• 제목/요약/키워드: K-Mean++ Clustering

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HEVC 부호화기 고효율 압축을 위한 인지시각 특징기반 양자화 방법 (Human Visual Perception-Based Quantization For Efficiency HEVC Encoder)

  • 김영웅;안용조;심동규
    • 방송공학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.28-41
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    • 2017
  • 본 논문에서는 사람의 인지특성을 기반으로 대조 민감도에 의해 나타나는 특성을 모델링 한 JND (Just Noticeable Difference) 모델을 비디오 코딩에 적용하여 압축률을 높이는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 JND 모델에 따른 임계치를 기준으로 양자화 단계에서 비가시 신호를 제한하여 주관적 화질을 유지하면서 비트율을 낮추는 방법으로, 변환을 통해 주파수 도메인으로 변환된 잔차 신호들을 양자화 단계에서 입력으로 받아 신호제한 및 양자화를 수행한다. 양자화 단계에서 주파수 도메인의 신호가 JND 관점에서 유사하게 인지되는 기준 임계치를 구해 잔차 신호에서 비가시 신호를 제한하고 양자화를 수행한 후, 최적의 율-인지왜곡 비용을 갖는 양자화 계수를 선택함으로써 비트율을 절감시킨다. 제안하는 알고리즘의 성능 검증은 최신 비디오 압축 표준인 HEVC (High Efficiency Video Coding)의 참조 소프트웨어인 HM16.0에 적용했으며, CTC (Common Test Condition)의 Random Access 모드에서 HM 16.0을 통해 압축된 영상 대비 평균 4.11%, BQTerrace 영상의 양자화 파라미터 22에서 최대 17.22%의 비트율 절감을 보였으며, Low Delay 모드에서 평균 7.16%, 최대 22.55%, All intra 모드에서 평균 13.41%, 최대 21.64%의 비트율 절감을 보였다. 5명의 평가자들의 주관적 화질 측정으로 평균 DMOS (Difference Mean Opinion Score) 값은 최대 약 0.36 최소 0 정도의 분포를 보였다.

EST-SSR Based Genetic Diversity and Population Structure among Korean Landraces of Foxtail Millet (Setaria italica L.)

  • Ali, Asjad;Choi, Yu-Mi;Do, Yoon-Hyun;Lee, Sukyeung;Oh, Sejong;Park, Hong-Jae;Cho, Yang-Hee;Lee, Myung Chul
    • 한국자원식물학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.322-330
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    • 2016
  • Understanding the genetic variation among landrace collections is important for crop improvement and utilization of valuable genetic resources. The present study was carried out to analyse the genetic diversity and associated population structure of 621 foxtail millet accessions of Korean landraces using 22 EST-SSR markers. A total of 121 alleles were detected from all accessions with an average of 5.5 alleles per microsatellite locus. The average values of gene diversity, polymorphism information content, and expected heterozygosity were 0.518, 0.594, and 0.034, respectively. Following the unweighted neighbor-joining method with arithmetic mean based clustering using binary data of polymorphic markers, the genotypes were grouped into 3 clusters, and population structure analysis also separated into 3 populations. Principal coordinate analysis (PCoA) explained a variation of 13.88% and 10.99% by first and second coordinates, respectively. However, in PCoA analysis, clear population-level clusters could not be found. This pattern of distribution might be the result of gene flow via germplasm exchanges in nearby regions. The results indicate that these Korean landraces of foxtail millet exhibit a moderate level of diversity. This study demonstrated that molecular marker strategies could contribute to a better understanding of the genetic structure in foxtail millet germplasm, and provides potentially useful information for developing conservation and breeding strategies.

가덕도 주변해역 대형저서동물군집 구조의 특성 (Community Structure of Macrobenthos around Kadugdo, a South Coast of Korea)

