이 글에서는 퍼지이론의 양대부류인 퍼지집합론과 퍼지척도 및 퍼지적분에 대하여 정의 및 기본적 성질을 간략히 소개하였다. 이러한 이론들의 주된 응용분야가 제어와 평가문제로부터 점점 다양한 분야(예를 들면, 자연언어 처리, 퍼지컴퓨터, 경제학, 심리학 등)로 확산되고 있는 현시점에서, 보다 많은 사람들이 퍼지이론에 관신을 갖게 되는데 조금이나마 도움이 됐으면 한다. 최근 우리들의 관심 중 많은 부분이 지적시스템(intelligent system)의 구현에 쏠리고 있음을 감안할 때, 이러한 퍼지이론은 신경회로망이론, 유전자 알고리즘 및 카오스이론과 더불어 지적시스템의 구현을 위한 충분한 도구로서 혹은 방법론으로서 크게 공헌하리라 생각한다.
Zadeh(1965)에 의하여 도입된 퍼지이론은 최근 컴퓨터공학이나 산업공학에 응용되기 시작하면서 그 유용성이 확인된 후 여러 분야에서 관심을 갖기 시작한 새로운 이론이다. 특히 제 산업분야에서 나타나는 통계모델의 정확한 분석을 위한 퍼지이론의 이용은 그들 분야의 발전은 물론 새로운 통계분석 방법을 제시하는데 큰 의의가 있다하겠다. 이와 같은 중요성에 비추어 퍼지이론을 이용한 통계 분석을 학생들에게 효과적으로 학습시키는 것은 매우 중요한 일로서 이 연구는 통계분석방법을 퍼지이론으로 이해하고 또한 새로운 통계적 퍼지 모델을 어떻게 개발하고 응용할 것인가를 제시하고자 하는 교과목 연구이다. 이 연구가 향후 다양한 시대적 요구에 부응하는 새로운 교과목 개발의 전기가 되기를 기대한다.
본 학술기사에서는 최근 구조공학에 응용이 활성화되고 있는 퍼지 이론에 대하여 간단히 설명을 하였다. 그리고 퍼지이론의 구조공학 적용 예로, 본 저자가 수행한 퍼지이론을 이용한 원형 CFT의 구속응력 평가 과정을 간략히 소개하였다. 이 예에서도 알 수 있듯이 퍼지이론은 부정확성, 지식의 부족, 애매함에 기인하는 불확실성을 다루는데 있어 적합한 것을 알 수 있으며, 여러 불확성에 인하여 발생하는 오차를 줄이는데 적합한 것으로 판단된다.
실제 구조물에 있어 확률, 통계 및 이론으로 구해진 랜덤성을 갖는 객관적 불확실성뿐만 아니라 설계자의 경험이나 공학적 판단에 의해 주관적으로 평가되는 인간오차나 시공중의 과오 또는 구조설계에 미치는 사회적, 정치적 및 경제적 요청 등의 퍼지성을 갖는 주관적 불확실성이 존재하기 때문에 현실적으로 랜덤성과 퍼지성을 동시에 고려한 실뢰성평가 즉, 안전성평가에 대한 퍼지이론의 도입이 필수 불가결하다. 따라서 본 연구에서는 기존 구조물의 객관적·주관적 불확실성을 동시에 고려한 신뢰성해석방법으로 베이즈의 의사결정이론에 퍼지이론을 병합한 퍼지-베이즈 신뢰성해석 알고리즘을 개발하여 건축구조물의 신뢰성평가 및 안전성평가에 적용하여 분석하였다.
본 논문은 자데교수에 의해 소개된 퍼지집합을 정의하면서 시작된 퍼지이론과 도이거넌과 팔마건에 의해 발전된 지식공간의 수학교육의 교수학습에 효과적으로 적용될 수 있는 모색하고자 하는 의도로 새로운 이론을 소개한다. 특히, 위 두 이론은 평가부분에서 현재의 평가방법이 해결할 수 없는 부분을 접근하여 수학 학습 평가의 새로운 장을 열 것으로 기대한다.
오늘날 많은 공학적인 문제들이 지난 수십년간 발전되어온 확률이론에 근거하여 점차적으로 개선되고 있다. 그러나 공학분야에서의 불확실성을 확률론에 의거하여 해결하는 방법이 많은 분야에서 발전을 가져왔지만, 정확히 규명되지 않은 분야에서의 불확실성의 취급에는 확률론과 같은 전통적인 방법만으로는 해결하기 곤란한 분야가 있다. 퍼그리(Pugsley)는 이러한 불확실성을 "Engineering Climatoloty"라고 표현하였으며, 기술자의 경험과 판단에 의하여 평가되어야 한다고 하였다. 본 글에서는 퍼지이론의 기본개념을 설명하고, 퍼지이론의 응용에 관하여 고찰해 보기로 한다.
퍼지집합은 언어의 의미와 개념속에 포함되어 있는 모호성을 정량적으로 표현하기 위한 집합개념으로서 매우 자연스럽고 어느 누구나 쉽게 이해할 수 있는 이론이다. 일반적으로 퍼지집합은 기존의 Crisp 집합을 확장한 것으로서 부분집합과 정의함수를 1대 1로 대응시키는 것이다. 본 고는 퍼지집합론과 퍼지논리에 대한 기본적인 개념과 퍼지제어이론을 적용한 산업용 응용사례에 대하여 기술한다.
본 논문은 각종 보조설비가 연계된 열병합발전시스템에서 가능성 퍼지이론을 이용한 단기운전계획 수립을 나타내고 있다. 가능성 퍼지이론은 계수에 퍼지성을 부여하여 해의 가능성의 범위를 구하는 이론으로서 논문에서는 열출력의 최대값에 퍼지성을 부여하였다. 시뮬레이션은 각 시간대별 열출력의 운전가능범위를 구하는 방향으로 수행되어졌으며 그 결과로서 유연한 운전범위 값을 얻었으며 효과적인 운전계획이 수립되었다.
본 논문은 요즘 유행하는 웰빙(Well Being)에 대한 관심과 점점 고조되는 사람의 체질구분에 대해 퍼지이론(Fuzzy Theory)를 통해 연구하였다. 또한 각 체질구분에 따른 음식궁합을 따져서 보다 개인적 웰빙음식이 무엇이 있나에 대해 연구하였다. 사람마다 각각에 체질을 가지고 있다. 또한 자신의 체질이 아니더라도, 다른 체질에 대한 특성을 가질 수 있다. 이런 점에서 퍼지이론을 사용하여 체질을 구분할 수 있다. 퍼지이론의 큰 장점이 문제점 해결시 참<1>, 거짓<0>으로 해결하지 않기 때문에 여러 가지 문제 해결점을 가진다는 것이다. 공통적으로 해당하는 체질문항일 경우 퍼지 소속함수 값을 각각 다르게 주어서 최종 포인트에 대한 Fuzzy set 의 크기를 따져 체질구분을 하고, 그에 따른 음식궁합을 규정한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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