• 제목/요약/키워드: 뉴로-퍼지 모델

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뉴로-퍼지 추론시스템을 이용한 입체 영상 카메라의 왜곡 영상 보정 (A Compensation for Distortion of Stereo-scopic Camera Image Using Neuro-Fuzzy Inference System)

  • 서한석;임화영
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제5권3호
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    • pp.262-268
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    • 2010
  • 본 논문은 카메라의 고정 초점방식 렌즈를 통해 얻은 영상의 왜곡을 보상하여 왜곡된 이미지 좌표에서 본래의 좌표를 갖는 원영상으로 복원하는 연구이다. 이미지 센서의 다양한 영상 기기 발달과 활용으로 다방면의 산업분야에 확대 이용되고 있으나, 카메라의 소형화와 경량화 필요로 인해 렌즈의 굴곡에 의한 수신 영상의 왜곡이 영향을 미치는 경향이 많다. 특히, 입체 영상 카메라 응용 기기인 경우 좌, 우측 렌즈의 서로 다른 왜곡으로 입체감 저하 및 좌우 이미지 왜곡 등이 수반된다. 좌, 우측 카메라 수신 영상의 각 부분별로 본래의 좌표로 환산하는 근사식을 세우고 이들을 종합하는 방식으로 접근했다. 적응 뉴로-퍼지 추론시스템을 구성하여 소속 함수를 통해 분할하고 1차 Sugeno fuzzy 모델식으로 추정하여 좌, 우측 본래의 영상에 근접한 결과를 얻었다. 이로서 저가이며 소형 렌즈를 활용한 영상으로도 정확한 입체 영상 센싱 기능과 판별을 기대할 수 있게 된다.

적응형 뉴로-퍼지 기법을 이용한 수문자료 결측치 추정에 관한 연구 (A Study on the Estimation of Missing Hydrological Data Using Adaptive Network-based Fuzzy Inference System(ANFIS))

  • 신희재;이태희
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.264-264
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    • 2020
  • 최근 기후변화로 우리나라는 과거에 비해 태풍이나 국지성 집중호우 및 가뭄 등 극심한 수문현상이 빈번하게 발생하고 그 피해가 더욱 커지고 있는 추세이다. 특히 우리나라의 경우 산지가 많으며 대부분의 하천이 유역면적이 작고 유로연장이 짧아 단시간에 유출이 발생하며 수문학적 특성이 연중 큰 편차를 보이고 있다. 이러한 이상기후에 따른 수문현상 파악 및 피해 경감을 위해 신뢰성 있는 수문자료는 매우 중요하다. 따라서 수문자료에 대한 품질관리는 필수적이지만 자료 결측 및 오측에 대한 신뢰성 높은 품질관리가 이뤄지지 못하고 있는 실정이다. 현재 수위자료의 결측이 발생한 경우 해당 관측소의 수위 자료를 사용해 선형보간 및 운형자법으로 수정하거나 상·하류 관측소의 관계를 이용하여 회귀분석을 통해 자료 결측의 수정 및 보완을 수행하는 등 담당자의 주관적 판단에 의존하고 있다. 본 논문에서는 신뢰성 높은 수문자료의 결측치 보완 및 예측을 위한 방안을 제시하고자 상류의 관측소의 수문자료를 이용한 하류의 단시간 수문 자료예측에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위해 자료지향형 모델인 적응형 뉴로-퍼지 기법(Adaptive Network-based Fuzzy Inference System, ANFIS)을 이용한 모형을 적용하였다. 기존의 연구에서 가장 일반적으로 사용되는 물리적 모형은 수문자료를 활용하여 수위 및 유출을 산정함에 있어 매개변수의 결정이 어렵고 많은 오차들을 내포하고 있다. 본 연구에서 사용한 ANFIS는 입력자료와 출력자료만을 고려하여 구축할 수 있기 때문에 자료 수집단계에서 유역의 물리적 자료 및 지형 자료와 같은 방대한 양의 자료 수집이 필요가 없다. 이후 모형이 구축이 된다면 입·출력 자료만을 이용하여 신뢰성 높은 결과를 획득할 수 있지만 입력 자료의 품질에 따라 결과가 좌우되기 때문에 자료의 구성이 매우 중요하다. 본 연구에서는 ANFIS를 통해 무주남대천 유역의 무주군(여의교) 관측소의 수위자료를 입력자료를 사용하여 하류에 위치한 무주군(취수장) 관측소의 수문자료의 결측 보완 및 예측하는 모형을 구축하고 모형의 구조 변화를 통해 가장 정확도 높은 모형을 결정하였다.

