• 제목/요약/키워드: K-mean algorism

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Near infrared spectroscopy for classification of apples using K-mean neural network algorism

  • Muramatsu, Masahiro;Takefuji, Yoshiyasu;Kawano, Sumio
    • 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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    • 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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    • pp.1131-1131
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    • 2001
  • To develop a nondestructive quality evaluation technique of fruits, a K-mean algorism is applied to near infrared (NIR) spectroscopy of apples. The K-mean algorism is one of neural network partition methods and the goal is to partition the set of objects O into K disjoint clusters, where K is assumed to be known a priori. The algorism introduced by Macqueen draws an initial partition of the objects at random. It then computes the cluster centroids, assigns objects to the closest of them and iterates until a local minimum is obtained. The advantage of using neural network is that the spectra at the wavelengths having absorptions against chemical bonds including C-H and O-H types can be selected directly as input data. In conventional multiple regression approaches, the first wavelength is selected manually around the absorbance wavelengths as showing a high correlation coefficient between the NIR $2^{nd}$ derivative spectrum and Brix value with a single regression. After that, the second and following wavelengths are selected statistically as the calibration equation shows a high correlation. Therefore, the second and following wavelengths are selected not in a NIR spectroscopic way but in a statistical way. In this research, the spectra at the six wavelengths including 900, 904, 914, 990, 1000 and 1016nm are selected as input data for K-mean analysis. 904nm is selected because the wavelength shows the highest correlation coefficients and is regarded as the absorbance wavelength. The others are selected because they show relatively high correlation coefficients and are revealed as the absorbance wavelengths against the chemical structures by B. G. Osborne. The experiment was performed with two phases. In first phase, a reflectance was acquired using fiber optics. The reflectance was calculated by comparing near infrared energy reflected from a Teflon sphere as a standard reference, and the $2^{nd}$ derivative spectra were used for K-mean analysis. Samples are intact 67 apples which are called Fuji and cultivated in Aomori prefecture in Japan. In second phase, the Brix values were measured with a commercially available refractometer in order to estimate the result of K-mean approach. The result shows a partition of the spectral data sets of 67 samples into eight clusters, and the apples are classified into samples having high Brix value and low Brix value. Consequently, the K-mean analysis realized the classification of apples on the basis of the Brix values.

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군집화 알고리즘을 이용한 배전선로 내부 열화 패턴 분석 (Analysis of the Inner Degradation Pattern by Clustering Algorism at Distribution Line)

  • 최운식;김진사
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제29권1호
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    • pp.58-61
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    • 2016
  • Degradation in power cables used in distribution lines to the material of the wire, manufacturing method, but also the line of the environment, generates a variety of degradation depending upon the type of load. The local wire deterioration weighted wire breakage accident can occur frequently, causing significant proprietary damage can lead to accidents and precious. In this study, the signal detected by the eddy current aim to develop algorithms capable of determining the signals for the top part and at least part of the signal by using a signal processing technique called K-means algorithm.

PET/CT 검사에서 냉소 인공물 발생 시 산란 제한 보정 알고리즘 적용에 따른 영상 평가 (A study on evaluation of the image with washed-out artifact after applying scatter limitation correction algorithm in PET/CT exam)

  • 고현수;류재광
    • 핵의학기술
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    • 제22권1호
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    • pp.55-66
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    • 2018
  • PET/CT 검사에서 환자의 움직임이나 높은 비방사능에 의해 냉소 인공물(washed-out artifact)이 발생하여 육안적 판독 및 정량평가의 정확성을 감소시킬 가능성이 있다. GE PET/CT 장비의 산란 제한 보정 알고리즘은 영상에 발생한 냉소 인공물을 제거하여 영상을 회복시켜주는 알고리즘이다. 본 연구의 목적은 팬텀 실험을 통해 높은 비방사능에 의해 냉소 인공물이 발생한 영상에 산란 제한 보정 알고리즘을 적용하였을 때 기존의 정량 값으로 회복 가능한 비방사능의 역치 값을 측정하고, 냉소 인공물이 발생한 임상 환자 영상에 산란 제한 보정 알고리즘을 적용하여 보정 전과 후의 영상을 비교 분석하고자 한다. $^{68}Ge$ 실린더 팬텀 영상에 냉소 인공물을 발생시키기 위해 임의의 $^{18}F$ 선원의 비방사능이 20 ~ 20,000 kBq/ml 가 되도록 20 단계로 분주하고 $^{18}F$ 선원의 CT 영상과 PET 영상간에 불일치(mis-registration) 정도가 없을 때, 불일치가 각각 1, 2, 3, 4 cm 일 때의 영상을 획득하였다. 또한 본원에서 $^{18}F-FDG$ Fusion Whole Body PET/CT 검사를 시행한 환자 중 유치 도뇨관 내에 높은 비방사능에 의해 냉소 인공물이 발생한 34명의 환자를 대상으로, CT 영상과 PET 영상간의 불일치 정도(cm), 인공물을 발생시키는 원인이 되는 비방사능의 수치(kBq/ml), 인공물이 발생한 단면 내 근육에서의 $SUV_{mean}$, 인공물이 발생한 단면 내 병변에서의 $SUV_{max}$, 인공물이 발생하지 않은 단면 내 병변에서의 $SUV_{max}$를 측정하였다. 통계는 보정 전과 후의 차이를 비교하기 위해 대응 표본 t 검정을 시행하였다. 팬텀 실험에서는 $^{18}F$ 선원의 비방사능이 커질수록 $^{68}Ge$ 실린더 팬텀의 $SUV_{mean}$가 감소하였다. 불일치 거리가 커질수록 $SUV_{mean}$가 급격히 저하 되었지만 반대로 보정 효과는 더 크게 나타났다. 비방사능 50 kBq/ml 이하에서는 모든 조건에서 육안적으로도 냉소 인공물이 발생하지 않았으며 $SUV_{mean}$에도 차이가 없었다. 불일치가 없을 때와 1 cm 차이가 있을 때는 120 kBq/ml 이하부터 산란 제한 보정 알고리즘을 적용 할 때 기존 $SUV_{mean}$(0.95)와 동일하게 회복 되었고, 2 cm와 3 cm 차이에서는 100 kBq/ml 이하부터, 4 cm 차이에서는 80 kBq/ml 이하부터 기존 $SUV_{mean}$와 동일하게 회복 되었다. 임상 환자 34명의 영상을 분석한 결과, 불일치 평균 거리는 2.02 cm 이었고, 냉소 인공물을 발생시키는 평균 비방사능은 490.15 kBq/ml 이었다. 인공물이 발생한 단면 내 근육의 $SUV_{mean}$와 병변의 $SUV_{max}$는 보정 전 후 각각 통계적으로 유의한 차이가 있었지만(t=-13.805, p=0.000) (t=-2.851, p=0.012), 인공물이 발생하지 않은 단면 내 병변의 $SUV_{max}$는 통계적으로 유의한 차이가 없었다(t=-1.173, p=0.250). GE PET/CT 장비의 산란 제한 보정 알고리즘은 임상 검사에서 환자의 심한 움직임뿐만 아니라 높은 비방사능의 미세한 움직임에 의해 발생한 냉소 인공물을 제거하여 영상을 회복해 주는 알고리즘이다. 냉소 인공물이 발생 하였을 때 산란제한 보정 알고리즘 적용 후 그 원인이 되는 비방사능의 수치, CT 영상과 PET 영상의 불일치 거리 등을 감안하여 영상을 분석한다면 냉소 인공물 부위의 재촬영 없이, 육안적 판독 및 정량 값을 더 정확하게 평가 하는데 도움이 될 것으로 사료 된다.

