• 제목/요약/키워드: 인공신경망 모델

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인공신경망을 이용한 좌심실보조장치의 제어 시뮬레이션 (Control Simulation of Left Ventricular Assist Device using Artificial Neural Network)

  • 김상현;정성택;김훈모
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.39-46
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    • 1998
  • 본 연구에서 복잡한 비선형적 특성을 갖는 공압식 좌심실보조장치의 모델링과 제어에 인공신경망을 제안하였다. 일반적으로 좌심실보조장치는 비선형이 보상되어야 하는데 인공신경망은 학습능력에 의해 비선형 동적 시스템의 제어에 적용될 수 있다. 인공신경망 모델링을 통해 좌심실 보조장치의 동적 모델을 모델링하고 이를 기반으로 하여 인공신경망 제어기가 설계되었다. 제안된 알고리즘을 이용한 좌심실보조장치의 모델링과 제어성능 및 유효성은 컴퓨터 시뮬레이션에 의해 증명되었다.

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GPGPU를 활용한 인공신경망 예측기반 텍스트 압축기법 (Neural Predictive Coding for Text Compression Using GPGPU)

  • 김재주;한환수
    • 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.127-132
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    • 2016
  • 인공신경망을 압축에 적용하여 더 높은 압축 성능을 보이기 위한 알고리즘들이 몇 가지 연구되어 있다. 그러나 그동안 이러한 알고리즘들은 한정된 계산 능력의 하드웨어를 가지고 있기에 작은 크기의 신경망을 사용할 수밖에 없었으며 적용하는 대상 역시 실제로 사용하기에는 너무 작은 크기의 파일들이었다. 본 논문에서는 GPGPU의 계산능력을 신경망 학습에 이용하여 만든 텍스트 문맥 기반 문자 등장 확률 예측기와 함께 허프만 부호화의 성능을 높일 수 있는 변환 방법을 제시한다. 앞먹임 신경망과 GRU 회귀 신경망에 대해 실험을 수행하였으며, 회귀 신경망 모델은 앞먹임 신경망에 비해 뛰어난 예측 성공률과 압축률을 보였다.

풍력터빈 상태진단에 적용된 다양한 신경망 모델의 유효성 비교 (Comparison of the effectiveness of various neural network models applied to wind turbine condition diagnosis)

  • 응고만투안;김창현;딘민차우;박민원
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제28권5호
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    • pp.77-87
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    • 2023
  • 재생 에너지 생성에서 중요한 역할을 하는 풍력 터빈은 작동 상태를 정확하게 평가하는 것이 에너지 생산을 극대화하고 가동 중지 시간을 최소화하는 데 매우 중요하다. 이 연구는 풍력 터빈 상태 진단을 위한 다양한 신경망 모델의 비교 분석을 수행하고 센서 측정 및 과거 터빈 데이터가 포함된 데이터 세트를 사용하여 효율성을 평가하였다. 분석을 위해 2MW 이중 여자 유도 발전기 기반 풍력 터빈 시스템(모델 HQ2000)에서 수집된 감시 제어 및 데이터 수집 데이터를 활용했다. 활성화함수, 은닉층 등을 고려하여 인공신경망, 장단기기억, 순환신경망 등 다양한 신경망 모델을 구축하였다. 대칭 평균 절대 백분율 오류는 모델의 성능을 평가하는 데 사용되었다. 평가를 바탕으로 풍력 터빈 상태 진단을 위한 신경망 모델의 상대적 효율성에 관한 결론이 도출되었다. 본 연구결과는 풍력발전기의 상태진단을 위한 모델선정의 길잡이가 되며, 고도의 신경망 기반 기법을 통한 신뢰성 및 효율성 향상에 기여하고, 향후 관련연구의 방향을 제시하는데 기여한다.

인공신경망을 이용한 터널시공에서 현장 적용성 (Site Application of Artificial Neural Network for Tunnel Construction)

  • 송주현;채휘영;천병식
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제13권8호
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    • pp.25-33
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    • 2012
  • 터널 설계 시 해당지반에 관한 정보를 정확히 반영하는 것은 대단히 중요하다. 하지만 다양한 지형 및 지질조건을 모두 고려한 지반조사 및 시험 등은 경제적, 기술적으로 인하여 현실적으로 실시하기 어렵기 때문에 한정된 정보에 의하여 해석 및 설계를 하고 있는 실정이다. 본 연구는 도심지 및 산악지역 터널공사 시, 보다 정확한 안정성 검토 및 거동 예측을 수행하여 선정 결과에 대한 현장 적용성 여부를 판단하기 위해 인공신경망 이론의 적용을 통하여 기존 거동예측의 한계성을 극복하고자 하였다. 먼저, 현장 데이터를 확보하여 인공신경망 중 다층퍼셉트론을 연구에 적합한 구조로 구축하고, 역전파 알고리즘으로 학습시켜 적용하였다. 인공신경망을 이용한 현장적용성의 학습을 위한 자료는 터널의 지보패턴, RMR, Q, 암종, 굴진장, 굴착형태, 굴착경과일 등 터널거동에 영향을 미치는 영향인자를 고려하여 신뢰성 분석을 실시하고 선별된 계측자료의 결과를 데이터베이스화하여 사용하였다. 학습이 완료된 인공신경망 모델을 이용하여 터널시공현장의 굴착경과일에 따른 천단변위, 내공변위, 지중변위, 록볼트축력을 예측하고 현장 계측치와 비교분석을 통하여 인공신경망을 이용한 터널 시공 시 현장적용성을 확인하였다.

