• 제목/요약/키워드: 퍼지구조모델

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유전자 알고리즘을 사용한 퍼지-뉴럴네트워크 구조의 최적모델과 비선형공정시스템으로의 응용 (The Optimal Model of Fuzzy-Neural Network Structure using Genetic Algorithm and Its Application to Nonlinear Process System)

  • 최재호;오성권;안태천;황형수
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 1996년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.302-305
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    • 1996
  • In this paper, an optimal identification method using fuzzy-neural networks is proposed for modeling of nonlinear complex systems. The proposed fuzzy-neural modeling implements system structure and parameter identification using the intelligent schemes together with optimization theory, linguistic fuzzy implication rules, and neural networks(NNs) from input and output data of processes. Inference type for this fuzzy-neural modeling is presented as simplified inference. To obtain optimal model, the learning rates and momentum coefficients of fuzz-neural networks(FNNs) and parameters of membership function are tuned using genetic algorithm(GAs). For the purpose of its application to nonlinear processes, data for route choice of traffic problems and those for activated sludge process of sewage treatment system are used for the purpose of evaluating the performance of the proposed fuzzy-neural network modeling. The show that the proposed method can produce the intelligence model w th higher accuracy than other works achieved previously.

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단상 계통의 주파수 변화시 개선된 위상검출 기법 (Improved Phase Detection Technique under Frequency Variation of Single-Phase Power System)

  • 박진상;이동춘
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 2013년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.506-507
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    • 2013
  • 본 논문은 단상 전원 시스템에서 입력전원의 위상각 추정에 2차 일반화 적분기(Second-Order Generalized Integrator - SOGI)를 기반으로 하는 적응 필터구조를 적용한다. SOGI 출력은 전원 위상각과 관련되고, 올바른 출력을 위해서는 중심 주파수 ${\omega}^{\prime}$이 전원 주파수를 빠르게 추정할 수 있도록 FLL(Frequency Locked Loop)제어가 필요하다. SOGI-FLL의 기존의 방법과는 다르게 비선형 특성이 강한 주파수 동기화 동특성 모델에 퍼지제어를 적용함으로써 복잡한 선형화 과정이 필요하지 않으며, 실시간 이득 조절로 빠르게 전원 주파수 추정을 할 수 있는데 이는 최종적으로 빠른 전원 위상각 추정을 의미한다. 제안된 방법에 대해서 시뮬레이션을 통하여 그 타당성을 검증한다.

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미지의 환경하에서 휴머노이드 로봇의 안정적인 보행을 위한 제어 방법 연구 (Study on Control Method for Stable Walking of Humanoid Robot in Various Environments)

  • 황상현;곽환주;박귀태
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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    • pp.1744-1745
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    • 2007
  • 휴머노이드 로봇은 높은 자유도 때문에 생기는 비선형성 때문에, 안정성을 보장하는 것은 중요한 연구 분야중 하나이다. 또한 안정적인 보행을 하기위해서 미지의 환경하에서 발의 착지는 첫 번째 단계중 하나이다. 그러나, 이족보행 로봇은 반작용 없이 안정적인 발의 착지를 하기 위한 정보를 얻는것이 쉽지 않기 때문에, 착지에 관한 많은 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러므로, 본 논문에서는 퍼지 시스템을 이용한 실시간 착지 제어 방법에 대해 제안하였다. 실시간 착지 제어는 다양한 지면의 조건에서 안정성을 갖고 있어야 하는 제약 조건을 갖는다. 이전까지의 연구에서는 실시간 착지제어에 관한 방법이 매우 전무하고 부가적인 기계적 장비를 (특수한 발의 구조) 필요로 하였다. 그러나, 본 논문에서는 힘 센서만을 사용하여 다양한 환경이 인식될수 있게 하였다. 제안된 방법은 19 자유도를 갖는 휴머노이드 모델을 통해 실험되었다.

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병렬구조 TSK 퍼지 모델을 이용한 선박용 기름배출 감시장치의 실시간 기름농도 예측모델 (On-line Prediction Model of Oil Content in Oil Discharge Monitoring Equipment Using Parallel TSK Fuzzy Modeling)

  • 백경동;조재우;최문호;김성신
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.12-17
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    • 2010
  • The oil tanker ship over 150GRT must equip oil content meter which satisfy requirements of revised MARPOL 73/78. Online measurement of oil content in complex samples is required to have fast response, continuous measurement, and satisfaction of ${\pm}10ppm$ or ${\pm}10%$ error in this field. The research of this paper is to develop oil content measurement system using analysis of light transmission and scattering among turbidity measurement methods. Light transmission and scattering are analytical methods commonly used in instrumentation for online turbidity measurement of oil in water. Gasoline is experimented as a sample and the oil content approximately ranged from 14ppm to 600ppm. TSK Fuzzy Model may be suitable to associate variously derived spectral signals with specific content of oil having various interfering factors. Proposed Parallel TSK Fuzzy Model is reasonably used to classify oil content in comparison with other models. Those measurement methods would be effectively applied and commercialized to oil content meter that is key components of oil discharge monitoring control equipment.

