• 제목/요약/키워드: K-Means 알고리즘

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도로 네트워크 데이타베이스에서 근사 색인을 이용한 k-최근접 질의 처리 (k-Nearest Neighbor Querv Processing using Approximate Indexing in Road Network Databases)

  • 이상철;김상욱
    • 한국정보과학회논문지:데이타베이스
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    • 제35권5호
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    • pp.447-458
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    • 2008
  • 본 논문에서는 도로 네트워크 데이타베이스에서 정적 객체의 k-최근접 이웃 질의를 효율적으로 처리하기 위한 방안을 논의한다. 기존의 여러 기법들은 인덱스를 사용하지 못했는데, 이는 네트워크 거리가 순서화 된 거리함수가 아니며 삼각 부등식(triangular inequality) 성질 또한 만족하지 못하기 때문이다. 이러한 기존 기법들은 질의 처리 시 심각한 성능 저하의 문제를 가진다. 선계산된 네트워크 거리를 이용하는 또 다른 기법은 저장 공간의 오버헤드가 크다는 문제를 갖는다. 본 논문에서는 이러한 두 가지 문제점들을 동시에 해결하기 위하여 객체들 간의 네트워크 거리를 근사하여 객체들에 대한 인덱스를 구축하고, 이를 이용하여 k-최근접 이웃 질의를 처리하는 새로운 기법을 제안한다. 이를 위하여 본 논문에서는 먼저 네트워크 공간상의 객체를 유클리드 공간상으로 사상하기 위한 체계적인 방법을 제시한다. 특히, 삼각 부등식 성질을 만족시키기 위하여 평균 네트워크 거리라는 새로운 거리 개념을 제시하고, 유클리드 공간으로의 사상을 위하여 FastMap 기법을 사용한다. 다음으로, 평균 네트워크 거리와 FastMap을 사용하여 네트워크 공간상의 객체들로 인덱스를 구축하는 근사 색인 알고리즘을 제시한다. 또한, 구축한 인덱스를 사용하여 k-최근접 이웃 질의를 효과적으로 수행하는 알고리즘을 제안한다. 마지막으로, 실제 도로 네트워크를 이용한 다양한 실험을 통하여 제안된 기법의 우수성을 규명한다.

EPID를 사용한 세기조절방사선치료의 정도관리에 있어 축이탈 보정(Off-axis Correction)의 적용 (Application of Off-axis Correction Method for EPID Based IMRT QA)

  • 조일성;곽정원;박성호;안승도;정동혁;조병철
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제23권4호
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    • pp.317-325
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    • 2012
  • Varian의 전자표탈영상장치(EPID, electronic portal imaging device) 검출기로 측정된 선량값은 PDIP알고리즘으로 예측된 선량 값과 비교하여 빔 중심으로부터 EPID 검출기 모서리로 갈수록 측정된 선량 값이 커지는 경향을 가지고 있다. 이를 손쉽게 임상에서 보정할 수 있는 축이탈보정(off-axis correction)알고리즘이 제안되어 본원에 설치된 Varian 선형가속기를 대상으로 적용하였다. $38{\times}28cm$의 조샤야를 열고 SSD 100 cm에서 6 MV, 15 MV 광자빔을 100 MU 조사하여 선량을 측정하고 이를 PDIP 알고리즘을 적용한 예측 선량과 비교하였다. 측정된 선량과 예측된 선량값의 비율을 축이탈거리의 4차 다항함수로 근사하여 가로선량분포 보정에 사용되는 $40{\times}40cm$ 주대각 빔 측정 데이터에 가중치로 두어 축이탈 보정을 실시했다. 보정전 $38{\times}28cm$ 조사면에서 계산된 선량값과 측정된 선량사이에는 6 MV 빔의 경우 $4.17{\pm}2.76$ CU, 15 MV 빔은 $3.23{\pm}2.59$ CU의 차이가 있었으나 보정 후 두 선량값의 차이는 각각 $0.18{\pm}0.8$ CU, $04{\pm}0.85$ CU로 1% 이내로 줄였다. PDIP 알고리즘 사용준비에 사용되는 피라미드 형태 유동량(fluence)의 감마 성공률(gamma pass rate)은 절대 선량 측정값을 기준으로 허용기준 4%, 4 mm에서 6 MV는 98.7%, 15 MV는 99.1%로 나타났으며 보정 후 각각 99.8%와 99.9%로 향상되었다. 축이탈 보정을 실시하고 임의로 두경부암과 전립선암의 세기조절방사선치료계획을 선정하여 세기조절방사선 치료의 정도관리를 진행했으며 보정 전과 비교하여 허용기준 3%, 3 mm에서 감마 성공률이 보정 전, 후 각각 두경부암: $94.7{\pm}3.2%$, $98.2{\pm}1.4%$ 및 전립선암: $95.5{\pm}2.6%$, $98.4{\pm}1.8%$로 평균적으로 3% 향상되었다. 축이탈보정은 EPID를 사용하는 세기조절 방사선치료의 정도관리에 있어 축이탈거리에 따른 계산된 선량값과 측정된 선량값의 차이를 효과적 보정하는 방법으로 임상에서 쉽게 적용하여 사용할 수 있을 것으로 기대된다.

