• 제목/요약/키워드: 퍼지모형

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홍수예보를 위한 통합저류함수모형의 퍼지제어 (I) - 이론 및 모형의 수립 - (Integrated Storage Function Model with Fuzzy Control for Flood Forecasting (I) - Theory and Proposal of Model -)

  • 이정규;김한섭
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제33권6호
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    • pp.689-699
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    • 2000
  • 본 논문에서는 홍수유출의 해석·예측을 위한 홍수추적 모형으로서 현재 국내에서 널리 이용되고 있는 저류함수모형을 개선하였다. 유출 해석의 정확성에 가장 큰 영향을 미치는 요인 중의 하나인 매개변수 산정에 최적화기법을 도입하여 기존의 경험식 등에 의한 매개변수 결정의 비객관성을 개선하였으며, 결정된 매개변수들을 시변성으로 취급하고 이의 실시간 자동보정에 퍼지제어를 사용하여 시간에 따른 유역의 변동 특성에 적절히 대응 할 수 있도록 하였다. 또한 홍수유출 해석시 가장 까다로운 문제점 중의 하나인 잔유역 유입량의 처리를 위하여 유역모형과 하도모형을 하나의 단일모형으로 하는 통합저류함수모형을 제안하였다.

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퍼지 융합 등식 제약식을 갖는 퍼지 선형계획법 문제 (A Fuzzy Linear Programming Problem with Fuzzy Convergent Equality Constraints)

  • 오세호
    • 한국융합학회논문지
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    • 제6권5호
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    • pp.227-232
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    • 2015
  • 퍼지 선형계획법은 불확실성하에서의 문제들을 해결하는데 유용한 의사결정 모형이다. 본 연구에서는 목적함수 값이 퍼지수이고 우변 상수도 퍼지수인 융합 등식 제약식을 갖는 퍼지 선형계획법 문제를 다룬다. 연구의 목적은 퍼지 해를 정의하고 그것을 구하는 절차를 모색하는 것이다. 목적함수 값에 대한 소속 함수로 부분 선형함수를, 제약식의 소속 함수로는 사다리꼴 함수를 도입한다. 사다리꼴 함수는 구간별 선형 함수 들로 나누어 나타낼 수 있다. 따라서 모든 소속 함수들을 선형식 들로 대체함으로써 퍼지 선형계획 모형을 Zimmermann의 대칭 선형 모형으로 바꿀 수 있다. 여기에 최대-최소 기준을 적용하여 일반 선형계획법 문제를 도출해 내고, 이 문제의 최적해로부터 원 문제의 퍼지 해를 얻게 된다. 본 논문에서는 사다리꼴 소속 함수에 대해 살펴보았는데 앞으로는 오목 부분 선형함수와 같은 좀 더 일반화된 소속 함수에 대한 연구가 필요하다.

Takagi-Sugeno 추론기법과 신경망을 연계한 뉴로-퍼지 홍수예측 모형의 구축 및 적용 (II) : 실제 유역에 대한 적용 및 검증 (Establishment and Application of Neuro-Fuzzy Flood Forecasting Model by Linking Takagi-Sugeno Inference with Neural Network (II) : Application and Verification)

  • 최승용;한건연
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제44권7호
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    • pp.537-551
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    • 2011
  • 본 연구에서는 앞선 연구를 통해 선정된 최적 입력 자료 조합을 이용하여 한강수계의 왕숙천과 금강유역의 갑천에 대한 Takagi-Sugeno 퍼지기법과 신경망을 연계한 뉴로-퍼지 홍수예측 모형을 구축하였다. 구축된 뉴로-퍼지 홍수예측 모형을 한강수계의 왕숙천과 금강유역의 갑천에 적용하여 30분, 60분, 90분, 120분, 150분, 180분의 선행시간에 대해 각각 홍수예측을 수행하였다. 선행시간별 예측수위를 관측수위와 비교한 결과 안정되고 정확도 높은 홍수예측을 하는 것을 확인할 수 있었다. 추가적으로 정량적 평가를 위해 평균제곱근 오차(Root Mean Square Error)와 같은 통계지표를 산정하여 모형의 적용성을 검증하였다. 검증 결과 모든 통계지표에서 큰 오차 없이 성공적으로 홍수예측이 모의됨을 확인할 수 있었다. 본 연구결과는 향후 중소하천에서 충분한 선행시간을 확보한 정확도 높은 홍수정보시스템의 구축에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

