• 제목/요약/키워드: 신경회로망 알고리즘

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차분 진화 알고리즘 기반 방사형 기저 함수 신경회로망 분류기의 최적화 방법 (Optimization Method of Differential Evolution-based Radial Basis Function Neural Networks)

  • 마창민;오성권
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1962-1963
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    • 2011
  • 본 연구에서는 패턴분류를 위해 최적화된 방사형 기저 함수 신경회로망(Radial Basis Function Neural Networks) 분류기를 제안한다. RBFNN은 입력층, 은닉층, 출력층의 3층 구조로 되어 있으며 Multi Dimension, Predictive ability, Robustness한 특징이 있다. RBFNN의 은닉층에는 기존의 활성함수가 아닌 Fuzzy C-means 클러스터링 알고리즘을 사용하여 입력 데이터의 특성을 고려한 적합도를 사용하였다. RBFNN은 은닉층의 노드수와 FCM 클러스터링의 퍼지화 계수, 연결가중치의 다항식 타입이 모델의 성능의 향상에 영향을 미치기 때문에 최적화가 필요하며 본 논문에서는 Differential Evolution(DE) 알고리즘을 사용하여 모델의 구조 및 파라미터를 최적화시켜 모델의 성능을 향상시켰다. 제안된 모델을 평가하기 위해 패턴분류에 많이 사용되는 Iris 데이터와 Wine 데이터를 이용하였다.

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고속철도의 실내소음저감을 위한 신경회로망 기반 능동소음제어 알고리즘 (A Neural Network based Active Noise Control for Reducing Interior Noise of High-Speed Trains)

  • 조현철;여대연;이권순;남현도
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.2029_2030
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    • 2009
  • 고속철도의 실내소음은 승객들의 질적 서비스와 매우 연관이 깊은 시스템 환경요소라 할 수 있다. 본 논문은 이러한 소음을 저감하기 위한 지능형 알고리즘을 이용한 능동소음제어(ANC; active noise control) 시스템을 제안한다. 우선 철도실내의 소음저감시스템에 대한 기구학적 모델링을 구한 후 철도시스템에 적합한 ANC 기법을 제안한다. 본 논문은 지능형 ANC를 구현하기 위하여 다층 퍼셉트론의 신경회로망 모델을 이용하였으며 실시간으로 소음저감을 위하여 온라인 학습알고리즘을 적용한다. 제안한 ANC 기법의 성능을 검증하기 위하여 시뮬레이션을 실시하였으며 고속 Fourier 변환(FFT) 분석을 통해 소음의 저감정도를 분석한다.

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일정 학습계수와 이진 강화함수를 가진 SOFM 신경회로망의 디지털 하드웨어 구현에 관한 연구 (A Study on the Digital Hardware Implementation of Self-Organizing feature Map Neural Network with Constant Adaptation Gain and Binary Reinforcement Function)

  • 조성원;석진욱;홍성룡
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 1997년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.402-408
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    • 1997
  • 일정 학습계수와 이진 강화함수를 지닌 자기조직화 형상지도(Self-Organizing Feature Map)신경회로망을 FPGA위에 하드웨어로 구현하였다. 원래의 SOFM 알고리즘에서 학습계수가 시간 종속형인데 반하여, 본 논문에서 하드웨어로 구현한 알고리즘에서는 학습계수가 일정인 값으로 고정되며 이로 인한 성능저하를 보상하기 위하여 이진 강화함수를 부가하였다. 제안한 알고리즘은 복잡한 곱셈 연산을 필요로 하지 않으므로 하드웨어 구현시 보다 쉽게 구현 가능한 특징이 있다. 1개의 덧셈/뺄셈기와 2개의 덧셈기로 구성된 단위 뉴런은 형대가 단순하면서 반복적이므로 하나의 FPGA위에서도 다수의 뉴런을 구현 할 수 있으며 비교적 소수의 제어 신호로서 이들을 모두 제어 가능할 수 있도록 설계하였다. 실험결과 각 구성부분은 모두 이상 없이 올바로 동작하였으며 각 부분이 모두 종합된 전체 시스템도 이상 없이 동작함을 알 수 있었다.

