• Title/Summary/Keyword: Fuzzy Functions

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적응진화 알고리즘을 사용한 DC 모터 퍼지 제어기 설계에 관한 연구 (Design of a Fuzzy Logic Controller Using an Adaptive Evolutionary Algorithm for DC Series Motors)

  • 김동완;황기현;이재현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.1019-1028
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    • 2007
  • 본 논문에서는 적응진화알고리즘을 사용한 퍼지 제어기의 설계방법을 제안하였다. 적응진화알고리즘은 전역탐색특성이 우수한 유전알고리즘과 다음세대를 포함하는 해집단에 대해 적응적으로 우수한 국부탐색특성을 가진 진화전략을 사용한다. 재교배 과정에서 유전알고리즘과 진화전략을 위한 해집단의 분배는 적합도에 따라서 적응적으로 결정된다. 적응진화알고리즘은 퍼지제어기의 설계 파라메터인 퍼지변수에 대한 소속함수와 스케일 요소를 결정하는데 사용된다. 제기된 퍼지제어기의 성능을 평가하기 위해서 비선형 특성을 가진 실제 DC 모터 속도제어 시스템을 구성하여 실험하였으며, 실험결과 PD제어기의 경우보다 우수한 속도 제어성능을 가짐을 확인하였다.

An improved fuzzy c-means method based on multivariate skew-normal distribution for brain MR image segmentation

  • Guiyuan Zhu;Shengyang Liao;Tianming Zhan;Yunjie Chen
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제18권8호
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    • pp.2082-2102
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    • 2024
  • Accurate segmentation of magnetic resonance (MR) images is crucial for providing doctors with effective quantitative information for diagnosis. However, the presence of weak boundaries, intensity inhomogeneity, and noise in the images poses challenges for segmentation models to achieve optimal results. While deep learning models can offer relatively accurate results, the scarcity of labeled medical imaging data increases the risk of overfitting. To tackle this issue, this paper proposes a novel fuzzy c-means (FCM) model that integrates a deep learning approach. To address the limited accuracy of traditional FCM models, which employ Euclidean distance as a distance measure, we introduce a measurement function based on the skewed normal distribution. This function enables us to capture more precise information about the distribution of the image. Additionally, we construct a regularization term based on the Kullback-Leibler (KL) divergence of high-confidence deep learning results. This regularization term helps enhance the final segmentation accuracy of the model. Moreover, we incorporate orthogonal basis functions to estimate the bias field and integrate it into the improved FCM method. This integration allows our method to simultaneously segment the image and estimate the bias field. The experimental results on both simulated and real brain MR images demonstrate the robustness of our method, highlighting its superiority over other advanced segmentation algorithms.

퍼지 슬라이딩 모드의 속도 향상을 위한 제어기 설계 (Fuzzy sliding mode controller design for improving the learning rate)

  • 황은주;조영완;김은태;박민용
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.747-752
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    • 2006
  • 본 논문에서는 두 개의 시스템으로 구성된 적응 퍼지 슬라이딩 모드 제어기의 설계를 제안한다. 제안한 슬라이딩 모드 제어기는 두 개의 시스템입력으로 구성된다. 기존의 슬라이딩 모드 제어기는 $approximation{\^{u}}(t)$에 불연속항 sgn함수나 sat함수를 추가하여 상태궤적을 sliding surface로 보내는 제어 기법을 사용하고 있다. 본 논문에서는 이러한 기존의 제어기에 또 하나의 불연속항 제어기를 추가하여 불확실한 제어 이득에 의한 disturbance를 줄여주고, 불확실한 외란에 강인한 제어기설계와 알지 못하는 실제 비선형 시스템과 퍼지 시스템 간의 오차에 의한 불안정성도 해결할 수 있는 제어기를 제안하였다. 또한 본 논문에서는 Fuzzy tuning을 통해 슬라이딩 조건을 가변화함으로써 기존의 슬라이딩 모드 제어기에 비해 빠르고 정확하게 추종 가능하도록 제어기의 성능을 향상시킨다. 기존의 슬라이딩 모드 제어방식에서는 ${\eta}$값을 임의의 양의 상수로 두고 설계를 하였다. 하지만 이러한 방식은 높은 overshoot를 발생하게 하거나 늦은 정정시간을 갖게 하였다. 이를 해결하기 위하여 본 논문에서는 state의 각 상황에 맞는 ${\eta}$값을 fuzzy tuning을 통하여 유도해 내어 overshoot를 줄이며 동시에 정정시간도 줄여 제어성능을 높이는 방법을 제안한다.