저류함수법의 시변성 매개변수 조정에 퍼지이론 도입에 관한 연구 (A Study on the Introduction of Fuzzy Theory to the Adjustment of Time-Variant Parameter of Storage Function Method)

  • 이정규;이창해
    • 물과 미래
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    • 제29권4호
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    • pp.149-160
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    • 1996
  • 저류함수모형의 매개변수는 호우사상법, 유출시간별 변화를 반영하지 못하는 상수값을 가지므로 일반적으로 모형의 계산결과에 오차가 크게 나타난다. 본 연구에서 강우-유출의 개념적 모형인 저류함수모형을 개선하여 시변성 매개변수를 도입한 수정저류함수모형을 제안하였다. 제안된 모형은 시변성 매개변수의 실시간 제어방법으로 퍼지추론을 도입하였으며, 모형의 적용타당성은 금강수계의 보청천유역에 대한 호우사상을 이용하여 검토되었다. 퍼지제어에 의한 수정저류함수모형으로 예측된 유출수문곡선의 형태와 첨두유량은 기존모형의 결과보다관측치에 잘 일치하였다.

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퍼지 적응 제어를 이용한 전력게통 주파수 안정화의 비선형 2기 5모선 모의 적용 (Frequency Stabilization of a Nonlinear Two-Generator Five-Bus Power System using Adaptive Fuzzy Control)

  • 문운철
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제27권9호
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    • pp.952-960
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    • 2000
  • 본 논문에서는 퍼지 자동회귀 이동평균 (Fuzzy Auto-Regressive Moving Average, FARMA)제어기를 전력계통의 비선형 2기 5모선 (Two Machine - Five Bus)모형의 주파수 안정화에 적용한 결과를 제시한다 퍼지 자동회귀 이동 평균 제어기는 기존의 전문가에 의존하였던 퍼지제어 규칙을 실시간으로 형성해 나가는 구조이다. 복잡성, 비선형성 등 전력계통의 일반적인 특징들을 기술하고, 그 특징을 표현할 수 있는 비선형 2기5모선 모형을 제시한다. 제시된 모형을 바탕으로 기존 제어 방식과의 성능 비교를 실시하였고, 이를 통하여 FARMA 제어기의 우수성을 확인하였다.

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자료기반 실시간 홍수예측 모형의 비교·검토 (Comparison of Data-based Real-Time Flood Forecasting Model)

  • 최현구;한건연;노홍식;박세진
    • 대한토목학회논문집
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    • 제33권5호
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    • pp.1809-1827
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    • 2013
  • 기후변화로 인해 발생하는 이상홍수에 대비하기 위해서는 다양한 대책을 강구할 필요가 있다. 그 중 비구조적 대책으로 홍수예경보시스템을 구축하여 홍수에 대비할 수 있도록 하는 것이 중요하다. 본 연구의 목적은 실시간 홍수예측 시스템을 구축하기 위해 뉴로-퍼지 모형과 다중선형회귀 모형을 비교하여 우수한 실시간 홍수예측 모형을 개발하는데 있다. 이를 위해 같은 입력자료를 사용하여 뉴로-퍼지 모형과 다중선형회귀 모형을 구축하고 낙동강 유역의 다양한 홍수사상에 대해 적용하였다. 모의결과 뉴로-퍼지 모형이 다중선형회귀 모형보다 좀 더 나은 예측 결과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구는 향후 낙동강 유역의 충분한 선행시간을 확보한 정확도 높은 홍수정보시스템의 구축에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

퍼지신경망 모형을 이용한 헤지펀드의 생존여부 예측 (Using fuzzy-neural network to predict hedge fund survival)

  • 이광재;이현준;오경주
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제26권6호
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    • pp.1189-1198
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    • 2015
  • 글로벌 금융 위기 발생으로 헤지펀드의 영향력이 증가하면서 헤지펀드의 위험도와 생존여부를 가늠할 새로운 접근법이 필요하게 되었다. 본 연구에서는 헤지펀드의 데이터를 입력값으로 하는 퍼지신경망 모형을 통해 헤지펀드의 생존여부를 예측한다. 헤지펀드의 데이터는 그 변수가 불명확하고 내재적인 불확실성을 가지고 있어 생존 여부의 경계를 설정하는데 어려움이 있다. 따라서 생존 여부를 소속정도로 평가하여 불확실성을 모사할 수 있는 퍼지신경망 모형을 적용하여 예측하고 정확도를 평가한다. 또한 다른 인공지능 방법론들을 이용하여 평가한 결과와 제시한 모형의 성과를 비교하여 그 차이점을 확인한다. 본 연구의 실험결과를 통해 퍼지신경망 모형의 예측력을 확인했으며, 향후 투자자들이 헤지펀드 투자에 대한 의사를 결정하는데 도움을 줄 것으로 기대한다.

