터널 설계 시 해당지반에 관한 정보를 정확히 반영하는 것은 대단히 중요하다. 하지만 다양한 지형 및 지질조건을 모두 고려한 지반조사 및 시험 등은 경제적, 기술적으로 인하여 현실적으로 실시하기 어렵기 때문에 한정된 정보에 의하여 해석 및 설계를 하고 있는 실정이다. 본 연구는 도심지 및 산악지역 터널공사 시, 보다 정확한 안정성 검토 및 거동 예측을 수행하여 선정 결과에 대한 현장 적용성 여부를 판단하기 위해 인공신경망 이론의 적용을 통하여 기존 거동예측의 한계성을 극복하고자 하였다. 먼저, 현장 데이터를 확보하여 인공신경망 중 다층퍼셉트론을 연구에 적합한 구조로 구축하고, 역전파 알고리즘으로 학습시켜 적용하였다. 인공신경망을 이용한 현장적용성의 학습을 위한 자료는 터널의 지보패턴, RMR, Q, 암종, 굴진장, 굴착형태, 굴착경과일 등 터널거동에 영향을 미치는 영향인자를 고려하여 신뢰성 분석을 실시하고 선별된 계측자료의 결과를 데이터베이스화하여 사용하였다. 학습이 완료된 인공신경망 모델을 이용하여 터널시공현장의 굴착경과일에 따른 천단변위, 내공변위, 지중변위, 록볼트축력을 예측하고 현장 계측치와 비교분석을 통하여 인공신경망을 이용한 터널 시공 시 현장적용성을 확인하였다.
A modified Hybrid learning rule(MHLR) is proposed, which is derived from combining the Back Propagation algorithm that is known as an excellent classifier with modified Hebbian by changing the orginal Hebbian which is a good feature extractor. The network architecture of MHLR is multi-layered neural network. The weights of MHLR are calculated from sum of the weight of BP and the weight of modified Hebbian between input layer and higgen layer and from the weight of BP between gidden layer and output layer. To evaluate the performance, BP, MHLR and the proposed Hybrid learning rule (HLR) are simulated by Monte Carlo method. As the result, MHLR is the best in recognition rate and HLR is the second. In learning speed, HLR and MHLR are much the same, while BP is relatively slow.
The objective of this study is to design a multi-layer neural network which controls the position of excavator's attachment. In this paper, a dynamic controller has been developed based on an error back-propagation(BP) neural network. Since the neural network can model an arbitrary nonlinear mapping, it was used as a commanded feedforward input generator. A PD feedback controller is used in parallel with the feedforward neural network to train the system. The neural network was trained by the current state of the excavator as well as the PD feedback error. By using the BP network as a feedforward controller, no a priori knowledge on system dynamics is need. Computer simulation results demonstrate such powerful characteristics of the proposed controller as adaptation to changing environment, robustness to disturbancen and performance improvement with the on-line learning in the position control of excavator attachment.
한반도 영역을 대상으로 RDAPS모형의 수치예보자료, AWS의 관측강수, 상층기상관측(upper-air sounding)의 관측자료를 이용하여 권역별 강수발생확률을 예측할 수 있는 인공신경망 모형을 제시하였다. 사용된 자료의 기간은 2001년 7, 8월과 2002년 6월로 홍수기를 대상으로 하였다. 500/750/1000 hPa에서의 지위고도, 500-1000 hPa에서의 층후(thickness), 500 hPa에서의 X와 Y방향 바람성분, 750 hPa에서의 X와 Y방향 바람성분, 표면풍속, 500/750 hPa/표면에서의 온도, 평균해면기압, 3시간 누적 강수, AWS관측소에서 관측된 RDAPS모형 실행전의 6시간과 12시간동안의 누적강수, 가강수량, 상대습도등을 신경망의 예측인자로 사용하였다. 신경망의 구조는 3층 MLP(Multi Layer Perceptron)로 구성하여 역전파알고리즘(Back-propagation)을 학습방법으로 사용하였다. 신경망예측결과 한반도전체에 대한 예측성과의 개선은 H가 6.8%상승하였고, 특히 TS와 POD는 각각 99.2%와 148.1% 상승함으로서 강수예측에 대한 신경망모형이 효과적인 도구가 될 수 있음을 확인하였다. KSS 역시 92.8% 개선됨으로서 RDAPS 예측에 비하여 뚜렷이 개선된 결과를 보여주고 있다.
This paper deals with a computer aided control of an adjustment process for the complete electronic devices by means of an application of artificial neural network and an implementation of neuro-controller for intelligent control. Multi-layer neural network model is employed as artificial neural network with the learning method of the error back propagation. Information initially available from real plant under control are the initial values of plant output, and the augmented plant input and its corresponding plant output at that time. For the intelligent control of adjustment process utilizing artificial neural network, the neural network emulator (NNE) and the neural network controller(NNC) are developed. The initial weights of each neural network are determined through off line learning for the given product and it is also employed to cope with environments of the another product by on line learning. Computer simulation, as well as the application to the real situation of proposed intelligent control system is investigated.
