• 제목/요약/키워드: K means clustering

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전력 부하 패턴 자동 예측을 위한 분류 기법 (Classification Methods for Automated Prediction of Power Load Patterns)

  • ;박진형;이헌규;류근호
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2008년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.35 No.1 (C)
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    • pp.26-30
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    • 2008
  • Currently an automated methodology based on data mining techniques is presented for the prediction of customer load patterns in long duration load profiles. The proposed our approach consists of three stages: (i) data pre-processing: noise or outlier is removed and the continuous attribute-valued features are transformed to discrete values, (ii) cluster analysis: k-means clustering is used to create load pattern classes and the representative load profiles for each class and (iii) classification: we evaluated several supervised learning methods in order to select a suitable prediction method. According to the proposed methodology, power load measured from AMR (automatic meter reading) system, as well as customer indexes, were used as inputs for clustering. The output of clustering was the classification of representative load profiles (or classes). In order to evaluate the result of forecasting load patterns, the several classification methods were applied on a set of high voltage customers of the Korea power system and derived class labels from clustering and other features are used as input to produce classifiers. Lastly, the result of our experiments was presented.

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확률적 reduced K-means 군집분석 (Probabilistic reduced K-means cluster analysis)

  • 이승훈;송주원
    • 응용통계연구
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    • 제34권6호
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    • pp.905-922
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    • 2021
  • 라벨 없이 진행되는 비지도 학습 중 하나인 군집분석은 자료에 어떤 그룹이 내포되어 있는지 사전 지식이 없을 경우에 군집을 발굴하고, 군집 간의 특성 차이와 군집 안에서의 유사성을 분석하고자 할 때 유용한 방법이다. 기본적인 군집분석 중 하나인 K-means 방법은 변수의 개수가 많아질 때 잘 동작하지 않을 수 있으며, 군집에 대한 해석도 쉽지 않은 문제가 있다. 따라서 고차원 자료의 경우 주성분 분석과 같은 차원 축소 방법을 사용하여 변수의 개수를 줄인 후에 K-means 군집분석을 행하는 Tandem 군집분석이 제안되었다. 하지만 차원 축소 방법을 이용해서 찾아낸 축소 차원이 반드시 군집에 대한 구조를 잘 반영할 것이라는 보장은 없다. 특히 군집의 구조와는 상관없는 변수들의 분산 또는 공분산이 클 때, 주성분 분석을 통한 차원 축소는 오히려 군집의 구조를 가릴 수 있다. 이에 따라 군집분석과 차원 축소를 동시에 진행하는 방법들이 제안되어 왔다. 그 중에서도 본 연구에서는 De Soete와 Carroll (1994)이 제안한 방법론을 확률적인 모형으로 바꿔 군집분석을 진행하는 확률적 reduced K-means를 제안한다. 모의실험 결과 차원 축소를 배제한 군집분석과 Tandem 군집분석보다 더 좋은 군집을 형성함을 알 수 있었고 군집 당 표본 크기에 비해 변수의 개수가 많은 자료에서 기존의 비 확률적 reduced K-means 군집분석에 비해 우수한 성능을 확인했다. 보스턴 자료에서는 다른 군집분석 방법론보다 명확한 군집이 형성됨을 확인했다.

Clustering of 2D-Gel Images

  • Hur, Won
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XIII)
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    • pp.746-749
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    • 2003
  • Alignment of 2D-gel images of biological samples can visualize the difference of expression profiles and also inform us candidates of protein spots to be further analyzed. However, comparison of two proteome images between case and control does not always successfully identify differentially expressed proteins due to sample-to-sample variation. Because of poor reproducibility of 2D-gel electrophoresis, sample-by-sample variations and inconsistent electrophoresis conditions, multiple number of 2D-gel image must be processed to align each other to visualize the difference of expression profiles and to deduce the protein spots differentially expressed with reliability. Alignment of multiple 2D-Gel images and their clustering were carried out by applying various algorithms and statistical methods. In order to align multiple images, multiresolution-multilevel algorithm was found out to be suitable for fast alignment and for distorted images. Clustering of 12 different images implementing a k-means algorithm gives a phylogenetic tree of distance map of the proteomes. Microsoft Visual C++ was used to implement the algorithms in this work.

