• 제목/요약/키워드: Backpropagation Neural Network

검색결과 449건 처리시간 0.03초

시계열예측에 대한 역전파 적용에 대한 결정적, 추계적 가상항 기법의 효과 (The Effect of Deterministic and Stochastic VTG Schemes on the Application of Backpropagation of Multivariate Time Series Prediction)

  • 조태호
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국정보처리학회 2001년도 추계학술발표논문집 (상)
    • /
    • pp.535-538
    • /
    • 2001
  • Since 1990s, many literatures have shown that connectionist models, such as back propagation, recurrent network, and RBF (Radial Basis Function) outperform the traditional models, MA (Moving Average), AR (Auto Regressive), and ARIMA (Auto Regressive Integrated Moving Average) in time series prediction. Neural based approaches to time series prediction require the enough length of historical measurements to generate the enough number of training patterns. The more training patterns, the better the generalization of MLP is. The researches about the schemes of generating artificial training patterns and adding to the original ones have been progressed and gave me the motivation of developing VTG schemes in 1996. Virtual term is an estimated measurement, X(t+0.5) between X(t) and X(t+1), while the given measurements in the series are called actual terms. VTG (Virtual Tern Generation) is the process of estimating of X(t+0.5), and VTG schemes are the techniques for the estimation of virtual terms. In this paper, the alternative VTG schemes to the VTG schemes proposed in 1996 will be proposed and applied to multivariate time series prediction. The VTG schemes proposed in 1996 are called deterministic VTG schemes, while the alternative ones are called stochastic VTG schemes in this paper.

  • PDF

얼굴의 다중특징을 이용한 인증 시스템 구현 (A study on the implementation of identification system using facial multi-modal)

  • 정택준;문용선
    • 한국정보통신학회논문지
    • /
    • 제6권5호
    • /
    • pp.777-782
    • /
    • 2002
  • 본 연구는 인식의 정확성을 향상시키고, 사용자의 편이성을 고려하여 단일생체 인식 대신에 얼굴의 다중특징을 이용하는 다중생체 인식방법을 제안한다. 얼굴의 특징은 다음과 같은 방법으로 찾는다. 얼굴의 특징은 웨이블렛 다중분해와 주성분 분석방법으로 계산하였고, 입술의 경우는 입술의 경계를 구한후 최소 자승법을 이용한 방정식의 계수를 구하였으며, 얼굴의 요소간 거리 비율에 의한 특징값을 구하여, 역전파 학습 알고리즘으로 분류하여 실험하였다. 실험을 통해 본 방법의 유효성을 확인하였다.

An artificial intelligence-based design model for circular CFST stub columns under axial load

  • Ipek, Suleyman;Erdogan, Aysegul;Guneyisi, Esra Mete
    • Steel and Composite Structures
    • /
    • 제44권1호
    • /
    • pp.119-139
    • /
    • 2022
  • This paper aims to use the artificial intelligence approach to develop a new model for predicting the ultimate axial strength of the circular concrete-filled steel tubular (CFST) stub columns. For this, the results of 314 experimentally tested circular CFST stub columns were employed in the generation of the design model. Since the influence of the column diameter, steel tube thickness, concrete compressive strength, steel tube yield strength, and column length on the ultimate axial strengths of columns were investigated in these experimental studies, here, in the development of the design model, these variables were taken into account as input parameters. The model was developed using the backpropagation algorithm named Bayesian Regularization. The accuracy, reliability, and consistency of the developed model were evaluated statistically, and also the design formulae given in the codes (EC4, ACI, AS, AIJ, and AISC) and the previous empirical formulations proposed by other researchers were used for the validation and comparison purposes. Based on this evaluation, it can be expressed that the developed design model has a strong and reliable prediction performance with a considerably high coefficient of determination (R-squared) value of 0.9994 and a low average percent error of 4.61. Besides, the sensitivity of the developed model was also monitored in terms of dimensional properties of columns and mechanical characteristics of materials. As a consequence, it can be stated that for the design of the ultimate axial capacity of the circular CFST stub columns, a novel artificial intelligence-based design model with a good and robust prediction performance was proposed herein.