이 논문은 오차역전달(error back-propagation) 알고리듬을 갖는 다층구조 퍼셉트런(Multi-Layered Perceptron)을 사용하여 우리말 단어음성을 화자종속으로 기계 인식하는 실험에 관한 연구 결과다. 대상단어는 시외 자동전화 지역번호표에서 임의로 선택한 50개 지역명이며, 이 중 43개는 2음절로 구성되어있고 나머지 7개는 3음절이다. 단어를 음소나 음절별로 분리(segmentation)하지 않고, 단어의 각 부분에서 골고루 추출된 특징성분을 신경망에 입력하는 방법을 사용했다. 그렇게 함으로써 발음지속시간에 관계없는 결과를 얻을 수 있으며, 이 때 사용된 특징 성분은 선형예측분석으로 구해진 PARCOR계수다. 전체학습과 구분학습의 비교, 프레임 갯수와 PARCOR차수에 대한 인식률의 의존도, 중간층 뉴런의 갯수에 대한 인식률의 변동, 그리고 출력층 뉴런의 구성 방법에 따른 비교 등 4가지 실험을 통하여 가장 최량의 조건을 찾아보고자 하였다. 이 연구를 발전시킨다면 실시간의 화자독립 소규모어휘 음성인식이 가능해질 것으로 보인다.
An artificial neural network (ANN) application is presented for flexural and axial vibration analysis of elastic beams with various support conditions. The first three natural frequencies of beams are obtained using multi layer neural network based back-propagation error learning algorithm. The natural frequencies of beams are calculated for six different boundary conditions via direct solution of governing differential equations of beams and Rayleigh's approximate method. The training of the network has been made using these data only flexural vibration case. The trained neural network, however, had been tested for cantilever beam (C-F), and both end free (F-F) in case the axial vibration, and clamped-clamped (C-C), and Guided-Pinned (G-P) support condition in case the flexural vibrations which were not included in the training set. The results found by using artificial neural network are sufficiently close to the theoretical results. It has been demonstrated that the artificial neural network approach applied in this study is highly successful for the purposes of free vibration analysis of elastic beams.
A study for the recognition of the Korean characters by a neural network is presented. To reduce the dimension of the input image data, DC components are extracted from each input image and used as input to the neural net. A multi-layer perceptron with one hidden layer was trained with back-error propagation training algorithm. Its performance is tested for 24 ${\times}$ 24 binary images of Korean characters and the results of several experiments are presented.
일반적인 역전파(Back Propagation)의 알고리즘을 다층 다항식 고차 뉴럴네트워크에 적용하여 위치 변환 패턴에 있어 정확한 인식을 할 수 있도록 네트워크의 구조를 개선했다. 본 논문의 목적은 다층 다항식 고차 뉴럴네트워크를 이용하여 여러 가지 패턴 인식이 가능한 이유를 자세히 논한다. 실제 예로는 일정한 문자 인식의 예제로 변형된 영문자 T-C 패턴을 가지고 실험했으며, 네트워크의 일반성(Generalization)을 측정하기 위해서는 거울반사 대칭(Mirror Symmetry)문제를 시뮬레이션 했다. 그 결과 종래의 모델보다 기술적인 우수성을 확인 할 수가 있었다. 본 연구가 제안한 방식에 의한 위치 변환된 T-C 패턴에 대하여서는 90%의 인식율을 얻을 수 있었으며, 일반성의 실험에서 거울반사 대칭(Mirror Symmetry)에 대한 인식율은 70%를 얻었다. 이 실험결과는 종래의 모델에서는 구하기 어려운 인식율이며 기존 연구와 비교한 결과 본 제안 방식의 기술적 우위성을 확연히 판단 할 수 있다.
The load frequency control of power system is one of important subjects in view of system operation and control. That is even though the rapid load disturbances were applied to the given power system, the stable and reliable power should be supplied to the users, converging unconditionally and rapidly the frequency deviations and the tie-line power flow one on each area into allowable boundary limits. Nonetheless of such needs, if the internal parameter perturbation and the sudden load variation were given, the unstable phenomenal of power system can be often brought out because of the large frequency deviation and the unsuppressible power line one. Therefore, it is desirable to design the robust neuro-fuzzy controller which can stabilize effectively the given power system as soon as possible. In this paper the robust neuro-fuzzy controller was proposed and applied to control of load frequency over multi-area power system. The architecture and algorithm of a designed NFC(Neuro-Fuzzy Controller) were consist of fuzzy controller and neural network for auto tuning of fuzzy controller. The adaptively learned antecedent and consequent parameters of membership functions in fuzzy controller were acquired from the steepest gradient method for error-back propagation algorithm. The performances of the resultant NFC, that is, the steady-state deviations of frequency and tie-line power flow and the related dynamics, were investigated and analyzed in detail by being applied to the load frequency control of multi-area power system, when the perturbations of predetermined internal parameters. Through the simulation results tried variously in this paper for disturbances of internal parameters and external stepwise load stepwise load changes, the superiorities of the proposed NFC in robustness and adaptive rapidity to the conventional controllers were proved.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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