ART1 Algorithm by Using Enhanced Similarity Test and Dynamical Vigilance Threshold

There are two problems in the conventional ART1 algorithm. One is in similarity testing method of the conventional ART1 between input patterns and stored patterns. The other is that vigilance threshold of conventional ART1 influences the number of clusters and the rate of recognition. In this paper, new similarity testing method and dynamical vigilance threshold method are proposed to solve these problems. The former is similarity test method using the rate of norm of exclusive-NOR between input patterns and stored patterns and the rate of nodes have equivalence value, and the latter method dynamically controls vigilance threshold to similarity using fuzzy operations and the sum operation of Yager. To check the performance of new methods, we used 26 alphabet characters and nosed characters. In experiment results, the proposed methods are better than the conventional methods in ART1, because the proposed methods are less sensitive than the conventional methods for initial vigilance and the recognition rate of the proposed methods is higher than that of the conventional methods.

개선된 유사성 측정 방법과 동적인 경계 변수를 이용한 ART1 알고리즘

기존의 ART1 알고리즘은 입력 패턴과 저장 패턴간의 유사성 검증 방법의 문제점과 경계 변수에 따라 클러스터의 수와 인식률이 좌우되는 문제점이 있다. 본 논문에서는 기존의 ART1 알고리즘을 개선하기 위하여 입력 패턴과 저장 패턴간의 Exclusive NOR의 놈 (norm) 비율을 사용하는 유사성 측정 방법과 퍼지 접속 연산자를 이용하여 유사성에 따라 경계변수를 동적으로 조정하는 방법을 적용한 개선된 ART1을 제안한다. 제안된 방법에서는 1의 개수 비율이 아니라 같은 값을 가진 노드의 비율을 사용하여 유사성을 측정하고 경계 변수는 Yager의 합 접속 연산자를 사용하여 동적으로 조정한다. 제안된 방법의 성능을 확인하기 위하여 26개의 영문 패턴 분류 문제와 잡음이 있는 패턴 인식 문제를 대상으로 실험한 결과, 제안된 방법이 기존의 ART1 알고리즘 보다 경계 변수의 설정에 따라 민감하게 반응하지 않았고 인식률에서도 개선된 것을 확인하였다.