• 제목/요약/키워드: Multilayer-Perceptron(MLP)

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근전도 기반의 실시간 등척성 손가락 힘 예측 알고리즘 개발 (Development of a Real-Time Algorithm for Isometric Pinch Force Prediction from Electromyogram (EMG))

  • 최창목;권순철;박원일;신미혜;김정
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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    • pp.1588-1593
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    • 2008
  • This paper describes a real-time isometric pinch force prediction algorithm from surface electromyogram (sEMG) using multilayer perceptron (MLP) for human robot interactive applications. The activities of seven muscles which are observable from surface electrodes and also related to the movements of the thumb and index finger joints were recorded during pinch force experiments. For the successful implementation of the real-time prediction algorithm, an off-line analysis was performed using the recorded activities. Four muscles were selected for the force prediction by using the Fisher linear discriminant analysis among seven muscles, and the four muscle activities provided effective information for mapping sEMG to the pinch force. The MLP structure was designed to make training efficient and to avoid both under- and over-fitting problems. The pinch force prediction algorithm was tested on five volunteers and the results were evaluated using two criteria: normalized root mean squared error (NRMSE) and correlation (CORR). The training time for the subjects was only 2 min 29 sec, but the prediction results were successful with NRMSE = 0.112 ${\pm}$ 0.082 and CORR = 0.932 ${\pm}$ 0.058. These results imply that the proposed algorithm is useful to measure the produced pinch force without force sensors in real-time. The possible applications include controlling bionic finger robot systems to overcome finger paralysis or amputation.

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4 층 자기연상 다층퍼셉트론을 이용한 키스트로크 기반 사용자 인증 (A 4-layer AaMLP for Keystroke Dynamics Identity Verification)

  • 우은철;조성준
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한산업공학회/한국경영과학회 2002년도 춘계공동학술대회
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    • pp.639-644
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    • 2002
  • Password typing is the most wifely ued identity verification method in computer security domain. However, due to its simplicity, it is vulnerable to imposter attacks Keystroke dynamics adds a shield to password. Discriminating imposters from owners is a novelty detection problem. Auto-Associative Multilayer Perceptron (AaMLP) has teen proved to be a good novelty detector. However, the wifely used 2-layer AaMLP cannot identify nonlinear boundaries, which can result in serious problems in computer security. In this paper, a nonlinear model, i.e. 4-layer AaMLP, is proposed to serve as the novelty detector, which can remedy the limitations of 2-layer AaMLP.

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데이터마이닝을 이용한 박스오피스 예측 (Prediction of box office using data mining)

  • 전성현;손영숙
    • 응용통계연구
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    • 제29권7호
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    • pp.1257-1270
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    • 2016
  • 본 연구는 영화 흥행의 척도로서 총 관객수의 예측을 다루었다. 의사결정나무, MLP 신경망모형, 다항로짓모형, support vector machine과 같은 데이터마이닝 분류 기법들을 사용하여 개봉 전, 개봉 일, 개봉 1주 후, 그리고 개봉 2주 후 시점 별로 예측이 이루어진다. 국적, 등급, 개봉 월, 개봉 계절, 감독, 배우, 배급사, 관객수, 그리고 스크린 수와 같은 영화의 내재적인 속성을 나타내는 변수 뿐만 아니라 포털의 평점과 평가자 수, 블로그 수, 뉴스 수와 같은 온라인 구전 변수들이 예측변수로 사용되었다. 10-중 교차 검증에서 신경망모형의 정확도는 개봉 전 시점에서도 90% 이상의 높은 예측력을 보였다. 또한 최종 온라인 구전 변수의 추정치를 예측변수로 추가함으로서 예측의 정확도가 더 높아짐을 볼 수 있다.

