• 제목/요약/키워드: 타입-2 퍼지 시스템

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유전자 알고리즘을 이용한 타입-2 퍼지논리시스템의 설계 (Design of Type-2 Fuzzy Logic Systems Using Genetic Algorithms)

  • 박세환;이광형
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2000년도 춘계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.220-223
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    • 2000
  • 타입-2 퍼지집합을 이용하여 퍼지논리시스템(Fuzzy Logic System : FLS)을 구현하기 위한 연구들이 R. I John, N. Karnik, J. Mendel 등에 의해 현재 진행되고 있다. 타입-2 집합을 이용한 타입-2 FLS은 기존의 타입-1 FLS보다 제어규칙이나 소속함순가 가지고 있는 불확실성을 표현하는데 있어서 더 효과적이다. 그러나, 타입-2 FLS 역시 타입-1 FLS이 가지고 있는 문제점인 설계시 전문가에게 의존하여 시간과 비용이 많이 소요되고, 제어기의 구성요소들을 효율적으로 생성하기가 어렵다는 문제점을 더욱 심각하게 가지고 있다. 또한, 그 문제점을 해결하기 위한 연구들도 아직 미진한 상태이다. 본 논문에서는 타입-2 FLS의 설계를 위해 유전자 알고리즘을 사용하는 방법을 제안한다. 타입-2 FLS를 설계하기 위해서는 소속함수와 제어규칙을 생성하여야 한다. 본 논문에서는 유전자 알고리즘을 사용하여 타입-2 퍼지제어규칙과 소속함수를 설계하는 방법을 제안한다. 먼저, 유전자 알고리즘에서 사용할 수 있는 유전자의 형태로 타입-2 퍼지제어규칙과 소속함수를 표현하기 위한 인코딩방법을 제안하고, 각각의 염색체를 진화시키기 위한 교차 연산자와 돌연변이 연산자를 정의한다. 그리고, 제안된 방법을 함수근사문제에 적용하여 유효성과 성능을 평가, 검증한다.

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타입-2 퍼지값의 순위결정 (A Ranking Method for Type-2 Fuzzy Values)

  • 이승수;이광형
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.341-346
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    • 2002
  • 주어진 값에 존재하는 불확실성을 표현하기 위하여 타입-1 퍼지값을 사용하듯이, 타입-1 퍼지값의 소속함수를 명확히 정의하기 어려운 경우에 타입-2 퍼지값을 사용할 수 있다. 타입-2 퍼지값은 타입-1 퍼지값에 비해 표현범위가 넓다는 장점이 있지만 타입-2 퍼지값의 사용을 위해서는 기존에 타입-1 퍼지값에서 정의되었던 연산들에 대한 확장된 재정의가 필요하다. 본 논문에서는 타입-2 퍼지값에 대한 비교 및 순위결정에 대한 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 타입-2 퍼지값의 실제값과 그 실제값에 대한 가능성을 고려하여 비교결과를 산출하는 만족함수에 기반하고 있으며, 각각의 비교 및 순위결정 결과에 대한 가능성 혹은 신뢰도를 계산한다. 본 논문에서는 제안된 방법이 갖는 몇몇 특성에 대하여도 분석하였다.

타입 2-퍼지 가중치 그래프에서 최단경로 문제 (Shortest Path Problem in a Type-2 Fuzzy Weighted Graph)

  • 이승수;이광형
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.528-531
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    • 2001
  • 그래프에서 최단경로를 찾는 문제는 그래프 이론분야에서 고전적인 문제이다. 전통적인 최단경로 문제에서 간선의 가중치값을 정확히 결정하는것이 어려운 경우에는 퍼지 가중치를 이용하여 문제를 해결할수 있다. 그리고 이러한 퍼지 가중치값을 결정하는데 있어 또 다른 불확실성이 존재하는 경우에는, 타입 2-퍼지 가중치를 이용하여 간선이 가중치를 표현할수 있다. 본 논문에서는 타입-1 퍼지 가중치 그래프에서의 최단경로문제를 타입 2 퍼지 가중치 그래프의 경우로 확장하고, 확장된 그래프에서 최단경로를 찾기 위한 모델을 제시하였다.

