Yang, Kwangmo;Kolesnikova, Anastasiya;Lee, Won Don
Journal of information and communication convergence engineering
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제11권4호
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pp.258-267
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2013
New incremental learning algorithm using extended data expression, based on probabilistic compounding, is presented in this paper. Incremental learning algorithm generates an ensemble of weak classifiers and compounds these classifiers to a strong classifier, using a weighted majority voting, to improve classification performance. We introduce new probabilistic weighted majority voting founded on extended data expression. In this case class distribution of the output is used to compound classifiers. UChoo, a decision tree classifier for extended data expression, is used as a base classifier, as it allows obtaining extended output expression that defines class distribution of the output. Extended data expression and UChoo classifier are powerful techniques in classification and rule refinement problem. In this paper extended data expression is applied to obtain probabilistic results with probabilistic majority voting. To show performance advantages, new algorithm is compared with Learn++, an incremental ensemble-based algorithm.
Based on the Deep Q-Network(DQN) algorithm of reinforcement learning, an active fault-tolerance method with incremental action is proposed for the control system with sensor faults of the once-through steam generator(OTSG). In this paper, we first establish the OTSG model as the interaction environment for the agent of reinforcement learning. The reinforcement learning agent chooses an action according to the system state obtained by the pressure sensor, the incremental action can gradually approach the optimal strategy for the current fault, and then the agent updates the network by different rewards obtained in the interaction process. In this way, we can transform the active fault tolerant control process of the OTSG to the reinforcement learning agent's decision-making process. The comparison experiments compared with the traditional reinforcement learning algorithm(RL) with fixed strategies show that the active fault-tolerant controller designed in this paper can accurately and rapidly control under sensor faults so that the pressure of the OTSG can be stabilized near the set-point value, and the OTSG can run normally and stably.
본 논문에서는 패턴 분류를 위한 새로운 학습 알고리즘을 소개한다. 이 알고리즘은 학습 데이터 집합에 포함된 오류 때문에 네트워크 구조가 너무 복잡하게 되는 점증적 학습 알고리즘의 문제를 해결하기 위해 고안되었다. 이 문제를 위한 접근 방법으로 미리 정의된 판단기준을 가지고 학습 과정을 중단하는 전지 방법을 사용한다. 이 과정에서 적절한 처리과정에 의해 3층 전향구조를 가지는 반복적 모델이 점증적 모델로부터 유도된다 여기서 이 네트워크 구조가 위층과 아래층 사이에 완전연결이 아니라는 점을 주목한다. 전지 방법의 효율성을 확인하기 위해 이 네트워크는 EBP로 다시 학습한다. 이 결과로부터 제안된 알고리즘이 시스템 성능과 네트워크 구조를 이루는 노드의 수 면에서 효과적임을 발견할 수 있다.
International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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제5권1호
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pp.76-82
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2005
Speech signal has various features of speakers. This feature is extracted from speech signal processing. The speaker is identified by the speaker identification system. In this paper, we propose the speaker identification system that uses the incremental learning based on neural network. Recorded speech signal through the microphone is blocked to the frame of 1024 speech samples. Energy is divided speech signal to voiced signal and unvoiced signal. The extracted 12 orders LPC cpestrum coefficients are used with input data for neural network. The speakers are identified with the speaker identification system using the neural network. The neural network has the structure of MLP which consists of 12 input nodes, 8 hidden nodes, and 4 output nodes. The number of output node means the identified speakers. The first output node is excited to the first speaker. Incremental learning begins when the new speaker is identified. Incremental learning is the learning algorithm that already learned weights are remembered and only the new weights that are created as adding new speaker are trained. It is learning algorithm that overcomes the fault of neural network. The neural network repeats the learning when the new speaker is entered to it. The architecture of neural network is extended with the number of speakers. Therefore, this system can learn without the restricted number of speakers.
Classical methods to find a minimal set of rules based on the rough set theory are known to be ineffective in dealing with new instances added to the universe. This paper introduces an inductive learning algorithm for incrementally retrieving a minimal set of rules from a given decision table. Then, the algorithm is validated via simulations with two sets of data, in comparison with a classical non-incremental algorithm. The simulation results show that the proposed algorithm is effective in dealing with new instances, especially in practical use.
음성 속에는 화자의 특징이 포함되어 있다. 본 논문에서는 신경망에 기초한 Incremental Learning을 이용하여 화자 수에 제한 받지 않는 화자 인식 시스템을 제안한다. 컴퓨터를 통하여 녹음된 음성 신호는 End Detection과정을 통하여 유성음과 무성음을 분류하고 LPC를 이용해 12차수의 Cepstral Coefficients를 추출한다. 이 계수는 화자 식별을 위한 학습 입력값으로 사용 된다. Incremental Learning은 이미 학습한 Weight들을 기억하고 새로운 data에 대해서만 학습을 하는 학습 방법으로 Neural Network 구조가 화자 수에 따라 늘어나므로 화자 수에 제한을 받지 않고 학습이 가능하다.
