• 제목/요약/키워드: and K-means algorithm

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K-means 알고리듬을 이용한 비정상 사운드 검출 (Irregular Sound Detection using the K-means Algorithm)

  • 정의필;이재열;조상진
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.23-26
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    • 2005
  • 산업 시설 등에서 운전 중인 회전 기계의 동작, 감시, 진단은 설비의 효율적인 운용 및 사고 방지 등을 위해 매우 중요한 일이다. 이상 진단 기술은 기기에 설치된 센서로부터 취득된 데이터의 특징을 추출하는 것과 분류된 데이터를 이용해 정상 또는 이상으로 구분하거나 이상의 원인을 분석하는 두 가지 과정으로 진행할 수 있다. 기존의 기술들은 주파수 분석과 패턴 인식의 방법 등이 적용되어 왔다. 본 논문에서는 운전되고 있는 정상/비정상 상태를 분류하기 위하여 기기들의 사운드 정보를 획득하여 웨이블렛 변환을 거쳐 주파수 대역별 신호를 나누었다. 나누어진 대역별 신호의 RMS값으로 입력벡터를 구성하고 이 입력벡터에 K-means 방법을 적용하여 정상 및 비정상 상태의 모델을 결정한다. 결정된 정상 및 비정상 상태의 모델과 입력 벡터를 비교하여 입력 신호의 정상/비정상을 판단한다.

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공간 탐색 최적화 알고리즘을 이용한 K-Means 클러스터링 기반 다항식 방사형 기저 함수 신경회로망: 설계 및 비교 해석 (K-Means-Based Polynomial-Radial Basis Function Neural Network Using Space Search Algorithm: Design and Comparative Studies)

  • 김욱동;오성권
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제17권8호
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    • pp.731-738
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    • 2011
  • In this paper, we introduce an advanced architecture of K-Means clustering-based polynomial Radial Basis Function Neural Networks (p-RBFNNs) designed with the aid of SSOA (Space Search Optimization Algorithm) and develop a comprehensive design methodology supporting their construction. In order to design the optimized p-RBFNNs, a center value of each receptive field is determined by running the K-Means clustering algorithm and then the center value and the width of the corresponding receptive field are optimized through SSOA. The connections (weights) of the proposed p-RBFNNs are of functional character and are realized by considering three types of polynomials. In addition, a WLSE (Weighted Least Square Estimation) is used to estimate the coefficients of polynomials (serving as functional connections of the network) of each node from output node. Therefore, a local learning capability and an interpretability of the proposed model are improved. The proposed model is illustrated with the use of nonlinear function, NOx called Machine Learning dataset. A comparative analysis reveals that the proposed model exhibits higher accuracy and superb predictive capability in comparison to some previous models available in the literature.

발산거리 기반의 신경망에 의한 가우시안 확률 밀도 함수의 군집화 (Guassian pdfs Clustering Using a Divergence Measure-based Neural Network)

  • 박동철;권오현
    • 한국통신학회논문지
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    • 제29권5C호
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    • pp.627-631
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    • 2004
  • 음성인식 모델상의 GPDFs(Gaussian Probability Density Functions)을 효율적으로 군집화 할 수 있는 알고리즘이 제안되었다. 제안된 알고리즘은 데이터 사이의 거리 척도로 발산 거리를 사용하는 새로운 형태의 CNN(Centroid Neural Network)으로, 제한된 자원을 가지는 H/W환경의 음성인식에서 메모리 사용량을 축소하는 응용에 대한 실험 결과, 음성인식 모델인 CDHMM(Continuous Density Hidden Markov Model)에서 기존의 Dk-means(Divergence-based k-means)알고리즘을 이용한 방법과 비교하여 인식 성능의 유지와 함께 약 31.3%의 GPDFs를 더 축소할 수 있었고, 군집화 알고리즘을 적용하지 자은 전체 GPDFs를 사용한 경우와 비교해서 인식 성능의 유지와 함께 약 61.8%의 GPDFs를 압축할 수 있었으며, SNR 10㏈ 잡음 데이터에 대한 성능평가에서도 인식 성능이 유지될 수 있었다.

Exponential Probability Clustering

  • Yuxi, Hou;Park, Cheol-Hoon
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2008년도 하계종합학술대회
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    • pp.671-672
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    • 2008
  • K-means is a popular one in clustering algorithms, and it minimizes the mutual euclidean distance among the sample points. But K-means has some demerits, such as depending on initial condition, unsupervised learning and local optimum. However mahalanobis distancecan deal this case well. In this paper, the author proposed a new clustering algorithm, named exponential probability clustering, which applied Mahalanobis distance into K-means clustering. This new clustering does possess not only the probability interpretation, but also clustering merits. Finally, the simulation results also demonstrate its good performance compared to K-means algorithm.

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경계변수 값의 동적인 변경을 이용한 점층적 클러스터링 알고리즘 (Incremental Clustering Algorithm by Modulating Vigilance Parameter Dynamically)

  • 신광철;한상용
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제30권11호
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    • pp.1072-1079
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    • 2003
  • 본 논문은 점층적으로 대규모 문서 분류를 할 수 있는 새로운 클러스터링 알고리즘에 대한 것으로, 고차원의 대규모 문서 집합에 대한 클러스터링을 수행하는 spherical k-means (SKM) 알고리즘과 점층적인 방식으로 클러스터링을 수행하는 퍼지(fuzzy) ART(adaptive resonance theory) 신경망의 특징을 이용하였다. 즉, SKM의 벡터 공간 모델과 개념벡터를 토대로 퍼지 ART의 경계변수의 개념을 결합한 것이다. 제시하는 알고리즘은 점층적 클러스터링의 지원과 함께 최적의 클러스터 수를 자동으로 결정할 뿐 아니라 이상치(outlier)와 노이즈(noise)에 의한 overfitting의 문제도 해결하였다. 또한 생성된 클러스터들의 질을 평가할 수 있는 응집도를 측정하는 목적 함수의 값에 있어서도 CLASSIC3 데이타 집합으로 실험한 결과 기존의 SKM에 비해 평균 8.04%의 향상된 응집도를 나타냈다.

