DOI QR코드

DOI QR Code

A Halal Food Classification Framework Using Machine Learning Method for Enhancing Muslim Tourists

무슬림 관광객 증대를 위한 머신러닝 기반의 할랄푸드 분류 프레임워크

  • 김선아 (경기대학교 산업경영공학과) ;
  • 김정원 (경기대학교 산업경영공학과) ;
  • 원동연 (경기대학교 산업경영공학과) ;
  • 최예림 (경기대학교 산업경영공학과)
  • Received : 2017.08.29
  • Accepted : 2017.09.28
  • Published : 2017.09.29

Abstract

Purpose The purpose of this study is to introduce a framework that helps Muslims to determine whether a food can be consumed. It can complement existing Halal food classification services having a difficulty of constructing Halal food database. Design/methodology/approach The proposed framework includes two components. First, OCR(Optical Character Recognition) technique is utilized to read the food additive information. Second, machine learning methods were used to trained and predicted to determine whether a food can be consumed using the provided information. Findings Among the compared machine learning methods, SVM(Support Vector Machine), DT(Decision Tree), and NB(Naive Bayes), SVM with linear kernel and DT had excellent performance in the Halal food classification. The framework which adopting the proposed framework will enhance the tourism experiences of Muslim tourists who consider keeping the Islamic law most importantly. Furthermore, it can eventually contribute to the enhancement of smart tourism ecosystem.

