• 제목/요약/키워드: 분할 학습 알고리즘

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퍼지 시스템을 이용한 ADALINE의 학습 방식 (Learning Method of the ADALINE Using the Fuzzy System)

  • 정경권;김주웅;정성부;엄기환
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제40권1호
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    • pp.10-18
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    • 2003
  • 본 논문에서는 ADALINE의 학습을 위한 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 직접 퍼지 논리 시스템을 이용하여 ADALINE의 연결강도를 조정하는 방식으로 퍼지 논리 시스템의 입력은 오차와 오차의 변화분이고, 출력은 연결강도 변화분이며, 각각의 연결강도는 스케일링 팩터만 다르게 하여 사용하였다. 제안한 알고리즘의 유용성을 확인하기 위하여 노이즈 제거와 인버티드 펜들럼 제어에 대하여 시뮬레이션과 실험을 수행하였다. Widrow-Hoff의 델타 규칙과 비교하였을 때 제안한 방식은 학습율을 선택할 필요도 없고, 성능이 우수함을 확인하였다.

개선된 ANFIS 기반 퍼지 웨이브렛 신경망 시스템 (The Fuzzy Wavelet Neural Network System based on the improved ANFIS)

  • 변오성;박인규;백덕수;문성룡
    • 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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    • 한국멀티미디어학회 2002년도 추계학술발표논문집
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    • pp.129-132
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    • 2002
  • 본 논문은 웨이브렛 변환 다중해상도 분해(multi-resolution Analysis : MRA)와 적응성 뉴로-퍼지 인터페이스 시스템(Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System : ANFIS)을 기반으로 한 웨이브렛 신경망을 가지고 임의의 비선형 함수 학습 근사화를 개선하는 것이다. ANFIS 구조는 벨형 퍼지 함수로 구성이 되었고, 웨이브렛 신경망은 전파 알고리즘과 역전파 신경망 알고리즘으로 구성되었다. 여기 웨이브렛 구성은 단일 크기이고, ANFIS 기반 웨이브렛 신경망의 학습을 위해 역전파 알고리즘을 사용하였다. 1차원과 2차원 함수에서 웨이브렛 전달 파라미터 학습과 ANFIS의 벨형 소속 함수를 이용한 ANFIS 모델 기반 웨이브렛 신경망의 웨이브렛 기저 수 감소와 수렴 속도 성능이 기존의 알고리즘 보다 개선되었음을 확인하였다.

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의미론적 영상 분할의 정확도 향상을 위한 에지 정보 기반 후처리 방법 (Post-processing Algorithm Based on Edge Information to Improve the Accuracy of Semantic Image Segmentation)

  • 김정환;김선혁;김주희;최형일
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.23-32
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    • 2021
  • 컴퓨터 비전 분야의 의미론적 영상 분할(Semantic Image Segmentation) 기술은 이미지를 픽셀 단위로 분할 하여 클래스를 나누는 기술이다. 이 기술도 기계 학습을 이용한 방법으로 성능이 빠르게 향상되는 중이며, 픽셀 단위의 정보를 활용할 수 있는 높은 활용성이 주목받는 기술이다. 그러나 이 기술은 초기부터 최근까지도 계속 '세밀하지 못한 분할'에 대한 문제가 제기되어 왔다. 이 문제는 레이블 맵의 크기를 계속 늘리면서 발생한 문제이기 때문에, 자세한 에지 정보가 있는 원본 영상의 에지 맵을 이용해 레이블 맵을 수정하여 개선할 수 있을 것으로 예상할 수 있었다. 따라서 본 논문은 기존 방법대로 학습 기반의 의미론적 영상 분할을 유지하되, 그 결과인 레이블 맵을 원본 영상의 에지 맵 기반으로 수정하는 후처리 알고리즘을 제안한다. 기존의 방법에 알고리즘의 적용 한 뒤 전후의 정확도를 비교했을 때 평균적으로 약 1.74% 픽셀 정확도와 1.35%의 IoU(Intersection of Union) 정확도가 향상되었으며, 결과를 분석했을 때 성공적으로 본래 목표한 세밀한 분할 기능을 개선했음을 보였다.