인공지능과 국토정보를 활용한 노인복지 취약지구 추출방법에 관한 연구 (A Study on the Methodology of Extracting the vulnerable districts of the Aged Welfare Using Artificial Intelligence and Geospatial Information)

  • 박지만;조두영;이상선;이민섭;남한식;양혜림
    • 지적과 국토정보
    • /
    • 제48권1호
    • /
    • pp.169-186
    • /
    • 2018
  • 급속한 고령화 사회에서 노인인구가 갖는 사회적 영향력은 더욱 가속화될 것이다. 본 연구에서는 인공지능 방법론 중 머신러닝, 인공신경망, 국토정보 분석을 통해 노인복지 취약지구를 추출하는 방법론을 정립하는데 목적을 두었다. 분석방향 정립을 위해 65세 이상 노인, 공무원, 노인복지 시설물 담당자와 인터뷰 후 방향을 설정하였다. 경기도 용인시를 대상으로 500 m 공간단위 벡터 기반 격자에 15분 이내 지리적 거리 수용력, 노인복지 향유도, 공시지가, 이동통신 기반 노인활동을 지표로 설정하였다. 10단계 군집형성 후 모의학습 결과 RBF 커널 알고리즘을 활용한 머신러닝 서포트 벡터머신에서 83.2%의 예측정확도가 나타났다. 그리고 역전파 알고리즘을 활용한 인공신경망에서 높은 상관성 결과(0.63)가 나타났다. 변수간 공간적 자기상관성을 분석하기 위해 지리적 가중회귀분석을 수행했다. 분석결과 결정계수가 70.1%로 모형으로 나타나 설명력이 우수한 것으로 나타났다. 변수의 공간적 이상값 여부와 분포패턴을 검토하기 위해 국지적인 공간적 자기상관성 지수인 Moran's I 계수와 Getis-Ord Gi 계수를 분석하였다. 분석결과 용인시 신도시인 수지 기흥구에서 노인복지 취약지구가 발생하는 특성을 보였다. 본 연구의 인공지능 모의방법과 국토정보 분석의 연계는 최근 정부의 지역여건을 고려한 노인복지 불균형을 해결하는데 활용될 수 있을 것이다.

추계학적모형과 신경망모형을 연계한 병렬저수지군의 유입량산정 (Streamflow Estimation using Coupled Stochastic and Neural Networks Model in the Parallel Reservoir Groups)

  • 김성원
    • 한국수자원학회논문집
    • /
    • 제36권2호
    • /
    • pp.195-209
    • /
    • 2003
  • 본 연구에서는 낙동강 상류유역의 병렬 다목적댐군인 안동 및 임하다목적 댐의 장기간 유입량을 산정하는데 공간추계 신경망모형이 사용되었다. 공간추계 신경망모형은 역전파 알고리즘으로 LMBP와 BFGS-QNBP를 각각 사용하였다. 공간추계 신경망모형의 구조는 입력층, 은닉층 및 출력층의 3개의 층과 차례대로 8-8-2개의 노드로 구성되어 있다. 입력층 노드는 안동 및 임하다목적 댐의 월평균유입량, 월면적강우량, 월별 증발접시 증발량과 월평균기온으로 구성되어 있으며, 자료시계열은 시간적으로 차이가 있다. 공간추계 신경망모형의 훈련을 위하여 추계학적 모형중 하나인 PARMA(1,1)에 의해서 훈련자료를 모의발생시켰으며, 모의발생된 자료는 공간추계 신경망모형의 훈련에 사용되었다. 훈련을 통하여 공간추계 신경망모형의 매개변수인 최적연결강도와 편차를 산정하였다. 산정된 매개변수는 안동 및 임하다목적 댐의 실측자료를 이용하여 공간추계 신경망모형의 검증에 이용되었으며, 통계분석과 수문곡선의 비교를 통하여 우수한 결과를 나타내었다. 따라서 공간추계 신경망모형은 낙동강 상류유역의 병렬저수지군의 장기간 연계운영기법 개발을 위하여 기초적인 자료를 제공하고, 용수분배 및 관리에 도움을 줄 것이다.

