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반려동물 사료 추천시스템을 위한 유사성 측정 알고리즘에 대한 연구
A Study of Similarity Measure Algorithms for Recomendation System about the PET Food 원문보기

한국융합학회논문지 = Journal of the Korea Convergence Society, v.10 no.11, 2019년, pp.159 - 164  

김삼택 (우송대학교 IT융합학부)

초록
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ICT 기술 발전으로 강아지와 고양이등 반려동물 돌보기와 건강에 대한 관심도가 높아지고 있다. 본 논문에서는 반려동물 산업의 다양한 분야에 활용될 수 있도록 반려동물 사료의 성분 데이터를 기반으로 군집분석을 수행하고 적합한 서비스에 대해 고찰한다. 군집분석을 위해 시중에서 유통되고 있는 300여 개의 강아지 및 고양이 펫푸드를 대상으로 성분별 상관관계를 분석하여 유사성을 측정하며, Hierarchical, K-Means, Partitioning around medoids(PAM), Density-based, Mean-Shift 등의 다양한 클러스터링 기법을 활용하여 군집화 하여 분석한다. 또한 반려동물의 개인화 추천시스템도 제안한다. 본 논문의 연구 결과는 반려동물을 대상으로 한 사료 추천시스템 등의 맞춤형 개인화 서비스에 활용할 수 있다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Recent developments in ICT technology have increased interest in the care and health of pets such as dogs and cats. In this paper, cluster analysis was performed based on the component data of pet food to be used in various fields of the pet industry. For cluster analysis, the similarity was analyze...

주제어

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AI 본문요약
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문제 정의

  • 따라서 본 논문에서는 260여개의 반려동물 사료 데이터의 특성을 분석하여 콘텐츠 기반 추천시스템에 활용될 수 있는 효율적인 유사성 측정 방법과 군집방법에 대해 제안한다[1-3].
  • 후)헬스케어 시스템">헬스케어시스템 및 추천시스템에 관한 관심이 높아지고 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 시스템에 활용할 수 있도록 국내 유통 중인 260여 개의 반려동물 사료를 대상으로 7대 중요 영양소를 분석하여 군집화 하였다. 먼저 데이터의 전처리 과정으로 본 논문에서는 3.1절에서 분석한 사료 데이터의 특성을 기반으로 이에 적합한 유사성 측정 방법에 대해 제안한다.
  • 후)군집 분석과">군집분석과 K-means 군집분석을 이용하여 분석하였다. 위에서 분석한 사료 데이터의 특성을 기반으로 이에 적합한 유사성 측정 방법을 제안했다. 특히

    가설 설정

    • 평균적으로 데이터 값을 0으로 놓는 정규화는 초기의 데이터 값의 분포를 정규분포로 가정 한다. 이때의 기본 생각은 평균값은 0으로 하고, 평균값에서 멀어질수록 값을
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
본 연구에서 반려동물 산업이 다영한 분야에 활용 될 수 있도록 무엇을 하였는가? ICT 기술 발전으로 강아지와 고양이등 반려동물 돌보기와 건강에 대한 관심도가 높아지고 있다. 본 논문에서는 반려동물 산업의 다양한 분야에 활용될 수 있도록 반려동물 사료의 성분 데이터를 기반으로 군집분석을 수행하고 적합한 서비스에 대해 고찰한다. 군집분석을 위해 시중에서 유통되고 있는 300여 개의 강아지 및 고양이 펫푸드를 대상으로 성분별 상관관계를 분석하여 유사성을 측정하며, Hierarchical, K-Means, Partitioning around medoids(PAM), Density-based, Mean-Shift 등의 다양한 클러스터링 기법을 활용하여 군집화 하여 분석한다.
아이템을 기반으로 한 협업 필터링은 무엇인가? 크게 사용자와 아이템 기반과 협업 필터링으로 구분하는데 사용자 기반협업 필터링(User-based CF) 은 사용자 간에 본인이 원하는 유사도를 분석해 추천하는 방식으로 아이템에 대한 분석이 불필요하다는 장점이 있지만 사용자가 늘어날수록 계산량이 급격하게 증가하거나 신규 사용자에 대한 추천 정확도가 떨어진다는 단점이 있다. 아이템을 기반으로 한 협업 필터링은 아이템의 유사도를 측정하여 특정 아이템을 구매한 사용자에게 그와 유사한 아이템을 추천해 주는 방식이다. 신규 이용자가 아이템에 대한 개인적인 평가를 가지고 있지 않은 경우 신규 사용자에게 정확한 추천이 가능한 장점이 있는 반면 초기 적은 데이터양일 때 추천 정확도가 떨어지는 단점이 있다[4,5].
제안된 적합한 유사성 측정 방법이 향후에 필요한 것은 무엇인가? 위에서 분석한 사료 데이터의 특성을 기반으로 이에 적합한 유사성 측정 방법을 제안했다. 특히 향 후 연구할 부분으로는 추천시스템의 군집 정확도를 높이기 위해서 기존 주요 영양소 정보와 더불어 원재료 데이터를 추가적으로 분석할 필요성이 있다. 또한, 사용자의 구매정보와 반려동물의 사료 하루 섭취량을 병합하여 분석한다면 반려동물의 헬스케어스 시스템, 추천시스템 등에 고도화된 서비스가 가능할 것이다.
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참고문헌 (15)

