This study focused on the role of cytochrome P450 2D6 (CYP2D6) genotypes to predict phenotypes in the metabolism of dextromethorphan. CYP2D6 genotypes and metabolic ratios (MRs) of dextromethorphan were determined in 201 Koreans. Unsupervised clustering algorithms, hierarchical and k-means clustering analysis, and color visualizations of CYP2D6 activity were performed on a subset of 130 subjects. A total of 23 different genotypes were identified, five of which were observed in one subject. Phenotype classifications were based on the means, medians, and standard deviations of the log MR values for each genotype. Color visualization was used to display the mean and median of each genotype as different color intensities. Cutoff values were determined using receiver operating characteristic curves from the k-means analysis, and the data were validated in the remaining subset of 71 subjects. Using the two highest silhouette values, the selected numbers of clusters were three (the best) and four. The findings from the two clustering algorithms were similar to those of other studies, classifying $^*5/^*5$ as a lowest activity group and genotypes containing duplicated alleles (i.e., $CYP2D6^*1/^*2N$) as a highest activity group. The validation of the k-means clustering results with data from the 71 subjects revealed relatively high concordance rates: 92.8% and 73.9% in three and four clusters, respectively. Additionally, color visualization allowed for rapid interpretation of results. Although the clustering approach to predict CYP2D6 phenotype from CYP2D6 genotype is not fully complete, it provides general information about the genotype to phenotype relationship, including rare genotypes with only one subject.
Data clustering is one of the most difficult and challenging problems and can be formally considered as a particular kind of NP-hard grouping problems. The K-means algorithm is one of the most popular and widely used clustering method because it is easy to implement and very efficient. However, it has high possibility to trap in local optimum and high variation of solutions with different initials for the large data set. Therefore, we need study efficient computational intelligence method to find the global optimal solution in data clustering problem within limited computational time. The objective of this paper is to propose a combined artificial bee colony (CABC) with K-means for initialization and finalization to find optimal solution that is effective on data clustering optimization problem. The artificial bee colony (ABC) is an algorithm motivated by the intelligent behavior exhibited by honeybees when searching for food. The performance of ABC is better than or similar to other population-based algorithms with the added advantage of employing fewer control parameters. Our proposed CABC method is able to provide near optimal solution within reasonable time to balance the converged and diversified searches. In this paper, the experiment and analysis of clustering problems demonstrate that CABC is a competitive approach comparing to previous partitioning approaches in satisfactory results with respect to solution quality. We validate the performance of CABC using Iris, Wine, Glass, Vowel, and Cloud UCI machine learning repository datasets comparing to previous studies by experiment and analysis. Our proposed KABCK (K-means+ABC+K-means) is better than ABCK (ABC+K-means), KABC (K-means+ABC), ABC, and K-means in our simulations.
본 논문은 확장된 용어를 기반으로 용어의 가중치를 재산정하여 문서군집의 성능을 향상시키는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 의미특징을 이용하여 군집문서의 중요 용어를 추출하고, 워드넷을 이용하여 용어를 확장함으로서 문서의 주제를 잘 나타낼 수 있다. 또한 확장된 용어를 기반으로 하여 용어의 가중치를 재산정함으로써 문서군집의 성능을 높일 수 있다. 실험결과 제안방법을 적용한 문서군집방법이 적용하지 않은 문서군집 방법에 비해서 좋은 성능을 보인다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제18권5호
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pp.1341-1368
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2024
The concept of privacy-preserving collaborative filtering (PPCF) has been gaining significant attention. Due to the fact that model-based recommendation methods with privacy are more efficient online, privacy-preserving memory-based scheme should be avoided in favor of model-based recommendation methods with privacy. Several studies in the current literature have examined ant colony clustering algorithms that are based on non-privacy collaborative filtering schemes. Nevertheless, the literature does not contain any studies that consider privacy in the context of ant colony clustering-based CF schema. This study employed the ant colony clustering model-based PPCF scheme. Attacks like shilling or profile injection could potentially be successful against privacy-preserving model-based collaborative filtering techniques. Afterwards, the scheme's robustness was assessed by conducting a shilling attack using six different attack models. We utilize masked data-based profile injection attacks against a privacy-preserving ant colony clustering-based prediction algorithm. Subsequently, we conduct extensive experiments utilizing authentic data to assess its robustness against profile injection attacks. In addition, we evaluate the resilience of the ant colony clustering model-based PPCF against shilling attacks by comparing it to established PPCF memory and model-based prediction techniques. The empirical findings indicate that push attack models exerted a substantial influence on the predictions, whereas nuke attack models demonstrated limited efficacy.
