earticle

영어

Clustering is an unsupervised learning method that involves grouping data based on features such as distance metrics, using data without known labels or ground truth values. This method has the advantage of being applicable to various types of data, including images, text, and audio, without the need for labeling. Traditional clustering techniques involve applying dimensionality reduction methods or extracting specific features to perform clustering. However, with the advancement of deep learning models, research on deep clustering techniques using techniques such as autoencoders and generative adversarial networks, which represent input data as latent vectors, has emerged. In this study, we propose a deep clustering technique based on deep learning. In this approach, we use an autoencoder to transform the input data into latent vectors, and then construct a vector space according to the cluster structure and perform k-means clustering. We conducted experiments using the MNIST and Fashion-MNIST datasets in the PyTorch machine learning library as the experimental environment. The model used is a convolutional neural network-based autoencoder model. The experimental results show an accuracy of 89.42% for MNIST and 56.64% for Fashion-MNIST when k is set to 10.

한국어

클러스터링은 데이터의 정답값(실제값)이 없는 데이터를 기반으로 데이터의 특징벡터의 거리 기반 등으로 군집 화를 하는 비지도학습 방법이다. 이 방법은 이미지, 텍스트, 음성 등 다양한 데이터에 대해서 라벨링이 없이 적용 할 수 있다는 장점이 있다. 기존 클러스터링을 하기 위해 차원축소 기법을 적용하거나 특정 특징만을 추출하여 군 집화하는 방법이 적용되었다. 하지만 딥러닝 기반 모델이 발전하면서 입력 데이터를 잠재 벡터로 표현하는 오토인 코더, 생성 적대적 네트워크 등을 통해서 딥 클러스터링의 기술이 연구가 되고 있다. 본 연구에서, 딥러닝 기반의 딥 클러스터링 기법을 제안하였다. 이 방법에서 오토인코더를 이용하여 입력 데이터를 잠재 벡터로 변환하고 이 잠재 벡터를 클러스터 구조에 맞게 벡터 공간을 구성 및 k-평균 클러스터링을 하였다. 실험 환경으로 pytorch 머 신러닝 라이브러리를 이용하여 데이터셋으로 MNIST와 Fashion-MNIST을 적용하였다. 모델로는 컨볼루션 신경 망 기반인 오토인코더 모델을 사용하였다. 실험결과로 k가 10일 때, MNIST에 대해서 89.42% 정확도를 가졌으며 Fashion-MNIST에 대해서 56.64% 정확도를 가진다.