퍼지 QFD를 활용한 공공부문 정보화 성과 측정범주 중요도 도출 (The Fuzzy QFD Approach to Importance the Public Sector Information Performance Measurement Category)

  • 오진석;송영일
    • 경영정보학연구
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    • 제12권2호
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    • pp.189-203
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    • 2010
  • 민간 및 정부 전 분야에 걸쳐서 정보화사업에 대해 많은 투자가 이루어지고 있으며, 이에 대한 투자대비 성과를 측정하고자 많은 노력들이 수행되고 있다. 정보화사업에 대한 평가는 크게 수준평가와 성과평가로 구분되고 있으며, 수준평가는 정부차원으로 매년 측정하고 성과평가는 자체 평가로 수행되고 있다. 공공부문에 있어서는 범정부 성과참조모델(Performance Reference Model: PRM) ver. 2.0이 개발되어 공통 참조모델로써 정보화 성과평가의 기준을 제시하고 있다. 범정부 PRM은 가장 근간이 되는 평가분류체계와 표준 가시경로 및 성과관리 표준 양식으로 구성되어 있으며, 이를 통해 성과요소들을 분류하고 인과관계를 정의하고 있다. 효율적인 정보화사업을 관리하기 위해서는 성과에 대한 평가를 객관적으로 할 수 있는 정량적인 수치화가 필요하다. 범정부 PRM은 평가분류체계에서 측정범주는 제공하고 있지만, 측정범주별 적용기준에 대한 상대적 중요도는 제시하지 못하고 있다. 이에 본 연구에서는 공공부문 정보화사업의 성과평가의 공통기준으로 적용되고 있는 범정부 PRM의 측정범주에 대한 중요도 평가 및 우선순위를 도출하고자 한다. 연구모형은 Fuzzy QFD (Quality Function Deployment)를 이용하였으며, 측정범주의 중요도 도출시 범정부 PRM의 개발목적을 잘 반영할 수 있도록 설계하였다. 전문가의 의견을 수렴함에 있어 불확실성과 모호성을 최소화시키기 위하여 퍼지이론을 접목한 Fuzzy AHP(Analytic Hierarchy Process)와 FPP(Fuzzy Preference Programming) 방법을 적용하였다. 범정부 PRM의 개발목적에서는 성과관리 참조모델로써의 가장 기본적인 요구사항이라 할 수 있는 "정보화 성과관리를 위한 표준모형 제공"이 가장 중요한 요소로 도출되고 있다. 측정범주에 서는 고객영역에서 "서비스 품질"이 가장 높은 우선순위를 보이고 있다. 정보시스템의 서비스에 대한 품질 관리 및 향상방안에 보다 많은 투자와 노력이 필요함을 엿볼 수 있다. 범정부 PRM의 측정범주에 대한 중요도는 정부 및 공공기관에 공통의 평가기준을 제공할 수 있으며, 이를 통해 자체 평가결과를 상호 비교하여 보완/발전시킬 수 있는 기회를 제공한다. 향후 연구시 성과분류체계의 구조모형에 대한 정량적인 인과관계를 규명한다면, 범정부 PRM은 보다 객관적이고 효율적인 참조모델로 발전할 수 있을 것이다.

인공지능을 이용한 3차원 구조물의 최적화 설계 : 마이크로 가속도계에 적용 (Optimal Design for 3D Structures Using Artificial Intelligence : Its Application to Micro Accelerometer)

  • Lee, Joon-Seong
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제14권4호
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    • pp.445-450
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    • 2004
  • 본 논문은 실질적인 최적화 구조물의 설계를 위한 시스템에 대한 것으로 퍼지이론에 바탕을 둔 자동 유한요소 생성 망 기술과 계산 기하학적 기술, 해석코드 및 솔리드모델러를 시스템에 통합시켰다. 최적해 또는 만족해는 자동해석 시스템과 함께 탐색공간을 위한 유전자 알고리즘을 이용하여 자동적으로 탐색되어 진다. 또한, 유전자 알고리즘을 이용함으로써 본 설계 시스템은 다차원 해를 얻을 수 있다. 개발된 시스템은 터널전류에 바탕을 둔 마이크로 가속도계의 형상설계에 적용하였다.

