• 제목/요약/키워드: Fuzzy Pattern Recognition

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곤충 발자국 인식을 위한 기여도 기반의 퍼지 가중치 결정 방법 (A Fuzzy Weights Decision Method based on Degree of Contribution for Recognition of Insect Footprints)

  • 신복숙;차의영;우영운
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제14권12호
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    • pp.55-62
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    • 2009
  • 이 논문에서는 개체를 명확하게 분류하기 어려운 곤충 발자국 영상으로부터 개체를 인식하기 위해서 추출된 특징값 성분들의 기여도를 측정하고, 서로 관계된 기여도에 따라 가중치를 조정하는 퍼지 가중치 결정 방법을 제안한다. 곤충은 몸의 크기가 작아서 발자국은 작은 점의 형태로 나타난다. 그리고 다른 생물체의 발자국과 달리, 규칙적인 형상을 정의하기 어렵고 발자국 데이터와 구분이 분명하지 않는 노이즈와 혼재하기 때문에 개체를 판단하는데 많은 어려움이 있다. 이런 이유로 추출된 곤충 발자국 특징값은 명확하게 구분되는 특징성분 영역과 그렇지 않는 성분을 함께 가지게 된다. 이중 어떤 성분이 다른 성분과 비교하여 다른 클래스와 구분하기에 충분한 변별력을 가질 경우, 개체를 분류하도록 높은 가중치를 할당한다. 산출된 가중치는 퍼지함수에 의해서 출력신호를 결정하고 우세한 출력신호에 의해서 개체를 판단할수 있다. 제안한 기여도 퍼지 가중치 결정 방법을 이용하여 발자국영상의 인식 실험을 수행하고 실험 결과를 제시하였다.

스테인리스 냉연공정에서 퍼지 형상제어 (A Fuzzy Shape Control Method for the Stainless Steel at the Cold Rolling Process)

  • 허윤기
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제15권10호
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    • pp.1062-1070
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    • 2009
  • The strip shape for the stainless steel process has made an issue of the strip quality, and hence the shape control method is developed at the Sendzimir rolling mill (ZRM). ZRM is a stainless cold rolling mill and has actuators for the shape control. They are first intermediate rolls and top crown rolls, which are controlled horizontally and vertically, respectively. The shape control of the stainless steel rolling process has difficulty in obtaining the symmetrical shape. The objective of the shape control is to minimize the shape deviation and to maintain stable state, which keeps symmetrical shape pattern in the lateral direction. The method of the shape recognition employs a least squares method and neural network. The shape deviation is the difference between the target shape and actual shape and is controlled by the fuzzy shape control. The fuzzy shape control using operator's informative knowledge is proposed in this paper. The experiments are carried out online for various stainless materials and sizes. The productivity of the rolling process has increased from 9.0 to 9.4 tons per hour.

STUDY OF CORE SUPPORT BARREL VIBRATION MONITORING USING EX-CORE NEUTRON NOISE ANALYSIS AND FUZZY LOGIC ALGORITHM

  • CHRISTIAN, ROBBY;SONG, SEON HO;KANG, HYUN GOOK
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제47권2호
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    • pp.165-175
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    • 2015
  • The application of neutron noise analysis (NNA) to the ex-core neutron detector signal for monitoring the vibration characteristics of a reactor core support barrel (CSB) was investigated. Ex-core flux data were generated by using a nonanalog Monte Carlo neutron transport method in a simulated CSB model where the implicit capture and Russian roulette technique were utilized. First and third order beam and shell modes of CSB vibration were modeled based on parallel processing simulation. A NNA module was developed to analyze the ex-core flux data based on its time variation, normalized power spectral density, normalized cross-power spectral density, coherence, and phase differences. The data were then analyzed with a fuzzy logic module to determine the vibration characteristics. The ex-core neutron signal fluctuation was directly proportional to the CSB's vibration observed at 8Hz and15Hzin the beam mode vibration, and at 8Hz in the shell mode vibration. The coherence result between flux pairs was unity at the vibration peak frequencies. A distinct pattern of phase differences was observed for each of the vibration models. The developed fuzzy logic module demonstrated successful recognition of the vibration frequencies, modes, orders, directions, and phase differences within 0.4 ms for the beam and shell mode vibrations.