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뉴트럴 타입 시간 지연을 갖는 지능형 네트워크 제어 시스템의 퍼지 제어기 설계 (Fuzzy Controller for Intelligent Networked Control System with Neutral Type of Time-delay)

  • 주영훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.174-179
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    • 2009
  • 본 논문은 뉴트럴 타입 시간 지연을 갖는 네트워크 제어 시스템의 안정도 분석 및 제어기 설계에 대해서 논의한다. 네트워크상에서 발생하는 뉴트럴 타입 시간 지연을 모델링하며, 전체 네트워크 제어 시스템은 뉴트럴 타입 시간 지연을 가지는 비선형 시스템이 된다. 네트워크 제어 시스템을 TS(Takagi-Sugeno) 퍼지 시스템으로 모델링한다. 제안하는 퍼지 제어기를 모델링하는 네트워크 제어 시스템과 같은 멤버쉽 함수를 가지게 설계한다. 전체 폐루프 시스템의 안정도를 시간 지연 간격에 종속적이게 분석하고, 네트워크 제어 시스템을 안정화 시키는 퍼지 제어기 설계를 위한 충분조건을 유도한다. 제안된 필요 중분조건을 선형 행렬 부등식의 형태로 나타내고, 해를 통하여 퍼지 제어기의 이득 값을 설계한다. 예제를 통하여 제안된 이론의 타당성을 확인한다.

퍼지 하이퍼그래프의 일반호와 퍼지 인접도 (A Generation of Fuzzy Hypergraph and Fuzzy Adjacent Level)

  • 이광형
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제26권2호
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    • pp.321-333
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    • 1999
  • 본 논문은 퍼지 하이퍼그래프(fuzzy hypergraph)를 확장하여 타입-2 퍼지 하이퍼그래프를 정의하고, 이렇게 정의된 그래프의 듀얼( dual)을 소개한다. 그리고 하이퍼그래프의 시스템 분석력을 증대시키기 위하여 원소와 에지(edge)의 인접한 정도를 나타내는 인접도(adjavent level)를 확장하여 퍼지 인접도를 정의한다. 이와 같이 정의된 인접도를 새로이 정의된 타입-2 퍼지 하이퍼그래프에 적용하여 하이퍼그래프의 시스템 분석능력을 증대시킴을 보인다.

뉴트럴 네트워크 제어 시스템의 안정도 분석 및 퍼지 제어기 설계 (Stability Analysis and Stabilization for Neutral Networked Control System)

  • 송민국;박진배;김진규;주영훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.159-164
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    • 2010
  • 본 논문에서는 뉴트럴 타입 시간 지연을 갖는 네트워크 제어 시스템의 안정도 분석 및 제어기 설계에 대해서 논의한다. 네트워크상에서 발생하는 뉴트럴 타입 시간 지연을 모델링하며, 전체 네트워크 제어 시스템은 뉴트럴 타입 시간 지연을 가지는 비선형 시스템이 된다. 시간 지연 분산 방법을 이용하여 기존과 다른 새로운 안정도 조건을 유도한다. 리아프노푸 함수를 이용하여 제안된 네트워크 제어 시스템을 안정화 시키는 퍼지 제어기 설계를 위한 충분조건을 유도한다. 제안된 충분조건을 선형 행렬 부등식의 형태로 나타내고, 해를 통하여 퍼지 제어기의 이득 값을 설계한다. 예제를 통하여 제안된 이론의 타당성을 확인한다.

