• 제목/요약/키워드: and K-means algorithm

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K-means 알고리즘을 통한 연하 곤란 환자의 심각도를 확인하는 프로그램 개발 연구 (A study on the development of a program to check the severity of dysphagia patients using the K-means algorithm)

  • 최동규;장종욱
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2019년도 춘계학술대회
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    • pp.104-107
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    • 2019
  • 현대인들은 과거에 비해 풍부한 먹거리와 다양한 삶의 형태를 가지게 되었으나 바쁜 생활 속에 아침을 거르게 되고, 제 시간에 식사를 하지 못하는 등의 올바르지 못한 식습관을 형성하게 되었다. 이러한 식습관은 장기간 유지되면서 소화기관 장애로 이어지게 된다. 그에 가장 쉽게 발생하는 증상이 역류성 식도염과 삼킴 장애라고 불리는 연하 곤란이 있으며, 그 중 연하 곤란은 다양한 합병증의 형태로 발전하거나 위암, 후두암등의 전조증상으로 확인되기도 하여 빠르고 정확한 진단이 요구된다. 이에 따른 진단 결과는 현재도 의사가 수동적으로 판단하며 그 결과가 제각각이다. 여기서 말하는 진단 결과는 중증 정도를 말하는 것이며, 그에 따른 치료법이나 합병증을 파악할 때의 잘못된 진단으로 과한 치료나 부족한 대처로 이어지게 될 수도 있다. 본 논문에서는 연하 곤란의 심각 정도를 파악하기 위해 연하 곤란 진단 과정에서 식도로 이어지는 구간에 후두개곡과 이상와 부에 남는 잔여 음식물을 확인하기 위한 X-ray 이미지 처리에 K-means 알고리즘을 사용하는 프로그램을 개발하는 것을 연구하였다.

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웹 개인화를 위한 웹사용자 클러스터링 알고리즘에 관한 연구 (A Study on Web-User Clustering Algorithm for Web Personalization)

  • 이해각
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.2375-2382
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    • 2011
  • 웹사이트 운영이 비즈니스 모델로서의 성공을 거두기 위한 가장 중요한 요소 중 하나는 웹사용자의 성향을 분석하여 이를 효율적으로 이용하는 것이다. 사용자 분석을 통하여 사용자들에게 웹사이트의 가치를 효율적으로 전달하고 이를 통하여 운영자는 충분한 수익을 거둘 수 있다. 이러한 점에서 웹 사이트를 이용하는 사용자들의 취향과 행동방식을 얻어내려는 웹 방문 패턴 발견으로써의 사용자 클러스터링은 매우 중요하다. 또한 얻어진 사용자의 클러스터링 정보는 웹 개인화나 웹 사이트를 재구성하는데 필수적이다. 본 논문에서는 사용자 웹 방문 데이터를 정제하고 분류하여 그 특성에 따라 사용자들을 몇 개의 그룹으로 클러스터링 하기 위한 알고리즘이 제안된다. 알고리즘은 2단계로 구성되는데 첫 번째 단계는 초기해를 구하는 단계로서, 패스의 사이각을 이용하여 유사도를 측정하고 이 유사도에 따라 K개의 사용자 그룹으로 분류하여 초기해를 구한다. 두번째 단계는 첫 번째 단계에서 구한 초기해를 개선하여 최적해를 찾는 과정으로서 하이퍼플레인을 이용하여 클러스터링하는 개량된 K-평균알고리즘을 제안한다. 또한 실험을 통하여 기존의 방법과 비교하여 제안된 알고리즘의 효율성과 패스 특성이 보다 정확하게 계산된 클러스터링이 구현됨을 확인할 수 있다.

More Efficient k-Modes Clustering Algorithm

  • Kim, Dae-Won;Chae, Yi-Geun
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제16권3호
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    • pp.549-556
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    • 2005
  • A hard-type centroids in the conventional clustering algorithm such as k-modes algorithm cannot keep the uncertainty inherently in data sets as long as possible before actual clustering(decision) are made. Therefore, we propose the k-populations algorithm to extend clustering ability and to heed the data characteristics. This k-population algorithm as found to give markedly better clustering results through various experiments.

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LINEAR POLYNOMIAL CONSTRAINTS INFERENCING ALGORITHM

  • Chi, Sung-Do
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제3권2호
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    • pp.129-148
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    • 1996
  • This paper propose the inference mechanism for handling linear polynomial constraints called consistency checking algorithm based on the feasibility checking algorithm borrowed from linear pro-gramming. in contrast with other approaches proposed algorithm can efficiently and coherented by linear polynomial forms. The developed algorithm is successfully applied to the symbolic simulation that offers a convenient means to conduct multiple simultaneous exploration of model behaviors.

