• 제목/요약/키워드: 자기조직화 신경망

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강우-유출 예측모형 개발을 위한 자기조직화 이론의 적용 (Application of Self-Organizing Map Theory for the Development of Rainfall-Runoff Prediction Model)

  • 박성천;진영훈;김용구
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권4B호
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    • pp.389-398
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    • 2006
  • 본 연구에서는 강우의 시 공간적 분포의 불규칙한 변동성을 고려한 강우-유출예측모형을 위해 인공신경망(Artificial Neural Networks: ANNs)의 기법의 일종인 자기조직화(Self Organizing Map: SOM) 이론과 역전파 학습 알고리즘(Back Propagation Algorithm: BPA을 복합적으로 이용하였다. 기존의 인공신경망 연구에서 야기된 저 갈수기의 유출량에 대한 과대평가, 홍수기의 유출량에 대한 과소평가, 예측값이 연속적으로 선행 유출량을 나타내는 Persistence 현상을 해결하기 위하여 패턴분류 성능을 지닌 SOM 이론을 예측모형의 전처리 과정으로 이용하였다. 먼저, 본 연구에서 제안한 방법은 SOM에 의해 강우-유출 관계를 분류하고, SOM에 의한 분류에 따라 각각의 모형을 구성한다. 개별적으로 구축된 모형은 유출량의 예측을 위해 각각의 양상에 따라 분류된 자료를 이용한다. 결과적으로 본 연구에서 제안한 방법은 과거의 인공신경망의 일반적인 적용에 의한 결과보다 더 나은 예측능력을 보여주었으며, 더불어 유출량의 과소 및 과대추정과 Persistence 현상과 같은 문제점이 나타나지 않았다.

인공데이터첨가를 통한 SOM의 quantization error 감소 (Error reduction by adding artificial data in SOM)

  • 김승택;조성준
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 한국경영과학회/대한산업공학회 2005년도 춘계공동학술대회 발표논문
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    • pp.260-267
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    • 2005
  • 자기조직화지도(Self Organizing Map, SOM)는 비지도 신경망으로서 고차원의 입력공간을 위상적관계를 유지시키면서 저차원으로 사영 시킬 수 있는 특징을 갖고 있다. SOM은 패턴인 식과 자료압축/재생 등 여러 분야에서 유용하게 활용될 수 있으며 특히 고차원 자료의 시각화 방법으로 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 SOM의 quantization error를 줄이기 위한 목적으로 인공데이터를 생성시켜 학습에 이용하는 방법을 제시한다. 이는 특히 데이터가 부족한 상황에서 SOM을 학습시켜야 할 때 유용하게 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

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SOFM신경망을 이용한 수화 형상 인식 (Sign Language Shape Recognition Using SOFM Neural Network)

  • 김경호;김종민;정재영;이웅기
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2009년도 추계학술발표대회
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    • pp.283-284
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    • 2009
  • 본 논문은 단일 카메라 환경에서 손 형상을 입력정보로 사용하여 손 영역만을 분할한 후 자기 조직화 특징 지도(SOFM: Self Organized Feature Map) 신경망 알고리즘을 이용하여 손 형상을 인식함으로서 수화인식을 위한 보다 안정적이며 강인한 인식 시스템을 구현하고자 한다.

점유 센서를 위한 합성곱 신경망과 자기 조직화 지도를 활용한 온라인 사람 추적 (Online Human Tracking Based on Convolutional Neural Network and Self Organizing Map for Occupancy Sensors)

  • 길종인;김만배
    • 방송공학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.642-655
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    • 2018
  • 빌딩, 집에 설치되어 있는 점유 센서는 사람이 없으면 소등하고, 반대이면 점등한다. 현재는 주요 센서로 PIR(pyroelectric infra-red)이 널리 사용되고 있다. 최근에 비전 카메라 센서를 이용하여 사람 점유를 검출하는 연구가 진행되고 있다. 카메라 센서는 정지된 사람을 검출할 수 없는 PIR의 단점을 극복할 수 있는 장점이 있다. 이동 및 정지된 사람의 추적은 카메라 점유 센서의 주요 기능이다. 본 논문에서는 합성곱 신경망 모델과 자기 조직화 지도를 활용한 온라인 사람 추적 기법을 제안한다. 오프라인에 모델을 학습시키기 위해서는 많은 수의 훈련 샘플이 필요하다. 이러한 문제를 해결하기 위해, 학습되지 않은 모델을 사용하고, 실험 영상으로부터 직접 훈련 샘플을 수집하여 모델을 갱신한다. 오버헤드 카메라로 실내에서 촬영한 영상을 이용하여, 제안 방법이 효과적으로 사람을 추적하고 있음을 실험을 통해 증명하였다.