하이브리드 의사결정나무와 인공신경망 모델을 이용한 방문학습지사의 고객세분화 (Customer Segmentation of a Home Study Company using a Hybrid Decision Tree and Artificial Neural Network Model)

  • 서광규;안범준
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.518-523
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    • 2006
  • 본 논문은 하이브리드 의사결정 나무(CART)와 인공신경망 모델을 개발하여 고객의 이탈에 대한 예측을 높이기 위하여 가정방문 학습지 고객의 패턴을 분류하고, 분석하는 새로운 방법에 대하여 연구하였다. 의사 결정나무(CART5)를 형성하여 선택된 결정변수들은 인공신경망의 입력벡터 값으로 선택되는 새로운 방법을 제시하였다. 고객 관리측면에서 본 논문은 가정방문 학습지 회사의 기존고객을 분류하여 패턴을 분석함으로써 우수한 고객의 지속적인 관리와 이탈 가능성이 많은 고객을 차별 관리하여 기업이익을 증대시킬 수 있을 것이다. 새롭게 제안한 하이브리드 모델은 기존의 의사결정트리모델(CART), 회귀모형, 인공신경망 모델과 비교한 결과 그 예측 정확성이 높음을 확인할 수 있었다.

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인공신경망을 이용한 가변 기구 터보차저의 터빈 질량유량 모델링 (Development of Turbine Mass Flow Rate Model for Variable Geometry Turbocharger Using Artificial Neural Network)

  • 박영섭;오병걸;이민광;선우명호
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권8호
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    • pp.783-790
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    • 2010
  • 이 논문에서는 인공신경망을 이용하여 가변 기구 터보차저(VGT)의 터빈 질량유량을 추정하는 모델을 제안하고자 한다. 터빈 질량유량을 추정하기 위한 모델의 입력변수는 VGT 베인 개도량, 엔진 회전속도, 배기매니폴드 압력, 배기매니폴드 온도, 터빈 출구 압력이 사용되었으며, 터빈 입구 유효 단면적을 추정하는 부분에 인공신경망을 적용하였다. 실험을 통하여 이 논문에서 제안한 모델의 터빈 질량유량 추정 성능을 검증하였으며, 터빈 맵을 이용하여 추정한 결과와 비교를 통하여 제안한 모델의 우수성을 확인하였다.

인공신경망을 이용한 수정진동자 유기용매 인식시스템의 개발 (The development of AT-Cut Quartz Organic Vapor Recognizing System Using Artificial Neural Network)

  • 박수행;유민수
    • 한국산업융합학회 논문집
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    • 제6권1호
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    • pp.31-36
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    • 2003
  • 8개의 수정진동자 위에 서로 다른 종류의 Lipid를 코팅하여서 만든 센서 배열을 가지고 유기용매를 인식할 수 있는 System을 구성한다. 유기용매 인식센서에 대한 수학적 모델을 사용하여 여러 가지 유기용매에 대한 센서의 응답으로부터 센서 표면과 유기용매 간의 물질 전달속도 패턴과 친화력 패턴을 얻어 유기용매 종류를 인식하였다. 패턴인식은 인공신경망을 이용하였으며 인공신경망의 연결 강도 수정은 Levenberg-Marquardt 알고리즘을 사용하였다. 신경망의 출력은 4개로 하였고, 디지털 신호인 0과 1의 조합으로 유기용매 종류를 구분하였다. 이 시스템을 이용하여 9개의 유기용매 Acetone, Benzene, Chloroform, Carbon-tetrachloride, Ethylacetate, Buthylacetate, Cyclohexane, Dichloromethane, 1,1,2,2,Tetrachloroethane, 2,2,4Trimethylpentane을 구분하여 인식할 수 있었다.

