• 제목/요약/키워드: Fuzzy Rule-based System

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A Study on the Development of Artificial Intelligence Crop Environment Control Framework

  • Guangzhi Zhao
    • International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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    • 제15권2호
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    • pp.144-156
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    • 2023
  • Smart agriculture is a rapidly growing field that seeks to optimize crop yields and reduce risk through the use of advanced technology. A key challenge in this field is the need to create a comprehensive smart farm system that can effectively monitor and control the growth environment of crops, particularly when cultivating new varieties. This is where fuzzy theory comes in, enabling the collection and analysis of external environmental factors to generate a rule-based system that considers the specific needs of each crop variety. By doing so, the system can easily set the optimal growth environment, reducing trial and error and the user's risk burden. This is in contrast to existing systems where parameters need to be changed for each breed and various factors considered. Additionally, the type of house used affects the environmental control factors for crops, making it necessary to adapt the system accordingly. While developing such a framework requires a significant investment of labour and time, the benefits are numerous and can lead to increased productivity and profitability in the field of smart agriculture. We developed an AI platform for optimal control of facility houses by integrating data from mushroom crops and environmental factors, and analysing the correlation between optimal control conditions and yield. Our experiments demonstrated significant performance improvement compared to the existing system.

조향 기구가 없는 4륜 전기 구동 차량의 지능형 조향 제어 시스템의 설계 (Design of an intelligent steering control system for four-wheel electric vehicles without steering mechanism)

  • 변상진;박명관;서일홍
    • 전자공학회논문지S
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    • 제34S권4호
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    • pp.12-24
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    • 1997
  • An intelligent steering control system is designed for the steering control of a 4 wheel drive (4WD) electric vehicles without steering mechanism, where the vehicle is assumed to have 3 degree of freedom and input-output feedback linearization is employed. Especially, a fuzzy-rule-based side force estimator is suggested to avoid uncertain highlynonlinearexpression sof relations between side forces and their factors. Also, aneural-network-based predictive compensator is additionally utilized for the vehicle model to be correctly controlled with unstructured uncertainties. The proposed overall control system is numerically shown to be robust against drastic change of the external environments.

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무인 수중운동체를 위한 지능제어시스템 설계 (An intelligent control system design for autonomous underwater vehicle)

  • 이동익;곽동훈;최중락
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제3권3호
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    • pp.227-237
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    • 1997
  • Autonomous Underwater Vehicles(AUVs) have become an important tool for various purposes in subsea: inspection, recovery, construction, etc., and the development of autonomous control system is luglay desirable- thete zffe many problems associated with designing the control system for AUV due to unknown underwater envimn-Tnent, the possibility of subsystem failures, and unpredictable changes in the dynamics of the vehicle. In this paper, an autonomous control system based on the intelligent control theory to enhance operation efficiency of the ALTV is presented. The control system has a hierarchical structure which consists of mission planning level, mission control level, navigation level, and execution level. The performance of the control system is investigated by computer simulation. The results show that the proposed control system can be applied successfully to the AUV in spite of the possibility of failures in the vehicle and the collision hazard in the sea environment.

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소속함수와 Dempster-Shafer 증거합 법칙을 이용한 긴장도 평가 알고리즘 개발 (Development of Arousal Level Estimation Algorithm by Membership Function and Dempster-Shafer′s Rule of Combination in Evidence)

  • 정순철
    • 감성과학
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    • 제5권1호
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    • pp.17-24
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    • 2002
  • 본 연구는 객관적인 생리신호로부터 인간의 감성을 추론할 수 있는 감성평가 전문가 시스템을 개발하기 위한 첫 번째 단계로 측정된 생리신호를 이용하여 인간의 긴장도를 판단하는 알고리즘의 개발을 목표로 한다. 감성평가와 관련된 애매함을 수리적으로 취급하기 위해 퍼지이론을 적용하여 임의의 감성영역에 속하는 정도를 소속함수로 정량화함으로써 감성평가를 가능하게 하고자 하였다. 소속함수의 결정은 상상을 통해 유발된 긴장/이완의 생리신호 데이터베이스 결과를 사용하였다. 그리고 두 가지 이상의 생리신호 측정결과와 각 생리신호의 소속함수로부터 하나의 최종결과(긴장도)를 유추하기 위해서 Dempster-Shafer증거합 법칙을 적용하였고, 이를 통해 최종적인 긴장도를 도출할 수 있도록 하였다.

