. 이를 통해 자료에서 희소계급의 탐지를 보다 효과적으로 하는 방법을 찾고자 하였다. 모의실험을 통하여 여러 오버샘플링, 언더샘플링, 오버샘플링과 언더샘플링 혼합방법의 총 20가지를 비교하였다. 분류문제에서 대표적으로 쓰이는 로지스틱 회귀분석, support vector machine, 랜덤포레스트 모형을 분류기로 사용하였다. 모의실험 결과, 정확도가 0.5 이상이면서 민감도가 높았던 표본재추출 방법은 random under sampling (RUS)였다. 그 다음으로 민감도가 높았던 방법은 오버샘플링 ADASYN (adaptive synthetic sampling approach)이었다. 이를 통해 RUS 방법이 희소계급값을 찾기 위한 방안으로는 적합했다는 것을 알 수 있었다. 몇 가지 실제 자료에 적용한 결과도 모의실험의 결과와 비슷한 양상을 보였다.

• Journal of Community Nutrition
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• 제3권2호
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• pp.69-76
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• 2001

This study was conducted to provide current information on dietary behaviors and dish preferences of elementary school children and to suggest guidelines for proper dietary behaviors. To accomplish study objectives survey was executed using the questionnaire for 420 fifth and sixth grade school children, chosen from schools in Kangwha-gun and East River District of Seoul. A questionnaire largely consists of categories including general characteristics, dietary behavior and preferences of the subjects for some dishes. Results showed 30％ of the subjects had breakfast irregularly. A majority of the subjects took Korean style dishes of cooked rice and soup for breakfast. fifty-eight percent of subjects had a regular meal time. Imbalanced diet(avoiding specific flood group thereby causing unbalance in nutrient intake) habit group was estimated to be 47.3%. Twenty one percent had a habit of overeating. In choosing the snack, taste was considered to be a more important factor than nutrition. Advertisement of the snack was shown to be one of the Important factors in selecting the snack. The girls were more concerned about weight control than the boys. Also the girls were likely to rely on the diet to control weight since they exercised only in the physical c1ass while the boys exercised regularly. Generally, children liked animal protein containing foods and the preference for vegetables was low. In order to improve overall dietary behavior, systematic nutrition education programs reflecting sex difference should be developed. Dish preference data would be very useful in selecting substitutive dish for the s[hoof lunch menu to improve imbalanced diet. (J Community Nutrition3(2) : 69∼76, 2001)

• 정보관리학회지
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• 제36권2호
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• pp.57-77
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• 2019

대표적인 앙상블 기법으로서 랜덤포레스트(RF)를 문헌정보학 분야의 학술지 논문에 대한 자동분류에 적용하였다. 특히, 국내 학술지 논문에 주제 범주를 자동 할당하는 분류 성능 측면에서 트리 수, 자질선정, 학습집합 크기 등 주요 요소들에 대한 다각적인 실험을 수행하였다. 이를 통해, 실제 환경의 불균형 데이터세트(imbalanced dataset)에 대하여 랜덤포레스트(RF)의 성능을 최적화할 수 있는 방안을 모색하였다. 결과적으로 국내 학술지 논문의 자동분류에서 랜덤포레스트(RF)는 트리 수 구간 100~1000(C)과 카이제곱통계량(CHI)으로 선정한 소규모의 자질집합(10%), 대부분의 학습집합(9~10년)을 사용하는 경우에 가장 좋은 분류 성능을 기대할 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국음향학회지
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• 제40권4호
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• pp.337-346
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• 2021

일반적으로 비정상 신호 탐지 연구에서는 데이터 불균형으로 인해 정상 신호 특징을 주된 정보로 사용한다. 본 논문에서는 비정상 신호의 특징을 학습하는 병렬 오토인코더를 이용한 효율적인 비정상 신호 탐지기법을 제안한다. 제안된 동일한 구조로 이루어진 병렬 오토인코더는 정상 신호와 비정상 신호에 대한 특징을 학습하는 정상 복원기와 비정상 복원기로 구성되며, 정상 및 비정상 데이터를 순차적으로 학습함으로써 불균형 데이터 문제를 효율적으로 해결할 수 있다. 뿐만 아니라 보다 높은 탐지성능 향상을 위해서 부가적인 이진 분류기가 추가될 수 있다. 공개된 음향데이터를 이용한 실험결과, 제안된 병렬 탐지모델의 학습시간이 단일 오토인코더 탐지모델과 비교하여 약 1.31 ~ 1.61배 늘어나지만, 최소 22 % 이상의 Area Under Curve(AUC) 향상을 보였다. 또한, 사전에 훈련된 병렬 오토인코더를 이용하여 수중 음향데이터를 전이학습한 결과 수중 비정상 신호 AUC 탐지성능을 93 % 이상 향상시킬 수 있음을 확인하였다.