PCI 기반 병렬 퍼지추론 시스템과 설계 및 구현 (Design and Implementation of a PCI-based Parallel Fuzzy Inference System)

  • 이병권;이상구
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제11권8호
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    • pp.764-770
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    • 2001
  • 본 논문에서는 대용량의 퍼지 데이터를 고속으로 전송 및 추론하기 위해 새로운 PCI 버스 기반 병렬 퍼지 시스템을 제안한다. 많은 퍼지 데이터의 고속전송을 위해 PCI 9050 인터페이스를 사용하고, 병렬 퍼지 추론 시스템을 위한 병렬 퍼지 모듈들을 FPGA로 설계하여 PCI 타겟 코어로서 병렬로 동작하게 한다. 여기서 소속함수들의 각 요소와 전건부 또는 후건부부분의 병렬화을 고려하여 제안된 시스템을 VHDL을 사용하여 설계 및 구현하였다. 제안된 시스템은 실시간에 고속의 퍼지추론을 요하는 시스템 또는 대용량 인공위성 영상 데이터의 패턴 인식 등과 같이 다수의 전건부, 후건부의 변수를 갖는 시스템에 활용될 수 있다.

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Fault Tree구조로 나타낸 인간신뢰성의 퍼지추론적해석 (An Analysis of Human Reliability Represented as Fault Tree Structure Using Fuzzy Reasoning)

  • 김정만;이동춘;이상도
    • 대한인간공학회:학술대회논문집
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    • 대한인간공학회 1996년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.113-127
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    • 1996
  • In Human Reliability Analysis(HRA), the uncertainties involved in many factors that affect human reliability have to be represented as the quantitative forms. Conventional probability- based human reliability theory is used to evaluate the effect of those uncertainties but it is pointed out that the actual human reliability should be different from that of conventional one. Conventional HRA makes use of error rates, however, it is difficult to collect data enough to estimate these error rates, and the estimates of error rates are dependent only on engineering judgement. In this paper, the error possibility that is proposed by Onisawa is used to represent human reliability, and the error possibility is obtained by use of fuzzy reasoning that plays an important role to clarify the relation between human reliability and human error. Also, assuming these factors are connected to the top event through Fault Tree structure, the influence and correlation of these factors are measured by fuzzy operation. When a fuzzy operation is applied to Fault Tree Analysis, it is possible to simplify the operation applying the logic disjuction and logic conjuction to structure function, and the structure of human reliability can be represented as membership function of the top event. Also, on the basis of the the membership function, the characteristics of human reliability can be evaluated by use of the concept of pattern recognition.

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Damage detection for a beam under transient excitation via three different algorithms

  • Zhao, Ying;Noori, Mohammad;Altabey, Wael A.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제64권6권
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    • pp.803-817
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    • 2017
  • Structural health monitoring has increasingly been a focus within the civil engineering research community over the last few decades. With increasing application of sensor networks in large structures and infrastructure systems, effective use and development of robust algorithms to analyze large volumes of data and to extract the desired features has become a challenging problem. In this paper, we grasp some precautions and key points of the signal processing approach, wavelet, establish a relative reliable framework, and analyze three problems that require attention when applying wavelet based damage detection approach. The cases studies how to use optimal scales for extracting mode shapes and modal curvatures in a reinforced concrete beam and how to effectively identify damages using maximum curves of wavelet coefficient differences. Moreover, how to make a recognition based on the wavelet multi-resolution analysis, wavelet packet energy, and fuzzy sets is a meaningful topic that has been addressed in this work. The relative systematic work that compasses algorithms, structures and evaluation paves a way to a framework regarding effective structural health monitoring, orientation, decision and action.

생체 모방 로봇을 이용한 관로 모니터링 시스템의 구현 (Implementation of Pipeline Monitoring System Using Bio-memetic Robots)

  • 신대정;나승유;김진영;정주현
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제17A권1호
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    • pp.33-44
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    • 2010
  • 본 논문에서는 생체 모방 로봇을 이용한 관로 모니터링 시스템에 대하여 제안한다. 생체 모방 로봇은 관로를 이동하며 온도, 습도, 진동 등 다양한 정보를 획득한다. 관로를 이동하기 위하여 기본적으로 갖추어야 할 기능은 로봇이 이동하여야 할 관로의 형태를 인식하는 것이다. 관로의 형태 인식을 위한 센서로 적외선 거리 측정 센서를 사용하며, 모터에 연결된 센서는 회전 운동을 하며 측정된 각도 및 거리 정보 데이터를 이용하여 관로의 형태, 각도 등을 인식한다. 관로의 형태 인식은 모터에 의해 회전 운동하는 적외선 거리 측정 센서에 의해 감지되는 관로의 개수와 위치에 의한다. 한번 스캔된 데이터에서 감지되는 관로의 수에 따라 별도의 퍼지 분류기를 이용하여 형태 및 관로의 휘어진 각도 등을 추정하며, 다양한 형태의 관로에 대해 실제 측정된 데이터를 통하여 제안된 시스템이 효율적임을 확인한다.

