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분절 특징 HMM을 이용한 영어 음소 인식 (English Phoneme Recognition using Segmental-Feature HMM)

  • 윤영선
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제29권3호
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    • pp.167-179
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    • 2002
  • 본 논문에서는 여러 프레임 특징으로 표현되는 분절 특징(segmental feature) 표현 방법을 제안하고, HMM 개념 위에서 음향학적 모델과 그 알고리즘을 개발하여 HMM의 약점으로 지적되는 독립관측 가정을 완화시키고자 한다. 제안된 특징 표현은 단일 프레임 특징이 음성 신호의 시간적 동적 특성 (temporal dynamics)을 제대로 표현하지 못하기 때문에, 여러 프레임을 이용하여 음성 특징을 표현하도록 한다. 분절 특징은 다항식의 회귀 함수(polynomial regression function)에 의하여 관측 벡터의 궤적으로 표현되고, 이 특징을 패턴 분류에 사용하기 위하여 음성 신호의 궤적을 효과적으로 표현하는 분절 HMM(segmental HMM)을 이용한다. SHMM은 상태에서의 관측 확률을 외적 분절 변이와 내적 분절 변이로 세분하며, 외적 분절 변이는 장기적인 변화를, 내적 분절 변이는 단기적인 변화를 나타낸다. 음향학적 모델에서 분절 특성을 고려하기 위하여 외적 분절 변이는 분절의 확률 분포로 표현하고, 내적 분절 변이는 궤적의 추정 오차로 표현하도록 SHMM을 수정한 분절 특징 HMM(SFHMM; segmental-feature HMM)을 제안한다. SFHMM에서는 분절의 관측 확률을 분절 우도와 궤적의 추정 오차의 관계로써 표현하며, 추정오차는 특정 상태에서의 분절의 우도에 대한 가중치로 고려될 수 있다. 제안된 방법의 유효성과 분절 특징의 특성을 살펴보기 위하여 TIMIT 자료를 이용하여 몇 가지 실험을 하였다. 이들 실험 결과에서, 제안된 방법이 기존의 HMM보다 매개 변수가 많더라도, 성능의 향상과 제안된 특징이 유연하고 정보를 많이 가진다는 점에서 의미가 있다고 하겠다.

규칙 구성자와 연결 구성자를 이용한 혼합형 행동 진화 모델 (Hybrid Behavior Evolution Model Using Rule and Link Descriptors)

  • 박사준
    • 지능정보연구
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    • 제12권3호
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    • pp.67-82
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    • 2006
  • 가상 로봇의 행동 진화를 위해서 규칙 구성자와 연결 구성자를 구성하여 분류 규칙과 진화 신경망을 형성하는 혼합형 행동 진화 모델(Hybrid Behavior Evolution Model)을 제안한다. 본 모델에서는 행동 지식을 두 수준에서 표현하였다. 상위 수준에서는 규칙 구성자와 연결 구성자를 구성하여 표현력을 향상시켰다. 하위 수준에서는 행동 지식을 비트 스트링 형태의 염색체로 표현하여, 이들 염색체를 대상으로 유전자 연산을 적용하여 학습을 수행시켰다. 적합도가 최적인 염색체를 추출하여 가상 로봇을 구성하였다. 구성된 가상 로봇은 주변 상황을 인식하여 입력 정보와 규칙 정보를 이용하여 패턴을 분류하였고, 그 결과를 신경망에서 처리하여 행동하였다. 제안된 모델을 평가하기 위해서 HBES(Hybrid Behavior Evolution System)를 개발하여 가상 로봇의 먹이 수집 문제에 적용하였다. 제안한 시스템을 실험한 결과, 동일한 조건의 진화 신경망보다 학습 시간이 적게 소요되었다. 그리고, 규칙이 적합도 향상에 주는 영향을 평가하기 위해서, 학습이 완료된 염색체들에 대해서 규칙을 적용한 것과, 그렇지 않은 것을 각각 수행하여 적합도를 측정하였다. 그 결과, 규칙을 적용하지 않으면 적합도가 저하되는 것을 확인하였다. 제안된 모델은 가상 로봇의 행동 진화에 있어서 기존의 진화 신경망 방식 보다 학습 성능이 우수하고 규칙적인 행동을 수행하는 것을 확인하였다.