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원색 재현을 위한 스캐너의 신경회로망 모델링 (Neural Network Modeling for Color Reproduction on Scanner)

  • 김홍기;강병호;윤창락;김진서;한규서;조맹섭
    • 한국감성과학회:학술대회논문집
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    • 한국감성과학회 1998년도 춘계학술발표 논문집
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    • pp.135-140
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    • 1998
  • 본 논문에서는 신경회로망에서 가장 널리 쓰이고 있는 오차 역 전파 알고리즘(Error Back-propagation) 을 사용하여 스캐너를 모델링함으로써 스캐너의 원색 재현을 위한 방법을 제시하였다. 이것은 스캐너의 하드웨어적 특성을 고려, 입력된 영상의 원색과 출력물의 색과 일치시키는 방법이다. 우선, 오차 역전파 알고리즘에 대하여 학습 규칙을 살펴보고 학습을 위한 데이터를 추출하기 위해 고르게 분포된 색 샘플들을 계측기로 측정하여 칼라 공간에서의 X, Y, Z 값을 얻어낸다. 그 중에서 표본 샘플을 추출한다. 그리고 이를 스캐너로 스캐닝하여 얻은 R, G, B값을 오차 역전파 알고리즘의 입력값으로, 목표값은 X, Y, Z값을 사용하여 학습시킨다. 학습하는 동안 샘플 색상의 수와 중간층의 수, 노드의 수를 변화시킴으로써 최적의 결과를 얻도록 실험하였다. 결론에서는 서로간의 결과를 분석한다.

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이진화된 결합하중을 갖는 순환결합형 신경회로망의 동적 상태천이 해석 (Analysis of Dynamical State Transition of Cyclic Connection Neural Networks with Binary Synaptic Weights)

  • 박철영
    • 전자공학회논문지C
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    • 제36C권5호
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    • pp.76-85
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    • 1999
  • 신경회로망을 동적 정보처리에 응용하기 위해서는 비대칭 결합 신경회로망에서 생성되는 동적 상태천이에 관한 직관적 이해가 필요하다. 본 논문에서는 각 뉴런이 최근접 뉴런에만 이진화된 결합하중 +1 및 -1로 연결된 순환결합형 신경회로망의 동적인 상태천이 특성을 해석하였다. 상태천이 해석 알고리즘을 이용한 시뮬레이션 결과, 네트워크는 고정점, 베이슨을 갖는 리미트사이클 및 베이슨이 없는 리미트사이클의 3가지 어트랙터를 가진다. 또한, 네트워크에서 생성되는 리미트사이클의 수와 주기를 이론적으로 해석하여 정식화하고, 리미트사이클을 구성하는 상태벡터의 필요조건을 나타내었다. 이론 해석의 결과는 네트워크에서 생성되는 리미트사이클의 수가 뉴런(소자)의 수 n에 대해서 지수 함수적으로 증가함을 보여준다. 따라서 순환 결합형 신경회로망은 많은 동적 정보를 저장할 수 있는 메모리 시스템으로 이용할 수 있다.

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신경회로망을 이용한 IPMSM 드라이브의 STPI 제어기 (STPI Controller of IPMSM Drive using Neural Network)

  • 고재섭;최정식;정동화
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제44권2호
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    • pp.24-31
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    • 2007
  • 본 논문은 신경회로망을 이용한 IPMSM 드라이브의 자기동조 PI 제어기를 제시한다. 일반적으로 수치제어장치 처리는 고정된 이득값을 가진 PI 제어기를 이용한다. 고정된 이득값을 가진 PI 제어기는 어떠한 환경에서는 양호하게 동작할 수 도 있다. 고정된 이득값을 가진 PI 제어기의 강인성을 증가시키기 위하여 신경회로망을 기반으로한 새로운 방법인 STPI 제어기를 제시하였다. STPI 제어기는 속도, 부하토크, 관성과 같은 파라비터가 갑자기 변화하였을 때 오버슈트, 상승시간, 안정화시간을 최소화한다. 또한 본 논문에서는 신경회로망을 이용하여 속도를 제어하고 ANN 제어기를 이용하여 속도를 추정한다. 신경회로망의 역전파 알고리즘 기법은 전동기 속도의 실시간 추정을 제시한다. IPMSM의 속도제어의 결과는 이득값 동조의 효용성을 보여준다. 그리고 STPI 제어기는 고정된 이득값을 가진 PI 제어기에 비하여 강인성 광범위한 운전영역 부하 왜란등에 대하여 우수한 성능을 나타낸다.