수정된 미소분리 방법에 의한 초기 부호책 설계 (Initial Codebook Design by Modified splitting Method)

  • 조제황
    • 한국음향학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.69-72
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    • 2002
  • 부호책 설계에 사용되는 초기 부호책을 얻기 위해 수정된 미소분리 방법을 제안한다. 제안된 방법은 다른 클래스에 비해 소속되는 학습벡터가 다수 소속되거나 자승오차가 작은 클래스에 대표벡터를 더 많이 할당한다는 원리를 적용한다. 기존 K-means 알고리즘과 참고문헌 (5)에서 제안한 방법을 적용하여 설계된 부호책의 성능을 평가할 때, 두 경우 모두 제안된 방법에 의해 얻어진 초기 부호책을 사용하는 것이 기존 미소분리 방법에 의한 초기 부호책을 사용하는 것보다 우수한 결과를 나타낸다.

새로운 고속 EM 알고리즘 (A New Fast EM Algorithm)

  • 김성수;강지혜
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제31권10호
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    • pp.575-587
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    • 2004
  • 본 논문은 여러 분야에서 활용될 수 있는 향상된 고속 Expectation-Maximization(FEM) 알고리즘을 제안한다. 첫째, EM의 초기값 설정의 방법으로 많이 사용되고 있는 클러스터링 기법인 K-means의 문제점을 해결하여 개선된 EM의 초기값 선정에 적용하였다. 이것은 기존 K-means 알고리즘에서 임의로 지정하던 랜덤한 초기값 선정을, 데이타 분포 특성을 이용한 균등 분할법을 사용하여 EM의 초기값 문제를 해결하였다. 둘째, EM 과정의 핵심을 이루는 후행 확률(Posterior)의 의미를 부각하여 최대 가능성 후행 확률(Maximum Likelihood Posterior: MLP)과정을 적용하였다. 최종적으로, 본 논문에서 제안한 고속 EM알고리즘(FEM)은 근본적으로 해결하기 못했던 기존의 EM 초기치 선정과 수렴에 대한 문제점을 개선함으로써, EM 알고리즘의 특성을 극대화하는 방향으로 상대적으로 마른 수렴과 향상된 결과를 가져온다. 제안된 알고리즘의 객관적 타당성을 위해 기존의 방법과 제안된 방법에 의한 시뮬레이션의 결과를 여러 데이타들을 가지고 비교 분석하여 제안한 알고리즘의 우수성을 입증하였다.

시간 가중치와 가변형 K-means 기법을 이용한 개인화된 음악 추천 시스템 (A Personalized Music Recommendation System with a Time-weighted Clustering)

  • 김재광;윤태복;김동문;이지형
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.504-510
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    • 2009
  • 근래 들어 개인 적응형 서비스에 대한 관심이 높아지고 있으나 아직 음악에 관련된 서비스는 보편화되어 있지 않다. 그 이유는 음악의 관련 정보를 분석하는 것이 텍스트 기반의 자료에 비해 어렵기 때문이다. 이에 본 논문은 사용자가 선택했던 음악을 분석해서 사용자의 성향을 파악하고 그와 유사한 음악을 추천해주는 시스템을 제안한다. 음악의 속성을 추출하는 방법으로 음파 분석 기법을 사용한다. 음파에서 세 가지의 수치화된 속성을 추출하여 이를 특성 공간에 나타낸다. 이 때 사용자가 선택한 음악이 많이 모여 있는 군집을 분석한다면, 사용자의 취향을 파악할 수 있다. 하지만 몇 개의 군집이 형성될 것인지를 예측하기란 쉽지 않다. 이를 해결하기 위하여 군집의 수를 상황에 따라 유동적으로 변경할 수 있는 가변형 K-means 기법을 제시한다. 이 기법은 군집의 직경 크기를 제한하여, 일정치 이상일 때 군집의 수를 늘리는 방법으로 데이터의 범위를 알고 있을 때 매우 효율적으로 적용할 수 있다. 이 방법을 이용하여 군집의 중심을 찾고 이와 가까운 음악을 추천한다. 또한 사용자의 성향은 꾸준하게 변화하므로 본 논문은 사용자가 근래에 선택한 음악의 반영 비율을 높이고자 무게의 개념을 이용한 시간 가중치 기법을 적용하였다. 그리고 음악의 발매 시기도 고려하여 음악을 추천하는 시스템을 제안한다. 제안 방법의 검증을 위하여 100개의 음악 조각을 통한 실험적 검증을 하였으며 그 결과 제안 방법이 효과적인 것을 보인다.

