• 제목/요약/키워드: 지능제어알고리즘

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유전자 알고리즘을 이용한 퍼지 제어기의 자동 설계 (An Automatic Design for Fuzzy Controllers Using Genetic Algorithms)

  • 박세환;김영일;김종규;이광형
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 1996년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.306-309
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    • 1996
  • 본 논문에서는 유전자 알고리즘을 이용하여 퍼지 제어기를 위한 최적 소속함수와 제어 규칙들을 자동으로 생성하는 방법을 제안한다. 제안한 방법은 효과적인 염색체 암호화 방법을 이용하여 소속함수의 표현 해상도가 증가하여도 소속함수의 언어항의 개수를 일정하게 유지하여 제어 규칙을 표현하는 염색체의 길이가 크게 늘어나지 않도록 한다. 또, 소속함수의 언어항의 개수가 서로 다른 염색체에 대해서도 개선된 교배 및 돌연변이 연산자를 이용하여 효과적으로 유전자 연산을 적용할 수 있게 한다. 본 논문에서는 제안된 방법을 퍼지 제어기의 자동 생성 방법의 평가 문제로 널리 이용되는 트럭 후진 주차 문제에 적용하여 성능을 평가한다.

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이족보행로봇의 비평탄지형 보행 및 자세 안정화 알고리즘 (Walking and Stabilization Algorithm of Biped Robot on the Uneven Ground)

  • 김용태;노수희;이희진
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.59-64
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    • 2005
  • 이족보행로봇을 실생활에 적용하기 위해서는 비평탄지형에서의 안정적인 보행 및 자세 안정화가 반드시 필요하다. 본 논문에서는 이족보행로봇의 비평탄지형 보행알고리즘과 외력에 대한 자세안정화 알고리즘을 제안하였다. 먼저 다양한 형태의 장애물, 계단, 경사면의 비평탄지형에서 안정적 보행이 가능한 이족보행로봇의 기구부 및 원격제어 가능한 제어시스템 설계에 대하여 설명하고, 이러한 비평탄지형에서 발에 부착된 적외선센서 및 FSR센서, 머리에 장착된 카메라를 사용한 안정된 지능보행 및 원격제어 알고리즘을 제안하였다. 또한 발바닥에 장착된 FSR센서를 사용하여 외부에서 들어오는 외력에 대처하는 자세안정화 알고리즘도 제안하였다. 제안된 비평탄지형 보행 및 자세안정화 알고리즘, 원격제어기법은 실제 제작된 이족보행로봇을 다양한 장애물을 포함한 환경에서 실험하여 성능을 검증하였다.

유전알고리즘을 이용한 선박 디젤엔진 속도조절용 자기동조 PID 제어기 설계 (Design of a Self-tuning PID Controller for the Speed Control of Marine Diesel Engines Using GAs)

  • 김도응;권봉재;신명호;진강규
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.75-79
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    • 2002
  • 본 논문에서는 선박 디젤엔진의 속도를 조절함에 있어서 환경 변화에서도 지속적으로 만족스러운 성능을 유지하도록 시스템 파라미터 추정자, 제어기 계수 수정자를 결합한 자기동조 PID 제어기를 설계한다. 유전알고리즘을 기반으로 한 온라인 추정자가 시스템의 파라미터를 추정하면, 제어기 계수 수정자는 제안한 동조규칙으로 계수를 조정하게 된다. 이를 위해 시스템을 시간지연 1차 모델로 근사화하여 유전알고리즘 기반으로 그 파라미터를 온라인 추정하는 문제를 다룬다. 제안한 방법의 성능은 B&W사의 4L80MC 디젤엔진을 제어대상으로 퍼지모델을 얻고 모의실험을 통하여 확인한다.