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일부 고등학생들의 일상생활특성에 따른 스트레스와 피로자각증상의 평가 (A Study on the Stress and Fatigue Symptoms of High School Students according to the Life Styles)

  • 이주영;송인순;정용준;조영채
    • 한국학교보건학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.9-21
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    • 2003
  • The present study was designed to evaluate the factors influential on stress and subjective fatigue symptoms based on school life environments and daily life styles among high school students. The self-administered questionnaires were delivered to 2,381 high school students of both sexes in Taejon Metropolitan city during the period from Mar. 1st to Jun. 30th, 2000. The analysis of study results revealed the following findings: 1. According to the magnitude of stress, the normal subjects were 3.1%, the groups with potential stress were 64.7%, and the groups at high risk for stress were 32.2%. Higher level of stress existed in the female than the male students, and in the third grader than the 1st and 2nd graders. According to the classification of typical constitutional symptoms of fatigue, category III (group with bodily projection of fatigue) was the most frequent and it was followed by category II (group with difficulty in concentration) and category I (group with dullness and sleepiness) in a decreasing order of frequency, which showed that the predominant pattern of fatigue arose from the body parts. 2. With regard to the school life characteristics and stress scores, the higher scores of stress were shown in the groups with the lower grades, with worse friend's relation and with the lower satisfaction with the school life. The scores for the subjective fatigue symptoms were higher in the male, in the low graders, in the better friend's relation, and in the satisfactory group than the respective counterparts. 3. Concerning home life characteristics, the higher scores of stress were associated with the students characterized by the recognized poor economic conditions, lower interests of parents, lack of satisfaction with the home life, the poor subjective health status. On the other hand, the scores for the subjective fatigue symptoms were higher in the student groups with good economic conditions, higher interests of parents, presence of satisfaction with the home life, and good subjective health status. 4. Concerning daily life styles, the higher scores of stress were in the students who had inappropriate sleep hours, skipped breakfasts, daily consumption of intermeal snacks, lack of exercise, daily smoking, normal indices of obesity, and lower indices of health habit. Conversely, the scores of subjective fatigue symptoms were higher in the groups who had daily breakfasts, no intermeal snacks, daily exercise, no smoking than their counterparts. 5. The factors exerting influence upon the stress included the satisfaction with school life, friend's relation, satisfaction with the home life, exercise, school grades, interests of parents, school year, sex, scores of health habit, degree of obesity, economic conditions of home. Those influencing on the degree os stress included stress, intermeal snacks, smoking, friend's relation and satisfaction with the home life.

한국, 중국, 러시아에 서식하는 등줄쥐, Apodemus agrarius(포유강, 설치목), 6아종의 미토콘도리아 DNA 절단단편의 변이 (Variation Pattern of mtDNA among Six Subspecies of Apodemus agrarius(Mammalia, Rodentia) in Korea, China, and Russia)

  • 고흥선;안용철;유정원;이우재
    • Animal Systematics, Evolution and Diversity
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    • 제15권2호
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    • pp.153-164
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    • 1999
  • 한국, 중국, 러시아에 서식하는 등줄쥐 Apodemus agrarius 6아종 111마리를 이용하여, 미토콘드리아 DNA를 8개의 제한효소로 절단한 단편들을 blot hybridization법으로 분석하였다. 모두 32개의 단편들이 보여졌고, 9개의 haplotype이 밝혀졌으며, 평균 발산값이 0.896에서 1.150%인 4아군이 나타났다. 결론적으로 세 형을 인정할 수가 있었다: [I. 아종 chejuensis (제주도, 한국)], [ll, 아종 pallescens(남서 한국), coreae(중앙 한국), 및 septentrionalis(러시아)], and [lll, 아종 manchuricus(북동 중국)와 pallidior(북부 중국)]. 그러나 아종 coreae의 일부 표본들은 다른 6아종의 표본들과 다소 차이를 보였고, 아종 pallidior의 일부 표본들은 아종 septentrionalis의 모든 표본들과 같아서 동일한 haplotype을 형성하였다. 아종 a. agrarius chejuensis는 독특한 아종중의 하나이고, 아종 corea(pallescens포함)도 독특한 아종중의 하나이며, 아종 manch-uricus와 pallidior는 아종 ningpoensis의 동아종이명이고, 아종 septentrionalis도 아종 agrarius의 동아종이명임이 재확인되었다. 뿐만 아니라, 등줄쥐는 염색체 핵형이 일정하며, 미토콘드리아 DNA 유전형에 약간의 변이를 보이고, 형태형질의 상당한 발산을 보이고 있지만, 이들 분류형질의 변이 정도의 파악과 아종분류의 재검토를 위하여 유라시아산 등줄주의 보다 많은 표본을 이용한 분석이 앞으로 필요하다.