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MPEG 비디오 프레임에서 FCM 클러스터링 기법을 이용한 효과적인 장면 전환 검출 (Efficient Shot Change Detection Using Clustering Method on MPEG Video Frames)

  • 임성재;이배호
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2000년도 추계학술발표논문집 (상)
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    • pp.751-754
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    • 2000
  • In this paper, we propose an efficient method to detect abrupt shot changes in compressed MPEG video data by using reference ratios among video frames. The reference ratios among video frames imply the degree of similarities among adjacent frames by prediction coded type of each frames. A shot change is detected if the similarity degrees of a frame and its adjacent frames are low. This paper proposes an efficient shot change detection algorithm by using Fuzzy c-means(FCM) clustering algorithm. The FCM clustering uses the shot change probabilities evaluated in the mask matching of reference ratios and difference measure values based on frame reference ratios.

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A Study on the Integration Between Smart Mobility Technology and Information Communication Technology (ICT) Using Patent Analysis

  • Alkaabi, Khaled Sulaiman Khalfan Sulaiman;Yu, Jiwon
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.89-97
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    • 2019
  • This study proposes a method for investigating current patents related to information communication technology and smart mobility to provide insights into future technology trends. The method is based on text mining clustering analysis. The method consists of two stages, which are data preparation and clustering analysis, respectively. In the first stage, tokenizing, filtering, stemming, and feature selection are implemented to transform the data into a usable format (structured data) and to extract useful information for the next stage. In the second stage, the structured data is partitioned into groups. The K-medoids algorithm is selected over the K-means algorithm for this analysis owing to its advantages in dealing with noise and outliers. The results of the analysis indicate that most current patents focus mainly on smart connectivity and smart guide systems, which play a major role in the development of smart mobility.

통행시간 분포 기반의 전철역 클러스터링 (Metro Station Clustering based on Travel-Time Distributions)

  • 공인택;김동윤;민윤홍
    • 한국전자거래학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.193-204
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    • 2022
  • 스마트교통카드 데이터는 대표적인 모빌리티 데이터로 이를 이용하여 대중교통 이용행태를 분석하고 정책 개발에 활용할 수 있다. 본 논문은 이러한 연구의 하나로 전철 이용패턴을 이용하여 전철역들을 분류하는 문제를 다룬다. 전철역의 클러스터링을 다룬 기존 논문들은 이용행태 중 통행량만을 고려하였기에 본 논문은 이에 대한 보완적인 방법의 하나로 통행시간을 고려한 클러스터링을 제안한다. 각 역의 승객들을 출근 시간 출발, 출근 시간 도착, 퇴근 시간 출발, 퇴근 시간 도착 승객들로 분류한 다음 각각의 통행시간을 와이블 분포로 모형화하여 추정한 형상모수를 역의 특성값으로 정의하였다. 그리고 특성 벡터들을 K-평균 클러스터링 기법을 사용하여 클러스터링하였다. 실험결과 통행시간을 고려하여 역의 클러스터링을 수행하면 기존 연구의 클러스터링 결과와 유사한 결과가 나올 뿐만 아니라 더 세분화 된 클러스터링이 가능함을 관찰하였다.

주파수 및 시간 특성을 활용한 머신러닝 기반 공동주택 주거소음의 군집화 및 분류 (Clustering and classification of residential noise sources in apartment buildings based on machine learning using spectral and temporal characteristics)

  • 김정훈;이송미;김수홍;송은성;류종관
    • 한국음향학회지
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    • 제42권6호
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    • pp.603-616
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    • 2023
  • 본 연구는 주파수 및 시간 특성을 활용하여 머신러닝 기반 공동주택 주거소음의 군집화 및 분류를 진행하였다. 먼저, 공동주택 주거소음의 군집화 및 분류를 진행하기 위하여 주거소음원 데이터셋을 구축하였다. 주거소음원 데이터셋은 바닥충격음, 공기전달음, 급배수 및 설비소음, 환경소음, 공사장 소음으로 구성되었다. 각 음원의 주파수 특성은 1/1과 1/3 옥타브 밴드별 Leq와 Lmax값을 도출하였으며, 시간적 특성은 5 s 동안의 6 ms 간격의 음압레벨 분석을 통해 Leq값을 도출하였다. 공동주택 주거소음원의 군집화는 K-Means clustering을 통해 진행하였다. K-Means의 k의 개수는 실루엣 계수와 엘보우 방법을 통해 결정하였다. 주파수 특성을 통한 주거소음원 군집화는 모든 평가지수에서 3개로 군집되었다. 주파수 특성 기준으로 분류된 각 군집별 시간적 특성을 통한 주거소음원 군집화는 Leq평가지수의 경우 9개, Lmax 경우는 11개로 군집되었다. 주파수 특성을 통해 군집된 각 군집은 타 주파수 대역 대비 저주파 대역의 음에너지의 비율 또한 조사되었다. 이후, 군집화 결과를 활용하기 위한 방안으로 세 종류의 머신러닝 방법을 이용해 주거소음을 분류하였다. 주거소음 분류 결과, 1/3 옥타브 밴드의 Leq값으로 라벨링된 데이터에서 가장 높은 정확도와 f1-score가 나타났다. 또한, 주파수 및 시간적 특성을 모두 사용하여 인공신경망(Artificial Neural Network, ANN) 모델로 주거소음원을 분류했을 때 93 %의 정확도와 92 %의 f1-score로 가장 높게 나타났다.