  1. B. Sarwar, G. Karypis, J. Konstan & J. Riedl. (2000). Analysis of Recommendation Algorithms for ECommerce. Proc. of ACM EC '00 conference, 158-167. 

  2. G. Adomavicius & A. Tuzhilin. (2005). Towards the Next Generation of Recommender Systems: A Survey of the State-of-the-Art and Possible Extensions. IEEE Trans. on Knowledge and Data Engineering, 17(6), 734-749. 

  3. J. S. Kim. (2016). Subway Congestion Prediction and Recommendation System using Big Data Analysis. Journal of digital Convergence, 14(11), 289-295. DOI : 10.14400/JDC.2016.14.11.289 

  4. Dae-Sung Seo. (2019). A Study on the Autonomous Decision Right of Emotional AI based on Analysis of 4th Wave Technology Availability in the Hyper-Linkage, Journal of Convergence for Information Technology, 9(8), 9-19. DOI : 10.22156/CS4SMB.2019.9.8.009 

  5. J. Horey, E. Begoli, R. Gunasekaran, S. Lim & J. Nutaro. (2012). Big Data Platforms as a Service: Challenges and Approach, USENIX Workshop on Hot Topics in Cloud Computing (HotCloud). 

  6. B. Cabral, R. D. Beltro & M. G. Manzato. (2014). Combining Multiple Metadata Types in Movies Recommendation Using Ensemble Algorithms, In Proceedings of the 20th Brazilian Symposium on Multimedia and the Web (pp. 231-238). 

  7. E. W. T. Ngai, Y. Hu, Y. H. Wong, Y. Chen & X. Sun. (2010). The application of data mining techniques in financial fraud detection: A classification framework and an academic review of literature. Decision Support Systems 50, 559-569. 

  8. The R. C. Team. (2018). R: A language and environment for statistical computing. R Foundation for Statistical Computing. The R Foundation [Online]. https://www.R-project.org/ 

  9. J. T. Oh & S. Y. Lee. (2019). A Music Recommendation System based on Context-awareness using Association Rules. Journal of digital Convergence, 17(9), 375-381. DOI : 10.14400/JDC.2019.17.9.375 

  10. J. L. Herlocker, J. A. Konstan, L. G. Terveen & J. Riedl. (2004). Evaluating Collaborative Filtering Recommender Systems, ACM Transactions on Information Systems, 22(1), 5-53. 

  11. I. H. Witten, E. Frank & M. A. Hall. (2011). Data Mining: Practical Machine Learning Tools and Techniques, Amsterdam : Elsevier. 

  12. M. P. Callao & I. Ruisanchez. (2018) An overview of multivariate qualitative methods for food fraud detection. Food Control, 86, 83-293. 

  13. S. H. Namn & K. S. Noh. (2015). A Study on the Effective Approaches to Big Data Planning, Journal of digital Convergence, 13(1), 227-235, 

  14. K. S. Noh. (2015). Convergence Analysis of Recognition and Influence on Bigdata in the e-Learning Field, Journal of digital Convergence, 13(10), 51-58. DOI : 10.14400/JDC.2015.13.10.51 

  15. H. J. Jung. (2015). The Analysis of Data on the basis of Software Test Data. Journal of digital Convergence, 13(10), 1-7. 

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