원형 패턴 벡터 알고리즘을 이용한 손가락 이동에 의한 커서제어 (Cursor Control by the Finger Motion Using Circular Pattern Vector Algorithm)

  • 정향영;신일식;손영선
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2001년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.173-176
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    • 2001
  • 본 논문은 영상 해석 알고리즘의 하나인 원형 패턴 벡터 알고리즘을 이용하여 손가락으로 커서를 제어하는 시스템을 구현하였다. 이 알고리즘을 적용하기 위하여 영상에서 손 영역에만 해당하는 최대 원을 여러 개 그린 후 가장 큰 원의 중심점을 무게 중심점으로 사용하였으며, 무게 중심점에서 손의 외곽까지의 거리를 구하여 가리키는 손가락을 찾도록 하였다. 화면상의 커서의 수평 방향은 가리키는 손가락 방향을 이용하여 평면 좌표로 해석하여 제어하였고, 수직 방향은 모니터 중앙 상단에 한대의 카메라를 사용하였기 때문에 손가락 길이를 이용하여 불연속적으로 상-중-하의 세 영역으로 제어하였다. 수직 방향의 커서이동이 불연속적이기 때문에, 구축한 인터페이스 화면의 범위를 축소한 후 축소된 범위를 전체 화면으로 확대해 나감으로써 사용자가 원하는 목표지점으로 커서를 이동시킬 수 있다.

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퍼지 로직을 이용한 ATM 망의 ABR 트래픽 제어 (ABR Traffic Control Using Fuzzy Logic in ATM Networks)

  • 오석용;박동조
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 1998년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.105-110
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    • 1998
  • 본 논문에서는 퍼지 로직을 이용하여 ATM 망의 ABR(Available Bit Rate) 트래픽 제어를 위한 효과적이고, 안정적인 피드백 제어 알고리즘을 제안한다. 기존 알고리즘들의 단점을 보완하면서, 망 내의 상황이 변하더라도 자가 학습 기능(self-learning capability)을 이용하여 파라미터 값들을 상황에 맞게 변화시키는 퍼지 로직을 이용한 새로운 제어알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘은 Projection algorithm을 이용하여, 과거의 데이터로부터 다음 순간의 ABR 버퍼의 크기를 예측하며 퍼지 제어기의 출력 함수 파라미터들은 성능함수를 최소화하도록 학습된다. 제안된 알고리즘은 안정성(stability)이 보장되며, Upstream bottleneck 환경등의 특수하고, 제한된 상태에서도, 요구되는 QoS와 max-min fairness가 만족되고, 링트 효율을 극대화 할 수 있음을 시뮬레이션을 통하여 입증한다.

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진화 알고리즘을 기반으로한 지능 제어 (Intelligent Control Based on Evolution Algorithms)

  • 이말례;김기태
    • 지능정보연구
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    • 제1권2호
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    • pp.73-83
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    • 1995
  • 본 논문 에서는 진화 알고리즘을 이용하여 퍼지 규칙 베이스의 최적 규칙들을 자동으로 생성하는 방법을 제안한다. 진화 알고리즘에 의한 퍼지 논리 시스템의 최적 규칙은 전문가의 사전 경험이나 지식이 없이도 자동 설계가 가능하고 이들 규칙을 이용하여 지능 제어를 할 수 있다. 본 논문에서 사용한 접근 방법은 퍼지 규칙 소속함수의 자동 조정으로 규칙을 생성하고, 최적의 제어 규칙 탐색은 퍼지 논리 시스템의 성능 기준으로 정의한 적합도 값을 기반으로 탐색한다. 제안한 방법의 유용성을 보이기 위해 비선형 시스템에서 컴퓨터 모의실험을 행하였다.

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Niche Meta 유전 알고리즘을 이용한 2자유도 이동 로봇의 퍼지 제어기 설계 (Fuzzy Controller Design of 2 D.O.F of Wheeled Mobile Robot using Niche Meta Genetic Algorithm)

  • 최승원;박종국
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2000년도 춘계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.35-38
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    • 2000
  • 본 논문에서는 퍼지 제어기의 설계를 위한 다중 돌연변이 연산자를 갖는 Niche Meta 유전 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘에서 유전자는 유전 알고리즘에 사용되는 교배율이나 돌연변이율과 같은 구조 매개변수와 퍼지 제어기의 입, 출력 소속함수를 나타내는 매개변수로 구성된다. 제안된 알고리즘은 부개체군들에 대해 퍼지 제어기의 소속함수의 매개변수를 최적화시키는 지역적 탐색을 수행하면서 전체 개체군에 대해서 최적의 구조 매개변수에 대한 전역적인 탐색을 수행한다. 다중 돌연변이 연산자는 지역적 진화의 결과에 따라 진화에 가장 적합한 돌연변이 방법으로 선택된다. 제안된 알고리즘의 효율성을 입증하기 위해 2 자유도를 구륜이동 로봇에 대한 모의 실험을 수행한다.

