• 제목/요약/키워드: Minimum volume ellipsoid

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Anomaly Intrusion Detection Based on Hyper-ellipsoid in the Kernel Feature Space

  • Lee, Hansung;Moon, Daesung;Kim, Ikkyun;Jung, Hoseok;Park, Daihee
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제9권3호
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    • pp.1173-1192
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    • 2015
  • The Support Vector Data Description (SVDD) has achieved great success in anomaly detection, directly finding the optimal ball with a minimal radius and center, which contains most of the target data. The SVDD has some limited classification capability, because the hyper-sphere, even in feature space, can express only a limited region of the target class. This paper presents an anomaly detection algorithm for mitigating the limitations of the conventional SVDD by finding the minimum volume enclosing ellipsoid in the feature space. To evaluate the performance of the proposed approach, we tested it with intrusion detection applications. Experimental results show the prominence of the proposed approach for anomaly detection compared with the standard SVDD.

로버스트주성분회귀에서 최적의 주성분선정을 위한 기준 (A Criterion for the Selection of Principal Components in the Robust Principal Component Regression)

  • 김부용
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제18권6호
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    • pp.761-770
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    • 2011
  • 회귀모형에 연관성이 높은 설명변수들이 포함되면 다중공선성의 문제가 야기되며, 동시에 자료에 회귀 이상점들이 포함되면 최소자승추정량에 바탕을 둔 제반 통계적 추론은 심각한 결함을 갖게 된다. 이러한 현상들은 데이터마이닝 분야에서 많이 볼 수 있는데, 본 논문에서는 두 가지 문제를 동시에 해결하기 위한 방안으로서 로버스트주성분회귀를 제안하였다. 특히 최적의 주성분을 선정하기 위한 새로운 기준을 개발하였는데, 설명변수들의 표본공분산 대신에 MVE-추정량을 기반으로 하였으며, 고유치가 아니라 상태지수의 크기에 바탕을 둔 선정기준을 제안하였다. 그리고 주성분모형에서의 추정을 위하여 회귀이상점에 대해 로버스트한 LTS-추정을 도입하였다. 제안된 선정기준이 기존의 기준들보다 다중공선성과 이상점이 유발하는 문제들을 잘 해결할 수 있음을 모의실험을 통하여 확인하였다.

An algorithm for ultrasonic 3-dimensional reconstruction and volume estimation

  • Chin, Young-Min;Park, Sang-On;Woo, Kwang-Bang
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1987년도 한국자동제어학술회의논문집(한일합동학술편); 한국과학기술대학, 충남; 16-17 Oct. 1987
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    • pp.791-796
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    • 1987
  • In this paper, an efficient algorithm to estimate the volume and surface area from ultrasonic imaging and a reconstruction algorithm to generate three-dimensional graphics are presented. The computing efficiency is Improved by using the graph theory and the algorithm to determine proper contour points is performed by applying several tolerances. The search for contour points is limited by the change in curvature in order to provide an efficient search of the minimum cost path. These algorithms are applied to a selected mathematical model of ellipsoid. The results show that the measured value of the volume and surface area for the tolerances of 1.0005, 1.001 and 1.002 approximate to the measured values for the tolerance of 1.000 resulting in small errors. The reconstructed 3-dimensional Images are sparse and consist of larger triangular tiles between two cross sections as tolerance is increased.

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로버스트 추정에 근거한 수정된 다변량 $T^2$- 관리도 (Modified Multivariate $T^2$-Chart based on Robust Estimation)

  • 성웅현;박동련
    • 품질경영학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.1-10
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    • 2001
  • We consider the problem of detecting special variations in multivariate $T^2$-control chart when two or more multivariate outliers are present. Since a multivariate outlier may reflect slippage in mean, variance, or correlation, it can distort the sample mean vector and sample covariance matrix. Damaged sample mean vector and sample covariance matrix have difficulty in examining special variations clearly, An alternative to detection outliers or special variations is to use robust estimators of mean vector and covariance matrix that are less sensitive to extreme observations than are the standard estimators $\bar{x}$ and $\textbf{S}$. We applied popular minimum volume ellipsoid(MVE) and minimum covariance determinant(MCD) method to estimate mean vector and covariance matrix and compared its results with standard $T^2$-control chart using simulated multivariate data with outliers. We found that the modified $T^2$-control chart based on the above robust methods were more effective in detecting special variations clearly than the standard $T^2$-control chart.