뉴트럴 타입 시간 지연을 갖는 네트워크 기반 시스템의 샘플치 퍼지 제어기 설계 (Sampled-data Fuzzy Controller for Network-based Systems with Neutral Type Delays)

  • 주영훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.151-156
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    • 2008
  • 본 논문은 뉴트럴 타입 시간 지연을 가지는 네트워크 기반 시스템의 안정도 분석 및 샘플치 퍼지 제어기 설계 방법에 관하여 논의한다. 먼저 대상이 되는 비선형 네트워크 시스템을 T-S (Takagi-Sugeno) 퍼지 모델로 표현한다. 제안하는 샘플치 퍼지 제어기를 모델링하는 퍼지 규칙과 같은 멤버쉽 함수를 가지게 설계한다. Lyapunov-Krasovskii의 안정화 이론을 도입하여 이를 바탕으로 뉴트럴 형태의 시간 지연을 갖는 T-S 퍼지 시스템의 안정도를 판별한다. T-S 퍼지 시스템의 안정도 조건을 제시하고 선형 행렬 부등식의 형태로 표현한다. 제안된 선형 행렬 부등식의 해를 통하여 샘플치 퍼지 제어기의 이득 값을 설계한다. 마지막으로, 본 논문에서 제안한 방법의 적용 가능성과 일반성을 평가하기 위하여 수치적인 예를 적용한다.

FCM 기반 퍼지 뉴럴 네트워크의 진화론적 최적화 (Genetically Optimization of Fuzzy C-Means Clustering based Fuzzy Neural Networks)

  • 최정내;오성권
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.405-406
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    • 2007
  • 본 논문에서는 FCM 기반 퍼지 뉴럴네트워크 구조를 제안하고 진화 알고리즘을 이용한 FCM 기반 퍼지 뉴럴네트워크의 구조와 파라미터의 최적화 방법을 제시한다. 클러스터링 알고리즘은 퍼지 뉴럴 네트워크에서 멤버쉽함수의 중심점과 반경 등을 결정하는 학습에 일반적으로 사용된다. 제안된 FCM 기반 뉴럴 네트워크에서 멤버쉽함수는 가우시안, 삼각형 타입등의 정해진 형태를 사용하지 않고 데이터들 사이의 거리에 관계된 계산을 수행하는 FCM에 의해 결정된다. 후반부는 상수형, 선형, 2차식 등의 다양한 다항식 구조로 표현될 수 있으며 다항식의 계수는 LSE를 이용하여 결정한다. FCM 기반 퍼지 뉴럴 네트워크는 퍼지규칙의 수, 입력변수의 선택, 후반부 다항식의 차수, FCM의 퍼지화 계수의 결정은 성능에 많은 차이가 있으며 이러한 구조와 파라미터의 최적화가 요구된다. 본 논문에서는 유전자 알고리즘을 이용하여 FCM 기반 퍼지뉴럴네트워크의 구조에 관련된 입력변수의 수, 퍼지규칙의 수 그리고 후반부 다항식의 차수와 파라미터에 관련된 퍼지화 계수를 최적화 한다. 제안된 방법은 비선형 시스템의 모델링에 적용하여 성능을 분석하였다.

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확장 칼만필터를 이용한 온라인 퍼지 모델링 알고리즘에 대한 연구 (A Study on On-line modeling of Fuzzy System via Extended Kalman Filter)

  • 김은태
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제40권5호
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    • pp.250-258
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    • 2003
  • 본 논문에서는 퍼지 모델의 온라인 동정 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 고려하는 퍼지 모델은 후건부가 싱글톤인 퍼지 시스템으로 퍼지 기저함수의 선형 합으로 표현된다. 온라인 동정을 위해서 제곱 코사인 소속함수를 제안한다. 제곱 코사인 함수는 다른 소속함수에 비해 적은 파라미터를 갖으며 전 구간에서 미분 가능한 특징을 갖는다. 퍼지 모델의 파라미터는 그레디언트 하강법과 확장칼만필터를 이용하여 온라인으로 결정한다. 끝으로 컴퓨터 모의 실험을 통하여 제안한 방법의 타당성을 확인한다.