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터널 콘크리트 라이닝의 상태평가를 위한 퍼지추론기법 연구 (A Study on Fuzzy Logic Method for the Assessment of Tunnel Concrete Lining)

  • 이성원;조만섭;이광호;이석원;배규진;안영기
    • 터널과지하공간
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    • 제9권4호
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    • pp.337-349
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    • 1999
  • 터널의 안전진단시 관련기술자들이 겪는 어려움은 터널구조물의 안전성에 미치는 다양한 영 향인자 만큼이나 많다. 때문에 안전진단의 최종결과로 대별되는 상태평가와 안전성평가에서는 터널 안전진단 전문가 또는 전문기관에서 조차 객관적인 결과을 얻어내기가 어렵다. 본 연구에서는 애매함이 산재해 있는 터널구조물의 안전진단시 겪는 여러 가지 문제들 중 콘크리트 라이닝의 상태평가를 보다 정량적이고 객관적으로 수행하기 위하여 인공지능기법 중 진단, 제어, 의사 결정 등에 효과적인 방법으로 알려진 퍼지 추론 방법을 이용하여 해결해보고자 시도하였다. 본 연구를 통해 퍼지추론을 이용한 평가시 스템인 T-FLAS를 개발하고, 기존의 터널 안전진단 결과와의 비교를 통하여, 터널 안전진단에 퍼지추론 적용 가능성을 확인 하였다.

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가변 차로를 효율적으로 통제하기 위한 하이브리드 추론 시스템 (A Hybrid Inference System for Efficiently Controlling Reversible Lane)

  • 권희철;유정상
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제17권11호
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    • pp.19-26
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    • 2012
  • 교차로에서 가변차선은 이동하는 차량들을 효율적으로 통제하고 교통 혼잡을 줄일 수 있으며 도로의 가용 능력을 증가시키기 위한 도구로 사용되고 있다. 그러나 아직까지 가변차선의 교통통제는 단순하며 수동으로 가변차로를 운용하고 있다. 따라서, 본 연구에서는 가변차로의 이동방향에 대한 변경 여부를 지능적으로 판단하여 교통 흐름을 효율적으로 개선하기 위한 3단계 방법을 제안한다. 첫 번째는 교차로에서 차량이 이동하는 방향으로 효율성을 판단하기 위한 방법으로 퍼지추론 방법, 두 번째는 이동방향으로 가변차로를 변경할 지에 대한 잠정 판단, 세 번째는 이러한 잠정판단을 최종결정하기 위한 판단기준을 제시한다. 이동방향으로의 효율성은 matlab 프로그램을 이용하여 얻는다.

A study on intelligent fish-drying process control system

  • Nakamura, Makoto;Shiragami, Teizoh;Sakai, Yoshiro
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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    • pp.132-137
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    • 1993
  • In this paper, a fish drying process control system is proposed, which predicts the proper change with time in weight of the material fish and the drying conditions in advance, based on the performance of skilled worker. In order to implement a human expertise into an automated fish drying process control system, an experimental analysis is made and a model for the process is built. The proposed system divided into two procedures: The procedure before drying and the one during drying. The procedure before drying is for the prediction of necessary drying time. To estimate the necessary drying time, first, the proper change in weight for the product is obtained by using fuzzy reasoning. The condition part of the production rule consists of the factors of fish body and the expected degree of dryness. Kext, the necessary drying time is obtained by regression models. The variables employed in the models are the factors, inferred change in weight and drying conditions. The model for the procedure during drying is also proposed for more accurate estimation, which is described by a system of linear-differential equations.

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퍼지 온톨로지를 이용한 선호도 기반 공급사슬 파트너 선정 (Preference-based Supply Chain Partner Selection Using Fuzzy Ontology)

