• 제목/요약/키워드: Gaussian fuzzy number

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A novel Neuro Fuzzy Modeling using Gaussian Mixture Models

  • Kim, Sung-Suk;Kwak, Keun-Chang;Kim, Sung-Soo;Chun, Myung-Geun;Ryu, Jeong-Woong
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2002년도 ICCAS
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    • pp.110.1-110
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    • 2002
  • We propose a novel neuro-fuzzy system based on an efficient clustering method. It is a very useful method that improves the performance of a fuzzy model with small number of fuzzy rules. The fuzzy clustering methods are studied in the wide range of fuzzy modeling. One of them, the grid partition method has problem of exponentially increasing number of rules when the dimension of input or number of membership function is linearly increased. On the other hand, the Expectation Maximization algorithm is an efficient estimation for unknown parameters of the Gaussian mixture model. Here it is noted that the parameters can be used for fuzzy clustering method. In a fuzzy modeling, it is desired that...

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계층적 클러스터링과 Gaussian Mixture Model을 이용한 뉴로-퍼지 모델링 (A Neuro-Fuzzy Modeling using the Hierarchical Clustering and Gaussian Mixture Model)

  • 김승석;곽근창;유정웅;전명근
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.512-519
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    • 2003
  • 본 논문에서는 계층적 클러스터링과 GMM을 순차적으로 이용하여 최적의 파라미터를 추정하고 이를 뉴로-퍼지 모델의 초기 파리미터로 사용하여 모델의 성능 개선을 제안한다. 반복적인 시도 중 가장 좋은 파라미터를 선택하는 기존의 알고리즘 과 달리 계층적 클러스터링은 데이터들 간의 유클리디언 거리를 이용하여 클러스터를 생성하므로 반복적인 시도가 불필요하다. 또한 클러스터링 방법에 의해 퍼지 모델링을 행하므로 클러스터와 동일한 갯수의 적은 규칙을 갖는다. 제안된 방법의 유용함을 비선형 데이터인 Box-Jenkins의 가스로 예측 문제와 Sugeno의 비선형 시스템에 적용하여 이전의 연구보다 적은 규칙으로도 성능이 개선되는 것을 보였다.

Robust Fuzzy Varying Coefficient Regression Analysis with Crisp Inputs and Gaussian Fuzzy Output

  • Yang, Zhihui;Yin, Yunqiang;Chen, Yizeng
    • Journal of Computing Science and Engineering
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    • 제7권4호
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    • pp.263-271
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    • 2013
  • This study presents a fuzzy varying coefficient regression model after deleting the outliers to improve the feasibility and effectiveness of the fuzzy regression model. The objective of our methodology is to allow the fuzzy regression coefficients to vary with a covariate, and simultaneously avoid the impact of data contaminated by outliers. In this paper, fuzzy regression coefficients are represented by Gaussian fuzzy numbers. We also formulate suitable goodness of fit to evaluate the performance of the proposed methodology. An example is given to demonstrate the effectiveness of our methodology.

EM 알고리즘에 의한 퍼지 규칙생성과 온도 제어 시스템의 설계 (A Fuzzy Rule Extraction by EM Algorithm and A Design of Temperature Control System)

  • 오범진;곽근창;유정웅
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제16권5호
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    • pp.104-111
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    • 2002
  • 본 논문에서는 EM(Expectation-Maximization) 알고리즘을 이용한 자동적인 퍼지 규칙생성과 적응 뉴로-퍼지 제어기(Adaptive Neuro-Fuzzy Controller)의 설계를 제안한다. EM 알고리즘은 가우시안 혼합모델(Gaussian Mixture Model)의 최대우도추정(Maximum Likelihood Estimate)을 위해 사용되어지며 본 논문에서는 규칙생성을 위해 클러스터 중심을 추정한다. 추정된 클러스터는 ANFIS(Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System)의 퍼지 규칙과 소속함수를 구축하는데 사용되어진다. 시뮬레이션으로 제안된 적응 뉴로-퍼지 제어기의 성능을 입증하기 위해 목욕물 온도 제어 시스템에 대해 다루고 기존 퍼지 제어기에 비해 적은 규칙의 수와 작은 값의 SAE(Sum of Absolute Error)으로 성능개선을 확인하였다.

새로운 클러스터링 알고리듬을 적용한 향상된 뉴로-퍼지 모델링 (Advance Neuro-Fuzzy Modeling Using a New Clustering Algorithm)

  • 김승석;김성수;유정웅
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제53권7호
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    • pp.536-543
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    • 2004
  • In this paper, we proposed a new method of modeling a neuro-fuzzy system using a hybrid clustering algorithm. The initial parameters and the number of clusters of the proposed system are optimally chosen simultaneously with respect to the process of regression, which is a unique characteristics of the proposed system. The proposed algorithm presented in this work improves the overall performance of the proposed a neuro-fuzzy system by choosing a proper number of clusters adaptively according the characteristics of given data. The process of clustering is performed by deciding on the number of classes, which yields the property of convergence of the system. In experiments, the superiority of the proposed neuro-fuzzy system is demonstrated, especially the process of optimizing parameters and clustering of learning speed.

