• 제목/요약/키워드: GMDH 모델

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GMDH 알고리즘에 의한 카메라 보정 모델의 비선형성 학습 (Learning the nonlinearity of a camera calibration model using GMDH algorithm)

  • 김명환;도용태
    • 센서학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.109-115
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    • 2005
  • Calibration is a prerequisite procedure for employing a camera as a 3D sensor in an automated machines like robots. As accurate sensing is possible only when the vision sensor is calibrated accurately, many different approaches and models have been proposed for increasing calibration accuracy. Particularly an important factor which greatly affects the calibration accuracy is the nonlinearity in the mapping between 3D world and corresponding 2D image. In this paper GMDH algorithm is used to learn the nonlinearity without physical modelling. The technique proposed can be effective in various situations where the levels of noises and characteristics of nonlinear distortion are different. In simulations and an experiment, the proposed technique showed good and reliable results.

신뢰수준평가에 기반한 고농도 오존 예측모델의 성능평가 (Performance Evaluation of High-Level Ozone Prediction Model Based on the Confidence Level Test)

  • 정재룡;안항배;송치권;배현;전병희;김성신
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.195-198
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    • 2002
  • 고농도오존이 발생되는 원인과 환경적 요인의 상호관계를 모델링하기 위해 신경회로 망과 같은 지능제어 기법들이 많이 적용되어 왔다 분석과 모델링을 위해 유전자 알고리즘과 같은 최적화 방법을 적용하기도 하지만, 고농도 오존이 발생되는 메커니즘이 매우 복잡하고, 비선형적이며, 패턴파악이 어렵기 때문에 고농도 오존의 예측 모델링에는 여전히 문제점이 있다 따라서 본 논문에서는 신뢰수준과 신뢰구간을 이용하여 초농도 오존을 예측할 수 있는 모델링 방법을 서술하였다 예측값의 신뢰수준의 평가는 예측에 대한 실측값을 구하여 신뢰구간내의 데이터의 개수를 파악함으로써 신뢰성을 평가할 수 있다. 또한 이 테스트는 우리가 가지고 있지 않은 데이터에 대한 유효성을 평가하는데 적용될 수 있다 그리고 본 논문에서는 GMDH(Group Method of data handling)의 전형적인 알고리즘에 바탕을 두고 있는 DPNN(Dynamic Polynomial Neural Network)를 이용하여 예측 모델을 구성하였다. DPNN은 데이터 해석이 용이하고 비선형적인 동적 시스템 예측에 유용하게 적용될 수 있는 장점을 가지고 있다.

공작기계 원점 열변형오차의 모델링 및 보상제어 (Modeling and Compensatory Control of Thermal Error for the Machine Orgin of Machine Tools)

  • 정성종
    • 한국생산제조학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.19-28
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    • 1999
  • In order to control thermal deformation of the machine origin of machine tools a empirical model and a compensation system have been developed, Prior to empirical modeling the volumetric error considering shape errors and joint errors of slides is formulated through the homogeneous transformation matrix (HTM) and kinematic chain. Simulation results of the HTM method show that the thermal error of the machine origin is more critical than position-dependent errors. In order to make a stable and effective software error compensation system the GMDH (Group Method of Data Handling) models are constructed to estimate the thermal deformation of the machine origin by measuring deformation data and temperature data. A test bar and gap sensors are used to measure the deformation data. In order to compensate the estimated error the work origin shift method is developed by implementing a digital I/O interface board between a CNC controller and an IBM PC. The method shifts the work origin as much as the amounts which are calculated by the pre-established thermal error model. The experiment results for a vertical machining center show that the thermal deformation of the machine origin is reduced within $\pm$5$mu extrm{m}$.

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유전자 알고리즘을 이용한 FPNN 모델의 최적 동정에 관한 연구 (A Study on Optimal Identification of Fuzzy Polynomial Neural Networks Model Using Genetic Algorithms)

  • 이인태;박호성;오성권
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2004년도 추계학술대회 학술발표 논문집 제14권 제2호
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    • pp.429-432
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    • 2004
  • 본 논문은 기존의 퍼지 다항식 뉴럴 네트워크 (Fuzzy Polynomial Neural Networks ; FPNN) 모델을 이용하여 비선형성 데이터에 대한 추론을 제안한다. 복잡한 비선형 시스템의 모델동정을 위하여 생성된 GMDH 방법에 기초한 FPNN의 각 노드는 퍼지 규칙을 기반으로 구축되었으며, 층이 진행되는 동안 모델 스스로 노드의 선택과 제거를 통해 최적의 네트워크 구조를 생성할 수 있는 유연성을 가지고 있다. FPNN 각각의 활성노드를 퍼지다항식 뉴론(Fuzzy Polynomial Neuron ; FPN)이라고 표현한다. FPNN의 후반부 구조는 입출력 변수 사이 의 간략과 회귀다항식 (1차, 2차, 변형된 2차식) 함수에 의해 구현된다. 규칙의 전반부 멤버쉽 함수는 삼각형과 가우시안형의 멤버쉽 함수가 사용된다. 또한 유전자 알고리즘을 사용하여 각노드의 부분표현식을 구성하는 입력변수의 수, 입력변수와 차수의 선택 동조를 통하여 최적의 Genetic Algorithms(GAs)을 이용한 FPNN모델을 설계하는 것이 유용하고 효과적임을 보인다.

