• 제목/요약/키워드: Input Variable Selection

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건물 냉방시스템의 예측제어를 위한 인공신경망 모델 개발 (Development of an Artificial Neural Network Model for a Predictive Control of Cooling Systems)

  • 강인성;양영권;이효은;박진철;문진우
    • KIEAE Journal
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    • 제17권5호
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    • pp.69-76
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    • 2017
  • Purpose: This study aimed at developing an Artificial Neural Network (ANN) model for predicting the amount of cooling energy consumption of the variable refrigerant flow (VRF) cooling system by the different set-points of the control variables, such as supply air temperature of air handling unit (AHU), condenser fluid temperature, condenser fluid pressure, and refrigerant evaporation temperature. Applying the predicted results for the different set-points, the control algorithm, which embedded the ANN model, will determine the most energy efficient control strategy. Method: The ANN model was developed and tested its prediction accuracy by using matrix laboratory (MATLAB) and its neural network toolbox. The field data sets were collected for the model training and performance evaluation. For completing the prediction model, three major steps were conducted - i) initial model development including input variable selection, ii) model optimization, and iii) performance evaluation. Result: Eight meaningful input variables were selected in the initial model development such as outdoor temperature, outdoor humidity, indoor temperature, cooling load of the previous cycle, supply air temperature of AHU, condenser fluid temperature, condenser fluid pressure, and refrigerant evaporation temperature. The initial model was optimized to have 2 hidden layers with 15 hidden neurons each, 0.3 learning rate, and 0.3 momentum. The optimized model proved its prediction accuracy with stable prediction results.

결정결합 방법을 이용한 전력외란 신호의 식별 (Power Quality Disturbance Classification using Decision Fusion)

  • 김기표;김병철;남상원
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 제13회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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    • pp.915-918
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    • 2000
  • In this paper, we propose an efficient feature vector extraction and decision fusion methods for the automatic classification of power system disturbances. Here, FFT and WPT(wavelet packet transform) are und to extract an appropriate feature for classifying power quality disturbances with variable properties. In particular, the WPT can be utilized to develop an adaptable feature extraction algorithm using best basis selection. Furthermore. the extracted feature vectors are applied as input to the decision fusion system which combines the decisions of several classifiers having complementary performances, leading to improvement of the classification performance. Finally, the applicability of the proposed approach is demonstrated using some simulations results obtained by analyzing power quality disturbances data generated by using Matlab.

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슬라이딩모드를 이용한 SCARA 로보트의 궤적제어에 관한 연구 (A Study On The Trajectory Control of A SCARA Robot Using Sliding Mode)

  • 이민철;진상영;이만형
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권1호
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    • pp.99-110
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    • 1995
  • An industrial robot needs a simple and robust control algorithm obtaining high precision control performance in spite of disturbance and parameter's change. In this paper, for solving this problem, a new sliding mode control algorithm is proposed and applied to the trajectory control of a SCARA type robot. The proposed algorithm has diminished the chattering occurring in sliding mode by setting a dead band along the switching line on the phase plane. It shows that we can easily obtain a simple switching control input satisfying sliding mode in spite of regarding nonlinear terms of a manipulator and servo system as disturbance. A guideline for selection of dead-band width is determined by optimal value of cost function presenting magnitudes of chattering and error. By this algorithm, we can expect the high performance of the trajectory tracking of an industrial robot which needs a robust and simple algorithm.