퍼지 보상기와 자기구성 신경회로망을 이용한 매니퓰레이터의 역기구학 해에 관한 연구 (A Study on the Soiution of Inverse Kinematic of Manipulator using Self-Organizing Neural Network and Fuzzy Compensator)

  • 김동희;이수흠;신위재
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제2권3호
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    • pp.79-85
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    • 2001
  • 본 논문에서는 퍼지 보상기와 자기구성 신경회로망을 이용하여 3축 매니퓰레이터의 역 기구학 해를 구하는 방법을 제안한다. 가우시안 위치 함수를 활성화 함수로 사용하는 자기구성 신경회로망은 학습 시작시 1개의 은닉층 노드를 가지고 학습을 하면서 점차적으로 은닉층의 노드수를 증가시킴으로서 최적의 노드수를 얻을 수 있으며, 퍼지 보상기는 신경회로망의 양호한 학습비를 얻는다. 이와 같이 시스템을 구성하여 빠른 학습속도와 학습비의 개선 그리고 빠른 정상상태로의 수렴을 확인하였다.

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퍼지 하이브리드 다층 퍼셉트론구조의 최적설계 (Optimal Design of Fuzzy Hybrid Multilayer Perceptron Structure)

  • 김동원;박병준;오성권
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2977-2979
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    • 2000
  • A Fuzzy Hybrid-Multilayer Perceptron (FH-MLP) Structure is proposed in this paper. proposed FH-MLP is not a fixed architecture. that is to say. the number of layers and the number of nodes in each layer of FH-MLP can be generated to adapt to the changing environment. FH-MLP consists of two parts. one is fuzzy nodes which each node is operated as a small fuzzy system with fuzzy implication rules. and its fuzzy system operates with Gaussian or Triangular membership functions in premise part and constants or regression polynomial equation in consequence part. the other is polynomial nodes which several types of high-order polynomial such as linear. quadratic. and cubic form are used and is connected as various kinds of multi-variable inputs. To demonstrate the effectiveness of the proposed method. time series data for gas furnace process has been applied.

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Fuzzy-ART Basis Equalizer for Satellite Nonlinear Channel

  • Lee, Jung-Sik;Hwang, Jae-Jeong
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제2권1호
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    • pp.43-48
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    • 2002
  • This paper discusses the application of fuzzy-ARTMAP neural network to compensate the nonlinearity of satellite communication channel. The fuzzy-ARTMAP is the class of ART(adaptive resonance theory) architectures designed fur supervised loaming. It has capabilities not fecund in other neural network approaches, that includes a small number of parameters, no requirements fur the choice of initial weights, automatic increase of hidden units, and capability of adding new data without retraining previously trained data. By a match tracking process with vigilance parameter, fuzzy-ARTMAP neural network achieves a minimax teaming rule that minimizes predictive error and maximizes generalization. Thus, the system automatically leans a minimal number of recognition categories, or hidden units, to meet accuracy criteria. As a input-converting process for implementing fuzzy-ARTMAP equalizer, the sigmoid function is chosen to convert actual channel output to the proper input values of fuzzy-ARTMAP. Simulation studies are performed over satellite nonlinear channels. QPSK signals with Gaussian noise are generated at random from Volterra model. The performance of proposed fuzzy-ARTMAP equalizer is compared with MLP equalizer.

PCA 퍼지 혼합 모델을 이용한 화자 식별 (Speaker Identification Using PCA Fuzzy Mixture Model)

  • 이기용
    • 음성과학
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    • 제10권4호
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    • pp.149-157
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    • 2003
  • In this paper, we proposed the principal component analysis (PCA) fuzzy mixture model for speaker identification. A PCA fuzzy mixture model is derived from the combination of the PCA and the fuzzy version of mixture model with diagonal covariance matrices. In this method, the feature vectors are first transformed by each speaker's PCA transformation matrix to reduce the correlation among the elements. Then, the fuzzy mixture model for speaker is obtained from these transformed feature vectors with reduced dimensions. The orthogonal Gaussian Mixture Model (GMM) can be derived as a special case of PCA fuzzy mixture model. In our experiments, with having the number of mixtures equal, the proposed method requires less training time and less storage as well as shows better speaker identification rate compared to the conventional GMM. Also, the proposed one shows equal or better identification performance than the orthogonal GMM does.

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GMM과 클러스터링 기법에 의한 뉴로-퍼지 시스템 모델링 (A Neuro-Fuzzy System Modeling using Gaussian Mixture Model and Clustering Method)

  • 김승석;곽근창;유정웅;전명근
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.571-576
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    • 2002
  • 본 논문에서는 여러 분야에서 널리 응용되고 있는 적응 뉴로-퍼지 시스템(ANFIS)의 성능 개선에 있어서 전제부 파라미터를 효과적으로 초기화 시키는 방법을 제안한다. 기존의 그리드 분할을 이용한 입력공간 선택 방법은 ANFIS의 규칙 생성에 있어서 얻어진 규칙의 수가 지수적으로 증가하는 단점이 있다. 이에, 본 연구에서는 GMM에서의 최대우도추정을 이용한 EM 알고리즘을 통하여 초기치에 의하여 성능의 영향이 좌우되는 ANFIS의 입력으로 주어 제안된 클러스터링 기법에 의하여 모델의 성능을 개선하고자 한다. 제안된 방법의 클러스터링 방법은 통계적 방법에 근거하여 좋은 성능의 파라미터를 획득할 수 있어 주어진 모델에 대한 ANFIS의 성능을 개선할 수 있다. 이들 방법의 유용함을 전형적인 다변수 비선형 데이터인 자동차 연료 예측 문제와 정수장 응집제 주입 문제에 적용하여 제안된 방법이 이전의 연구보다 성능이 개선되는 것을 통하여 보였다.