  • 윤성규;백상규
    • 한국수산과학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.493-501
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    • 2001
  • 남해안에 위치한 가덕도 주변해역의 10개 정점에서 1998년 1월1부터 11월까지 격월로 대형저서동물을 채집하였다. 조사 결과 총 260종이 평균 1,729 개체/$m^2$의 밀도로 출현하였으며 생체량은 평균 $154.7 gwwt./m^2$이었다. 종수에서는 절지동물이 96종 ($37.0\%$ )으로 가장 많이 출현하였으며, 분포밀도에서는 환형동물이 1,263 개체/$m^2$ ($73.0\%$)의 높은 비중을 차지하였다. 생체량의 경우 연체동물이 $99.5 gwwt./m^2$로 전체의 $64.3\%$를 차지하고 있었다. 우점종으로는 분포밀도의 경우 이매패류인 Theora fragilis가 평균 194 개체/$m^2$로 가장 높게 출현하였으며, Ruditapes philippinarum은 평균 $45.6 gwwt./m^2$로 가장 높은 생체량을 보였다. 집괴분석에 의해 5개의 군집으로 나눌 수 있었으며, 주요 우점종 중에서 Sigambra tentaculata는 정점군 G1, Chaetozone setosa, Lumbrineris. longifolia, Sternaspis scutata는 정점군 G2, Theora fragilis는 정점 1, 4, 5에서 이들 군집에 영향을 미치는 특징적인 종으로 나타났다. 생물학적 자료와 환경적요인을 종합한 결과 가덕도 주변해역의 대형저서동 물군집은 주로 내만의 영향보다는 외해와 낙동강 하구역의 영향을 많이 받는 것으로 보인다. 특히 이들 군집은 퇴적상과 염분의 영향을 받는 것으로 보인다.

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가침박달의 열매, 종자 및 발아특성 변이 (The Variation of Fruit, Seed and Germination Characteristics of Exochorda serratifolia)

  • 송정호;임효인
    • 한국산림과학회지
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    • 제101권4호
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    • pp.619-625
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    • 2012
  • 본 연구는 국내 분포하는 가침박달 집단의 열매, 종자 및 발아 특성에 대한 변이를 조사하였다. 5개 자연집단의 96개 개체목에서 열매를 채취하여 5가지 열매특성, 7가지 종자특성 및 3가지 발아특성을 분석하였다. 평균발아 일수를 제외한 14가지 특성들에서 집단간 및 집단내 개체간에 유의적인 차이가 인정되었다. 열매와 종자 특성은 대체적으로 전체 분산 가운데 집단이 차지하는 비율이 높은 것으로 나타났다. 변이계수 값을 보면 열매특성은 열매무게 27.0%, 종자특성은 종자길이/두께 28.1%, 발아특성은 발아속도 52.5%로 가장 높은 값을 나타냈다. 가침박달 집단의 평균 발아특성은 발아율 62.9%, 평균발아일수 64.0일, 발아속도 0.40개/일로 나타났다. 상관분석결과 평균발아일수는 종자두께와 발아속도는 모수의 수고 및 위도와 각각 정의 상관관계를 나타냈다. 또한 위도가 높을수록 열매가 무겁게 나타나는 정의 상관관계를 나타냈다. 군집분석결과 집단의 분포에 따른 지리적인 경향은 나타나지 않았다. 주성분분석 결과 제1주성분의 기여도가 전체변이의 63%를 설명하였으며, 고유값(Eigenvalue)이 1 이상인 제3주성분까지의 기여도는 97%로 가침박달 열매, 종자 및 발아특성 분류에 중요한 정보를 주는 요인으로 나타났다.

Genetic Diversity and Relationships of Korean Chicken Breeds Based on 30 Microsatellite Markers

  • Suh, Sangwon;Sharma, Aditi;Lee, Seunghwan;Cho, Chang-Yeon;Kim, Jae-Hwan;Choi, Seong-Bok;Kim, Hyun;Seong, Hwan-Hoo;Yeon, Seong-Hum;Kim, Dong-Hun;Ko, Yeoung-Gyu
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제27권10호
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    • pp.1399-1405
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    • 2014
  • The effective management of endangered animal genetic resources is one of the most important concerns of modern breeding. Evaluation of genetic diversity and relationship of local breeds is an important factor towards the identification of unique and valuable genetic resources. This study aimed to analyze the genetic diversity and population structure of six Korean native chicken breeds (n = 300), which were compared with three imported breeds in Korea (n = 150). For the analysis of genetic diversity, 30 microsatellite markers from FAO/ISAG recommended diversity panel or previously reported microsatellite markers were used. The number of alleles ranged from 2 to 15 per locus, with a mean of 8.13. The average observed heterozygosity within native breeds varied between 0.46 and 0.59. The overall heterozygote deficiency ($F_{IT}$) in native chicken was $0.234{\pm}0.025$. Over 30.7% of $F_{IT}$ was contributed by within-population deficiency ($F_{IS}$). Bayesian clustering analysis, using the STRUCTURE software suggested 9 clusters. This study may provide the background for future studies to identify the genetic uniqueness of the Korean native chicken breeds.

