• 제목/요약/키워드: Fuzzy boundary

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실리콘 유입변압기 진단을 위한 전문가시스템 개발 (Development of the Expert System for Diagnosing Silicone Oil-filled Transformer)

  • 문종필;김재철;임태훈
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.55-62
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    • 2004
  • 본 논문에서는 유중가스 분석법을 이용하여 실리콘 유입변압기를 효과적으로 진단할 수 있는 전문가 시스템의 개발에 관하여 연구하였다. 변압기 진단 방법은 유입기기에 대한 진단 방법으로서 현재까지 많은 연구가 진행되어 왔고 비교적 효과적인 분석법으로서 신뢰를 얻고 있는 유중가스분석법을 이용하였다. 그러나 유중가스 분석법은 경계 및 규칙의 불확실성이 필연적이기 때문에 이를 처리하기 위하여 소속정도 및 퍼지척도를 적용하여 해결하였다. 개발한 전문가 시스템은 크게 지식베이스 모듈, 추론엔진 모듈, 사용자 인터페이스 모듈로 이루어져 있으며, 지식베이스 모듈은 규칙을 이용한 지식표현을 사용하였고, 추론엔진 모듈은 후방향 추론을 이용하고, 퍼지규칙을 도입하였다. 사용자 인터페이스 모듈은 현장의 사용자가 쉽게 사용할 수 있도록 GUI 환경으로 구성하였다. 또한 변압기 개개의 이력 관리를 통하여 좀 더 효과적인 진단을 할 수 있도록 전문가 시스템을 데이터베이스와 연계하였다. 제안한 전문가 시스템에 대하여 실리콘유의 유중가스 데이터를 이용하여 검증한 결과 모든 사례에 대하여 정확한 판단 결과를 얻음으로써 실리콘 유입변압기를 효과적으로 진단할 수 있음을 증명하였다.

가변 학습을 적용한 퍼지 ART 신경망의 패턴 인식 능력 향상 (Improvement of Pattern Recognition Capacity of the Fuzzy ART with the Variable Learning)

  • 이창주;손병희;홍희식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38B권12호
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    • pp.954-961
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    • 2013
  • 본 논문은 퍼지ART의 학습 방법의 하나인 FCSR(Fast Commit Slow Recode)에서 패턴 인식을 향상시키기 위해 가변 학습을 이용하는 새로운 학습방법을 제안하였다. 기존의 학습 방법은 연결 강도(대표패턴)의 갱신에 고정된 학습률이 사용된다. 이 방법은 같은 카테고리 내의 입력패턴과 대표패턴의 유사성의 정도와 관계없이 고정된 학습률로 연결 강도를 갱신한다. 이 경우 카테고리 경계에 있는 유사성이 낮은 입력패턴이 연결강도의 갱신에 크게 영향을 주게 된다. 따라서 잡음 환경에서 이것은 불필요한 카테고리 증식의 원인이 되고, 패턴 인식 능력을 낮추는 문제가 된다. 제안된 방법에서는 대표 패턴과 입력 패턴 사이에 유사성이 적을수록 연결강도의 갱신에 입력패턴의 기여를 낮추어간다. 그 결과 잡음환경에서 퍼지 ART의 불필요한 카테고리 증식을 억제하였고, 패턴 인식 능력을 향상시켰다.

진화론적 최적 뉴로퍼지 네트워크: 해석과 설계 (Genetically Optimized Neurofuzzy Networks: Analysis and Design)

  • 박병준;김현기;오성권
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제53권8호
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    • pp.561-570
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    • 2004
  • In this paper, new architectures and comprehensive design methodologies of Genetic Algorithms(GAs) based Genetically optimized Neurofuzzy Networks(GoNFN) are introduced, and a series of numeric experiments are carried out. The proposed GoNFN is based on the rule-based Neurofuzzy Networks(NFN) with the extended structure of the premise and the consequence parts of fuzzy rules being formed within the networks. The premise part of the fuzzy rules are designed by using space partitioning in terms of fuzzy sets defined in individual variables. In the consequence part of the fuzzy rules, three different forms of the regression polynomials such as constant, linear and quadratic are taken into consideration. The structure and parameters of the proposed GoNFN are optimized by GAs. GAs being a global optimization technique determines optimal parameters in a vast search space. But it cannot effectively avoid a large amount of time-consuming iteration because GAs finds optimal parameters by using a given space. To alleviate the problems, the dynamic search-based GAs is introduced to lead to rapidly optimal convergence over a limited region or a boundary condition. In a nutshell, the objective of this study is to develop a general design methodology o GAs-based GoNFN modeling, come up a logic-based structure of such model and propose a comprehensive evolutionary development environment in which the optimization of the model can be efficiently carried out both at the structural as well as parametric level for overall optimization by utilizing the separate or consecutive tuning technology. To evaluate the performance of the proposed GoNFN, the models are experimented with the use of several representative numerical examples.