  • 이해경;고창성;김태운
    • 지능정보연구
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    • 제17권1호
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    • pp.37-52
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    • 2011
  • 공급사슬관리(SCM)는 공급사슬의 가치를 높이고 변화하는 환경에 더 민첩하게 적응할 수 있는 전략적인 접근방식이다. 공급사슬 파트너 간에 중단 없는 파트너쉽과 가치 창출을 위해서는 정보와 지식의 공유 및 적절한 파트너 선정기준이 적용되어야 한다. 따라서 파트너 선정 기준은 제품의 품질과 신뢰도를 유지하기 위해서 아주 중요하다. 제품의 각 부품은 적절한 공급 파트너를 통해서 공급된다. 파트너를 선정하는 기준은 기술적 능력, 품질, 가격, 지속성 등 여러 요인이 있다. 실제로 파트너 선정기준은 구성부품의 특성에 따라서 변화할 수 있다. 그 부품이 핵심 구성품이면 품질이 가격에 비해서 최고 우선순위가 된다. 표준부품은 낮은 가격이 우선순위를 가진다. 간혹 긴급 주문과 같은 예기치 못한 상황이 발생하면 우선순위가 변하게 된다. 따라서 SCM 파트너 선정 기준은 구성부품의 특성과 상황에 따라서 동적으로 결정 되어진다. 이 연구의 목적은 상황과 부품의 특성에 따라서 공급사슬 파트너쉽을 위한 온톨로지 모델을 제시하고자 하는 것이다. 변수의 불확실성은 퍼지이론을 이용하여 나타내고자 하였다. 부품별 우선순위와 상황변수는 웹 온톨로지 언어(OWL : Web Ontology Language)를 이용하여 모델링 하였다. 부품의 우선순위는 퍼지로직을 이용한 퍼지소속함수로 변환 되어진다. 온톨로지의 추론을 위해서 SWRL(Semantic Web Rule Language)을 이용하였다. 제안된 모델의 구현을 위해서 자동차 구성품인 스타트모터 부품을 대상으로 온톨로지를 구축하고 구성 부품별 우선순위에 따른 공급 파트너를 선정하는 과정을 제시하였다.

S-FDS : 퍼지로직과 딥러닝 통합 기반의 스마트 화재감지 시스템 (S-FDS : a Smart Fire Detection System based on the Integration of Fuzzy Logic and Deep Learning)

  • 장준영;이강운;김영진;김원태
    • 전자공학회논문지
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    • 제54권4호
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    • pp.50-58
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    • 2017
  • 최근 들어, 효과적인 화재감지를 위해 이종 화재센서 데이터들을 융합하는 방안들이 제안되었으나, 룰 기반의 방법의 경우 적응성과 정밀도가 낮고, 퍼지추론의 경우 영상에 대한 고려 미흡으로 검출 속도와 정밀도가 떨어지는 등의 문제점들이 있다. 더불어 영상기반 딥러닝 기술들도 제안되었으나, 실제 상황에서 카메라가 없거나 카메라 영역 밖의 화재 발생에 대한 신속한 탐지가 어렵다. 이에 본 논문에서는 CNN 기반의 딥러닝 알고리즘과 온도 습도 가스 연기를 포함하는 이종 화재센서 데이터기반의 퍼지추론엔진을 결합시킨 새로운 방식의 화재 감지 시스템을 제안한다. 이로써 영상 데이터를 활용한 신속한 화재 감지와 이종 센서 데이터들을 이용한 신뢰성 있는 화재 감지가 가능해짐을 보인다. 또한, 대규모 시스템에서 컴퓨팅 파워의 지나친 서버 집중을 방지하기 위해 화재 인식 알고리즘에 분산 컴퓨팅 구조를 채택하여 확장성을 높인다. 마지막으로, NIST 화재 동역학 시뮬레이터를 이용한 화재 시뮬레이션 데이터와 화재영상을 활용하여 화재가 점진적으로 번지는 환경과 급작스럽게 폭발이 발생하는 환경에서 실험을 수행함으로써 시스템의 성능을 검증한다.

Data Pattern Estimation with Movement of the Center of Gravity

  • Ahn Tae-Chon;Jang Kyung-Won;Shin Dong-Du;Kang Hak-Soo;Yoon Yang-Woong
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제6권3호
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    • pp.210-216
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    • 2006
  • In the rule based modeling, data partitioning plays crucial role be cause partitioned sub data set implies particular information of the given data set or system. In this paper, we present an empirical study result of the data pattern estimation to find underlying data patterns of the given data. Presented method performs crisp type clustering with given n number of data samples by means of the sequential agglomerative hierarchical nested model (SAHN). In each sequence, the average value of the sum of all inter-distance between centroid and data point. In the sequel, compute the derivation of the weighted average distance to observe a pattern distribution. For the final step, after overall clustering process is completed, weighted average distance value is applied to estimate range of the number of clusters in given dataset. The proposed estimation method and its result are considered with the use of FCM demo data set in MATLAB fuzzy logic toolbox and Box and Jenkins's gas furnace data.