Multiscale Clustering and Profile Visualization of Malocclusion in Korean Orthodontic Patients : Cluster Analysis of Malocclusion

  • Jeong, Seo-Rin;Kim, Sehyun;Kim, Soo Yong;Lim, Sung-Hoon
    • International Journal of Oral Biology
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    • 제43권2호
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    • pp.101-111
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    • 2018
  • Understanding the classification of malocclusion is a crucial issue in Orthodontics. It can also help us to diagnose, treat, and understand malocclusion to establish a standard for definite class of patients. Principal component analysis (PCA) and k-means algorithms have been emerging as data analytic methods for cephalometric measurements, due to their intuitive concepts and application potentials. This study analyzed the macro- and meso-scale classification structure and feature basis vectors of 1020 (415 male, 605 female; mean age, 25 years) orthodontic patients using statistical preprocessing, PCA, random matrix theory (RMT) and k-means algorithms. RMT results show that 7 principal components (PCs) are significant standard in the extraction of features. Using k-means algorithms, 3 and 6 clusters were identified and the axes of PC1~3 were determined to be significant for patient classification. Macro-scale classification denotes skeletal Class I, II, III and PC1 means anteroposterior discrepancy of the maxilla and mandible and mandibular position. PC2 and PC3 means vertical pattern and maxillary position respectively; they played significant roles in the meso-scale classification. In conclusion, the typical patient profile (TPP) of each class showed that the data-based classification corresponds with the clinical classification of orthodontic patients. This data-based study can provide insight into the development of new diagnostic classifications.

토지이용변화에 따른 거시적 습지경관에서의 생태네트워크의 구조 및 기능적 변화 평가 (Evaluation of Structural and Functional Changes of Ecological Networks by Land Use Change in a Wetlandscape)

  • 김빈;박제량
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제7권3호
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    • pp.189-198
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    • 2020
  • 다양한 생태계 서비스를 제공할 수 있는 습지는 지속가능한 수질 개선 및 기후변화로 인한 영향의 완충작용 등 중요한 자연기반해법기술로 간주되어 왔다. 특히 토지이용 변화, 기후 변화 및 수문 변화에 따른 영향 저감을 위한 습지 보전의 중요성은 부각되었으나 경관규모에서의 거시적 자연기반해법기술 가능성의 검토가 미비하였다. 이에 본 연구에서는 생태 네트워크 분석을 통한 공학적 솔루션 제공 가능성을 검토하기 위해 습지경관 가상 서식종의 이동모델을 기반으로 형성된 습지 생태네트워크를 이용하여 토지이용변화에 따른 생태네트워크의 구조적, 기능적 특성 (연결성, 이동 효율성 및 집단화 계수)이 어떻게 변화하는지 분석하였다. 이를 위해 습지 밀도가 다른 네 구역의 토지이용변화를 가정하여 두 가지의 초기 면적조건에 대한 각 구역의 동시다발적 토지이용변화를 통해 생태 네트워크 특성의 변화를 분석하였다. 모든 분석결과에서 습지밀도가 높은 구역이 파괴된 경우 생태네트워크의 평균 연결성과 이동 효율성이 크게 감소하였으며, 특히 허브 (매우 높은 연결성을 지니는 노드)가 포함된 구역의 습지가 제거될 때 급격한 감소가 발생하는 것을 확인하였다. 반면, 집단화 계수는 증가하는 것으로 관찰되었다. 이를 통해 토지이용변화에 따른 생태네트워크에 대한 영향을 평가할 수 있으며 특히 향후 매개중심성 분석을 추가하여 적합한 대체습지를 조성할 수 있는 자연기반의 공학적 솔루션을 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

다중소스 데이터 융합 기반의 가스 누출 예측을 위한 선형 보간 및 머신러닝 기법 (Linear interpolation and Machine Learning Methods for Gas Leakage Prediction Base on Multi-source Data Integration)