웹기반의 유량 군집화 EI 평가시스템을 이용한 SWAT 직접유출과 기저유출 평가 (SWAT Direct Runoff and Baseflow Evaluation using Web-based Flow Clustering EI Estimation System)

  • 장원석;문종필;김남원;유동선;금동혁;김익재;문유리;임경재
    • 한국물환경학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.61-72
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    • 2011
  • 유역 단위 수문 및 수질 평가 모형인 SWAT 모형을 이용한 유역 내 정확한 수문과 비점오염원 거동을 평가하기 위해서는 유역 적용에 앞서 모형의 정확성 평가가 우선시 되어야 한다. SWAT 모형의 수문 보정및 검정 시, Nash-Sutcliffe의 효율계수(EI)가 널리 사용되고 있다. 그러나 이러한 EI 값은 비교되어지는 값들의 범위 중 큰 값 즉, 수문 분석에 있어 고유량에 대해 민감하게 영향을 받는 것으로 알려져 있다. 그리하여 본 연구에서는 보다 정확한 수문 분석을 위해 K-means 군집화 알고리즘을 이용한 웹기반의 EI 평가시스템을 개발하였고, 이를 SWAT 모형의 수문 평가에 적용하였다. 본 연구의 결과 전체 유량의 EI 값은 높았지만, 수문성분에 따른 EI 값은 높지 않았다. SWAT 모형의 수문 보정 및 검정에 널리 활용되고 있는 SWAT auto-calibration tool은 전체 유량에 대해서는 높은 EI 값을 산정하는 것으로 보이지만, 직접유출과 기저유출 각각에 대한 유량 그룹 I 과 II 에 대해서는 대부분 음수(-)의 EI 값을 보였다. 그리하여 본 연구 결과를 통해 SWAT 모형의 수문성분 평가에 있어 보다 정확한 평가를 위해서는 직접유출과 기저유출에 대한 각각의 유량 그룹에 대해 양수(+)의 EI 값이 산정되도록 모형 보정 및 검정의 수행 필요할 것으로 사료된다.

고차원 대규모 데이터를 위한 효율적인 K-means 클러스터링 (Efficient K-means Clustering for High-dimensional Large Data)

  • 윤태식;심규석
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2011년도 한국컴퓨터종합학술대회논문집 Vol.38 No.1(A)
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    • pp.33-36
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    • 2011
  • 클러스터링은 데이터 포인트들을 그룹으로 묶어 데이터를 분석하는데 유용하다. 특히 K-means는 가장 널리 쓰이는 클러스터링 알고리즘으로 k개의 군집(Cluster)을 찾는다. 본 논문에서는 기존의 K-means 알고리즘과 비교해 고차원 대규모데이터에 대해서 효율적으로 동작하는 K-means 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 기존의 알고리즘에서와 같이 거리 정보를 이용해 불필요한 계산을 줄여나가며 또한 움직임 없는 군집들을 계산에서 제외하여 수행시간을 단축한다. 제안된 알고리즘은 기존의 관련연구에서 제안된 알고리즘에 비해 공간을 적게 쓰면서 동시에 빠르다. 실제 고차원 데이터 실험을 통해서 제안된 알고리즘의 효율성을 보였다.

문서 수에 따른 가중치를 적용한 K-means 문서 클러스터링 (K-means Clustering Method according to Documentation Numbers)

  • 조시성;안동언;정성종;이신원
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 Ⅲ
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    • pp.1557-1560
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    • 2003
  • 본 논문에서는 이 문서 클러스터링 방법 중 계층적 방법인 Kmeans 클러스터링 알고리즘을 이용하여 문서를 클러스터링 하고자 한다. 기존의 Kmeans 클러스터링 알고리즘은 문서의 수가 많을 경우 하나의 클러스터링에 너무 많은 문서들이 할당되는 문제점이 있다. 이 치우침을 완화하고자 각 클러스터링에 할당된 문서 수에 따라서 문서에 가중치를 부여한 후 다시 클러스터링을 하는 방법을 제안하였다. 실험 결과는 정확률, 재현율을 결합한 조화 평균(F-measure)을 사용하여 평가하였으며 기존 알고리즘보다 9%이상의 성능 향상을 나타냈다.

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