A Study on Real-time Control of Bead Height and Joint Tracking Using Laser Vision Sensor

  • Kim, H. K.;Park, H.
    • International Journal of Korean Welding Society
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    • 제4권1호
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    • pp.30-37
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    • 2004
  • There have been continuous efforts on automating welding processes. This automation process could be said to fall into two categories, weld seam tracking and weld quality evaluation. Recently, the attempts to achieve these two functions simultaneously are on the increase. For the study presented in this paper, a vision sensor is made, a vision system is constructed and using this, the 3 dimensional geometry of the bead is measured on-line. For the application as in welding, which is the characteristic of nonlinear process, a fuzzy controller is designed. And with this, an adaptive control system is proposed which acquires the bead height and the coordinates of the point on the bead along the horizontal fillet joint, performs seam tracking with those data, and also at the same time, controls the bead geometry to a uniform shape. A communication system, which enables the communication with the industrial robot, is designed to control the bead geometry and to track the weld seam. Experiments are made with varied offset angles from the pre-taught weld path, and they showed the adaptive system works favorable results.

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퍼지 신경망을 이용한 온라인 클러스터링 방법 (A On-Line Pattern Clustering Technique Using Fuzzy Neural Networks)

  • 김재현;서일홍
    • 전자공학회논문지B
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    • 제31B권7호
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    • pp.199-210
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    • 1994
  • Most of clustering methods usually employ a center or predefined shape of a cluster to assign the input data into the cluster. When there is no information about data set, it is impossible to predict how many clusters are to be or what shape clusters take. (the shape of clusters could not be easily represented by the center or predefined shape of clusters) Therefore, it is difficult to assign input data into a proper cluster using previous methods. In this paper, to overcome such a difficulty a cluster is to be represented as a collection of several subclusters representing boundary of the cluster. And membership functions are used to represent how much input data bllongs to subclusters. Then the position of the nearest subcluster is adaptively corrected for expansion of cluster, which the subcluster belongs to by use of a competitive learning neural network. To show the validity of the proposed method a numerical example is illustrated where FMMC(Fuzzy Min-Max Clustering) algorithm is compared with the proposed method.

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Modelling CO2 and NOx on signalized roundabout using modified adaptive neural fuzzy inference system model

  • Sulaiman, Ghassan;Younes, Mohammad K.;Al-Dulaimi, Ghassan A.
    • Environmental Engineering Research
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    • 제23권1호
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    • pp.107-113
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    • 2018
  • Air quality and pollution have recently become a major concern; vehicle emissions significantly pollute the air, especially in large and crowded cities. There are various factors that affect vehicle emissions; this research aims to find the most influential factors affecting $CO_2$ and $NO_x$ emissions using Adaptive Neural Fuzzy Inference System (ANFIS) as well as a systematic approach. The modified ANFIS (MANFIS) was developed to enhance modelling and Root Mean Square Error was used to evaluate the model performance. The results show that percentages of $CO_2$ from trucks represent the best input combination to model. While for $NO_x$ modelling, the best pair combination is the vehicle delay and percentage of heavy trucks. However, the final MANFIS structure involves two inputs, three membership functions and nine rules. For $CO_2$ modelling the triangular membership function is the best, while for $NO_x$ the membership function is two-sided Gaussian.