Fixed-Point ICA와 상호정보 추정에 의한 입력변수선택 (Input Variable Selection by Using Fixed-Point ICA and Mutual Information Estimation)

  • 조용현;홍성준
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2006년도 추계학술발표대회
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    • pp.605-608
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    • 2006
  • 본 논문에서는 고정점 알고리즘의 독립성분분석과 상호정보 추정을 조합한 입력변수선택 기법을 제안하였다. 여기서 뉴우턴법에 기반을 둔 빠른 분석성능을 가지는 고정점 알고리즘의 독립성분분석은 입력변수 간의 독립성을 빠르게 찾기 위함이고, 입력변수의 확률밀도함수의 계산을 위해 적응적 분할을 이용한 상호정보의 추정은 변수상호간 종속성을 좀 더 정확하게 정량화하기 위함이다. 제안된 기법을 인위적으로 제시된 각 500개의 샘플을 가지는 6개의 독립신호와 1개의 종속신호를 대상으로 실험한 결과 빠르고 정확한 변수의 선택이 이루어짐을 확인하였다.

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Innovative Solutions for Design and Fabrication of Deep Learning Based Soft Sensor

  • Khdhir, Radhia;Belghith, Aymen
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제22권2호
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    • pp.131-138
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    • 2022
  • Soft sensors are used to anticipate complicated model parameters using data from classifiers that are comparatively easy to gather. The goal of this study is to use artificial intelligence techniques to design and build soft sensors. The combination of a Long Short-Term Memory (LSTM) network and Grey Wolf Optimization (GWO) is used to create a unique soft sensor. LSTM is developed to tackle linear model with strong nonlinearity and unpredictability of manufacturing applications in the learning approach. GWO is used to accomplish input optimization technique for LSTM in order to reduce the model's inappropriate complication. The newly designed soft sensor originally brought LSTM's superior dynamic modeling with GWO's exact variable selection. The performance of our proposal is demonstrated using simulations on real-world datasets.

플라즈마 정보인자 기반 가상계측을 통한 Si 식각률의 첫 장 효과 분석 (Analysis of First Wafer Effect for Si Etch Rate with Plasma Information Based Virtual Metrology)

  • 유상원;권지원
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.146-150
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    • 2021
  • Plasma information based virtual metrology (PI-VM) that predicts wafer-to-wafer etch rate variation after wet cleaning of plasma facing parts was developed. As input parameters, plasma information (PI) variables such as electron temperature, fluorine density and hydrogen density were extracted from optical emission spectroscopy (OES) data for etch plasma. The PI-VM model was trained by stepwise variable selection method and multi-linear regression method. The expected etch rate by PI-VM showed high correlation coefficient with measured etch rate from SEM image analysis. The PI-VM model revealed that the root cause of etch rate variation after the wet cleaning was desorption of hydrogen from the cleaned parts as hydrogen combined with fluorine and decreased etchant density and etch rate.

A neural-based predictive model of the compressive strength of waste LCD glass concrete

  • Kao, Chih-Han;Wang, Chien-Chih;Wang, Her-Yung
    • Computers and Concrete
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    • 제19권5호
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    • pp.457-465
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    • 2017
  • The Taiwanese liquid crystal display (LCD) industry has traditionally produced a huge amount of waste glass that is placed in landfills. Waste glass recycling can reduce the material costs of concrete and promote sustainable environmental protection activities. Concrete is always utilized as structural material; thus, the concrete compressive strength with a variety of mixtures must be studied using predictive models to achieve more precise results. To create an efficient waste LCD glass concrete (WLGC) design proportion, the related studies utilized a multivariable regression analysis to develop a compressive strength waste LCD glass concrete equation. The mix design proportion for waste LCD glass and the compressive strength relationship is complex and nonlinear. This results in a prediction weakness for the multivariable regression model during the initial growing phase of the compressive strength of waste LCD glass concrete. Thus, the R ratio for the predictive multivariable regression model is 0.96. Neural networks (NN) have a superior ability to handle nonlinear relationships between multiple variables by incorporating supervised learning. This study developed a multivariable prediction model for the determination of waste LCD glass concrete compressive strength by analyzing a series of laboratory test results and utilizing a neural network algorithm that was obtained in a related prior study. The current study also trained the prediction model for the compressive strength of waste LCD glass by calculating the effects of several types of factor combinations, such as the different number of input variables and the relevant filter for input variables. These types of factor combinations have been adjusted to enhance the predictive ability based on the training mechanism of the NN and the characteristics of waste LCD glass concrete. The selection priority of the input variable strategy is that evaluating relevance is better than adding dimensions for the NN prediction of the compressive strength of WLGC. The prediction ability of the model is examined using test results from the same data pool. The R ratio was determined to be approximately 0.996. Using the appropriate input variables from neural networks, the model validation results indicated that the model prediction attains greater accuracy than the multivariable regression model during the initial growing phase of compressive strength. Therefore, the neural-based predictive model for compressive strength promotes the application of waste LCD glass concrete.