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Unmasking Multiple Outliers in Multivariate Data

  • Yoo Jong-Young
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제13권1호
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    • pp.29-38
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    • 2006
  • We proposed a procedure for detecting of multiple outliers in multivariate data. Rousseeuw and van Zomeren (1990) have suggested the robust distance $RD_i$ by using the Resampling Algorithm. But $RD_i$ are based on the assumption that X is in the general position.(X is said to be in the general position when every subsample of size p+1 has rank p) From the practical points of view, this is clearly unrealistic. In this paper, we proposed a computing method for approximating MVE, which is not subject to these problems. The procedure is easy to compute, and works well even if subsample is singular or nearly singular matrix.

A Study on High Breakdown Discriminant Analysis : A Monte Carlo Simulation

  • Moon Sup;Young Joo;Youngjo
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제7권1호
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    • pp.225-232
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    • 2000
  • The linear and quadratic discrimination functions based on normal theory are widely used to classify an observation to one of predefined groups. But the discriminant functions are sensitive to outliers. A high breakdown procedure to estimate location and scatter of multivariate data is the minimum volume ellipsoid or MVE estimator To obtain high breakdown classifiers outliers in multivariate data are detected by using the robust Mahalanobis distance based on MVE estimators and the weighted estimators are inserted in the functions for classification. A samll-sample MOnte Carlo study shows that the high breakdown robust procedures perform better than the classical classifiers.

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병렬형 매니퓰레이터의 힘/모우멘트 전달특성에 관한 연구 (Force/Moment Transmissionability Analysis of a Parallel Manipulator)

  • 안병준;홍금식
    • 한국정밀공학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.109-121
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    • 1996
  • This paper presents how the input forces along the prismatic joints of a parallel manipulator are transmitted to the upper platform. In order to consider force transmission and moment transmission seperately the Jacobian matrix for parallel manipulators is splitted into two parts. Magnitudes of input forces on the six actuators at a given manipulator configuration which generate maximum/minimum output force with no moment generated on the platform are obtained through the singular value decomposition of a matrix involving the Jacobian. Similarly the directions of the input forces to obtain only the rotation of the platform have been analyzed. Using the singular values a simple equation for the volume of ellipsoid which is a good tool for manipulability measure is provided. Obtained results could be useful in determinimg design parameters like radius of plaform, angles between joints, etc. Simulations are porvided.

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다중 선형 모형에서 식별된 다중 이상점과 다중 지렛점의 재확인 방법에 대한 연구 (A Confirmation of Identified Multiple Outliers and Leverage Points in Linear Model)

  • 유종영;안기수
    • 응용통계연구
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    • 제15권2호
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    • pp.269-279
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    • 2002
  • 다중 이상점 과 다중 지렛점의 식별은 가장효과(masking effect)와 편승효과(swamping effect)에 영향을 받으므로 어려움이 존재한다. Rousseeuw와 van Zomeren(1990)은 LMS (Least Median of Squares) 회귀방법과 MVE(Minimum Volume Ellipsoid) 통계량을 이용하여 다중 이상점과 다중 지렛점을 식별하였다. 그러나 이들의 방법은 LMS와 MVE의 강한 로버스트성으로 인하여 이상점과 지렛점이 아닌 점들도 이상점과 지렛점으로 식별하는 경향이 있다. Fung(1993)은 식별된 이상점과 지렛점들에 대하여 재확인방법을 제안하였는데 이 방법은 인근효과(adjacent effect)에 영향을 받아 이상점과 지렛점을 식별하는데 문제가 있는 것으로 분석되었다. 본 논문은 이러한 문제점을 지적하고 새로운 방법을 제안하여 식별된 이상점과 지렛점을 재확인하고자 한다.

다변량 자료에서 위치모수에 대한 로버스트 검정 (A Robust Test for Location Parameters in Multivariate Data)

  • 소선하;이동희;정병철
    • 응용통계연구
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    • 제22권6호
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    • pp.1355-1364
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    • 2009
  • 본 논문에서는 다변량 자료의 위치모수에 대한 로버스트 검정 방법으로 유사등변성과 고붕괴성을 만족하는 MVE와 MCD 추정량에 근거한 로버스트 검정방법을 제안하였다. 일반적으로 이들 추정방법은 낮은 효율성으로 인하여 통계적 추론보다는 잠재적 이상치의 발견과 같은 탐색적분석에서 사용된다. 우리는 검정력을 높이기 위하여 MVE와 MCD 추정량에 근거한 일단계 재가중절차를 사용했는데, 가중치 선정과 관련된 임계값을 조절함으로써 현실적으로 사용가능한 높은 효율성과 정확성을 갖춘 검정방법을 제시하였다. 모의실험 결과 본 연구에서 제안한 검정법은 모분포에 관계없이 모두 명목유의수준을 제대로 유지하고 검정력도 높게 나타났으며, 이상치를 포함하고 있는 사례를 이용하여 실제로 모평균에 대한 가설검정을 수행한 결과 기존 방법과는 달리 영향을 받지 않았다.