노인 운전자의 공격적인 운전 상태 검출 기법 (A Method of Detecting the Aggressive Driving of Elderly Driver)

  • 고동우;강행봉
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제6권11호
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    • pp.537-542
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    • 2017
  • 공격적인 성향의 운전은 자동차 사고의 주요한 원인이 된다. 기존 연구에서는 공격적 성향의 운전을 검출하기 위해, 주로 청년을 대상으로 연구가 이뤄졌으며 기계학습의 순수한 Clustering 또는 Classification 기법을 통해 이뤄졌다. 그러나 노인들은 취약한 신체적 조건에 의해 젊은 운전자와는 다른 운전 강도를 가지고 있어 기존의 방식으로는 검출이 불가능 하며, 데이터를 보정하는 등의 새로운 방법이 필요하다. 그리하여, 본 연구에서는 기존의 클러스터링 기법(K-means, Expectation - maximization algorithm)에, 새롭게 제안하는 ECA(Enhanced Clustering method for Acceleration data)기법을 추가하여, 주행 차량에 위치한 스마트폰으로부터 수집된 가속도 데이터를 분석하고 공격적인 운전 형태를 검출해 낸다. ECA는 모든 피험자의 데이터에서 K-means와 EM을 통해 검출된 군집군의 데이터 중 높은 강도의 데이터를 선별하여, 특징을 스케일링한 값을 통해 모델링한다. 본 방식을 통해 기존의 연구의 순수한 클러스터링 방식과는 달리, 모든 청장년 및 노인 실험 참가자 개인들의 공격적인 운전 데이터가 검출되었으며, 클러스터링 기법간의 비교를 통해 K-means 기법이 보다 높은 검출 효율을 갖고 있음을 확인했다. 또한, K-means 방식을 검출한 공격적인 운전 데이터에서는 젊은 운전자가 노인운전자에 비해 1.29배의 높은 운전 강도를 가지고 있음을 발견했다. 이와 같이 본 연구에서 제안된 방식은 낮은 운전 강도를 갖고 있는 노인의 데이터에서 공격적인 운전을 검출 가능하게 되었으며, 특히. 제안된 방법은 노인 운전자를 위한 맞춤형 안전운전 시스템을 구축이 가능하며, 추후 다양한 연구을 통해 이상 운전 상태를 검출하고 조기 경보하는데 활용이 가능할 것이다.

집단화를 위한 병렬 알고리즘의 구현 (Parallel Algorithm For Level Clustering)

  • 배용근
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제2권2호
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    • pp.148-155
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    • 1995
  • 많은 양의 패턴들을 분석할 때, 이 패턴들을 어떤 평가함수에 의해서 여러 군으로 집단화할 필요가 있다. 이 과정은 입력 패턴의 수가 많을 경우 상당한 량의 계산을 필 요로 하며, 이를 위한 병렬화 알고리즘이 요구된다. 이 문제를 해결하기 위하여 본 논 문은 K-means 알고리즘을 병렬화한 병렬 집단화 알고리즘을 제안하고, 메세지 전송을 근간으로 하는 MIMD 병렬 컴퓨터하에서 이를 수행하였다. 실험 및 성능 분석을 통하여 입력 패턴이 많을 경우, 본 병렬 알고리즘이 적절함을 알 수 있었다.

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다차원 데이터에 대한 심층 군집 네트워크의 성능향상 방법 (Performance Improvement of Deep Clustering Networks for Multi Dimensional Data)

  • 이현진
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제21권8호
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    • pp.952-959
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    • 2018
  • Clustering is one of the most fundamental algorithms in machine learning. The performance of clustering is affected by the distribution of data, and when there are more data or more dimensions, the performance is degraded. For this reason, we use a stacked auto encoder, one of the deep learning algorithms, to reduce the dimension of data which generate a feature vector that best represents the input data. We use k-means, which is a famous algorithm, as a clustering. Sine the feature vector which reduced dimensions are also multi dimensional, we use the Euclidean distance as well as the cosine similarity to increase the performance which calculating the similarity between the center of the cluster and the data as a vector. A deep clustering networks combining a stacked auto encoder and k-means re-trains the networks when the k-means result changes. When re-training the networks, the loss function of the stacked auto encoder and the loss function of the k-means are combined to improve the performance and the stability of the network. Experiments of benchmark image ad document dataset empirically validated the power of the proposed algorithm.