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학교시설의 녹색건축 활성화를 위한 인증현황 분석 연구 - 경기도 학교시설을 중심으로 - (An Analysis on Current Status of Certification for Green Building Revitalization in School - Focused on the School Located in Gyeonggi-do Province -)

  • 김장영;김성중;이승민
    • 교육녹색환경연구
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    • 제14권3호
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    • pp.9-17
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    • 2015
  • 본 논문에서는 경기지역을 대상으로 학교시설의 녹색건축 활성화를 위한 검증 기준인 녹색건축인증, 건축물 에너지효율등급, 에너지절약계획에 대한 항목별 적용 여부 및 계획수준을 분석하였다. 분석결과 녹색건축인증은 항목 채택 시 추가 비용이 들어가는 항목 및 유지관리가 어려운 항목은 채택비율이 낮은 것으로 분석되었다. 또한, 에너지효율등급은 학교시설 특성상 비교적 단순한 형태와 일정한 규모로 계획되고 고효율기자재 사용비율이 높아 다른 용도의 건축물에 비해 높은 등급을 보였다. 그리고 에너지성능지표(EPI)의 경우 지역별로 부문별 취득 점수에 차이가 있는 것으로 분석되었다. 특히, 경기지역의 경우 타 부문 대비 건축부문에 대한 적용점수가 낮은 것으로 나타나 단열성능 강화 시 보다 높은 점수를 취득할 수 있을 것으로 사료된다. 3가지 기준에 대한 분석결과, 다수의 시설이 학교가 취득해야 하는 의무 획득 기준에만 맞춘 형식적인 계획으로 인해 건물별 특성을 고려하지 않고 기존 획득 항목에만 맞춰 최소한의 기준만 만족하여 계획하는 패턴을 보였다. 그러나 학교시설은 녹색건축물의 확대라는 목표와 더불어 학생들의 녹색교육을 위한 토대가 되어야 하는 의무를 지닌 상징적인 건축물이다. 따라서 시설의 특성을 파악하고 건축물을 기획하는 단계부터 다양하고 합리적인 평가항목 적용이 이루어지도록 고려한 계획이 필요할 것으로 판단된다.

거제도 천장산 일대 상록활엽수림의 식물군집구조 특성 (Plant Community Structure Characteristic of the Evergreen Forest, Cheonjangsan(Mt.) at GeoJae)

  • 이광규;이수동;김지석;조봉교
    • 한국환경생태학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.708-721
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    • 2019
  • 본 연구는 거제도에 분포하는 난대림대의 식물군집구조 특성을 파악하기 위하여, 교목층, 아교목층, 관목층에 상록활엽수가 우점하거나 분포하는 천장산 북동사면을 대상으로 조사구를 설정하였다. 조사구는 상록활엽수가 분포하는 능선, 계곡, 경사지 등 천장산을 대표할 수 있는 식생군락과 입지환경의 변화가 있는 지역을 대상으로 31개소의 방형구를 설치하였다. TWINSPAN에 의한 군락분류 결과, 참식나무-굴피나무, 참식나무-때죽나무, 참식나무-참회나무, 곰솔-참식나무, 참식나무-졸참나무, 굴참나무-굴피나무 6개 군락으로 구분되었다. 난대림의 천이경향에 의하면, 곰솔, 낙엽활엽수를 거쳐 상록활엽수로 진행된다라는 연구결과를 반영한다면, 곰솔군락 뿐만 아니라 졸참나무, 굴피나무, 굴참나무 등 낙엽활엽수가 우점하거나 경쟁하는 지역도 참식나무가 우점하는 상록활엽수로 천이가 진행될 것이다. 환경요인과 식생분포간의 관계를 살펴보면, 경사도, Na+, K+, 전기전도도, 물리적 특성 중 점토(clay) 등이 식생분포에 직간접적인 영향을 미치는 것으로 분석되었다.