퍼지(평균지수변환)DEA모형과 교차효율성모형을 이용한 클러스터링측정에 대한 실증적 비교연구 (An Empirical Comparative Study on the Clustering Measurement Using Fuzzy(Average Index Transformation) DEA and Cross-efficiency Models)

  • 박노경
    • 한국항만경제학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.85-110
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    • 2015
  • 본 논문에서는 아시아 컨테이너항만들 간의 클러스터링 추세를 분석하기 위해서 퍼지(평균지수변환)DEA모형과 교차효율성모형에 대해서 이론적으로 설명하고, 아시아 38개 컨테이너항만들의 12년간 자료를 4개의 투입요소(선석길이, 수심, 총면적, 크레인 수), 1개의 산출요소(컨테이너화물처리량)를 이용하여 국내항만(부산, 인천, 광양항)들이 어떤 항만들과 클러스터링 해야만 하는지에 대한 측정방법을 실증적으로 보여 주고 분석하였다. 실증분석의 주요한 결과는 다음과 같다. 첫째, 퍼지(평균지수변환)DEA모형에 의한 클러스터링 추세분석에서 국내항만들은 클러스터링을 통해서 효율성을 증대[부산항(56.29%), 인천항(57.96%), 광양항(66.80%)]시 킬 수 있는 것으로 나타났다. 둘째, 원자료를 이용한 교차효율성 모형을 이용한 클러스터링분석에서는 부산항(홍콩, 코오베, 마닐라, 싱가포르, 카오슝, 림찬방, 방콕항), 인천항(아카바, 담만, 카라치, 모하메드 빈 오아심, 다바오), 광양항(담만, 요코하마, 나고야, 킬롱, 카오슝, 방콕항)과 각각 클러스터링을 해야만 하는 것으로 나타났다. 셋째, 퍼지(평균지수변환)DEA모형에 교차효율성 모형을 접목시킨 모형에서는 부산항은 71.38%, 인천항은 103.89%, 광양항은 168.55% 증가가 이루어 졌다. 넷째, 효율성 순위를 검정한 윌콕슨부호순위검정에서는, 세 가지 모형사이의 효율성 순위에 대해서는 약 66%-67% 수준에서 순위에 차이가 없는 것으로 나타났다. 본 논문이 갖는 정책적인 함의는 첫째, 항만정책입안자들이 본 연구에서 사용한 두 가지 모형과 접목시킨 모형을 항만의 클러스터링 정책에 도입하여 해당항만이 발전할 수 있는 전략을 수립하고 이행해 나가야만 한다는 점이다. 둘째, 본 논문의 실증분석결과 국내항만들의 참조항만, 클러스터링항만들로서 나타난 아시아항만들에 대하여, 그들 항만들의 항만개발, 운영에 대한 내용을 정밀하게 분석하고 도입하여 실시하는 것이 필요하다.

ANFIS 기반 분류모형의 설계 및 성능평가 (Design and Evaluation of ANFIS-based Classification Model)

  • 송희석;김재경
    • 지능정보연구
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    • 제15권3호
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    • pp.151-165
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    • 2009
  • 퍼지신경망 모형은 인공신경망의 네트워크 구조 표현방법 및 학습알고리듬과 퍼지시스템의 추론방법을 통합한 모형으로 제어 및 예측분야에 성공적으로 적용되고 있다. 본 연구에서는 퍼지신경망 모형 중 우수한 예측정확도로 인해 최근 각광받고 있는ANFIS (Adaptive Network-based Fuzzy Inference System)모형을 기반으로 하는 분류모형을 설계하고 기존의 분류기법(C5.0 의사결정나무)과 비교하여 분류 정확성 관점에서 평가한다. ANFIS 추론의 경우, 최종 결과값이 계급값이 아닌 연속형 변수값을 취하게 되므로 산출된 결과값을 이용하여 적절한 계급값을 할당하는 과정이 필요하다. 본 연구에서는 의사결정나무기법을 이용하여 계급값을 할당하는 방식과 군집분석을 이용하여 계급값을 할당하는 두 가지 방식을 제안하고 두 가지 데이터 세트에 적용하여 ANFIS를 기반으로 한 분류모형의 정확도를 평가하였다.

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