인공신경망과 유전자알고리즘을 이용한 수위예측에 관한 연구 (Study on Water Stage Prediction by Artificial Neural Network and Genetic Algorithm)

  • 여운기;지홍기;이순탁
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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    • pp.1159-1163
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    • 2010
  • 최근의 극심한 기상이변으로 인하여 발생되는 유출량의 예측에 관한 사항은 치수 이수는 물론 방재의 측면에서도 역시 매우 중요한 관심사로 부각되고 있다. 강우-유출 관계는 유역의 수많은 시 공간적 변수들에 의해 영향을 받기 때문에 매우 복잡하여 예측하기 힘든 요소이다. 과거에는 추계학적 예측모형이나 확정론적 예측모형 혹은 경험적 모형 등을 사용하여 유출량을 예측하였으나 최근에는 인공신경망과 퍼지모형 그리고 유전자 알고리즘과 같은 인공지능기반의 모형들이 많이 사용되고 있다. 하지만 유출량을 예측하고자 할 때 학습자료 및 검정자료로써 사용되는 유출량은 수위-유량 관계곡선식으로부터 구하는 경우가 대부분으로 이렇게 유도된 유출량의 경우 오차가 크기 때문에 그 신뢰성에 문제가 있을 것으로 판단된다. 따라서 본 논문에서는 선행우량 및 수위자료로부터 단시간 수위예측에 관해 연구하였다. 신경망은 과거자료의 입 출력 패턴에서 정보를 추출하여 지식으로 보유하고, 이를 근거로 새로운 상황에 대한 해답을 제시하도록 하는 인공지능분야의 학습기법으로 인간이 과거의 경험과 훈련으로 지식을 축적하듯이 시스템의 입 출력에 의하여 연결강도를 최적화함으로서 모형의 구조를 스스로 조직화하기 때문에 모형의 구조에 적합한 최적 매개변수를 추정할 수 있다. 따라서 정확한 예측이 어려운 하천수위를 과거의 자료로 부터 학습된 신경망의 수학적 알고리즘을 통해 유출량의 예측에 적용할 수 있을 것이다. 유전자 알고리즘은 적자생존의 생물학 원리에 바탕을 둔 최적화 기법중의 하나로 자연계의 생명체 중 환경에 잘 적응한 개체가 좀 더 많은 자손을 남길 수 있다는 자연선택 과정과 유전자의 변화를 통해서 좋은 방향으로 발전해 나간다는 자연 진화의 과정인 자연계의 유전자 메커니즘에 바탕을 둔 탐색 알고리즘이다. 즉, 자연계의 유전과 진화 메커니즘을 공학적으로 모델화함으로써 잠재적인 해의 후보들을 모아 군집을 형성한 뒤 서로간의 교배 혹은 변이를 통해서 최적 해를 찾는 계산 모델이다. 따라서 본 연구에서는 인공신경망의 가중치를 유전자 알고리즘에 의해 최적화시킨후 오류역전파알고리즘에 의해 신경망의 학습을 진행하는 모형으로 감천유역의 선산수위표지점의 수위를 1시간~6시간까지 예측하였다.

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적응형 뉴로-퍼지 기법을 이용한 수문자료 결측치 추정에 관한 연구 (A Study on the Estimation of Missing Hydrological Data Using Adaptive Network-based Fuzzy Inference System(ANFIS))