Algorithm for Predicting Functionally Equivalent Proteins from BLAST and HMMER Searches

  • Yu, Dong Su;Lee, Dae-Hee;Kim, Seong Keun;Lee, Choong Hoon;Song, Ju Yeon;Kong, Eun Bae;Kim, Jihyun F.
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
    • /
    • 제22권8호
    • /
    • pp.1054-1058
    • /
    • 2012
  • In order to predict biologically significant attributes such as function from protein sequences, searching against large databases for homologous proteins is a common practice. In particular, BLAST and HMMER are widely used in a variety of biological fields. However, sequence-homologous proteins determined by BLAST and proteins having the same domains predicted by HMMER are not always functionally equivalent, even though their sequences are aligning with high similarity. Thus, accurate assignment of functionally equivalent proteins from aligned sequences remains a challenge in bioinformatics. We have developed the FEP-BH algorithm to predict functionally equivalent proteins from protein-protein pairs identified by BLAST and from protein-domain pairs predicted by HMMER. When examined against domain classes of the Pfam-A seed database, FEP-BH showed 71.53% accuracy, whereas BLAST and HMMER were 57.72% and 36.62%, respectively. We expect that the FEP-BH algorithm will be effective in predicting functionally equivalent proteins from BLAST and HMMER outputs and will also suit biologists who want to search out functionally equivalent proteins from among sequence-homologous proteins.

SGLDM을 이용한 문서영상의 블록 분류 (Block Classification of Document Images Using the Spatial Gray Level Dependence Matrix)

  • 김중수
    • 한국멀티미디어학회논문지
    • /
    • 제8권10호
    • /
    • pp.1347-1359
    • /
    • 2005
  • 본 논문에서는 공간 명암도 의존 행렬을 이용하여 문서영상의 다양한 블록들을 상세하게 분류해 낼 수 있는 방법을 제안하였다. 제안한 블록분류 방법에서는 먼저 명암도 문서영상을 이진화하여 평활화 기법을 적용함으로써 명암도 영상의 질감특징을 이용하여 분할하는 것보다 신속하게 블록을 분할하고 동시에 그 위치정보도 구할 수 있도록 하였다. 분할된 각 블록들의 공간 명암도 의존 행렬로부터 문서블록들의 7가지 질감특징을 구하고, 이를 정규화한 다음 역전파 신경회로망를 이용하여 문서블록들을 분류하였다. 문서블록들을 큰 문자, 중간 문자, 작은 문자, 표, 그래픽 및 사진 등 여섯 가지 유형으로 상세 분류하였다. 또한 명암도 문서영상의 2차 통계 질감특징을 얻기 위해 공간 명암도 의존 행렬을 구할 때, 기존의 사진과 같은 일반 영상분할에서와는 달리, 문서블록 고유의 특징이 잘 반영되도록 하였다. 즉, 분할된 각 블록을 하나의 마스크로 정하여 수평 한 방향의 공간 명암도 의존 행렬을 구함으로써 고속의 질감특징추출과 상세 블록분류가 가능하도록 하였다.