  • 홍고르출;조겨리;김미혜
    • 한국융합학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.33-41
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    • 2022
  • 본 논문에서는 다중 요인을 고려한 천연 가스 누출 정도 예측을 위해 관련 요인을 포함하는 기상청 자료와 천연가스 누출 자료를 통합하고, 요인 분석을 기반으로 중요 특성을 선택하는 머신러닝 기법을 제안한다. 제안된 기법은 3단계 절차로 구성되어 있다. 먼저, 통합 데이터 셋에 대해 선형 보간법을 수행하여 결측 데이터를 보완하는 전처리를 수행한다. 머신러닝 모델 학습 최적화를 위해 OrdinalEncoder(OE) 기반 정규화와 함께 요인 분석을 사용하여 필수 특징을 선택하며, 데이터 셋은 k-평균 클러스터링으로 레이블을 지정한다. 최종적으로 K-최근접 이웃, DT(Decision Tree), RF(Random Forest), NB(Naive Bayes)의 네 가지 알고리즘을 사용하여 가스 누출 수준을 예측한다. 제안된 방법은 정확도, AUC, 평균 표준 오차(MSE)로 평가되었으며, 테스트 결과 OE-F 전처리를 수행한 경우 기존 기법에 비해 성공적으로 개선되었음을 보였다. 또한 OE-F 기반 KNN(OE-F-KNN)은 95.20%의 정확도, 96.13%의 AUC, 0.031의 MSE로 비교 알고리즘 중 최고 성능을 보였다.

비교사적 군집화 알고리즘을 이용한 전산화 단층영상의 병소부위 결정에 관한 연구 (Determination of Tumor Boundaries on CT Images Using Unsupervised Clustering Algorithm)

  • 이경후;지영훈;이동한;류성렬;조철구;김미숙;유형준;권수일;전준철
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제26권2호
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    • pp.59-66
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    • 2001
  • 정위적분할방사선치료(FSRT)는 병소경계에 대한 공간상위치와 형태를 정확히 결정하는 것이 큰 쟁점이다. 본 연구는 나선형 CT를 이용하여 4명의 뇌종양 환자와 팬톰(파라핀)으로부터 연속적인 횡축 단면상을 얻었다. K-mean 분류 알고리즘을 적용하여 CT영상의 초기정보값을 평균화소값으로 변화시켰다. 영상의 구성은 병소영역, 정상영역, 혼합영역, 바탕영역, 가음영영역의 5영역으로 분류하였다. 주된 관심은 혼합영역 내에서 정상영역과 혼합영역을 어떻게 분리하는 가였다. 5영역 평균화소값 중에서 정상영역과 병소영역에 상대적인 평균편차 분석법을 적용하여 2영역 평균편차 화소값 사이의 최대점을 구하였다. IDL 프로그램을 이용한 반자동윤곽법으로 혼합영역내의 최대점을 연결함으로서 GTV의 경계선을 그렸다. 균일한 팬톰의 관심영역 경계선은 ${\pm}1%$ 이내의 오차로 평가되었다. 환자 4명의 경우는 방사선 전문의들이 그린 병소영역과 K-mean 알고리즘과 상대적인 평균편차 분석법에 의해 자동적으로 묘사된 병소영역과 거의 일치하였다. 이러한 방법들을 사용하여 불분명한 정상영역과 병소영역의 경계선을 명확하게 나타낼 수 있었다. 그러므로 CT 영상이 MRI 영상과 비교하여 간헐적으로 병소윤곽을 보여주지 못할 경우 이 방법은 치료계획을 결정할 때 유용한 CT영상 자료로 활용될 수 있음을 확인하였다.

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군집분석을 이용한 우리나라 가뭄특성의 공간적 분석 (Spatial Analysis of Drought Characteristics in Korea Using Cluster Analysis)

  • 유지영;최민하;김태웅
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제43권1호
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    • pp.15-24
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    • 2010
  • 최근에는 확률강우량을 산정할 경우 지점빈도해석의 단점을 보완한 지역빈도해석법이 자주 실무에 적용되고 있으나, 가뭄에 관련한 연구에서는 대부분 아직까지 지점자료를 이용한 가뭄분석을 실시하고 있다. 본 연구에서는 가뭄의 지역적 특성 분석을 실시하기 위하여 필요한 동질한 가뭄특성을 지닌 지역을 구분하는 연구를 수행하였다. 본 연구에서는 기상청 강우관측 지점자료 중 30년 이상의 강우자료를 보유한 58개의 관측지점을 대상으로 표준강수지수(SPI)를 산정하여 가뭄의 심도, 지속기간, 강도, 발생빈도 등과 같은 가뭄특성인자를 생성하였다. 가뭄특성인자는 수문학적으로 동질한 특성을 지닌 지역을 구분하는데 중요한 정보를 제공한다. 본 연구에서는 다양한 가뭄특성인자를 효율적으로 활용하여 K-means 기법을 적용한 군집분석을 실시하여 동질한 가뭄특성을 지닌 지역을 6개 지역으로 구분하였다. 이러한 지역구분은 가뭄 특성의 공간적 해석을 가능하게 할 수 있고, 지점빈도 해석의 단점을 보완하는 지역빈도 해석도 가능하게 할 수 있다.