집합치 쇼케이적분과 수렴정리에 관한 연구(II) (On set-valued Choquet integrals and convergence theorems(II))

  • 장이채;김태균;전종득
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.323-326
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    • 2002
  • 이 논문에서 구간 수의 값을 갖는 함수들의 쇼케이적분을 생각하고자 한다. 이러한 구간 수의 값을 갖는 함수들의 성질들을 조사하여 오토연속인 퍼지측도에 관련된 쇼케이적분에 대한 수렴성 정리를 증명한다.

퍼지 멤버십 함수와 AHP 추론기법을 이용한 전자상거래 협상지원에 관한 연구 (Fuzzy Membership Functions and AHP-Based Negotiation Support in Electronic Commerce)

  • 김진성
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 춘계학술대회 및 임시총회
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    • pp.64-67
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    • 2002
  • 인터넷 기반의 전자상거래에 참여하는 판매자와 구매자는 가격, 마진 등 다양한 거래조건들을 가지고 협상 (negotiation)을 진행하는 경우가 많다. 그러나, 기존연구에서는 대부분 가격과 거래량과 같은 두 개 미만의 정량적 (quantitative)인 거래조건을 중심으로 협상을 진행하는 방안을 중점적으로 다루었다. 그 결과, 단순한 실험적 문제에 대해서만 협상지원이 가능했고, 실세계의 전자상거래 협상과정에서 발생할 수 있는 다중 협상 요인들간의 동적인 변화를 고려하지 못했다는 지적을 피하기 어렵다. 본 연구에서는 이러한 점에 주목하여 전자상거래 판매자와 구매자가 웹 상에서 다차원적인 거래조건을 가지고 실시간으로 시뮬레이션을 하면서 보다 동적으로 협상을 수행할 수 있도록 퍼지 멤버심 함수와 AHP 추론기법을 이용한 전자상거래 협상지원 (Fuzzy AHP Negotiation support. FAHP-NEGO) 메커니즘을 제안하고자 한다. 실험결과, 협상에 필요한 정량적인 값과 판매자와 구매자의 주관적인 의사결정 행동양식이 반영된 보다 동적인 협상을 진행할 수 있었다. 따라서, 본 연구결과는 향후, 전자상거래 협상에 있어서 보다 현실적인 협상을 지원할 수 있을 것으로 기대한다.

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Fuzzy 추론을 이용한 3상 전력용 변압기 보호계전 알고리즘 (3 phase Power Transformer Protective Relaying Algorithm based on Fuzzy Inference)

  • 김상태;진보건;정상기;이승재;강상희;윤상현;이상윤
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.197-199
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    • 2000
  • The various criteria to identify the disturbances of the power transformer has been reported in this paper. They have been derived through EMTP simulations of internal faults, inrush and overexcitation for the model of 154/22.9[kV], 40[MVA], Y-Y three-phase power transformer. We also propose the algorithm which makes bpa Functions and infers the final decision from them based on Modfied Dempster-Shafer's rule of combination.

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퍼지 신경망을 이용한 패턴 분류기의 설계 (Design of a pattern classifier using fuzzy neural networks)

  • 김재현;서일홍;김태원
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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    • pp.724-730
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    • 1993
  • Most of clustering methods usually employ the center of a cluster to assign the input data into a cluster. When the shape of a cluster could not be easily represented by the center of cluster, however, it is difficult to assign input data into a proper cluster using previous methods. In this paper, to overcome such a difficulty, a cluster is to be represented as a collection of several subclusters. And membership functions are used to represent how much input data belong to subclusters. Then the position of each subcluster is adoptively corrected by use of a competitive learning neural network. To show the validity of the proposed method, a numerical example is illustrated, where FMMC(Fuzzy Min-Max Clustering) algorithm is compared with the proposed method.

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