대용량 데이터 처리를 위한 하이브리드형 클러스터링 기법 (A Hybrid Clustering Technique for Processing Large Data)

  • 김만선;이상용
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제10B권1호
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    • pp.33-40
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    • 2003
  • 데이터 마이닝은 지식발견 과정에서 중요한 역할을 수행하며, 여러 데이터 마이닝의 알고리즘들은 특정의 목적을 위하여 선택될 수 있다. 대부분의 전통적인 계층적 클러스터링 방법은 적은 양의 데이터 집합을 처리하는데 적합하여 제한된 리소스와 부족한 효율성으로 인하여 대용량의 데이터 집합을 다루기가 곤란하다. 본 연구에서는 대용량의 데이터에 적용되어 알려지지 않은 패턴을 발견할 수 있는 하이브리드형 신경망 클러스터링 기법의 PPC(Pre-Post Clustrering) 기법을 제안한다. PPC 기법은 인공지능적 방법인 자기조직화지도(SOM)와 통계적 방법인 계층적 클러스터링을 결합하여 두 과정에서는 군집의 내부적 특징을 나타내는 응집거리와 군집간의 외부적 거리를 나타내는 인접거리에 따라 유사도를 측정한다. 최종적으로 PPC 기법은 측정된 유사도를 이용하여 대용량 데이터 집합을 군집화한다. PPC 기법은 UCI Repository 데이터를 이용하여 실험해 본 결과, 다른 클러스터링 기법들 보다 우수한 응집도를 보였다.

관계적시점지도로 구성된 SOM을 이용한 가스배관 부식상태의 자율적 판단 방법 (A Method For Autonomous Determination Of Corrosion State Of Gas-pipeline Using RPM-based SOM)

  • 손충연;여지혜;고일주
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2011년도 제43차 동계학술발표논문집 19권1호
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    • pp.137-140
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    • 2011
  • 시설의 안전성 평가에 대한 연구는 안전성에 영향을 주는 데이터를 정량화하여 획일적인 자동 수행하는 안전관리가 주를 이루고 있다. 이와 달리 자율수행은 수집 된 상황 정보나 상태 데이터를 이용하여 안전성을 예측하고 사고 위험성을 경보하여 사고를 예방 할 수 있다. 본 연구에서는 다양한 시설물 중에서 가스배관의 부식에 대한 판단을 위해서 신경망의 대표적 비지도학습인 자기조직화지도를 적용한다. SOM의 적용에서는 주변효과를 보완하기 위해서 관계적관점지도로 맵을 구성한다. 학습 할 데이터는 가스배관의 방식전위이다. 배관의 부식상태를 확인하기 위하여 수집 된 데이터인 방식전위에는 부식에 대한 위험요인이 내재되어 있다. 학습 후 새로운 데이터가 입력되면 각 상태 군집의 중심뉴런과 맵핑된 뉴런의 유사도를 측정하여 배관의 부식상태를 결정한다. 제안 된 방법으로 판단 된 결과를 기존에 사람이 판단한 결과와 비교하여 검증한다. 이를 통해 배관의 부식상태를 자율적이고 신속하게 판단하여 지능화 된 가스배관 관리로 활용한다.