2-모수 파레토분포의 객관적 베이지안 추정 (Objective Bayesian Estimation of Two-Parameter Pareto Distribution)

  • 손영숙
    • 응용통계연구
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    • 제26권5호
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    • pp.713-723
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    • 2013
  • 본 연구에서는 2-모수 파레토분포에 대해 무정보사전분포인 준거사전분포의 가정 하에서 객관적 베이지안 모수추정 절차를 제안하였다. 베이지안 추정은 깁스샘플링에 의해서 수행된다. 깁스샘플러에서 모수생성하는 방법은 형태모수는 감마분포로부터 생성하고 척도모수는 적응기각표집 알고리즘에 의해 생성한다. 제안된 베이지안 모수추정 절차는 모의실험과 자료분석에서 기존의 추정방법들인 L-적률추정법, 최우추정법, 공액사전분포 하의 주관적 베이지안 모수추정법과 비교된다.

각막 후면 지형 측정을 위한 새로운 방법의 신뢰도 분석 및 평가 (Validating a New Approach to Quantify Posterior Corneal Curvature in Vivo)

  • 윤정호
    • 한국안광학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.223-232
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    • 2012
  • 목적: 본 연구는 각막 전면의 지형과 각막의 두께를 이용하여 각막 후면 정점 곡률과 asphericity(Q)를 측정하기 위해 고안된 새로운 방법의 신뢰도 평가를 위해서 시행 되었다. 방법: 각막 후면의 정점 곡률 및 Q는 Medmont E300 corneal topographer로 측정한 각막 전면의 지형 data와 Holden-Payor optical pachometer로 측정한 각막 수평 경선의 두께 data를 이용하여 계산 되었다. 정확한 각막 두께를 계산 하기위하여 각막 전면 측정 위치의 곡률반경과 각막의 겉보기 두께로부터 각막의 실제 두께를 계산 할 때 정확한 방정식을 이용하였으며, 이는 선행 연구와 구별되는 점이다. 그리고 각막 전면과 후면의 지형은 각막 전면의 지형 data와 계산된 각막 후면의 좌표를 best fit 알고리즘을 이용하여 계산 되었다. 각막 후면의 지형 측정의 신뢰도는 10개의 polymethyl methacrylate(PMMA) lens와 성인 5명의 각막을 측정 하여 평가 하였다. 결과: 10개의 PMMA lens를 이용한 평가에서는 후면 정점 곡률과 후면 Q의 mean absolute accuracy(${\pm}SD$)는 각각 $0.053{\pm}0.044mm$(95% 신뢰구간(CI) -0.033~0.139)와 $0.10{\pm}0.10$(95% CI -0.10~0.31)이였다. 그리고 5명의 각막을 이용한 평가에서의 각막 후면 정점 곡률과 후면 Q의 mean absolute repeatability coefficient(${\pm}SD$)는 각각 $0.07{\pm}0.06mm$(95% CI -0.05~0.19)와 $0.09{\pm}0.07$(95% CI -0.05~0.23) 이였다. 결론: 새로운 방법을 이용하여 신뢰할 수 있는 각막 후면의 지형(정점 곡률과 Q)을 계산 할 수 있었다. 이러한 새로운 방법은 살아있는 인체 각막의 정확한 후면 지형 계산에 적용 될 수 있다.