K-means algorithm is one of the most popular and widely used clustering method because it is easy to implement and very efficient. However, this method has the limitation to be used with fixed number of clusters because of only considering the intra-cluster distance to evaluate the data clustering solutions. Silhouette is useful and stable valid index to decide the data clustering solution with number of clusters to consider the intra and inter cluster distance for unsupervised data. However, this valid index has high computational burden because of considering quality measure for each data object. The objective of this paper is to propose the fast and simple speed-up method to overcome this limitation to use silhouette for the effective large-scale data clustering. In the first step, the proposed method calculates and saves the distance for each data once. In the second step, this distance matrix is used to calculate the relative distance rate ($V_j$) of each data j and this rate is used to choose the suitable number of clusters without much computation time. In the third step, the proposed efficient heuristic algorithm (Group search optimization, GSO, in this paper) can search the global optimum with saving computational capacity with good initial solutions using $V_j$ probabilistically for the data clustering. The performance of our proposed method is validated to save significantly computation time against the original silhouette only using Ruspini, Iris, Wine and Breast cancer in UCI machine learning repository datasets by experiment and analysis. Especially, the performance of our proposed method is much better than previous method for the larger size of data.
Recently, due to molecular biology and engineering technology, DNA microarray makes people watch thousands of genes and the state of variation from the tissue samples of living body. With DNA Microarray, it is possible to construct a genetic group that has similar expression patterns and grasp the progress and variation of gene. This paper practices Cluster Analysis which purposes the discovery of biological subgroup or class by using gene expression information. Hence, the purpose of this paper is to predict a new class which is unknown, open leukaemia data are used for the experiment, and MCL (Markov CLustering) algorithm is applied as an analysis method. The MCL algorithm is based on probability and graph flow theory. MCL simulates random walks on a graph using Markov matrices to determine the transition probabilities among nodes of the graph. If you look at closely to the method, first, MCL algorithm should be applied after getting the distance by using Euclidean distance, then inflation and diagonal factors which are tuning modulus should be tuned, and finally the threshold using the average of each column should be gotten to distinguish one class from another class. Our method has improved the accuracy through using the threshold, namely the average of each column. Our experimental result shows about 70% of accuracy in average compared to the class that is known before. Also, for the comparison evaluation to other algorithm, the proposed method compared to and analyzed SOM (Self-Organizing Map) clustering algorithm which is divided into neural network and hierarchical clustering. The method shows the better result when compared to hierarchical clustering. In further study, it should be studied whether there will be a similar result when the parameter of inflation gotten from our experiment is applied to other gene expression data. We are also trying to make a systematic method to improve the accuracy by regulating the factors mentioned above.
본 연구는 한글 OPAC에서 문헌의 분류와 브라우징에 적합한 정적 계층클러스터링 모형이 서명단어 탐색으로 검색된 탐색결과를 클러스터링하는데도 효과적인지를 규명하기 위해 수행되었다. 서명에 출현하는 단어와 색인자가 부여한 통제어를 통합한 색인어를 이진빈도로 가중치를 주어, 다이스와 자카드 계수, 집단 간 평균연결과 완전연결 클러스터링 기법이 테스트되었다. 16개의 서명단어 탐색으로 검색된 문헌을 클러스터링한 결과 최적으로 선택된 클러스터의 정확률은 유사도 계수나 클러스터링 기법에 관계없이 서명단어탐색보다 100%이상 향상되었다. 1단계와 최종단계 클러스터링 모두에서, 정확률 측면에서는 완전연결이, 재현을 측면에서는 집단 간 평균연결이 더 효과적이었으나 통계적으로 유의한 수준은 아니었다. 1단계 클러스터에서 집단 간 평균연결이 보다 높은 재현율을 보인 것은 유의하였다. 다이스와 자카드 사이에 차이는 없었다. 최종클러스터가 선택되기까지 집단 간 평균연결은 너무 긴 계층군집 단계를 필요로 하여 탐색효율 측면에서 바람직해 보이지 않았다.