Keywords

References

  1. 권재욱, 조성배, 김진형, "계층적 신경망을 이용한 다중 크기의 다중활자체 한글문서 인식," (구) 정보과학회논문지, 제19권, 제1호, 1992, pp.69-79.
  2. 김상연, 김경범, "SVM 기반 실리콘 웨이퍼 마이크로크랙의 분류성능 분석," 한국정밀공학회지, 제33권, 제9호, 2016, pp.715-721. https://doi.org/10.7736/KSPE.2016.33.9.715
  3. 김은미, "할랄 식품을 둘러싼 국내외 시장현황," 식품과학과 산업, 제48권, 제2호, 2015, pp.12-24.
  4. 김종도, 최영길, "신앙과 음식: 이슬람 음식법에 관한 연구-꾸란을 중심으로-," 한국중동학회논총, 제34권, 제4호, 2014, pp.183-204.
  5. 김철민, "할랄 식품시장의 의의와 동향," 세계농업, 제175호, 2015.
  6. 배영희, "글로벌헬스케어산업 활성화에 따른 방한 무슬림환자의 의료서비스에 관한 개관-영양서비스를 중심으로," 대한영양사협회 학술지, 제21권, 제4호, 2015, pp.333-341.
  7. 석수선, "한국 의료관광산업의 환자 유치 활성화를 위한 디자인 전략," 디지털디자인학연구, 제16권, 제1호, 2016, pp.1-10.
  8. 서민교, "우리나라 무슬림 관광시장 개발에 관한 탐색적 연구," 동북아관광연구, 제13권, 제1호, 2017, pp.1-18.
  9. 송광호, 민지홍, 이가영, 김유성, "유의어 사전을 이용한 문서 내 표절 구간 탐색 시스템 개발," 한국정보과학회, 2014년 동계학술회발표논문집, 2014, pp.1385-1387.
  10. 식품의약품안전처, "식품공전 전부개정 유형분류표", 2016
  11. 엄익란, "이슬람 마케팅과 할랄 비즈니스", 도서출판 한울, 2014, pp.183-190.
  12. 양성수, 허향진, 최병길. "온라인 구전 관광정보의 구전효과," 관광학연구, 제32권, 제2호, 2008, pp.109-130.
  13. 이경호, "자연 언어 처리와 문장 부호," 국제어문, 제24호, 2001, pp.1-19.
  14. 이석호, "한국 인바운드 시장의 다변화 전략," 한국관광정책, 제63호, 2016, pp.85-89.
  15. 이슬기, 이미경, "블루오션으로서의 무슬림시장과 할랄에 대한 국내 인식 연구 : 빅데이터를 이용한 '할랄' 네트워크 분석," 관광연구, 제32권 제2호, 2017, pp.493-513.
  16. 이웅규, 김효정, "기존 시스템 사용 습관과 새로운 시스템 수용과의 관계," 정보시스템연구, 제22권, 제1호, 2013, pp.143-161.
  17. 이희열, 이선경, "이슬람 관광시장 확대에 따른 우리 관광산업 발전방안에 관한 연구," 한국이슬람학회 논총, 제24권, 제3호, 2014, pp.27-60.
  18. 정성욱, 김준우, "단체 건강검진 운영 관리를 위한 통합관리 시스템의 설계 및 구현," 정보시스템연구, 제24권, 제2호, 2015, pp.163-188.
  19. 정영미, 이재윤, "한국어 텍스트 처리를 위한 줄경계 띄어쓰기 복원," 한국정보관리학회, 제6회 학술대회 논문집, 1999, pp.21-24.
  20. 조성배, 김진형, "한글 문자인식을 위한 신경망 기법의 개선에 관한 연구," 한국통신학회 워크샵, 1990, pp.56-62.
  21. 조윤선, "2017년 관광인 신년인사회 축사", 2017.1.
  22. 채경연, 이희열, "방한 이슬람 관광시장 증진을 위한 할랄 투어리즘 도입방안에 관한 연구," 한국외식산업학회지, 제11권. 제 2호, 2015, pp.95-103.
  23. 최영길, "이슬람에서 허용된 음식과 금기된 음식," 인문과학연구논총, 제16호, 1997, pp.299-317.
  24. 최종후, 한상태, 강현철, 김은석, "Answer Tree를 이용한 데이터마이닝 의사결정나무 분석," SPSS 아카데미, 1998, pp.17-23.
  25. 한국관광공사, "무슬림 관광객 유치의 경제적 효과 추정에 관한 연구", 2015.
  26. 한국관광공사, "무슬림 관광객 유치 안내서", 2016a.
  27. 한국관광공사, "외래관광객 모바일인터넷 이용실태조사", 2014.
  28. 한국관광공사, "한국관광공사사업계획발표", 2017.02.
  29. 한국관광공사, "2016년 방한 무슬림 관광실태 조사", 2016b.
  30. 홍완수, "할랄 식품 산업과 할랄 인증," 식품과학과 산업, 제48권, 제2호, 2015, pp.2-11.
  31. Aizawa, K., Maruyama, Y., Li, H., and Morikawa, C., "Food balance estimation by using personal dietary tendencies in a multimedia food log," IEEE Transactions on Multimedia, Vol.15, No.8, 2013, pp.2176-2185. https://doi.org/10.1109/TMM.2013.2271474
  32. Alsberg, B. K., Goodacre, R., Rowland, J. J., Kell, D. B., "Classification of pyrolysis mass spectra by fuzzy multivariate rule induction-comparison with regression, K-nearest neighbor, neural and decision-tree methods," Analytica Chimica Acta, Vol.348, No.1, 1997, pp.389-407. https://doi.org/10.1016/S0003-2670(97)00064-0
  33. Aziz, H., "The journey: an overview of tourism and travel in the Arab/Islamic context," Tourism and the less developed world: Issues and Case Studies, 2001, pp.151-159.
  34. Bhardwaj, S., "Non-hajj pilgrimage in Islam: A neglected dimension of religious circulation," Journal of Cultural Geography, Vol.17, No.2, 1998, pp.69-87. https://doi.org/10.1080/08873639809478321
  35. Bonne, K., Verbeke, W., "Muslim consumer's attitude towards meat consumption in Belgium: insights from a means-end chain approach," Anthropology of Food, Vol.5, 2006, pp.1?24.
  36. Burges, Christopher JC. "A tutorial on support vector machines for pattern recognition," Data Mining and Knowledge Discovery, Vol. 2, No.2, 1998, pp.121-167. https://doi.org/10.1023/A:1009715923555
  37. Du, C. J., Sun, D. W., "Learning techniques used in computer vision for food quality evaluation: a review," Journal of Food Engineering, Vol.72, No.1, 2006, pp.39-55. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2004.11.017
  38. Gomez-Sanchis, J., Martin-Guerrero, J. D., Soria-Olivas, E., Martinez-Sober, M., Magdalena-Benedito, R., Blasco, J., "Detecting rottenness caused by Penicillium genus fungi in citrus fruits using machine learning techniques," Expert Systems with Applications, Vol.39, No.1, 2012, pp.780-785. https://doi.org/10.1016/j.eswa.2011.07.073