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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국가별 ESG 이행성과지표 투입기준 산정에 관한 연구 (A Study on Estimation of Input Criteria for ESG Performance Index : The Country Level of ESG Index Perspective)

  • 이경한
    • 한국항만경제학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.31-47
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    • 2022
  • 본 연구의 목적은 국가의 ESG 이행 성과와 유관한 세부 지표들을 분류 및 측정할 수 있는 신뢰성 있는 도구를 개발하여 그 적용 가능성에 대한 타당성을 검증하는 것이다. 투입 데이터로서 World Bank의 자료를 토대로 총 239개의 국가를 대상으로 측정한 67개 종류의 ESG 관련 세부 지표를 대상으로 구조방정식의 확인적요인분석과 경로분석을 시행하여 세부지표들을 환경, 사회, 지배구조의 3가지 부문으로 그룹화할 수 있는 최적 모형 도출을 시도하였다. 분석 결과 총 10개의 세부지표들이 국가의 ESG 이행성과와 통계적으로 유의한 관계가 있음을 확인하였다. 또한 해당 세부지표들은 1차 잠재변수인 E, S, G와 모두 양(+)의 상관관계를 보였으며, 모형의 적합도에서도 전반적으로 높은 지수를 보여 변수투입의 타당성 및 신뢰성을 확보하였다. 결과적으로 본 연구는 ESG를 구성하는 다수의 세부 성과 지표들의 잠재변수로의 분류가 가능함을 확인하였으며, 변수의 선정 방법 및 투입 타당성에 대한 명확한 기준을 제시하였다 할 수 있다.

개별 입력 공간에 의한 퍼지 추론 시스템의 비선형 특성 (Nonlinear Characteristics of Fuzzy Inference Systems by Means of Individual Input Space)

  • 박건준;이동윤
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권11호
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    • pp.5164-5171
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    • 2011
  • 비선형 공정에 대한 퍼지 모델링은 일반적으로 주어진 데이터를 이용하여 입력 변수를 선정하고 각 입력 변수에 대한 입력 공간을 분할하여 이들 입력 변수 및 공간 분할에 의해 퍼지 규칙을 형성한다. 퍼지 규칙의 전반부는 입력 변수 선정, 공간 분할 수 및 소속 함수에 의해 동정되고 퍼지 규칙의 후반부는 간략 추론, 선형 추론에 의해 다항식 함수의 형태로 동정된다. 일반적으로 주어진 데이터를 이용한 비선형 공정에 대한 퍼지 규칙의 형성은 차원이 증가할수록 규칙의 수가 지수적으로 증가하는 문제를 가지고 있다. 이를 해결하기 위해 각 입력 공간의 퍼지 분할에 의한 퍼지 규칙을 개별적으로 형성함으로써 복잡한 비선형 공정을 모델링 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 개별적인 입력 공간을 활용하여 퍼지 규칙을 생성한다. 퍼지 규칙의 전반부 파라미터는 입력 데이터의 최소 값과 최대 값을 이용하는 최소-최대 방법을 이용하여 동정되고, 소속 함수는 삼각형, 범종형, 사다리꼴형 소속 함수를 사용한다. 마지막으로, 비선형 공정으로는 널리 이용되는 데이터를 이용하여 시스템 특성 및 성능을 평가한다.