• Title/Summary/Keyword: fuzzy K means

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Design of Genetically Optimized Context-based RBFNN (진화론적으로 최적화된 Context-based RBF 뉴럴 네트워크 설계)

  • Park, Ho-Sung;Oh, Sung-Kwun;Kim, Hyun-Ki
    • Proceedings of the IEEK Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.258-260
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    • 2009
  • 본 논문에서는 최적화 알고리즘인 유전자 알고리즘과 context-based FCM 클러스터링 방법을 이용하여 새로운 형태의 RBF 뉴럴 네트워크의 포괄적인 설계 방법론을 소개한다. 제안된 구조는 클러스터링 기법을 기반하여 사용된 데이터의 특성에 효과적인 모델을 구축하고자 한다. 또한 유전자 알고리즘을 이용하여 모델의 최적화에 주요한 영향을 미치는 파리미터들(-은닉층에서의 contex의 수, contex에 포괄되는 노드의 수, 그리고 contex에 입력되는 입력변수)을 동조한다. 제안된 모델의 설계 공정은 1) K-means 클러스터링을 통한 context fuzzy set에 대한 정의와 설계, 2) context-based fuzzy clustering에 대한 모델의 적용과 이에 따른 모델 구축의 효율성, 3) 유전자 알고리즘을 통한 모델 최적화를 위한 파라미터들의 최적화와 같은 단계로 구성되어 있다. 구축된 RBF 뉴럴 네트워크의 후반부 다항식에 대한 parameter들은 성능지수를 최소화하기 위해 Least Square Method에 의해서 보정된다. 본 논문에서는 모델을 설계함에 있어서 체계적인 설계 알고리즘을 포괄적으로 설명하고 있으며, 더 나아가 제안된 모델의 성능을 다른 표준적인 모델들과 대조함으로써 제안된 모델의 우수성을 나타내고자 한다.

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A Dynamic Ontology-based Multi-Agent Context-Awareness User Profile Construction Method for Personalized Information Retrieval

  • Gao, Qian;Cho, Young Im
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • v.12 no.4
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    • pp.270-276
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    • 2012
  • With the increase in amount of data and information available on the web, there have been high demands on personalized information retrieval services to provide context-aware services for the web users. This paper proposes a novel dynamic multi-agent context-awareness user profile construction method based on ontology to incorporate concepts and properties to model the user profile. This method comprehensively considers the frequency and the specific of the concept in one document and its corresponding domain ontology to construct the user profile, based on which, a fuzzy c-means clustering method is adopted to cluster the user's interest domain, and a dynamic update policy is adopted to continuously consider the change of the users' interest. The simulation result shows that along with the gradual perfection of the our user profile, our proposed system is better than traditional semantic based retrieval system in terms of the Recall Ratio and Precision Ratio.

The optimal identification of nonlinear systems by means of Multi-Fuzzy Inference model (다중 퍼지 추론 모델에 의한 비선형 시스템의 최적 동정)

  • Jeong, Hoe-Yeol;Oh, Sung-Kwun
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2001.07d
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    • pp.2669-2671
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    • 2001
  • In this paper, we propose design a Multi-Fuzzy Inference model structure. In order to determine structure of the proposed Multi-Fuzzy Inference model, HCM clustering method is used. The parameters of membership function of the Multi-Fuzzy are identified by genetic algorithms. A aggregate performance index with a weighting factor is used to achieve a sound balance between approximation and generalization abilities of the model. We use simplified inference and linear inference as inference method of the proposed Multi-Fuzzy model and the standard least square method for estimating consequence parameters of the Multi-Fuzzy. Finally, we use some of numerical data to evaluate the proposed Multi-Fuzzy model and discuss about the usefulness.

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A note on T-sum of bell-shaped fuzzy intervals

  • Hong, Dug-Hun
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.17 no.6
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    • pp.804-806
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    • 2007
  • The usual arithmetic operations on real numbers can be extended to arithmetical operations on fuzzy intervals by means of Zadeh's extension principle based on a t-norm T. Dombi and Gyorbiro proved that addition is closed if the Dombi t-norm is used with two bell-shaped fuzzy intervals. Recently, Hong [Fuzzy Sets and Systems 158(2007) 739-746] defined a broader class of bell-shaped fuzzy intervals. Then he study t-norms which are consistent with these particular types of fuzzy intervals as applications of a result proved by Mesiar on a strict f-norm based shape preserving additions of LR-fuzzy intervals with unbounded support. In this note, we give a direct proof of the main results of Hong.