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퍼지의사결정을 이용한 RC구조물의 건전성평가 (Integrity Assessment for Reinforced Concrete Structures Using Fuzzy Decision Making)

  • 손용우;정영채;김종길
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.131-140
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    • 2004
  • 철근콘크리트 구조물의 보수ㆍ보강 등의 유지관리를 위해서는 내구성과 내하성을 동시에 고려한 건전성평가의 의사결정기준이 절실히 요구된다. 본 논문은 CART-ANFIS을 사용하는 철근콘크리트 구조물에 대하여 효율적인 모델을 나타내었다. 철근콘크리트 구조물의 손상과 진단 등에 활용되어온 분류형 전문가시스템의 일종인 퍼지이론을 이용한 결정목 구조와 기존의 인공신경망을 이용한 결정목 구조의 건전성평가를 비교 분석한다. 손상된 철근콘크리트의 내구성 회복을 위한 보강설계 이론과 내하력 증가를 위한 보장설계 이론을 정립시켜 손상검출의 산정식을 유도하였다. 본 연구의 건전성 평가시스템 모델을 이용함으로서 보다 효율적인 철근콘크리트 유지관리 뿐만 아니라 생애주기비용 예측을 수행 할 수 있다.

ANFIS 모형을 이용한 월강수량 예측 (Monthly Precipitation Forecast Using Genetic Algorithm)

  • 신주영;정창삼;허준행
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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    • pp.1181-1185
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    • 2009
  • Adaptive Nuero-Fuzzy Inference System(ANFIS) 모형은 인공신경망과 퍼지모형의 특징을 가지는 모형으로 자료간의 관계가 선형이 아닌 비선형관계를 가질 경우 매우 정확한 예측 모형을 구축할 수 있는 특징이 있다. 월강수량 예측이 관측된 기상자료들과 비선형 관계에 있다고 생각되어 ANFIS 모형을 이용하여 월강수량을 예측하였다. 본 연구의 대상 지점으로는 금강유역의 대전 지점으로 선정하였다. 금강유역은 우리나라의 한가운데 위치하여 평균적인 강수형태 및 특징을 보여 좋은 실험유역으로 생각되어 선정하였다. 금강유역의 기상청에서 운영하는 지상 유인관측소 중 비교적 금강유역을 대표하고 양질의 자료가 기록되어 있다고 판단되는 대전지점을 실험지점으로 생각되어 선정하였다. 기상청 대전 유인 관측소에는 총 39년치 기상 자료가 기록되어 있다. 기상청에서는 전국 주요 도시들을 대상으로 2003년부터 월간 예보를 하고 있다. 본 연구에서는 기상청 월간예보와 기상청 대전 유인관측소에서 관측된 5년 치 기상자료를 모델의 입력자료로 구성하였다. 적절한 입력변수 조합을 구성하기 위하여 반복해법을 적용하였다. 5년 치 자료 중 절반은 학습을 시키는데 사용하였고 나머지 절반을 이용하여 모형을 검증하였다. 여러 입력변수를 이용하여 모형의 학습시킨 결과 입력변수가 3개 일 경우 가장 높은 정확도를 보였다. 입력변수가 3개로 학습 시킨 ANFIS 모형과 기상청에서 제공하는 월간예보를 비교해본 결과 ANFIS 모형을 적용하여 월 강수량을 예측하는 것이 기상청에서 제공하는 월간예보보다 높은 정확도를 보이는 것을 확인할 수 있었다.

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인공지능망과 뉴로퍼지 모델을 이용한 주거건물 냉난방 시스템 조절 로직 및 예비 성능 시험 (Development of ANN- and ANFIS-based Control Logics for Heating and Cooling Systems in Residential Buildings and Their Performance Tests)

  • 문진우
    • 한국주거학회논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.113-122
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    • 2011
  • This study aimed to develop AI- (Artificial Intelligence) based thermal control logics and test their performance for identifying the optimal thermal control method in buildings. For this objective, a conventional Two-Position On/Off logic and two AI-based variable logics, which applied ANN (Artificial Neural Network) and ANFIS (Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System), have developed. Performance of each logic was tested in a typical two-story residential building in U.S.A. using the computer simulation incorporating MATLAB and IBPT (International Building Physics Toolbox). In the analysis of the test results, AI-based control logic presented the advanced thermal comfort with stability compared to the conventional logic while they did not show significant energy saving effects. In conclusion, the predictive and adaptive AI-based control logics have a potential to maintain interior air temperature more comfortably, and the findings in this study could be a solid foundation for identifying the optimal thermal control method in buildings.

정보 입자 기반 유전론적 퍼지 집합 다항식 뉴럴네트워크 설계와 다변수 시스템으로의 응용 (The Design of Genetic Fuzzy Set Polynomial Neural networks based on Information Granules and Its Application of Multi -variables System)

  • 이인태;오성권;김현기;서기성
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2005년도 추계학술대회 학술발표 논문집 제15권 제2호
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    • pp.479-482
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    • 2005
  • 본 논문에서는 퍼지 뉴럴네트워크의 새로운 구조인 Fuzzy Set-based Polynomial Neural Networks(FSPNN)을 소개한다. 제안된 모델은 일반적인 최적화 방법과 정보 입자를 이용하여 네트워크를 설계한다. 최종 구조는 Fuzzy Set-based Polynomial Neuron(FSPN)을 기반으로 설계한 FPNN과 동일하다. 첫째로 FSPNS의 종합적인 설계방법(유전자 알고리즘을 이용한 최적 구조 탐색)에 대해 소개한다. FSPNN에 관계되는 입력변수의 개수, 후반부 다항식의 차수, 멤버쉽 함수의 수 그리고 입력변수 개수에 따른 입력변수를 유전자 알고리즘을 통하여 동조한다. 두 번째로, 입력 변수의 개별적인 퍼지 규칙 형성과 퍼지 공간 분할 및 삼각형 멤버쉽 함수의 초기 정점을 HCM 클러스터링을 통한 Information Granules로 정의한다. 또한 데이터 입자의 중심을 이용하여 후반부의 구조를 결정한다. 이 네트워크의 성능은 기존에 퍼지 또는 뉴로퍼지 모델링에서 실험된 모델링 표준치를 이용하여 평가한다.