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진화 알고리즘 기반 FPNN의 최적 동정 및 비선형 데이터로의 응용 (Optimized Identification of Genetic Algorithms based FPNN and Its Application to Nonlinear Data)

  • 이인태;이동윤;김현기;오성권
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2005년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제15권 제1호
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    • pp.305-308
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    • 2005
  • 본 논문은 유전자 알고리즘 기반 퍼지 다항식 뉴럴네트워크(Genetic Algorithm-based Fuzzy Polynomial Neural Networks ; GAs-based FPNN)를 이용하여 비선형 데이터의 최적화 추론 알고리즘을 제안한다. FPNN의 각 노드는 GMDH와 퍼지규칙을 기초로 만들었다. FPNN의 각 노드는 퍼지 다항식 뉴론(Fuzzy Polynomial Neuron : FPN)이라고 표현하다. 제안된 모델은 구조 선택에 있어서 유전자 알고리즘(Genetic Algorithms : GAs)을 이용하였다. 유전자 알고리즘을 사용하여 입력의 차수와 입력의 개수 그리고 후반부 추론의 형태를 최적 선택하였다. 비선형 데이터에 대한 모델 설계를 위해 최적화 알고리즘인 유전자 알고리즘 기반 FPNN 모델 설계가 유용하고 효과적임을 보인다.

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HCM 클러스처링과 유전자 알고리즘을 이용한 다중 FPNN 모델 설계와 비선형 공정으로의 응용 (Design of Multi-FPNN Model Using Clustering and Genetic Algorithms and Its Application to Nonlinear Process Systems)

  • 박호성;오성권;안태천
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.343-350
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    • 2000
  • 본 논문에서는, 최적 시스템을 위해서 FNN과 PNN에 기반을 둔 Multi-FPNN(다중 퍼지 다항식 뉴럴네트워크) 모델을 제안한다. 여기서 FNN 구조는 각각의 분리된 입력변수에 의해 분할된 퍼지 입력공간을 사용해서 설게되고, 간략 퍼지추론 방법과 오류 역전파 알고리즘을 이용한다. FNN은 더 좋은 출력성능을 얻기 위해 PNN과 결합한다. GMDH 방법에 기초한 PNN 구조의 각 노드는 1차 및 2차 고계 다항식의 두 형태를 사용하고, 그 노드의 입력의 입력은 2, 3, 4의 세 종류의 다변수 입력을 사용한다. 그리고 다중 FPNN 모델의 구조와 파라미터를 동정하기 위햐 HCM 크러스터링방법과 유전자 알고리즘을 사용한다. 여기서, 시스템을 위해 데이터 전처리 기능을 수행하는 HCM 클러스터링 방법은 입출력 공간분할에 의해 다중 FPNN 구조를 결정하기 위해 사용된다. 모델의 근사화와 일반화 능력 사이에 충분한 군형을 ?기 위해 하중계수를 가진 합성 성능지수(목적함수)를 사용한다. 데이터 개수, 비선형의 정도(입.출력 데이터 분포)에 위존하는 이 합성 목적함수의 하중계수의 선택 및 조절을 통하여 최적의 다중 FPNN모델을 설계하는 것이 유용하고 효과적임을 보인다. 본 연구는 두 개의 대표적 수치예의 도움으로 설명되고, 그 모델의 근사화 및 일만화 능력에 관련된 합성 성능 지수가 평가되고, 도한 토의된다.

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RAM 및 LCC의 제조시스템의 능력에 대한 영향 (Effects of RAM and LCC in Manufacturing System Performance)

  • 황흥석;박태원
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한산업공학회/한국경영과학회 2000년도 춘계공동학술대회 논문집
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    • pp.44-47
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    • 2000
  • 제조설비의 운영은 적절한 생산제품의 품질(신뢰도 생산단가 등)을 유지하는 조건으로 유지되어야 한다. 본 연구에서는 제조설비의 적정운영조건을 구하기 위하여 제조설비의 RAM 및 순기비용(LCC)이 제조설비의 성능에의 영향을 분석하고 최적대안을 구하였다. 이를 위하여 우선 설비의 RAM 및 LCC산정모델을 개발하고 이를 이용하여 제조설비의 성능에 미치는 영향을 분석하기 위한 수리모델을 제시하였다. 이를 위한 전산프로그램을 개발하고 이를 이용하여 제조시스템의 성능 분석 사례를 들어 보였다. 또한 다양한 환경에서 제조시스템의 성능을 예측하기 위하여 시스템의 복잡성이 큰 문제를 분석하는데 적절한 GMDH방법을 사용하여 추정하였다. 이를 이용한 성능예측의 실 예를 들어 본 연구의 과정을 보였다.