개인의 위치를 보호하기 위한 효율적인 더미 생성 (Efficient Dummy Generation for Protecting Location Privacy)

  • 채천원;송두희;윤지혜;이원규;김용갑;박광진
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제9권6호
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    • pp.526-533
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    • 2016
  • 위치기반서비스(LBS; location based services)에서 사용자의 위치를 보호하는 연구가 많은 관심을 받아오고 있다. 특히 k-익명화(k-anonymity)를 이용한 연구가 가장 인기 있는 사생활 보호 기법이다. k-익명화란 k-1개의 다른 더미(dummy) 또는 클라이언트를 선택하여 클로킹 영역을 계산하는 기법을 말한다. 질의자는 신뢰할 수 없는 서버 또는 공격자에게 1/k의 확률로 자신의 위치 노출 확률을 줄일 수 있다. 그러나 더미가 사용자 주변에 밀집되어 있거나 질의자가 존재할 수 없는 곳에 더미가 생성된다면 질의자의 위치가 공격자에게 노출될 수 있다. 따라서 본 논문에서 우리는 실제 도로환경을 고려해서 더미를 생성함으로서 사용자의 위치보호를 높일 수 있는 시스템 모델과 알고리즘을 제안한다. 실험 결과를 통하여 제안기법의 우수성을 증명하였다.

특허 등록 예측을 위한 특허 문서 분석 방법 (Analysis method of patent document to Forecast Patent Registration)

  • 구정민;박상성;신영근;정원교;장동식
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.1458-1467
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    • 2010
  • 최근 지식재산권의 모방과 권리 침해는 국가 산업발전의 저해요소로 인식되고 있다. 많은 연구자들은 이러한 저해요소로 인하여 발생하는 막대한 손실을 막기 위해 지식재산권의 보호와 효율적 관리에 관한 연구를 다양하게 진행 중이다. 특히, 특허 등록 예측은 지식재산권 보호와 권리 주장을 위해 매우 중요한 연구이다. 본 연구는 텍스트 마이닝 기법을 이용한 특허문서 분석을 통하여 특허 등록 및 거절 여부를 예측하는 방법을 제안한다. 먼저 거절된 특허문서들의 단어 빈도수를 이용하여 데이터베이스를 생성한다. 그리고 생성한 데이터베이스와 다른 특허문서들을 비교하여 각 문서와 데이터베이스와의 유사한 정도를 판단하는 유사치를 도출한다. 본 논문에서는 특허 거절 기준 값을 선정하기 위하여 분할 군집화 알고리즘인 k-means 사용하였다. 그 결과로 거절된 특허 문서와 유사한 특허 문서는 거절될 가능성이 높다는 결론을 얻을 수 있었다. 실험을 위한 데이터는 현재 미국에 출원되어 있는 블루투스 기술, 태양전지 기술 그리고 디스플레이에 관한 특허 문서를 이용하였다.