유전 알고리즘을 이용한 퍼지 패턴 매칭 분류기의 설계와 응용 (A design of fuzzy pattern matching classifier using genetic algorithms and its applications)

  • 정순원;박귀태
    • 전자공학회논문지B
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    • 제33B권1호
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    • pp.87-95
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    • 1996
  • 본 논문에서는 새로운 퍼지 패턴 매칭 분류기(fuzzy pattern matching classifier) 설계 방법을 제안하였다. 기존의 퍼지 패턴 매칭 분류기를 설계함에 있어 분류기의 성능에 결정적인 영향을 미치는 소속 함수 (membership functions)의 모양과 개수에 대한 정확한 정보를 알 수 없었다. 따라서 소속 함수를 구하기 위하여 시행 착오(trial-error)법 혹은 경험에 의존하는(heuristic) 방법이 사용되어 왔다. 그러나 이러한 방법은 다양한 종류의 패턴에 대하여 적용하기에는 한계가 있다. 본 논문에서는 유전 알고리즘을 사용하여 분류 에러를 최소로 줄이는 소속 함수의 적절한 모양과 개수를 찾기 위한 새로운 방법을 제안한다. 유전 알고리즘(genetic algorithms)은 진화라는 생물학적 모델을 기초로한 통계적 알고리즘의 한 부류이다. 이는 여러 함수 최적화 문제에 적용되어 최적 혹은 최적 근처의 해를 찾아 준다. 본 논문에서 유전 알고리즘은 분류 에러에 반비례하는 적합도 함수(fitness function)를 기본으로 소속 함수의 모양과 개수를 결정하는데 쓰인다. 유전 알고리즘에 있어서의 스트링은 소속 함수를 결정하게 되며 인식 결과는 다음 세대의 재생(reproduction) 연산에 영향을 미치게 된다. 제안되는 방법을 타이어 접지면 패턴과 필기체 영문자 인식에 적용하여 보았다. 실험 결과는 본 방법이 유용함을 보여준다.

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(2D)2PCA 알고리즘을 이용한 pRBFNNs 패턴분류기 기반 얼굴인식 시스템 설계 (Design of pRBFNNs Pattern Classifier-based Face Recognition System Using 2-Directional 2-Dimensional PCA Algorithm)

  • 오성권;진용탁
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권1호
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    • pp.195-201
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    • 2014
  • 본 연구에서는 $(2D)^2PCA$ 알고리즘을 이용한 pRBFNNs 패턴분류기 기반 얼굴인식 시스템을 설계하였다. 기존의 1차원 PCA는 행과 열의 곱으로 표현한 이미지의 차원을 축소한다. 하지만 $(2D)^2PCA$(2-Directional 2-Dimensional Principal Components Analysis)는 이미지의 행과 열에서 각각 차원축소를 수행한다. 그 다음 제안된 지능형 패턴분류기로 축소된 이미지를 사용하여 성능을 평가한다. (pRBFNNs)로 성능 평가를 한다. 제안된 다항식 기반 RBFNNs은 조건부, 결론부, 추론부 세가지의 기능적 모듈로 구성되어 있고 조건는 퍼지 클러스터링을 사용하여 입력 공간을 분할하고, 결론부는 RBFNNs의 연결가중치로 일차 선형식으로 표현한다. 또한 차분진화 알고리즘을 이용하여 제안된 분류기의 파라미터, 즉 입력의 수, 퍼지 클러스터링의 퍼지화 계수를 최적화 한다. 얼굴인식에 많이 사용되는 Yale과 AT&T를 사용하여 인식률을 평가하였다. 실험 평가를 위해 IC&CI 연구실 데이터를 추가하여 실험하였다.

패턴 인식을 위한 감독학습을 사용한 IAFC( Integrated Adaptive Fuzzy Clustering)모델 (IAFC(Integrated Adaptive Fuzzy Clustering)Model Using Supervised Learning Rule for Pattern Recognition)

  • 김용수;김남진;이재연;지수영;조영조;이세열
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2004년도 추계학술대회 학술발표 논문집 제14권 제2호
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    • pp.153-157
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    • 2004
  • 본 논문은 패턴인식을 위해 사용할 수 있는 감독학습을 이용한 supervised IAFC neural network 1과 supervised IAFC neural network 2를 제안하였다 Supervised IAFC neural network 1과 supervised IAFC neural network 2는 LVQ(Learning Vector Quantization)를 퍼지화한 새로운 퍼지 학습법칙을 사용하고 있다. 이 새로운 퍼지 학습 법칙은 기존의 학습률 대신에 퍼지화된 학습률을 사용하고 있는데, 이 퍼지화된 학습률은 조건 확률을 퍼지화 한 것에 근간을 두고 있다. Supervised IAFC neural network 1과 supervised IAFC neural network 2의 성능과 오류역전파 신경회로망의 성능을 비교하기 위하여 iris 데이터를 사용하였는데, 실험결과 supervised IAFC neural network 2 의 성능이 오류역전파 신경회로망의 성능보다 우수함이 입증되었다.

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