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유전자 알고리즘 기반 최적 다항식 뉴럴네트워크 및 비선형 공정으로의 응용 (Genetic Algorithms based Optimal Polynomial Neural Network and Its application to Nonlinear Process)

  • 김완수;오성권;김현기
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2005년도 추계학술대회 학술발표 논문집 제15권 제2호
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    • pp.191-194
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    • 2005
  • 본 논문은 최적 탐색 알고리즘인 유전자 알고리즘을 이용하여 다항식 뉴럴네트워크(Polynomial Neural Networks : PNN)의 최적 설계가 그 목적이다. 기존의 다항식 뉴럴네트워크는 확장된 GMDH(Group Method of Data Handling) 방법에 기반을 두며, 네트워크의 성장과정을 통하여 각 층의 다항식뉴런(혹은 노드)에서 고정된 (설계자에 의해 미리 선택된) 노드 입력들의 수뿐만 아니라 다항식 차수(1차, 2차, 그리고 수정된 2차식)를 이용하였다. 더구나, 그 방법은 학습을 통해 생성된 PNN이 최적 네트워크 구조를 가진다는 것을 보증하지 못한다. 그러나, 제안된 GA-based PW 모델은 다음의 파라미터들- 즉 입력변수의 수, 입력변수, 및 다항식 차수-을 유전자 알고리즘을 이용하여 선택 동조함으로써 그 구조를 구조적으로 더 최적화된 네트워크가 되도록 하고, 기존의 PNN보다 훨씬 더 유연하고, 선호된 뉴럴 네트워크가 되도록 한다. 하중계수를 가진 합성성능지수가 그 모델의 근사화 및 일반화(예측) 능력 사이의 상호 균형을 얻기 위해 제안된다. GA-based PNN의 성능을 평가하기 위해 그 모델은 가스 터빈발전소의 NOx 배출 공정 데이터로 실험된다. 비교해석은 제안된 GA-based PNN이 앞서 나타난 다른 지능모델보다 더 우수한 예측능력뿐만 아니라 높은 정확성을 가진 모델임을 보인다.

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유전자 알고리즘 기반 최적 다항식 뉴럴네트워크 연구 및 비선형 공정으로의 응용 (A Study on GA-based Optimized Polynomial Neural Networks and Its Application to Nonlinear Process)

  • 김완수;이인태;오성권;김현기
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.846-851
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    • 2005
  • 본 논문은 최적 탐색 알고리즘인 유전자 알고리즘을 이용하여 다항식 뉴럴네트워크(Polynomial Neural Networks : PNN)의 최적 설계가 그 목적이다. 기존의 다항식 뉴럴네트워크는 확장된 GMDH(Group Method of Data Handling) 방법에 기반을 두며, 네트워크의 성장과정을 통하여 각 층의 다항식뉴런(혹은 노드)에서 고정된 (설계자에 의해 미리 선택된) 노드 입력들의 수뿐만 아니라 다항식 차수(1차, 2차, 그리고 수정된 2차식)를 이용하였다. 더구나, 그 방법은 학습을 통해 생성된 PNN이 최적 네트워크 구조를 가진다는 것을 보증하지 못한다. 그러나, 제안된 GA-based PNN 모델은 다음의 파라미터들- 즉 입력변수의 수, 입력변수, 및 다항식 차수-을 유전자 알고리즘을 이용하여 선택 동조함으로써 그 구조를 구조적으로 더 최적화된 네트워크가 되도록 하고, 기존의 PNN보다 훨씬 더 유연하고, 선호된 뉴럴 네트워크가 되도록 한다. 하중계수를 가진 합성성능지수가 그 모델의 근사화 및 일반화(예측) 능력 사이의 상호 균형을 얻기 위해 제안된다. GA-based PNN의 성능을 평가하기 위해 그 모델은 가스 터빈 발전소의 NOx 배출 공정 데이터로 실험된다. 비교해석은 제안된 GA-based PNN이 앞서 나타난 다른 지능모델보다 더 우수한 예측능력뿐만 아니라 높은 정확성을 가진 모델임을 보인다.

진화론적 최적 퍼지다항식 신경회로망 모델 및 소프트웨어 공정으로의 응용 (Genetically Optimized Fuzzy Polynomial Neural Networks Model and Its Application to Software Process)

  • 이인태;박호성;오성권;안태천
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.337-339
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    • 2004
  • In this paper, we discuss optimal design of Fuzzy Polynomial Neural Networks by means of Genetic Algorithms(GAs). Proceeding the layer, this model creates the optimal network architecture through the selection and the elimination of nodes by itself. So, there is characteristic of flexibility. We use a triangle and a Gaussian-like membership function in premise part of rules and design the consequent structure by constant and regression polynomial (linear, quadratic and modified quadratic) function between input and output variables. GAs is applied to improve the performance with optimal input variables and number of input variables and order. To evaluate the performance of the GAs-based FPNNs, the models are experimented with the use of Medical Imaging System(MIS) data.

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