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KLAPS 재분석 자료를 이용한 진화최적화 RBFNNs 기반 호우특보 판별 모델 설계 (Design of Heavy Rain Advisory Decision Model Based on Optimized RBFNNs Using KLAPS Reanalysis Data)

  • 김현명;오성권;이용희
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.473-478
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    • 2013
  • 본 논문에서는 KLAPS(Korea Local Analysis and Prediction System)의 재분석 자료를 이용하여 지능형 뉴로-퍼지 알고리즘 RBFNNs(Polynomial-based Radial Basis Function Neural Networks) 기반 호우특보 판별 모델을 개발한다. 기존의 호우예측 시스템들의 예측능력은 일반적으로 기상데이터의 가공 기법의 영향을 받는다. 본 연구에서는 이를 보완하기 위하여 기상데이터의 전처리를 통한 호우예측 방법을 소개한다. 기상 데이터 전처리 기법은 KLAPS 데이터를 기반으로 지점별 변환, 누적강수량 생성, 시계열 데이터 가공, 호우특보 추출 방식에 의하여 설계된다. 최종적으로, 향후 t(t=1,2,3) 시간 후 6시간 동안 누적강수량에 대해 예측하고 호우특보를 결정하기 위한 정보를 제공한다. 또한 다항식의 형태, 규칙의 개수, 퍼지화 계수와 같은 제안된 모델의 중요 파라미터는 최적화 기법인 차분 진화(Differential Evolution; DE)를 이용하여 최적화한다.

적응적 뉴로-퍼지 모델을 이용한 태양광 발전량 예측 알고리즘 개발 (Development of PV Power Prediction Algorithm using Adaptive Neuro-Fuzzy Model)

  • 이대종;이종필;이창성;임재윤;지평식
    • 전기학회논문지P
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    • 제64권4호
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    • pp.246-250
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    • 2015
  • Solar energy will be an increasingly important part of power generation because of its ubiquity abundance, and sustainability. To manage effectively solar energy to power system, it is essential part In this paper, we develop the PV power prediction algorithm using adaptive neuro-fuzzy model considering various input factors such as temperature, solar irradiance, sunshine hours, and cloudiness. To evaluate performance of the proposed model according to input factors, we performed various experiments by using real data.

IEC 코드 기반의 뉴로-퍼지모델을 이용한 유입변압기 고장진단 기법 (A Fault Diagnosis Method of Oil-Filled Power Transformers Using IEC Code based Neuro-Fuzzy Model)

  • 서명석;지평식
    • 전기학회논문지P
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    • 제65권1호
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    • pp.41-46
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    • 2016
  • It has been proven that the dissolved gas analysis (DGA) is the most effective and convenient method to diagnose the transformers. The DGA is a simple, inexpensive, and non intrusive technique. Among the various diagnosis methods, IEC 60599 has been widely used in transformer in service. But this method cannot offer accurate diagnosis for all the faults. This paper proposes a fault diagnosis method of oil-filled power transformers using IEC code based neuro-fuzzy model. The proposed method proceeds two steps. First, IEC 60599 method is applied to diagnosis. If IEC code can't determine the fault type, neuro-fuzzy model is applied to effectively classify the fault type. To demonstrate the validity of the proposed method, experiment is performed and its results are illustrated.

뉴로-퍼지 기법에 의한 오존농도 예측모델 (Neuro-Fuzzy Approaches to Ozone Prediction System)

  • 김태헌;김성신;김인택;이종범;김신도;김용국
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제10권6호
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    • pp.616-628
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    • 2000
  • In this paper, we present the modeling of the ozone prediction system using Neuro-Fuzzy approaches. The mechanism of ozone concentration is highly complex, nonlinear, and nonstationary, the modeling of ozone prediction system has many problems and the results of prediction is not a good performance so far. The Dynamic Polynomial Neural Network(DPNN) which employs a typical algorithm of GMDH(Group Method of Data Handling) is a useful method for data analysis, identification of nonlinear complex system, and prediction of a dynamical system. The structure of the final model is compact and the computation speed to produce an output is faster than other modeling methods. In addition to DPNN, this paper also includes a Fuzzy Logic Method for modeling of ozone prediction system. The results of each modeling method and the performance of ozone prediction are presented. The proposed method shows that the prediction to the ozone concentration based upon Neuro-Fuzzy approaches gives us a good performance for ozone prediction in high and low ozone concentration with the ability of superior data approximation and self organization.

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