퍼지클러스터링 기법과 신경회로망을 이용한 고장표시기의 고장검출 능력 개선에 관한 연구 (A Study on the Improvement of Fault Detection Capability for Fault Indicator using Fuzzy Clustering and Neural Network)

  • 홍대승;임화영
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제17권3호
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    • pp.374-379
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    • 2007
  • 본 논문은 전력계통의 배전계통시스템에서 FRTU(Feeder remote terminal unit)의 고장검출 알고리즘의 개선에 관한 연구이다. FRTU는 상과 지락에 관한 고장검출을 할 수 있다. 특히 고장픽업 기능과 돌입억제기능은 일반적인 부하전류로부터 고장전류를 구별할 수 있다. FRTU는 돌입전류 또는 설정값을 초과한 고장전류가 발생하면 고장표시기(FI)로 고장을 발생한다. 짧은 시간 푸리에 변환(STFT) 분석은 주파수와 시간에 관한 정보론 제공하고, 퍼지 중심 평균 클러스터링(FCM) 알고리즘은 고조파의 특성을 추출한다. 고장 검출기의 신경회로망 시스템은 최급강하법을 이용하여 고장상태로부터 돌입전류를 구별하도록 학습된다. 본 논문에서는 FCM과 신경회로망을 이용하여 고장검출기법을 개선하였다. 검증에 사용된 데이터는 22.9KV 배전계통 시스템에서 실제 측정된 데이터이다.

유도전동기의 고성능 제어를 위한 적응 퍼지-뉴로 제어기 (Adaptive Fuzzy-Neuro Controller for High Performance of Induction Motor)

  • 정동화;최정식;고재섭
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.53-61
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    • 2006
  • 본 논문은 유도전동기 드라이브의 고성능 제어를 위한 적응 퍼지-뉴로 제어기를 제시한다. 이 알고리즘의 설계는 퍼지제어와 신경회로망을 사용하는 퍼지-신경회로망 제어기에 기초한다. 적응 퍼지-뉴로 제어기는 신경회로망의 학습패턴과 같은 퍼지 룰을 사용하고 또한 지령값과 실제값 사이의 오차를 최소화하기 위하여 신경회로망의 뉴런사이의 하중을 역전파 알고리즘 방법을 사용하여 조절한다. 적응 기준 모델 설계는 기준모델의 출력과 전동기 속도 사이의 오차와 오차 변화분을 기초로 한 퍼지 로직에 의하여 실행되는 적응 메카니즘을 제시한다. 적응 퍼지-뉴로 제어기의 제어 성능은 다양한 동작 상태에 대한 분석으로 평가한다. 제안한 제어시스템의 실험 결과는 고성능과 파리미터 변동과 정상상태 정확성, 순시응답의 강인성을 가진다.

신경회로망을 이용한 IPMSM의 효율 최적화 제어 (Efficiency Optimization Control of IPMSM using Neural Network)

  • 최정식;고재섭;정동화
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.40-49
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    • 2008
  • IPMSM 드라이브는 하중 비에 대한 출력이 우수하여 전기자동차 등 응용분야에서 관심이 증가하고 있다. 이러한 응용분야에서 최대 효율을 얻기 위하여 본 논문은 신경회로망 제어기법을 제시한다. 동손과 철손으로 구성된 제어가능한 전기적 손실은 신경회로망의 오류 역전파 알고리즘(EBPA)를 이용하여 최소화시킬 수 있다. 손실의 최소화는 IPMSM 드라이브의 효율 최적화 제어를 가능하게 한다. 본 논문에서는 신경회로망의 EBPA를 이용하여 전동기 구동에 대하여 d축 인덕턴스, 전기자 저항, 역기전력 상수 변화와 같은 파라미터 변동을 시간으로 계산하여 고성능 및 강인성 제어를 제시한다. 제시한 알고리즘은 IPMSM 드라이브 시스템에 적용하고 효율최적화 제어에 의해 제어된 동작특성을 분석하여 논문의 타당성을 입증한다.

신경회로망을 이용한 평면좌표형 공작기계 교류서보전동기의 제어에 관한 연구 (A Study on the Control of AC Servo Motor for Machine Tools Cartesian Coordinate Type Using Neural Network)

  • 김평호;백형래;정수복
    • 전력전자학회논문지
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    • 제6권1호
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    • pp.49-56
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    • 2001
  • 본 논문은 신경회로망에 근거한 교류서보전동기의 제어를 위해 새로운 기법을 제안하고자 한다. 일반적인 제어 기법을 사용하는 대선 선경회로망 PID제어가가 교류서보전동기 제어를 위해 이용되었다. 서보시스템에서 널리 이용되는 제어는 PID제어이며, 이는 간단한 구조와 안전성과 신뢰성을 지니고 있다. 그러나 복잡한 사스템에서 문제점을 나타내므로 불확실한 파라미터의 상태에서는 불완전한 동작을 나타내고 있다. 본 논문에서는 PID제어기의 개선된 제어 알고리즘을 제안하여 교류서보전동기의 시스템을 신경회로망제어를 이용한 PID제어기에 의해 구동시켜 단계적인 제어를 시뮬레이션과 실험에 의해서 제안한 제어알고리즘의 타당성을 입증하고자 한다.

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