퍼지 의사 결정 트리를 이용한 한의학 기반의 건강 사전 진단 시스템 (Oriental Medicine-based Health Pre-Diagnosis System using Fuzzy Decision Tree)

  • 김광백
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제25권11호
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    • pp.1519-1524
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    • 2021
  • 본 논문에서는 퍼지 의사 결정 트리를 이용한 한의학 기반의 건강 사전 진단 시스템을 제안한다. 제안된 퍼지 의사결정 트리 기반 한방 사전 진단 방법은 과거의 데이터를 미리 학습시킨 후에 엔트로피에 따라 경계 값을 계산한 후, 사용자가 여러 증상을 선택하면 선택된 증상에 해당되는 상위 질병 5개를 도출한다. 그리고 도출된 상위 5개의 질병과 도출된 질병의 원인과 민간요법을 제공한다. 질병과 증상에 대한 데이터베이스는 한의사가 추천한 여러 한의학 전문 서적을 기반으로 증상과 질병의 데이터베이스를 설계하고 한의학 전문의가 검증한 후에 구현하였다. 과거의 데이터를 바탕으로 증상을 학습함으로써 제안된 한의학 기반 건강 사전 진단 시스템 방법은 보다 정확한 진단 결과를 더 빨리 제공할 수 있다.

적응적 베이즈 영상분할을 이용한 경계추출 (Boundary Detection using Adaptive Bayesian Approach to Image Segmentation)

  • 김기태;최윤수;김기홍
    • 한국측량학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.303-309
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    • 2004
  • 영상의 밝기값과 텍스쳐 모두를 사용하여 대상물의 경계를 보다 정확하게 추출할 수 있는 적응적 베이즈 영상 분할기법을 C 프로그래밍 언어로 개발하였다. 사전확률밀도함수를 추정하기 위하여 깁스 분포 모델을 적용하였고, 조건확률밀도함수를 추정하기 위하여 퍼지 C-군집화 기법을 도입하였다. 추정된 두 확률밀도함수로부터 최대 사후주변확률이 산출되었고, 이를 시뮬레이션영상에 적용하여 99% 이상의 신뢰도를 획득하였다. 또한 개발된 알고리즘을 1963년 미 정찰위성사진을 이용하여 제작한 남극 정사영상에 적용하여 남극 전체 해안선에 대하여 최대 300미터 정확도를 갖는 벡터지도를 제작하였다.

뇌 구조 분석을 위한 연속적인 퍼지 분할법과 구획화 방법의 개선 (Successive Fuzzy Classification and Improved Parcellation Method for Brain Anlaysis)

  • 윤의철;황진우;김재석;김재진;김인영;권준수;김선일
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.377-384
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    • 2001
  • 일반적으로 정신질환인 경우 뇌의 미세한 이상이 있는 것으로 알려져 있어 자기공명영상의 시각적 분석에서 뇌의 구조적 이상을 밝히는 데 한계가 있다. 따라서 특정 부위의 용적이나 모양의 이상을 통하여 정신질환의 뇌 구조적 이상을 연구하는 것이 일반적이다 이러한 경우 뇌 자기공명영상은 조직간의 경계가 불분명하여 뇌 구조 분석의 신뢰도는 조직별 분할의 정확성이 좌우한다 본 논문에서는 뇌 자기공명영상의 특성에 적합한 퍼지 분할법을 반복적으로 적용함으로써 분할 영상의 질을 개선하여 뇌 구조 분석의 신뢰도를 높이고, 사용자 편의성을 고려한 소프트웨어를 이용한 좌우 뇌섬엽 용적 측정을 통해 뇌 구조적 이상에 대한 보다 나은 분석 방법을 제시한다.