  • 신희재;이태희
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.264-264
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    • 2020
  • 최근 기후변화로 우리나라는 과거에 비해 태풍이나 국지성 집중호우 및 가뭄 등 극심한 수문현상이 빈번하게 발생하고 그 피해가 더욱 커지고 있는 추세이다. 특히 우리나라의 경우 산지가 많으며 대부분의 하천이 유역면적이 작고 유로연장이 짧아 단시간에 유출이 발생하며 수문학적 특성이 연중 큰 편차를 보이고 있다. 이러한 이상기후에 따른 수문현상 파악 및 피해 경감을 위해 신뢰성 있는 수문자료는 매우 중요하다. 따라서 수문자료에 대한 품질관리는 필수적이지만 자료 결측 및 오측에 대한 신뢰성 높은 품질관리가 이뤄지지 못하고 있는 실정이다. 현재 수위자료의 결측이 발생한 경우 해당 관측소의 수위 자료를 사용해 선형보간 및 운형자법으로 수정하거나 상·하류 관측소의 관계를 이용하여 회귀분석을 통해 자료 결측의 수정 및 보완을 수행하는 등 담당자의 주관적 판단에 의존하고 있다. 본 논문에서는 신뢰성 높은 수문자료의 결측치 보완 및 예측을 위한 방안을 제시하고자 상류의 관측소의 수문자료를 이용한 하류의 단시간 수문 자료예측에 관한 연구를 수행하였다. 이를 위해 자료지향형 모델인 적응형 뉴로-퍼지 기법(Adaptive Network-based Fuzzy Inference System, ANFIS)을 이용한 모형을 적용하였다. 기존의 연구에서 가장 일반적으로 사용되는 물리적 모형은 수문자료를 활용하여 수위 및 유출을 산정함에 있어 매개변수의 결정이 어렵고 많은 오차들을 내포하고 있다. 본 연구에서 사용한 ANFIS는 입력자료와 출력자료만을 고려하여 구축할 수 있기 때문에 자료 수집단계에서 유역의 물리적 자료 및 지형 자료와 같은 방대한 양의 자료 수집이 필요가 없다. 이후 모형이 구축이 된다면 입·출력 자료만을 이용하여 신뢰성 높은 결과를 획득할 수 있지만 입력 자료의 품질에 따라 결과가 좌우되기 때문에 자료의 구성이 매우 중요하다. 본 연구에서는 ANFIS를 통해 무주남대천 유역의 무주군(여의교) 관측소의 수위자료를 입력자료를 사용하여 하류에 위치한 무주군(취수장) 관측소의 수문자료의 결측 보완 및 예측하는 모형을 구축하고 모형의 구조 변화를 통해 가장 정확도 높은 모형을 결정하였다.

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축약형 신경망과 휴리스틱 검색에 의한 소프트웨어 공수 예측모델 (Parsimonious Neural Network and Heuristic Search Method for Software Effort Estimation Model)

  • 전응섭
    • 정보처리학회논문지D
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    • 제8D권2호
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    • pp.154-165
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    • 2001
  • 소프트웨어공수 예 에 관한 전공적인 모델링의 한계점을 극복하기 위해 사례기반과 신경망 그리고 퍼지이론 및 전문가 시스템 등 인공지능 기법을 이용한 연구들이 제시되고 있다. 특히 신경망을 이용한 공수예측 모델들이 예측력에 있어서 전통적인 모델들 보다 우수한 예측결과를 제시하고 있다. 그러나 이들 신경망 모델에 있어서도 고려되어야 할 점은 입력 데이터의 노이즈와 모델 설계 및 사용에 있어서 유연성 및 요율성 측면이 제기되고 있다. 본 연구에서는 이러한 기존의 신경망모델의 효율성 향상을 위한 새로운 방안으로 최적의 축약형 모델구조와 이에 관련된 최적 사례들을 사용하기 위한 사례기반 휴리스틱 검색기법을 제시한다. 30여개의 실제로 수행된 프로젝트의예측결과를 통해 최적사례 기반 축약형 신경망 모델의 결과가 저통적인 COCOMO 모델 그리고 기존의 신경망 모델과 비교해서 예측력과 모델의 유연성이 좋아졌음은 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서 새롭게 제시한 축약형 모델과 최적사례기반 접근 방법은 급변하는 정보시스템 패러다임하에서도 유용하게 사용될 수있을 것이다.있을 것이다.

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A Self-Organizing Model Based Rate Control Algorithm for MPEG-4 Video Coding

  • Zhang, Zhi-Ming;Chang, Seung-Gi;Park, Jeong-Hoon;Kim, Yong-Je
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제40권1호
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    • pp.72-78
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    • 2003
  • 본 논문에서는 자기구성 뉴로퍼지 네트워크를 이용한 MPEG-4 비트율 제어알고리즘을 제안한다. 경험적인 수식을 바탕으로 rate-distortion(RD) 모델을 구성하는 일반적인 방법과는 달리 제안하는 알고리즘의 기본적인 아이디어는 온라인으로 RD모델을 스스로 구성하고 매 프레임마다 그 구조를 적응적으로 업데이트하는 SOLPN을 이용해 RD 모델을 구현하는 것으로 많은 비트율 제어 방식 중 프레임을 기반으로 한 비트율 제어만을 본 논문에서는 고려한다. 특히 이 알고리즘은 오프라인에서 미리 트레이닝하는 것이 필요가 없기 때문에 실시간 코딩에도 적용 가능하다. VM18.0과의 비교 실험 결과들을 보면 본 논문에서 제안하는 비트율제어 알고리즘이 VMl8.0〔16〕에 비해 주관적인 화질 향상뿐만 아니라 적은 프레임 스킵(franc skip)과 높은 PSNR을 나타낸다.