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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싱글 야외 영상에서 계층적 이미지 트리 모델과 k-평균 세분화를 이용한 날씨 분류와 안개 검출 (Weather Classification and Fog Detection using Hierarchical Image Tree Model and k-mean Segmentation in Single Outdoor Image)

  • 박기홍
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제18권8호
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    • pp.1635-1640
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    • 2017
  • 본 논문에서는 싱글 야외 영상에서 날씨 분류를 위한 계층적 이미지 트리 모델을 정의하고, 영상의 밝기와 k-평균 세분화 영상을 이용한 날씨 분류 알고리즘을 제안하였다. 계층적 이미지 트리 모델의 첫 번째 레벨에서 실내와 야외 영상을 구분하고, 두 번째 레벨에서는 야외 영상이 주간, 야간 또는 일출/일몰 영상인지를 밝기 영상과 k-평균 세분화 영상을 이용하여 판단하였다. 마지막 레벨에서는 두 번째 레벨에서 주간 영상으로 분류된 경우 에지 맵과 안개 율을 기반으로 맑은 영상 또는 안개 영상인지를 최종 추정하였다. 실험 결과, 날씨 분류가 설계 규격대로 수행됨을 확인할 수 있었으며, 제안하는 방법이 주어진 영상에서 효과적으로 날씨 특징이 검출됨을 보였다.

Adaptive Varying Modulus를 이용한 SE-MMA 적응 등화 알고리즘의 성능 개선 (A Performance Improvement of SE-MMA Adaptive Equalization Algorithm using Adaptive Varying Modulus)

  • 임승각
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.79-84
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    • 2018
  • 본 논문은 16-QAM nonconstant modulus 특성을 갖는 신호 전송시 통신 채널에서 발생되는 찌그러짐에 의한 부호간 간섭을 줄일 수 있는 적응 등화 알고리즘인 SE-MMA (Signed Error - Multiple Modulus Algorithm) 성능의 개선에 관한 것이다. 기존 MMA에서는 송신 신호의 2차 통계치인 modulus를 고정적으로 사용하며 이의 연산량의 간소화를 위하여 SE-MMA가 등장하였다. SE-MMA는 수렴 속도에서는 MMA보다 빨라지만 연산량의 간소화로 인하여 정상 상태에서 등화 성능이 열화되는 문제점이 있으므로, 논문에서는 SE-MMA의 특징을 살리면서 adaptive varying modulus에 의한 오차 신호를 이용하여 적응 등화 필터 계수를 얻음으로서 개선된 등화 성능을 얻을 수 있는 새로운 알고리즘인 AV-SE-MMA를 제안하며 이의 성능을 시뮬레이션으로 확인하였다. 이를 위한 성능 지수로는 등화기 출력 신호 성상도, 잔류 isi양, MD 및 잡음에 대한 robustness를 확인하기 위하여 SER를 사용하였다. 성능의 비교 결과 출력 신호 성상도, 잔류 isi 및 MD에서는 제안 방식인 AV-SE-MMA가 SE-MMA보다 우월하였지만 잡음에 대한 robustness를 나타내는 SER 성능에서는 동등함을 알 수 있었다.

