Enhanced FCM-based Hybrid Network for Pattern Classification

Clustering results based on the FCM algorithm sometimes produces undesirable clustering result through data distribution in the clustered space because data is classified by comparison with membership degree which is calculated by the Euclidean distance between input vectors and clusters. Symmetrical measurement of clusters and fuzzy theory are applied to the classification to tackle this problem. The enhanced FCM algorithm has a low impact with the variation of changing distance about each cluster, middle of cluster and cluster formation. Improved hybrid network of applying FCM algorithm is proposed to classify patterns effectively. The proposed enhanced FCM algorithm is applied to the learning structure between input and middle layers, and normalized delta learning rule is applied in learning stage between middle and output layers in the hybrid network. The proposed algorithms compared with FCM-based RBF network using Max_Min neural network, FMC-based RBF network and HCM-based RBF network to evaluate learning and recognition performances in the two-dimensional coordinated data.

패턴 분류를 위한 개선된 FCM 기반 하이브리드 네트워크

FCM 알고리즘은 입력 벡터와 각 클러스터의 유클리드 거리를 이용하여 구해진 소속도만를 비교하여 데이터를 분류하기 때문에 클러스터링 된 공간에서의 데이터들의 분포에 따라 바람직하지 못한 클러스터링 결과를 보일 수 있다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 대칭적 성질을 이용하는 대칭성 측도에 퍼지 이론을 적용하여 군집간의 거리에 따른 변화와 군집 중심의 위치, 그리고 군집 형태에 따라 영향을 덜 받는 개선된 FCM이 제안되었다. 본 논문에서는 효과적으로 패턴을 분류하기 위해 개선된 FCM 알고리즘을 적용한 개선된 하이브리드 네트워크를 제안한다. 제안된 하이브리드 네트워크는 개선된 FCM 알고리즘을 입력층과 중간층의 학습구조 적용하고 중간층과 출력층의 학습 구조는 일반화된 델타 학습법을 적용한다. 제안된 방법의 인식 성능을 평가하기 위해 2차원 좌표 평면 상의 데이터를 기존의 Max_Min 신경망을 이용한 FCM 기반 RBF 네트워크와 FCM 기반 RBF 네트워크, HCM 기반 네트워크와 제안된 방법 간의 학습 및 인식 성능을 비교 및 분석하였다.