  39. Hanzaee, K. H., Ramezani, M. R., "Intention to Halal Products In The World Markets," Interdisciplinary Journal of Research in Business, Vol.1, No.5, 2011, pp.1-7.
  40. Hasharina, N., Hashim, N., Murphy, J., Muhammad, N., "Tourism and Islam, understanding and embracing the opportunity," Inside Out, 2006, pp.11-15.
  41. Henderson, J. C., "Muslim Travellers, Tourism Industry Responses and the Case of Japan," Tourism Recreation Research, Vol.41, No.3, 2016, pp.339-347. https://doi.org/10.1080/02508281.2016.1215090
  42. Kagaya, H., Aizawa, K., Ogawa, M., "Food detection and recognition using convolutional neural network," Proceedings of the ACM international conference on Multimedia, 2014, pp.1085-1088.
  43. Kamali, M. H., "Principles of Islamic Jurisprudence," Islamic Texts Society, 2003.
  44. Kessler, C. S., "Pilgrims' progress: The travelers of Islam: Muslim Travellers: Pilgrimage, Migration, and the Religious Imagination," Annals of Tourism Research, Vol.19, No.1, 1992, pp.147-153. https://doi.org/10.1016/0160-7383(92)90120-E
  45. Krissoff, B., Barry, K., Bohman, M., Mary, Caswell, J. A., Julie, A., "Global Food Trade and Consumer Demand for Quality," Kluwer Academic, 2002.
  46. Lou, H., Hu, Y., Wang, B., Lu, H., "Dried jujube classification using support vector machine based on fractal parameters and red, green and blue intensity," International Journal of Food Science & Technology, Vol.47, No.9, 2012, pp.1951-1957. https://doi.org/10.1111/j.1365-2621.2012.03055.x
  47. Phanich, M., Pholkul, P., Phimoltares, S., "Food recommendation system using clustering analysis for diabetic patients," Proceedings of the International Conference on IEEE Information Science and Applications, 2010, pp. 1-8.
  48. Pouladzadeh, P., Shirmohammadi, S., Arici, T., "Intelligent SVM based food intake measurement system," Proceedings of the International Conference on IEEE Computational Intelligence and Virtual Environments for Measurement Systems and Applications, 2013, pp. 87-92.
  49. Ricci, F., "Travel recommender systems," IEEE Intelligent Systems, Vol.17, No.6, 2002, pp.55-57.
  50. Rish, I., "An empirical study of the naive Bayes classifier," IBM, IJCAI workshop on empirical methods in artificial intelligence, Vol. 3. No.22, 2001, pp.41-46.
  51. Samuel, A. L., "Some Studies in Machine Learning Using the Game of Checkers," Journal of Research and Development, Vol.3, No.3, 1959, pp.210.
  52. Werthner, H., Ricci, F., "E-commerce and tourism," Communications of the ACM, Vol.47, No.12, 2004, pp.101-105. https://doi.org/10.1145/1035134.1035141
  53. Yamamoto, K., Guo, W., Yoshioka, Y., Ninomiya, S., "On plant detection of intact tomato fruits using image analysis and machine learning methods," Sensors, Vol.14, No.7, 2014, pp.12191-12206. https://doi.org/10.3390/s140712191
  54. Zheng, H., Lu, H., "A least-squares support vector machine (LS-SVM) based on fractal analysis and CIELab parameters for the detection of browning degree on mango (Mangifera indica L.)," Computers and Electronics in Agriculture, Vol.83, 2012, pp.47-51. https://doi.org/10.1016/j.compag.2012.01.012
  55. Zheng, W., Fu, X., Ying, Y., "Spectroscopy-based food classification with extreme learning machine," Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems, Vol.139, 2014, pp.42-47. https://doi.org/10.1016/j.chemolab.2014.09.015
  56. Zhu, X., Li, S., Shan, Y., Zhang, Z., Li, G., Su, D., Liu, F., "Detection of adulterants such as sweeteners materials in honey using near-infrared spectroscopy and chemometrics.", Journal of Food Engineering, Vol.101, No.1, 2010, pp.92-97. https://doi.org/10.1016/j.jfoodeng.2010.06.014
  57. Ghewari, Rishikesh, Sunil Raiyani, "Predicting cuisine from ingredients.", 2015.
  58. Grim, B. J., and Karim, M. S., "The future of the global Muslim population: projections for 2010-2030." Washington DC: Pew Research Center, 2011.
  59. MasterCard & Crescent Rating, Global Muslim Travel Index(GMTI), 2015.
  60. MasterCard & Crescent Rating, Global Muslim Travel Index (GMTI), 2016.
  61. Power, C., "Halal: Buying Muslim.", Time Magazine, 2009.