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센서 네트워크를 이용한 공기청정기 제어 알고리즘 (An Air Cleaner Control Algorithm Using Sensor Network)

  • 이상용;김영백;조진희
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국지능시스템학회 2008년도 춘계학술대회 학술발표회 논문집
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    • pp.337-339
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    • 2008
  • 실내에서 많은 시간을 보내는 현대인들에게 있어서 공기 청정기는 필수품이 되어가고 있다. 이런 상황에서 현재 출시된 대부분의 공기 청정기들은 본체에 장착된 센서만을 이용하기 때문에 효율적인 제어가 어렵다. 따라서 본 논문은 센서 네트워크를 이용하여 보다 효율적으로 공기 청정기를 제어하는 알고리즘을 제안한다.

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SOM을 이용한 자율주행로봇의 횡 방향 제어에 관한 연구 (A Study on the Steering Control of an Autonomous Robot Using SOM Algorithms)

  • 김영욱;김종철;이경복;한민홍
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제4권4호
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    • pp.58-65
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    • 2003
  • 기존의 횡 방향제어 알고리즘은 도로에서 발생할 수 있는 변수를 고려하여 알고리즘을 작성해야 했다. 이러한 제어 알고리즘을 작성하기 위해서는 주행해야 하는 도로에 따라 파라미터를 재조정해야 하는 문제와 대량의 계산이 요구되는 모델링 문제가 있었다. 본 논문에서는 지능적 횡 방향제어가 가능한 학습알고리즘에 관해 연구하였다. 학습알고리즘은 인공지능 알고리즘 중 자기구성 알고리즘을 사용하였으며 학습데이터는 도로의 특징점을 이용하였다. 컴퓨터를 이용한 시뮬레이션 결과 본 논문의 학습알고리즘에 의한 조향제어가 가능한 것을 알 수 있었고 실제로 주행이 가능한 자율이동로봇에 적용하여 학습에 의한 횡 방향제어가 가능한 것을 확인하였다.

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회전형 역 진자 시스템에 대한 계층적 공정 경쟁 유전자 알고리즘을 이용한 최적 2-자유도 제어기 설계 (Design of Optimized Two Degree of Freedom Controller for Rotary Inverted Pendulum System Using Hierarchical Fair Competition-based Genetic Algorithms)

  • 정승현;장한종;최정내;오성권
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2007년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제17권 제1호
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    • pp.349-352
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    • 2007
  • 본 논문은 계층적 공정 경쟁 유전자 알고리즘(Hierarchical Fair Competition-based Genetic Algorithms : HFCGAs)을 이용한 회전형 역 진자 시스템의 최적 2-자유도 제어기 설계를 제안한다. 비선형이며 불안정한 운동을 하는 회전형 역 진자 시스템은 회전지렛대(rotating arm) 위의 폴(pole)이 적당한 제어력이 없는 상황에서 중력에 의해 어느 한 쪽 방향으로 넘어지려고 할 때, 외부에서 회전지렛대에 힘을 가하여 회전지렛대의 특정위치와 폴의 각도를 유지시키는 시스템으로, 본 논문에서는 두 개의 피드백 제어루프를 갖는 2-자유도 제어기를 구성한다. 각각의 제어기는 PD 제어기로 구성하고, 조기수렴 문제를 내재하고 있는 기존의 유전자 알고리즘의 해결방안중 하나인 HFCGAs를 이용하여 최적의 제어기 파라미터들을 구한다. 마지막으로 실제 공정에 적용하여 설계된 제어기의 성능을 평가한다.

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