Cannie Cataract Extraction and Analysis from Pet Image by Using FCM Algorithm (FCM 알고리즘을 이용한 애견 영상에서의 백내장 추출 및 분석)

  • Kim, Min Seok;Choi, Myung Jun;Kim, Baek Cheon;Kim, Kwang Beak
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.94-96
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    • 2016
  • 본 논문에서는 기존의 백내장 추출 방법을 개선하기 위해 FCM(Fuzzy C_Means) 알고리즘을 적용하여 백내장을 추출하고 분석하는 방법을 제안한다. 제안된 방법은 애견 안구 영상에서 ROI 영역을 추출한다. 추출된 ROI 영역에서 Fuzzy Stretching 기법을 적용하여 픽셀의 상한 값과 하한 값을 조정한다. 퍼지 스트레칭 기법이 적용된 ROI 영역에 Max-Min 기반 평균 이진화 기법을 적용하여 ROI 영역을 이진화한다. 그리고 퍼지 스트레칭 기법이 적용된 ROI 영역에 FCM 알고리즘을 적용하여 양자화한 후에 양자화된 ROI 영역에서 밝기 평균 이진화 기법을 적용하여 이진화한다. 따라서 Max-Min 기반 이진화 기법을 적용하여 이진화된 ROI 영역과 밝기 평균 이진화 기법을 적용하여 이진화된 ROI 영역을 AND 연산을 적용하여 백내장의 후보 영역을 추출한다. 추출된 백내장의 후보 영역에서 침식, 팽창 기법을 적용하여 ROI 영역의 픽셀 크기를 확대 또는 축소하고 타원 형태를 가진 객체 중에서 ROI의 전체 영역의 크기가 1/5보다 적은 객체를 잡음으로 간주하여 제거한다. 잡음이 제거된 백내장의 후보 영역에서 크기가 3/5이상인 영역을 백내장 영역으로 추출한다. 제안된 방법의 성능을 분석하기 위하여 기존의 백내장 추출 방법과 제안된 백내장 추출 방법을 15개의 백내장 영상을 대상으로 실험한 결과, 제안된 방법이 기존의 백내장 추출 방법보다 백내장 추출률이 개선된 것을 확인하였다.

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FUZZY IDENTIFICATION BY MEANS OF AUTO-TUNING ALGORITHM AND WEIGHTING FACTOR

  • Park, Chun-Seong;Oh, Sung-Kwun;Ahn, Tae-Chon;Pedrycz, Witold
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 1998.06a
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    • pp.701-706
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    • 1998
  • A design method of rule -based fuzzy modeling is presented for the model identification of complex and nonlinear systems. The proposed rule-based fuzzy modeling implements system structure and parameter identification in the efficient form of " IF..., THEN,," statements. using the theories of optimization and linguistic fuzzy implication rules. The improved complex method, which is a powerful auto-tuning algorithm, is used for tuning of parameters of the premise membership functions in consideration of the overall structure of fuzzy rules. The optimized objective function, including the weighting factors, is auto-tuned for better performance of fuzzy model using training data and testing data. According to the adjustment of each weighting factor of training and testing data, we can construct the optimal fuzzy model from the objective function. The least square method is utilized for the identification of optimum consequence parameters. Gas furance and a sewage treatment proce s are used to evaluate the performance of the proposed rule-based fuzzy modeling.

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Effective Image Segmentation using a Locally Weighted Fuzzy C-Means Clustering (지역 가중치 적용 퍼지 클러스터링을 이용한 효과적인 이미지 분할)

  • Alamgir, Nyma;Kim, Jong-Myon
    • Journal of the Korea Society of Computer and Information
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    • v.17 no.12
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    • pp.83-93
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    • 2012
  • This paper proposes an image segmentation framework that modifies the objective function of Fuzzy C-Means (FCM) to improve the performance and computational efficiency of the conventional FCM-based image segmentation. The proposed image segmentation framework includes a locally weighted fuzzy c-means (LWFCM) algorithm that takes into account the influence of neighboring pixels on the center pixel by assigning weights to the neighbors. Distance between a center pixel and a neighboring pixels are calculated within a window and these are basis for determining weights to indicate the importance of the memberships as well as to improve the clustering performance. We analyzed the segmentation performance of the proposed method by utilizing four eminent cluster validity functions such as partition coefficient ($V_{pc}$), partition entropy ($V_{pe}$), Xie-Bdni function ($V_{xb}$) and Fukuyama-Sugeno function ($V_{fs}$). Experimental results show that the proposed LWFCM outperforms other FCM algorithms (FCM, modified FCM, and spatial FCM, FCM with locally weighted information, fast generation FCM) in the cluster validity functions as well as both compactness and separation.