한국어 대어휘 음성DB를 이용한 HM-Net 음성인식 시스템의 성능평가 (Performance Evaluation of HM-Net Speech Recognition System using Korea Large Vocabulary Speech DB)

  • 오세진;김광동;노덕규;송민규;김범국;황철준;정현열
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 Ⅳ
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    • pp.2443-2446
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    • 2003
  • 본 논문에서는 한국전자통신연구원에서 제공된 대어휘 음성DB를 이용하여 HM-Net(Hidden Markov Network) 음성인식 시스템의 성능평가를 수행하였다. 음향모델 작성은 음성인식에서 널리 사용되고 있는 통계적인 모델링 방법인 HMM(Hidden Markov Model)을 개량한 HM-Net을 도입하였다 HM-Net은 PDT-SSS 알고리즘에 의해 문맥방향과 시간방향의 상태분할을 수행하여 생성되는데, 특히 문맥방향 상태분할의 경우 학습 음성데이터에 출현하지 않는 문맥정보를 효과적으로 표현하기 위해 음소결정트리를 채용하고 있으며, 시간방향 상태분할의 경우 학습 음성데이터에서 각 음소별 지속시간 정보를 효과적으로 표현하기 위한 상태분할을 수행한다. 이러한 상태분할을 수행하여 파라미터를 공유하게 되며 최적인 모델 네트워크를 작성하게 된다. 대어휘 음성데이터를 이용하여 음향모델을 작성하고 인식실험을 수행한 결과, 100명의 100단어와 60문장에 대해 평균 97.5%, 96.7%의 인식률을 보였다.

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연결자 제거를 위한 간단한 알고리즘과 모의 랜덤 신호 분류에의 응용 (A Simple Connection Pruning Algorithm and its Application to Simulated Random Signal Classification)

  • 원용관;민병의
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제3권2호
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    • pp.381-389
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    • 1996
  • 본 논문은 신경망에서 불필요한 연결자(weights and biases)를 제거하기 위한 일반적인 back-propagation 알고리즘의 간단한 변형을 소개한다. 이는 연결자들의 절대치 크기의 분포, 분할 경계선의 분석 및 sigmoid 함수의 비선형성에 기초하여 개발되었다. 신경망의 초기 학습 후, 이 알고리즘은 그 절대치의 크기가 임계치 (threshold) 보다 적은 모든 연결자들의 값을 영으로 할당 함으로서 이들을 제거하게 된다. 그런후, 중요한 연결자들의 복구를 위해 모든 연결자들을 포함하여 반복 학습을 실시한다. 이진함수 들을 이용한 학습에서, 이 알고리즘은 이론적 최소 구조를 실현하 였고, 함수를 푸는데 불필요한 연결자들을 제거하였다. 모의 랜덤 신호 분류에 응용에 있어서, 본 알고리즘으로 부터 얻어낸 결과는 쉬운 문제가 간단한 신경망을 필요로 하며 낮은 오분류율을 발생한다는 일반적인 개념과 일치 하였다. 또한, 본 제안된 알고리즘 은 overfitting과 형태소 (patterm) 암기의 문제점들을 줄임으로서 기존의 알고리즘보 다 더 좋은 결과를 보여주었다.

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유전 알고리즘 기반의 음악 교육 학습 경로 최적화 (A Genetic Algorithm Based Learning Path Optimization for Music Education)

  • 정우성
    • 한국융합학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.13-20
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    • 2019
  • 맞춤형 교육을 위해 학습자에 맞는 학습 경로를 탐색하는 것은 필수적이다. 유전 알고리즘은 해공간이 매우 커서 결정적 방법으로 해를 구하기 어려울 때 타당한 시간 내에 최적해를 찾게 해준다. 본 연구는 유전 알고리즘을 이용하여 200개 코드를 가진 악보 27개를 대상으로 학습자 부담을 최소화하고 단계별 학습량을 균등하게 분산함으로써 학습 효과를 최대화 할 수 있도록 학습 경로를 최적화하였다. 학습 컨텐츠가 27개만 되어도 학습 경로의 순열 크기는 $10^{28}$을 넘지만, 본 연구에서 구현한 도구로 평균 20분 이내에 최적해를 구할 수 있었다. 실험 결과는 유전 알고리즘이 다양한 목적의 맞춤형 교육을 위한 복잡한 학습 경로 설계에 효과적임을 보여주었다. 제안한 방법은 다른 교육 도메인에도 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

고정 분할 평균 알고리즘을 사용하는 향상된 메모리 기반 추론 (An Improved Memory Based Reasoning using the Fixed Partition Averaging Algorithm)

  • 정태선;이형일;윤충화
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제6권6호
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    • pp.1563-1570
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    • 1999
  • 본 논문에서는 메모리 기반 추론(MBR : Memory Based Reasoning) 기법에서 사용하는 기억공간과 분류시간의 향상을 위하여 고정 분할 평균(FPA : Fixed Partition Averaging) 알고리즘을 제안하였다. 제안된 방법은 전체 학습패턴들을 대표하는 패턴을 추출하여 효과적인 메모리 사용을 가능하게 하는 방법으로서, 패턴 공간을 일정 개수의 초월평면으로 분할한 후, 초월평면별로 소속된 패턴들의 평균값을 계산하여 대표패턴을 추출한다. 또한 분류성능의 향상을 위하여, 특징과 클래스간의 상호정보(Mutual Information)를 특징의 가중치로 사용하였다.