한반도 남동 지역에서 발생한 고농도 미세먼지 사례의 종관 기상학적 군집 특성 분석 (Cluster Analysis of Synoptic Scale Meteorological Characteristics on High PM10 Concentration Episodes in the Southeastern Part of Korean Peninsula)

  • 채다은;이강열;이순환
    • 한국지구과학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.447-458
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    • 2020
  • 본 연구에서는 K-means 군집 분석을 통하여 최근 5년간(2014-2018) 한반도 남동 지역의 고농도 미세먼지 발생에 영향을 미치는 주요 종관 기상 패턴을 분류하였다. 또한 고농도 미세먼지 사례일의 발생과 관련된 지역적 차이를 살펴보기 위하여 NCEP (National Centers for Environmental Prediction)/FNL (Final Operational Global Analysis) 재해석 기상자료를 이용하여 부산, 울산, 경남 지역의 미세먼지 발생 특성과 관련된 종관 규모 기상의 특성에 대한 비교 연구도 수행하였다. 한반도 남동 지역의 고농도 미세먼지 사례일과 관련된 종관 기상 패턴은 총 5개(C1-C5)로 분류된다. 각 군집의 발생빈도는 24.8% (C1), 21.3% (C2), 20.4% (C3), 17.3% (C4), 16.2% (C5)이다. 기상 패턴 분석을 통하여 제시된 남동 지역의 고농도 미세먼지를 유발하는 요인에는 지역 외부에서 장·단거리 수송(C1, C3, C5)에 의한 영향과 지역내 배출(C2, C4)에 의한 것임을 알 수 있었다. 또한 고농도 미세먼지 발생일에 대해 부산, 울산, 경남 세 지역의 기상장을 분석하였을 때, 500 hPa 지위 고도 및 풍속 등의 기상학적 특성이 지역별로 다르게 나타났다. 그리고 고기압의 작은 위치 변화가 각 지역의 미세먼지 발원과 장거리 이동 경향성에 영향을 미치고 있었다.

축구 로봇의 공격 의도 추출기 설계 (Development of Attack Intention Extractor for Soccer Robot system)

  • 박해리;정진우;변증남
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제40권4호
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    • pp.193-205
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    • 2003
  • 지능 제어, 통신, 컴퓨터 및 센서 기술, 영상 처리, 메카트로닉스 등과 같은 다양한 분야에서 로봇 축구 시스템에 대한 연구가 진행되고 있다. 그중 전략 연구는 대부분 공격 전략 연구에 치중하고 있으며, 점차 지능적인 공격 전략을 구현하는 방향으로 흘러가고 있다. 이에 따라 과거의 단순한 수비 전략으로는 완전한 수비가 불가능하게 되었다. 따라서, 지능적인 공격을 효율적으로 수비할 수 있는 수비 전략이 필요하며, 효율적인 수비를 위하여 공격자 로봇의 의도 추출이 필요하다. 본 논문에서는, 퍼지 최대 최소 신경망을 이용한 축구 로봇의 공격 의도 추출기를 설계하였다. 첫째로 축구 로봇 시스템에서의 의도를 정의하고 의도 추출에 대하여 설명한다. 다음으로 설계한 퍼지 최대 최소 신경망을 이용하여 설계한 축구 로봇의 의도 추출기에 대하여 설명한다. 퍼지 최대 최소 신경망은 패턴분류 방법 중의 하나로 온라인 적용, 짧은 학습 시간, 소프트 결정(soft decision) 등의 많은 장점을 갖고 있다. 따라서, 다이나믹한 환경을 가진 축구 로봇 시스템의 의도 추출에 적합하다. 이 의도 추출기는 상대 팀 로봇이 공격시 어떠한 상황에서 어떠한 행동을 할 것인가를 미리 알아내어 수비 시 이용할 수 있도록 하며, 학습을 통하여 의도 추출을 함으로써 상대 팀 경기를 보고 팀의 전략을 파악하는 전략 분석기로도 사용이 가능하다. 자체 제작한 3대3 로봇 축구 시뮬레이터를 이용하여 시뮬레이션을 하였으며, 학습을 함에 따라서 의도 추출률이 증가함을 확인할 수 있었다.

톱밥, 볏짚, 왕겨 및 신문지를 이용한 돈분의 퇴비화 (Composting of Swine Feces Using Sawdust, Rice Straw Rice Hull or Newspaper as a Bulking Material)