비용함수를 이용한 VVVF 전동차 제동장치의 시스템 구조 및 신뢰도 최적화 (System Structure and Reliability Optimization of VVVF Urban Transit Brake System Through Cost Function Construction)

  • 김세훈;김현준;배철호;이정환;이호용;서명원
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.63-71
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    • 2007
  • During the design phase of a product, reliability and design engineers are called upon to evaluate the reliability of the system, The question of how to meet target reliability for the system arises when estimated reliability or cost is inadequate. This then becomes a problem of reliability allocation and system structure design. This study proposes the optimization methodology to achieve target reliability with minimum cost through construction of the cost function of system. In cost function, total cost means the sum of initial cost, repair cost and maintenance cost. This study constructs optimization problem about system structure design and reliability allocation using cost function. This problem constructed is solved by Multi-island Genetic Algorithm(MIGA), and applies to urban transit brake system. Current brake system of the urban transit is series system. Series system is the simplest and perhaps one of the most common system, but it demands high reliability and maintenance cost because all components must be operating to ensure system operation. Thus this study makes a comparative study by applying k-out-of-n system to brake system. This methodology presented can be a great tool for aiding reliability and design engineers in their decision-makings.

유전자 알고리즘을 이용한 GMA 필릿 용접 비드형상 예측에 관한 연구 (A Study on Bead Geometry Prediction the GMA Fillet Welding using Genetic Algorithm)

  • 김영수;김일수;이지혜;정성명;이종표;박민호
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제30권6호
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    • pp.126-132
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    • 2012
  • The GMA welding process involves large number of interdependent variables which may affect product quality, productivity and cost effectiveness. The relationships between process parameters for a fillet joint and bead geometry are complex because a number of process parameters are involved. To make the automated GMA welding, a method that predicts bead geometry and accomplishes the desired mechanical properties of the weldment should be developed. The developed method should also cover a wide range of material thicknesses and be applicable for all welding position. For the automatic welding system, the data must be available in the form of mathematical equations. In this study a new intelligent model with genetic algorithm has been proposed to investigate interrelationships between welding parameters and bead geometry for the automated GMA welding process. Through the developed model, the correlation between process parameters and bead geometry obtained from the actual experimental results, predicts that data did not show much of a difference, which means that it is quite suitable for the developed genetic algorithm. Progress to be able to control the process parameters in order to obtain the desired bead shape, as well as the systematic study of the genetic algorithm was developed on the basis of the data obtained through the experiments in this study can be applied. In addition, the developed genetic algorithm has the ability to predict the bead shape of the experimental results with satisfactory accuracy.

Prompt engineering to improve the performance of teaching and learning materials Recommendation of Generative Artificial Intelligence

  • Soo-Hwan Lee;Ki-Sang Song
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제28권8호
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    • pp.195-204
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    • 2023
  • 본 연구에서는 GPT, Stable Diffusion과 같은 생성형 인공지능을 이용한 교수·학습 자료 추천 성능 향상을 위해 프롬프트를 개선하는 프롬프트 엔지니어링에 대해 탐색하였다. 분석할 교수·학습 자료의 종류는 그림 자료이다. 프롬프트 구성에 따른 영향을 탐색하기 위해 명령만 담긴 Zero-Shot 프롬프트, 학습 대상 학년 정보가 담긴 프롬프트, 학습 목표가 담긴 프롬프트, 학습 대상 학년과 학습 목표가 모두 담긴 프롬프트를 설계하여 각각을 GPT-3.5모델에 입력하고 응답을 수집하였다. 수집한 응답을 Sentence Transformers로 임베딩 하고 t-SNE를 활용하여 차원 축소하여 시각화 한 다음 프롬프트와 응답 간의 관계를 탐색하였다. 그리고 각 응답을 k-means clustering algorithm을 활용하여 군집화 한 다음 가장 넓은 클러스터의 첫 번째 값을 대표로 선택하여 Stable Diffusion을 이용하여 이미지화 한 다음 교수·학습자료 평가 기준에 따라 초등학교 교사 30명에게 평가 받았다. 초등학교 교사 30인은 추천한 4종의 그림 자료 중 3종은 교육적 가치가 있다고 판단하였으며, 그 중 2종은 실제 수업에 사용할 수 있다고 하였다. 가장 가치 있는 그림 자료를 추천한 프롬프트는 대상 학년과 학습 목표가 모두 담긴 프롬프트로 나타났다.