A K-means-like Algorithm for K-medoids Clustering

  • 이종석;박해상;전치혁
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 한국경영과학회 2005년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.51-54
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    • 2005
  • Clustering analysis is a descriptive task that seeks to identify homogeneous groups of objects based on the values of their attributes. In this paper we propose a new algorithm for K-medoids clustering which runs like the K-means algorithm. The new algorithm calculates distance matrix once and uses it for finding new medoids at every iterative step. We evaluate the proposed method using real and synthetic data and compare with the results of other algorithms. The proposed algorithm takes reduced time in computation and better performance than others.

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개선된 밀도 기반의 퍼지 C-Means 알고리즘을 이용한 클러스터 합병 (Cluster Merging Using Enhanced Density based Fuzzy C-Means Clustering Algorithm)

  • 한진우;전성해;오경환
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.517-524
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    • 2004
  • 1960년대 퍼지 이론이 소개된 이후 데이터 마이닝을 포함한 기계 학습 분야의 군집화 작업에서 퍼지 이론이 폭넓게 사용되었다. 퍼지 C-평균 알고리즘은 가장 많이 사용되는 퍼지 군집화 알고리즘이다. 이 알고리즘은 하나의 데이터 개체가 서로 다른 소속 정도를 가지고 각 군집에 할당될 수 있도록 한다. 퍼지 C-평균 알고리즘도 K-평균 알고리즘과 같은 일반적인 군집화 알고리즘과 마찬가지로 초기 군집수와 군집 중심의 위치에 의해 최종 군집 결과의 성능 차이가 나타난다. 군집화를 위한 이러한 초기 설정은 주관적이며 이 때문에 적절치 못한 결과를 얻게 될 수도 있다. 본 논문에서는 이 문제를 해결할 수 있는 방법으로 주어진 학습 데이터의 속성을 기반으로 한 초기 군집수와 군집 중심을 결정하는 개선된 밀도 기반의 퍼지 C-평균 알고리즘을 제안하였다. 제안 방법은 격자를 사용하여 초기 군집 중심의 위치와 군집수를 결정하였다. 기존에 많이 이용되었던 객관적인 기계 학습 데이터를 이용하여 제안 알고리즘의 성능비교를 수행하였다.

센서 네트워크 기반의 홀리스틱 분산 클러스터링 알고리즘 (A holistic distributed clustering algorithm based on sensor network)

  • 진평;임기욱;남지은;이경오
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2008년도 추계학술발표대회
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    • pp.874-877
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    • 2008
  • Nowadays the existing data processing systems can only support some simple query for sensor network. It is increasingly important to process the vast data streams in sensor network, and achieve effective acknowledges for users. In this paper, we propose a holistic distributed k-means algorithm for sensor network. In order to verify the effectiveness of this method, we compare it with central k-means algorithm to process the data streams in sensor network. From the evaluation experiments, we can verify that the proposed algorithm is highly capable of processing vast data stream with less computation time. This algorithm prefers to cluster the data streams at the distributed nodes, and therefore it largely reduces redundant data communications compared to the central processing algorithm.

An Improved Automated Spectral Clustering Algorithm

  • Xiaodan Lv
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제20권2호
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    • pp.185-199
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    • 2024
  • In this paper, an improved automated spectral clustering (IASC) algorithm is proposed to address the limitations of the traditional spectral clustering (TSC) algorithm, particularly its inability to automatically determine the number of clusters. Firstly, a cluster number evaluation factor based on the optimal clustering principle is proposed. By iterating through different k values, the value corresponding to the largest evaluation factor was selected as the first-rank number of clusters. Secondly, the IASC algorithm adopts a density-sensitive distance to measure the similarity between the sample points. This rendered a high similarity to the data distributed in the same high-density area. Thirdly, to improve clustering accuracy, the IASC algorithm uses the cosine angle classification method instead of K-means to classify the eigenvectors. Six algorithms-K-means, fuzzy C-means, TSC, EIGENGAP, DBSCAN, and density peak-were compared with the proposed algorithm on six datasets. The results show that the IASC algorithm not only automatically determines the number of clusters but also obtains better clustering accuracy on both synthetic and UCI datasets.

A Comparison of the Rudin-Osher-Fatemi Total Variation model and the Nonlocal Means Algorithm

  • ;최흥국
    • 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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    • 한국멀티미디어학회 2012년도 춘계학술발표대회논문집
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    • pp.6-9
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    • 2012
  • In this study, we compare two image denoising methods which are the Rudin-Osher-Fatemi total variation (TV) model and the nonlocal means (NLM) algorithm on medical images. To evaluate those methods, we used two well known measuring metrics. The methods are tested with a CT image, one X-Ray image, and three MRI images. Experimental result shows that the NML algorithm can give better results than the ROF TV model, but computational complexity is high.

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