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지하구조물 콘크리트 균열 탐지를 위한 semi-supervised 의미론적 분할 기반의 적대적 학습 기법 연구 (Adversarial learning for underground structure concrete crack detection based on semi­supervised semantic segmentation)

  • 심승보;최상일;공석민;이성원
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제22권5호
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    • pp.515-528
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    • 2020
  • 통상적으로 콘크리트 지하 구조물은 수십 년 이상 사용할 수 있도록 설계되지만 최근 들어 구조물 중 상당수가 당초의 기대 수명에 근접하고 있는 실정이다. 그 결과 구조물 고유의 기능이 상실되고 다양한 문제가 야기될 수 있어 신속한점검과 보수가 요구되고 있다. 이를 위해 지금까지는 지하 구조물 유지관리를 위하여 인력 기반의 점검과 보수가 진행되었으나 최근에는 인공지능과 영상 기술의 융합을 통한 객관적인 점검 기술 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 특히 딥러닝을 활용한 영상 인식 기술을 적용하여 지도학습 기반의 콘크리트 균열 탐지 알고리즘 개발에 관한 연구가 다양하게 진행되고 있다. 이러한 연구들은 대부분 지도학습 형태 영상 인식 기술로 많은 양의 데이터를 바탕으로 개발이 되는데, 그 중에도 많은 수의 라벨 영상(Label image)이 요구된다. 이를 확보하기 위해서는 현실적으로 많은 시간과 노동력이 필요한 실정이다. 본 논문에서는 이와 같은 문제를 개선하고자 적대적 학습 기법을 적용하여 균열 영역 탐지 정확도를 평균적으로 0.25% 향상시키는 방법을 기술하고자 한다. 이 적대적 학습은 분할(Segmentation) 신경망과 판별자(Discriminator) 신경망으로 구성되어 있고, 가상의 라벨 영상을 경쟁적인 구조로 생성하여 인식 성능을 높이는 알고리즘이다. 본 논문에서는 이 같은 방법을 활용하여 효율적인 심층 신경망 학습 방법을 제시하였고, 향후에 정확한 균열 탐지에 활용될 것으로 기대한다.

상황인식 기반 클러스터링의 적응적 자율 학습 분할 알고리즘 (Context-awareness Clustering with Adaptive Learning Algorithm)

  • 전일규;이강환
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2022년도 추계학술대회
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    • pp.612-614
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    • 2022
  • 본 논문은 이동 노드간 클러스터링을 함에 있어 보다 효율적인클러스터링을 제공하고 유지하기 위한 딥러닝의 자율학습에 따른 군집적 알고리즘을 제안한다. 대부분 이동 노드의 클러스터링 군집데이터를 처리함에 있어 상호관계에 따른 분류체계가 제공된다. 이러한 경우 새롭게 입력되거나 변경된 데이터가 비교정보에서 오염된 정보로 분류될 경우 기존 분류된 클러스터링으로부터 오염된 정보로 이해되어 군집성을 저하시키는 요인으로 작용 할 수가 있다. 본 논문에서는 이러한 상황정보를 이해하고 클러스터링을 유지할 수 있는 자율학습기반의 학습 모델을 제시 한다.

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퍼지 균등화와 유전알고리즘에 의한 자동적인 퍼지 규칙 생성 (An Automatic Fuzzy Rule Extraction using Fuzzy Equalization and GA)

  • 곽근창;김승석;유정웅;전명근
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2001년도 춘계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.121-125
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    • 2001
  • 본 논문에서는 자동적인 퍼지 규칙 생성을 위해 퍼지 균등화(Fuzzy Equalization)와 유전알고리즘(Genetic Algorithm)을 이용한 TSK 퍼지 시스템의 구축을 다룬다. Pedrycz에 의해 제안된 퍼지 균등화 방법은 수치적인 데이터로부터 확률분포함수를 구축한 후 전체공간상에서 이들을 적절히 표현할 수 있는 소속함수를 생성한다. 이렇게 구축된 각 입력에 대한 소속함수는 유전알고리즘에 의해 입력공간이 분할되며 결론부 파라미터는 최소자승법에 의해 추정되어 진다. 제안된 방법은 그리드 분할로 인해 규칙의 수가 증가하는 문제를 해결하고 학습데이터와 검증데이터에 의해 타당한 입력공간분할과 퍼지 규칙을 생성할 수 있다. 시뮬레이션의 예로서 Box-Jenkins의 가스로 데이터의 모델링에 적용하여 제안된 방법의 유용성을 알 수 있다.

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