증가학습은 점진적으로 학습 데이타를 늘려가며 신경망을 학습시킴으로써 일반적으로 학습시간을 단축시킬 뿐만 아니라 신경망의 일반화 성능을 향상시킨다. 그러나, 기존의 증가학습은 학습 데이타를 선정하는 과정에서 데이타의 중요도를 반복적으로 평가한다. 본 논문에서는 분류 문제의 경우 학습이 시작되기 전에 데이타의 중요도를 한 번만 평가한다. 제안된 방법에서는 분류 문제의 경우 클래스 경계에 가까운 데이타일수록 그 데이타의 중요도가 높다고 보고 이러한 데이타를 선택하는 방법을 제시한다. 두가지 합성 데이타와 실세계 데이타의 실험을 통해 제안된 방법이 기존의 방법보다 학습 시간을 단축시키며 일반화 성능을 향상시킴을 보인다.
잠재토픽모델(latent topic model)은 데이타에 내재된 특징적 패턴이나 데이타 정의 자질들 간의 상호 관련성을 확률적으로 모델링하고 자동 추출하는 모델로서 최근 텍스트 문서로부터의 의미 자질 자동 추출, 이미지를 비롯한 멀티미디어 데이타 분석, 생물정보학 분야 등에서 많이 응용되고 있다. 이러한 잠재토픽모델의 대규모 데이타에 대한 적용 시 그 효과 증대를 위한 중요한 이슈 중의 하나는 모델의 효율적 학습에 관한 것이다. 본 논문에서는 대표적 잠재토픽모델 중의 하나인 PLSA (probabilistic latent semantic analysis) 기법을 대상으로 점진적 EM 알고리즘을 활용한, 기본 EM 알고리즘 기반의 기존 학습에 대한 학습속도 증진 기법을 제안한다. 점진적 EM 알고리즘은 토픽 추론 시 전체 데이타에 대한 일괄적 E-step 대신에 일부 데이타에 대한 일련의 부분적 E-step을 수행하는 특징이 있으며 이전 데이터 일부에 대한 학습 결과를 바로 다음 데이타 학습에 반영함으로써 모델 학습의 가속화를 기대할 수 있다. 또한 이론적인 측면에서 지역해로의 수렴성이 보장되고 기존 알고리즘의 큰 수정 없이 구현이 용이하다는 장점이 있다. 논문에서는 해당 알고리즘의 기본적인 응용과 더불어 실제 적용과정 상에서의 가능한 데이터 분할법들을 제시하고 모델 학습 속도 개선 면에서의 성능을 실험적으로 비교 분석한다. 실세계 뉴스 문서 데이타에 대한 실험을 통해, 제안하는 기법이 기존 PLSA 학습 기법에 비해 유의미한 수준에서 학습 속도 증진을 달성할 수 있음을 보이며 추가적으로 모델의 병렬 학습 기법과의 조합을 통한 실험 결과를 간략히 제시한다.
한국퍼지및지능시스템학회 1998년도 The Third Asian Fuzzy Systems Symposium
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pp.308-313
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1998
In this paper we will discuss a type of inductive learning called learning from examples, whose task is to induce general description of concepts from specific instances of these concepts. In many real life situations, however, new instances can be added to the set of instances. It is first proposed within the framework of rough set theory, for such cases, an algorithm to find minimal set of rules for decision tables without recalculation for overcall set of instances. The method of learning presented here is base don a rough set concept proposed by Pawlak[2][11]. It is shown an algorithm to find minimal set of rules using reduct change theorems giving criteria for minimum recalculation with an illustrative example. Finally, the proposed learning algorithm is applied to fuzzy system to learn sampled I/O data.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제8권10호
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pp.3378-3393
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2014
We have witnessed the rapid development of information technology in recent years. One of the key phenomena is the fast, near-exponential increase of data. Consequently, most of the traditional data classification methods fail to meet the dynamic and real-time demands of today's data processing and analyzing needs--especially for continuous data streams. This paper proposes an improved incremental learning algorithm for a large-scale data stream, which is based on SVM (Support Vector Machine) and is named DS-IILS. The DS-IILS takes the load condition of the entire system and the node performance into consideration to improve efficiency. The threshold of the distance to the optimal separating hyperplane is given in the DS-IILS algorithm. The samples of the history sample set and the incremental sample set that are within the scope of the threshold are all reserved. These reserved samples are treated as the training sample set. To design a more accurate classifier, the effects of the data volumes of the history sample set and the incremental sample set are handled by weighted processing. Finally, the algorithm is implemented in a cloud computing system and is applied to study user behaviors. The results of the experiment are provided and compared with other incremental learning algorithms. The results show that the DS-IILS can improve training efficiency and guarantee relatively high classification accuracy at the same time, which is consistent with the theoretical analysis.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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