기존의 문서 클러스터링 기법에는 k-means와 같이 수행속도가 우수한 기법과, 분류의 정확률이 우수한 계층적 집괴 클러스터링 기법이 있다. 두 기법은 각각 분류의 정확률 저하와 저속의 수행속도로서 상호 단점을 가지며, 새로운 문서를 삽입 할 때마다 문서 유사도를 재계산해야 하는 문제가 있다. 웹 정보의 특성은 잦은 문서의 추가를 통해 정보를 축적하는 것이다. 따라서 본 논문에서는 정확률이 우수한 계층적 집괴 클러스터링 기법을 기반으로 수행속도를 향상 시킬 수 있는 이행적 폐쇄 트리 기법을 제안하고, 또한 새로운 문서의 삽입과 삭제에 우수한 점증적인 클러스터링이 가능한 기법을 제안한다. 제안된 기법의 효율성을 검증하기 위하여 기존의 알고리즘과 정확률, 재현율, F-Measure, 수행속도에 대해 비교 평가 및 분석한다.
Journal of the Korean Data and Information Science Society
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제25권5호
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pp.999-1009
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2014
계층적 군집 분석은 분석 결과를 덴드로그램으로 쉽게 표시할 수 있어서 방대한 양의 마이크로어레이 자료를 탐색하기에 유용하며, 군집된 결과를 이용하여 생물학적 현상을 이해하는데 도움을 준다. 하지만, 계층적 군집방법은 두 군집간의 절대값 거리만을 고려하여 병합하기 때문에 군집 간의 상대적 비유사성은 설명하지 못하는 단점이 있다. 본 연구에서는 상대적 계층적 군집 방법을 소개하고, 마이크로어레이 자료와 같이 다양한 군집의 모양을 가진 모의실험 자료들과 실제 마이크로어레이 자료를 사용하여 상대적 계층적 군집방법과 기존의 계층적 군집 방법을 비교하였다. 두 계층적 군집 방법의 질적 평가는 오분류율, 동질성, 이질성 지표를 이용하여 수행하였다.
XML은 정보 관리와 데이타 교환에서 점차로 더 중요해지고 있다. 효율적인 구조 검색과 문서 통합을 위한 기초 과정은 유사한 구조를 갖는 문서를 클러스터링 하는 것이다. 이것은 구조가 다른 전체 문서를 대상으로 검색하는 것보다 더 신속하고 유연성을 제공하기 때문이다. 따라서 이 논문에서는 XML 문서의 구조 검색과 통합에 유용한 유사 구조기반의 점진적 클러스터링 기법을 제안한다. 기존의 문서 클러스터링에서 벡터를 이용한 문서의 유사도에 의해 클러스터를 형성하는 것과는 다르게 우리는 대량의 데이타에 유연하게 적용할 수 있는 트랜잭션 데이타를 위한 클러스터링 알고리즘을 사용하였다. 제안 기법은 먼저 순차 패턴 알고리즘을 이용하여 XML 문서의 대표 구조를 추출한다. 그리고 문서를 하나의 트랜잭션으로, 문서의 대표구조를 트랜잭션의 항목으로 간주하여 유사 구조 항목 기반의 점진적인 클러스터링을 수행한다. 아울러, 클러스터의 응집도와 클러스터간의 유사도를 정의하였고, 이를 이용하여 기존 연구와의 실험에 대한 분석을 통해 제안 기법의 효율성을 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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