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강우-유출특성 분석을 위한 자기조직화방법의 적용 (Application of Self-Organizing Map for the Analysis of Rainfall-Runoff Characteristics)

  • 김용구;진영훈;박성천
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권1B호
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    • pp.61-67
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    • 2006
  • 강한 비선형성의 경향을 보이고 있는 강우-유출간의 관계를 모형화하기 위한 연구는 다양한 방법론으로 적용되어 활발히 연구되고 있다. 그 중에서 인공신경망을 이용하여 강우-유출간의 관계를 모형화하기 위한 대부분의 연구들은 역전파 학습 알고리즘(back propagation algorithm: BPA), Levenberg Marquardt(LV), radial basis function(RBF)을 이용하였으며, 이들은 강한 비선형성을 나타내는 입 출력간의 관계를 나타내는데 탁월한 성능을 보이고 있는 것으로 알려져 있고, 자료들의 급격한 변화나 현저한 변화에 대한 뛰어난 적응성을 보여주고 있다. 이러한 인공신경망 이론은 예측뿐만이 아니라 대상자료들의 양상을 분류하여 그 특성을 분석하는 데에도 이용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 강우-유출과정의 양상에 따른 분류와 그에 따른 분석을 위해 Kohonen 네트워크 이론에 의한 자기조직화 방법(self-organizing map; SOM)을 적용하였다. 본 연구에서 제시한 방법을 이용한 결과, 강우의 시 공간적 분포의 불규칙한 변동성을 고려한 강우양상을 분류 할 수 있었으며, 강우-유출간의 특성을 분석한 결과 강한 비선현성을 가지고 있는 강우-유출관계가 SOM에 의해 7개의 패턴으로 구분되었다.

로봇 메니퓰레이터 제어를 위한 개조된 자기조직화 신경망 개발 (Development of the Revised Self-Organizing Neural Network for Robot Manipulator Control)

  • 구태훈;이종태
    • 대한산업공학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.382-392
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    • 1999
  • Industrial robots have increased in both the number and applications in today's material handling systems. However, traditional approaches to robot controling have had limited success in complicated environment, especially for real time applications. One of the main reasons for this is that most traditional methods use a set of kinematic equations to figure out the physical environment of the robot. In this paper, a neural network model to solve robot manipulator's inverse kinematics problem is suggested. It is composed of two Self-Organizing Feature Maps by which the workspace of robot environment and the joint space of robot manipulator is inter-linked to enable the learning of the inverse kinematic relationship between workspace and joint space. The proposed model has been simulated with two robot manipulators, one, consisting of 2 links in 2-dimensional workspace and the other, consisting of 3 links in 2-dimensional workspace, and the performance has been tested by accuracy of the manipulator's positioning and the response time.

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자기조직화 신경망의 정렬된 연결강도를 이용한 클러스터링 알고리즘 (A Clustering Algorithm Using the Ordered Weight of Self-Organizing Feature Maps)

  • 이종섭;강맹규
    • 한국경영과학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.41-51
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    • 2006
  • Clustering is to group similar objects into clusters. Until now there are a lot of approaches using Self-Organizing feature Maps (SOFMS) But they have problems with a small output-layer nodes and initial weight. For example, one of them is a one-dimension map of c output-layer nodes, if they want to make c clusters. This approach has problems to classify elaboratively. This Paper suggests one-dimensional output-layer nodes in SOFMs. The number of output-layer nodes is more than those of clusters intended to find and the order of output-layer nodes is ascending in the sum of the output-layer node's weight. We un find input data in SOFMs output node and classify input data in output nodes using Euclidean distance. The proposed algorithm was tested on well-known IRIS data and TSPLIB. The results of this computational study demonstrate the superiority of the proposed algorithm.

셀 생산 방식에서 자기조직화 신경망을 이용한 기계-부품 그룹의 형성 (A self-organizing neural networks approach to machine-part grouping in cellular manufacturing systems)

  • 전용덕;강맹규
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제21권48호
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    • pp.123-132
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    • 1998
  • The group formation problem of the machine and part is a very important issue in the planning stage of cellular manufacturing systems. This paper investigates Self-Organizing Map(SOM) neural networks approach to machine-part grouping problem. We present a two-phase algorithm based on SOM for grouping parts and machines. SOM can learn from complex, multi-dimensional data and transform them into visually decipherable clusters. Output layer in SOM network is one-dimensional structure and the number of output node has been increased sufficiently to spread out the input vectors in the order of similarity. The proposed algorithm performs remarkably well in comparison with many other algorithms for the well-known problems shown in previous papers.

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