  • 최경호;박석환;정문식
    • 한국환경보건학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.56-67
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    • 1995
  • This study was carried out to observe how composting reaction proceed in the optimum composting condition and to understand the characteristics of final compost, when swine feces was amended with different bulking material. Sawdust, rice straw, and rice hull were selected as bulking materials and each of these was mixed with swine feces to obtain the optimum range of moisture contents and C:N ratio. To grasp the influence of newspaper on cornposting reaction when it flew into the composting site intentionally or accidentally, another composting reaction using newspaper as a bulking material was studied. In this experiment, raw material mixes containing the same amount of organic materials were put into 4 composting reactors and composted in the same environmental condition for 3 weeks from Aug. 1, 1994 to Aug. 22, 1994. The followings are the main results of this study. 1. The maximum temperatures reached at during cornposting reaction were 53.8$\circ$C, 51.9$\circ$C, 52.7$\circ$C, and 52.1$\circ$C in the reactor using sawdust, rice straw, rice hull, and newspaper as a bulking material respectively: Thermophilic temperatures were maintained for 72, 108, 108, and 111 hours in each reactor. Mean temperatures of reactors using sawdust, rice straw, rice hull, or newspaper as a bulking materials were 39.7$\circ$C, 39.5$\circ$C, 41.3$\circ$C, and 40.3$\circ$C, but no significant difference between these mean temperatures was observed(p>0.05). Each composter showed significant difference from room temperature(p<0.01), and the mean difference between them was 9.4$\circ$C. 2. Ash contents of each reactor increased rapidly in order of rice straw, rice hull, newspaper, and sawdust according to the pattern of second order function. This rate of increase seemed to result from structural characteristics of a bulking material. The absolute values of second order coefficient of these regression functions were 0.0199, 0.0159, 0.0157, and 0.0144 in each reactor using rice straw, rice hull, newspaper, or sawdust as a bulking material. 3. C:N ratio decreased as the reaction proceeded. Degree of decrease was in order of rice straw, rice hull, newspaper, and sawdust. This sequence was consistent with the increase rate of ash content. The ratios of initial C:N ratio to final C:N ratio were 0.45, 0.53, 0.64, and 0.75 in each reactor using rice straw, rice hull, newspaper, and sawdust as a bulking material respectively. From this ratios, it was possible to infer that all the composting reactions were completed. 4. Fertilizer content containing in the final compost was 1.61~2.20% of N, and 0.35~0.54% of P in dry weight base. According to the classification standard for compost constituent by Higgins, all composts had the intermediate grade of N, but below the low grade of P excepting the newspaper amended compost(fall into the range of the low grade). 5. Heavy metal contents contained in the composts were analyzed. In case of Cd, the range of 0.58~1.11 $\mu$g/g was observed, and in case of Pb, the range of 24.76~39.53 $\mu$g/g was observed(in wet weight base). These values are below the permissible heavy metal level for compost of foreign countries.

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Detection of Clavibacter michiganensis subsp. michiganensis Assisted by Micro-Raman Spectroscopy under Laboratory Conditions

  • Perez, Moises Roberto Vallejo;Contreras, Hugo Ricardo Navarro;Herrera, Jesus A. Sosa;Avila, Jose Pablo Lara;Tobias, Hugo Magdaleno Ramirez;Martinez, Fernando Diaz-Barriga;Ramirez, Rogelio Flores;Vazquez, Angel Gabriel Rodriguez
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제34권5호
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    • pp.381-392
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    • 2018
  • Clavibacter michiganensis subsp. michiganesis (Cmm) is a quarantine-worthy pest in $M{\acute{e}}xico$. The implementation and validation of new technologies is necessary to reduce the time for bacterial detection in laboratory conditions and Raman spectroscopy is an ambitious technology that has all of the features needed to characterize and identify bacteria. Under controlled conditions a contagion process was induced with Cmm, the disease epidemiology was monitored. Micro-Raman spectroscopy ($532nm\;{\lambda}$ laser) technique was evaluated its performance at assisting on Cmm detection through its characteristic Raman spectrum fingerprint. Our experiment was conducted with tomato plants in a completely randomized block experimental design (13 plants ${\times}$ 4 rows). The Cmm infection was confirmed by 16S rDNA and plants showed symptoms from 48 to 72 h after inoculation, the evolution of the incidence and severity on plant population varied over time and it kept an aggregated spatial pattern. The contagion process reached 79% just 24 days after the epidemic was induced. Micro-Raman spectroscopy proved its speed, efficiency and usefulness as a non-destructive method for the preliminary detection of Cmm. Carotenoid specific bands with wavelengths at 1146 and $1510cm^{-1}$ were the distinguishable markers. Chemometric analyses showed the best performance by the implementation of PCA-LDA supervised classification algorithms applied over Raman spectrum data with 100% of performance in metrics of classifiers (sensitivity, specificity, accuracy, negative and positive predictive value) that allowed us to differentiate Cmm from other endophytic bacteria (Bacillus and Pantoea). The unsupervised KMeans algorithm showed good performance (100, 96, 98, 91 y 100%, respectively).