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퍼지제어 시스템을 위한 인공신경망 설계 (Design of Artificial Neural Networks for Fuzzy Control System)

  • 장문석;장덕철
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제2권5호
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    • pp.626-633
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    • 1995
  • 퍼지 시스템 모델링에 있어서, 퍼지 규칙을 인식하고 퍼지 추론의 소속함수를 조 정하기란 매우 어렵다. 본 논문에서는 인공신경망을 이용함으로써, 자동으로 퍼지 규 칙을 인식하고 동시에 퍼지 추론의 소속함수를 조정할 수 있는 퍼지신경망 모델을 제 시하고, 인공신경망의 수렴도를 향상시키기 위해 개선된 역전파 알고리즘을 사용하여 학습에 사용하였다. 이 방법의 타당성을 로보트 매니풀레이터를 통해 검증 한다.

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인공신경망을 이용한 전단보강근이 없는 철근콘크리트 보의 전단강도에 대한 예측 (Prediction of Shear Strength Using Artificial Neural Networks for Reinforced Concrete Members without Shear Reinforcement)

  • 정성문;한상을;김강수
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.201-211
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    • 2005
  • 철근콘크리트 부재의 전단거동에 대한 오랜 연구에 의하여 이에 대한 다양한 이론모델들과 제안식들이 존재한다. 그러나 전판거동의 메커니즘이 복잡하고 영향을 미치는 요소들이 많아서 이론모델들은 대부분 매우 복잡한 경향이 있고, 실험에 의한 제안식들은 제한된 범위내의 실험변수에 대해서만 유효한 경우가 많다. 이러한 문제점을 해결할 수 있는 대안의 하나로써 인공신경망이 여러 연구자들에 의하여 제안되어 왔으며, 본 논문에서는 인공신경망을 이용하여 전단보강근이 없는 철근콘크리트 보의 전단강토를 예측하였다 특히, 기존의 전단실험결과를 광범위하게 모아 구축한 데이타베이스를 활용함으로써 넓은 범위의 구조변수들을 포함한 다양한 부재들을 인공신경망의 훈련자료로 이용하였고, 인공신경망에 의한 전단강토 예측 결과를 ACI의 규준식, Zsutty, Okamura의 제안식들과도 비교 분석하였다. ACI의 규준식은 전단보강근이 없는 철근콘크리트 부재에 대해서 매우 부정확한 전단강도를 제공하였으며, Zsutty의 제안식은 ACI의 규준식에 비해 향상된 예측 결과를 보였으나 부재의 크기효과를 반영하지 못하였다. Okamura의 제안식은 주요 변수들의 영향을 비교적 잘 반영하여 상당히 정확하면서도 안정적인 전단강토를 제공하였다 이에 비해 인공신경망은 실험 결과에 가장 근접한 부재의 전단강도를 제공함으로써, 다양한 변수들의 영향을 매우 정확하게 반영할 수 있는 것으로 나타나서 인공신경망이 전단강도와 같이 메커니즘이 복잡하고 영향을 끼치는 변수들이 많은 다른 구조적 거동이나 강도를 예측하는데 매우 적절한 수단을 제공할 수 있음을 보여주었다.

인공신경망 기법을 이용한 사면의 내진성능평가 모델 제안 (A Propose on Seismic Performance Evaluation Model of Slope using Artificial Neural Network Technique)

  • 곽신영;함대기
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제32권2호
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    • pp.93-101
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    • 2019
  • 이 연구의 목적은 인공신경망 기법을 이용하여 사면의 내진 성능을 비교적 정확하면서도 효율적으로 예측하는 모델을 도출하는데 있다. 사면의 내진 성능은 지진입력 및 사면모델의 무작위성 및 불확실성으로 인하여 정량화하기 쉽지 않다. 이러한 배경 아래 사면에 대한 확률론적 지진 취약도 분석이 몇몇 연구자에 의해 수행되었고, 이를 기반으로 다중 선형회귀분석을 통하여 사면 내진성능에 대한 닫힌식이 제안된 바 있다. 그러나 전통적인 통계학적 선형회귀분석은 다양한 조건의 사면과 이에 따른 내진 성능 사이의 비선형적 관계를 정확하게 표현하지 못하는 한계를 보였다. 이에 따라 본 연구에서는 이러한 문제점을 극복하고자 인공신경망 기법을 사면 내진성능 예측 모델을 생성하는데 적용하였다. 도출된 모델의 유효성은 기존의 다중 선형 및 다중 비선형 회귀분석을 통한 모델과 비교하여 검증하였다. 결과적으로 이전 연구의 전통적인 통계학적 회귀 분석을 통한 모델과 비교 결과, 기본적으로 인공신경망 기법을 통하여 도출된 모델이 사면의 내진성능을 예측하는데 있어 우수한 성능을 보여주었다. 이러한 정확도 높은 모델은 향후 확률에 기반한 사면의 지진취약도 지도를 개발하고, 주요 구조물의 인근 사면으로 인한 리스크를 효과적으로 평가하는데 활용될 수 있을 것이라 기대된다.