A method for learning users' preference on fuzzy values using neural networks and k-means clustering (신경망과 k-means 클러스터링을 이용한 사용자의 퍼지값 선호도 학습 방법)

  • Yoon, Tae-Bok;Na, Hyun-Jong;Park, Doo-Kyung;Lee, Jee-Hyong
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.16 no.6
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    • pp.716-720
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    • 2006
  • Fuzzy sets are good for abstracting and unifying information using natural language like terms. However, fuzzy sets embody vagueness and users may have different attitude to the vagueness, each user may choose difference one as the best among several fuzzy values. In this paper, we develop a method teaming a user's, preference on fuzzy values and select one which fits to his preference. Users' preferences are modeled with artificial neural networks. We gather learning data from users by asking to choose the best from two fuzzy values in several representative cases of comparing two fuzzy sets. In order to establish tile representative comparing cases, we enumerate more than 600 cases and cluster them into several groups. Neural networks ate trained with the users' answer and the given two fuzzy values in each case. Experiments show that the proposed method produces outputs closet to users' preference than other methods.

Call Admission Control in ATM by Neural Networks and Fuzzy Pattern Estimator (신경망과 퍼지 패턴 추정기를 이용한 ATM의 호 수락 제어)

  • Lee, Jin-Lee
    • The Transactions of the Korea Information Processing Society
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    • v.6 no.8
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    • pp.2188-2195
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    • 1999
  • This paper proposes a new call admission control scheme utilizing an inverse fuzzy vector quantizer(IFVQ) and neuralnet, which combines benefits of IFVQ and flexibilities of FCM(Fuzzy-C-Means) arithmetics, to decide whether a requested call not to be trained in learning phase to be connected or not. The system generates the estimated traffic pattern for the cell stream of a new call, using feasible/infeasible patterns in codebook, fuzzy membership values that represent the degree to which each pattern of codebook matches input pattern, and FCM arithmetics. The input to the NN is the vector consisted of traffic parameters which are the means and variances of the number of cells arriving in decision as to whether to accept or reject a new call depends on whether the NN is used for decision threshold(+0.5). This method is a new technique for call admission control using the membership values as traffic parameter which declared to CAC at the call set up stage, and this is valid for a very general traffic model in which the calls of a stream can belong to an unlimited number of traffic classes. Through the simulations, it is founded the performance of the suggested method outperforms compared to the conventional NN method.

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The Analysis of Optimal Cluster Number of Precipitation Region with Dunn Index (Dunn 지수를 이용한 최적 강수지역 군집수 분석)

  • Um, Myoung-Jin;Jeong, Chang-Sam;Nam, Woo-Sung;Jung, Young-Hun;Heo, Jun-Haeng
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.87-91
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    • 2011
  • 강수는 지역에 따라 발생양상이 매우 다른 자연현상 중 하나이다. 이러한 강수를 효과적으로 분석하여 확률강수량을 산정하기위해서 수문학에서는 다양한 방법이 시도되어 왔다. 우리나라에서는 지점빈도해석을 통한 확률강수량을 주로 사용해왔으나 최근 들어 Hosking and Wallis(1997)가 제안한 지역빈도해석을 활용을 적극 도모 하고 있는 중이다. 이러한 지역빈도해석 기법은 지점빈도해석 기법에 비하여 한정된 강수자료를 활용하는 측면 등 여러 가지 장점을 가진 확률 강수량 산정방법이다. 그러나 이 기법을 적용하여 확률강수량을 산정하기 위해서는 강수의 지역구분을 먼저 수행하여야 한다. 강수지역의 구분을 위해서는 여러 가지 기법이 존재하나 최근에는 Cluster 기법 중 K-means 방법이나 Fuzzy c-means 방법 등을 주로 적용하여 지역구분을 수행하고 있다. 그러나 K-means 방법이나 Fuzzy c-means 방법 등은 산정 방법내에서 최적 군집수를 결정할 수 있는 알고리즘이 없기 때문에 임의적으로 최적 군집수를 결정하여야 한다. 본 연구에서는 이러한 단점을 극복하기 위하여 Cluster 평가지수 중 하나인 Dunn 지수를 이용하여 최적 군집수를 제시하고자 한다. 본 연구에서 강수지역을 구분하기 위하여 적용한 인자는 월 평균 강수량, 연 평균 강수량, 월 최대 강수량, 경도, 위도, 고도 등이며, 이를 K-means, PAM 및 친근도 전파 기법을 통하여 강수지역을 구분하였다. 적정 군집수를 임의적으로 증가시켜 가면서 Dunn 지수를 산정하였다. 산정된 결과를 통하여 최적 군집수를 결정하였다.

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