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마이크로머쉰의 자동 시뮬레이션 시스템 (Automated Simulation System for Micromachines)

  • 이준성
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.29-29
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    • 1996
  • This paper describes a new automated simulation system for micromachines whose size range $10^{-6}$ to $10^{-3}$ m. An automic finite element (FE) mesh generation technique, which is bases on the fuzzy knowledge processing and computation al geometry technique, is incorporated into the system, together with one of commerical FE analysis codes, MARC, and one of commerical solid modelers, Designbase. The system allows a geometry model of concern to be automatically converted to different FE models, depending on physical phenomena of micromachines to be analyzed, i,e. electrostatic analysis, stress analysis, modal analysis and so on. The FE models are then automatically analyzed using the FE analysis code. Among a whole process of analysis, the definition of a geometry model, the designation of local node patterns and the assignment of material properties and boundary conditions onto the geometry model are only the interactive process to be done by a user. The interactive operations can be processed in a few minutes. The other processes which are time consuming and labour-intensive in conventional CAE systems are fully automatically performed in a popular engineering workstation environment. This automated simulation system is successfully applied to evaluate an electrostatic micro wobble actuator.

마이크로머쉰의 자동 시뮬레이션시스템 (Automated Simulation System for Micromachines)

  • 이준성
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.28-42
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    • 1996
  • This paper describes a new automated simulation system for micromachines whose size range $10^{-6}$ to $10^{-3}$ m. An automic finite element (FE) mesh generation technique, which is bases on the fuzzy knowledge processing and computation al geometry technique, is incorporated into the system, together with one of commerical FE analysis codes, MARC ,and one of commerical solid modelers, Designbase. The system allows a geometry model of concern to be automatically converted to different FE models, depending on physical phenomena of micromachines to be analyzed , i,e. electrostatic analysis, stress analysis, modal analysis and so on. The FEmodels are then automatically analyzed using the FE analysis code, Among a whole process of analysis, the definition of a geometry model, the designation of local node patterns and the assignment of material properties and boundary conditions onto the geometry model are only the interactive process to be done by a user. The interactive operations can be processed in a few minutes. The other processes which are time consuming and labour-intensive in conventional CAE systems are fully automatically performed in a popular engineering workstation environment. This automated simulation system is successfully applied to evaluate an electrostatic micro wobble actuator.

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3차원 균열의 응력확대계수에 대한 해석의 자동화 (Automation of Analysis for Stress Intensity Factor of 3-D Cracks)

  • 이준성
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1997년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.496-500
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    • 1997
  • This paper describes an automated system for analyzing the stress intensity factors(SIFs) of three-dimensional (3D) cracks. A geometry model, i.e.a solid containing one or several 3D cracks is defined. Several distributions of local node density are chosen, and then automatically superposed on one another over the geometry model by using the fuzzy knowledge processing. Nodes are generated by the bucketing method, and ten-noded quadratic tetrahedral solid elements are generated by the Delauuay triangulation techniques. The singular elements such that the mid-point nodes near crack fornt are shifted at the quarter-points are automatically placed along the 3D crack front. THe complete finite element (FE) model generated, i.e the mesh with material properties and boundary conditions is given to one of the commercial FE codes, and a stress analysis is performed. The SIFs are calculated using the displacement extrapolation method. To demonstrate practical performance of the present system, a semi- elliptical surface crack in a plate subjected to tension is solved.

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Hybrid adaptive neuro-fuzzy inference system method for energy absorption of nano-composite reinforced beam with piezoelectric face-sheets

  • Lili Xiao
    • Advances in nano research
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    • 제14권2호
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    • pp.141-154
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    • 2023
  • Effects of viscoelastic foundation on vibration of curved-beam structure with clamped and simply-supported boundary conditions is investigated in this study. In doing so, a micro-scale laminate composite beam with two piezoelectric face layer with a carbon nanotube reinforces composite core is considered. The whole beam structure is laid on a viscoelastic substrate which normally occurred in actual conditions. Due to small scale of the structure non-classical elasticity theory provided more accurate results. Therefore, nonlocal strain gradient theory is employed here to capture both nano-scale effects on carbon nanotubes and microscale effects because of overall scale of the structure. Equivalent homogenous properties of the composite core is obtained using Halpin-Tsai equation. The equations of motion is derived considering energy terms of the beam and variational principle in minimizing total energy. The boundary condition is assumed to be clamped at one end and simply supported at the other end. Due to nonlinear terms in the equations of motion, semi-analytical method of general differential quadrature method is engaged to solve the equations. In addition, due to complexity in developing and solving equations of motion of arches, an artificial neural network is design and implemented to capture effects of different parameters on the inplane vibration of sandwich arches. At the end, effects of several parameters including nonlocal and gradient parameters, geometrical aspect ratios and substrate constants of the structure on the natural frequency and amplitude is derived. It is observed that increasing nonlocal and gradient parameters have contradictory effects of the amplitude and frequency of vibration of the laminate beam.