  • PDF

진화와 학습의 상호 적응에 의한 자발적 주행 로봇을 위한 재귀 신경망 제어기 설계 (A Design of the Recurrent NN Controller for Autonomous Mobil Robot by Coadaptation of Evolution and Learning)

  • 김대진;강대성
    • 전자공학회논문지CI
    • /
    • 제37권3호
    • /
    • pp.27-38
    • /
    • 2000
  • 본 논문은 장애물 회피 능력을 갖는 자발적 주행 로봇 (Khepera)을 제어하는 재귀 신경망을 진화와 학습의 상호 적응에 의해 결정하는 방안을 제시한다. 제안한 동시 적응 방안은 다음 두 가지 성질을 갖는다. 유전자 알고리즘에 의해 해집단내 여러 개의 신경망 제어기들은 전역적 탐색을 수행하여 점진적으로 장애물과의 충돌이 적게 일어나도록 진화되고, 동시에 각 신경망 제어기는 상보적 재강화 역전파 (CRBP: Complementary Reinforcement Backpropagation) 학습에 의해 국부적 탐색을 수행하여 주행 특성이 로봇이 처한. 외부 환경에 적응되어진다. 실험 결과, 학습과 결합한 진화에 의해 얻어진 신경망 제어기가 진화자체만에 의해 얻어진 신경망 제어기보다 더 나은 충돌 회피 능력을 보여 주며, 원하는 주행 성능에 보다 빨리 도달하는 것을 확인할 수 있다.

  • PDF

Smith-Waterman 정렬 알고리즘을 이용한 온라인 필기체 숫자인식 (Online Handwritten Digit Recognition by Smith-Waterman Alignment)

  • 문원호;최연석;이상걸;차의영
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
    • /
    • 제16권9호
    • /
    • pp.27-33
    • /
    • 2011
  • 본 논문에서는 필기체 문자의 Convex-Concave한 곡선 특징을 문자로 변환하고 추출된 문자를 Smith-Waterman 정렬 알고리즘을 이용하여 온라인 필기체 숫자 인식 방법을 제안한다. 필기체 숫자 인식을 위한 입력 데이터는 시간에 순서적인 좌표로 순서화하고 전처리의 입력데이터로 적용된다. 필기자의 개성이 표현된 필기체 문자는 크기, 회전, 곡선 비율이 다양한 형태로 나타난다. 따라서 본 논문에서는 곡선의 Convex-Concave 특징을 이용하여 크기, 회전에 강인한 특징을 추출한다. 추출된 특징은 문자로 변환하고 Smith-Waterman 정렬 알고리즘의 입력데이터로 적용한다. 본 논문에서는 실시간 필기체 숫자를 대상으로 실험한 결과, 오류역전파 신경 회로망을 적용한 것과 비교하여 제안된 방법이 좋은 성능을 보였다.

국소 영역별 대비 개선과 쌍선형 보간에 의한 불균등 대비 영상의 효율적 적응 이진화 (An Adaptive Thresholding of the Nonuniformly Contrasted Images by Using Local Contrast Enhancement and Bilinear Interpolation)

  • 정동현;조상현;최흥문
    • 전자공학회논문지S
    • /
    • 제36S권12호
    • /
    • pp.51-57
    • /
    • 1999
  • 본 논문에서는 불균등 대비 영상에서 국소 영역별 대비개선과 문턱치 평면의 쌍선형 보간을 이용한 효과적인 적응 이진화 방법을 제안하였다. 제안한 방법에서는 먼저 영상을 국소 영역으로 나누고, 영역별로 흐리거나 대비가 낮은 부분의 명도차를 증대시켜 전체적으로 대비를 개선한 후, 대비 개선된 국소 영역별 명도 분포로부터 해당 영역의 최적 문턱치를 구하였다. 국소 영역간에 이웃하는 문턱치들을 쌍선형 보간하여 전역적으로 영역별 문턱치들간의 불연속성을 없앰으로써 불균등 대비 영상에 대해서도 관심 영역이나 문자 부분에서의 불연속을 줄이도록 하였다. 불균등 대비를 갖는 일반문서 및 PCB나 웨이퍼상의 문자 영상을 제안한 방법과 기존 방법으로 이진화한 영상들로부터 문자들을 추출하고, 동일 조건하에서 같은 역전파 신경회로망으로 인식 실험하여 제안한 방법의 실효성을 확인하였다.

  • PDF