Wavelet 이론과 신경회로망을 이용한 천이 수중 신호의 특징벡타 추출 및 자동 식별 (Feature Vector Extraction and Automatic Classification for Transient SONAR Signals using Wavelet Theory and Neural Networks)

  • 양성철;남상원;정용민;조용수;오원천
    • 한국음향학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.71-81
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    • 1995
  • 본 논문에서는 수중에서 발생되는 전이 신호의 자동 식별을 위하여 특징벡타를 추출하는 기법과 식별 알고리즘에 대하여 논한다. 특징벡타 추출기법으로 적은 계수로도 우수한 성능을 보이는 wavelet 변환을 사용한 방법을 제안하고 기종의 고전적인 방법들과 비교한다. 자동식별을 위해서는 MLP (Multilayer Perceptron), RBF (radial Basis Function), MLP-클래스 등 세 종류의 신경회로망을 사용하고, 성능 및 신뢰성을 높이기 위해서 두가지 특징벡타 및 세 식별기를 결합하는 방법을 사용한다. Traco의 표준 천이 데이터 집합 (standard transient data set) I과 모의 실험 데이터를 사용하여, 주어진 천이신호가 배경잡음에 비하여 충분히 에너지가 크고, 유한개의 소음원이 존재하며, 동시에 둘 이상의 소음원이 존재하지 않는다는 가정하에서 제안된 특징벡타 추출기법과 식별 알고리즘의 우수성을 확인한다.

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Fuzzy System and Knowledge Information for Stock-Index Prediction

  • Kim, Hae-Gyun;Bae, Hyeon;Kim, Sung-Shin
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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    • pp.172.6-172
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    • 2001
  • In recent years, many attempts have been made to predict the behavior of bonds, currencies, stock, or other economic markets. Most previous experiments used multilayer perceptrons(MLP) for stock market forecasting, The Kospi 200 Index is modeled using different neural networks and fuzzy system predictions. In this paper, a multilayer perceptron architecture, a dynamic polynomial neural network(DPNN) and a fuzzy system are used to predict the Kospi 200 index. The results of prediction is compared with the root mean squared error(RMSE) and the scatter plot. The results show that the fuzzy system is performing slightly better than DPNN and MLP. We can develop the desired fuzzy system by learning methods ...

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퍼지시스템과 지식정보를 이용한 주가지수 예측 (Stock-Index Prediction using Fuzzy System and Knowledge Information)

  • 김해균;김성신
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 D
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    • pp.2030-2032
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    • 2001
  • In recent years, many attempts have been made to predict the behavior of bonds, currencies, stock, or other economic markets. Most previous experiments used multilayer perceptrons(MLP) for stock market forecasting. The Kospi 200 Index is modeled using different neural networks and fuzzy system predictions. In this paper, a multilayer perceptron architecture, a dynamic polynomial neural network(DPNN) and a fuzzy system are used to predict the Kospi 200 index. The results of prediction is compared with the root mean squared error(RMSE) and the scatter plot. Results show that both networks can be trained to predict the index. And the fuzzy system is performing slightly better than DPNN and MLP.

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Malay Syllables Speech Recognition Using Hybrid Neural Network

  • Ahmad, Abdul Manan;Eng, Goh Kia
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.287-289
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    • 2005
  • This paper presents a hybrid neural network system which used a Self-Organizing Map and Multilayer Perceptron for the problem of Malay syllables speech recognition. The novel idea in this system is the usage of a two-dimension Self-organizing feature map as a sequential mapping function which transform the phonetic similarities or acoustic vector sequences of the speech frame into trajectories in a square matrix where elements take on binary values. This property simplifies the classification task. An MLP is then used to classify the trajectories that each syllable in the vocabulary corresponds to. The system performance was evaluated for recognition of 15 Malay common syllables. The overall performance of the recognizer showed to be 91.8%.

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음성처리에서 온라인 오류역전파 알고리즘의 학습속도 향상방법 (A Method on the Learning Speed Improvement of the Online Error Backpropagation Algorithm in Speech Processing)

  • 이태승;이백영;황병원
    • 한국음향학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.430-437
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    • 2002
  • 다층신경망 (MLP: multilayer perceptron)은 다른 패턴인식 방법에 비해 여러 가지 훌륭한 특성을 가지고 있어 음성인식 및 화자인식 영역에서 폭넓게 사용되고 있다. 그러나 다층신경망의 학습에 일반적으로 사용되는 오류역전파 (EBP: error backpropagation) 알고리즘은 학습시간이 비교적 오래 걸린다는 단점이 있으며, 이는 화자인식이나 화자적응과 같이 실시간 처리를 요구하는 응용에서 상당한 제약으로 작용한다. 패턴인식에 사용되는 학습데이터는 풍부한 중복특성을 내포하고 있으므로 패턴마다 다층신경망의 내부변수를 갱신하는 온라인 계열의 학습방식이 속도의 향상에 상당한 효과가 있다. 일반적인 온라인 오류역전파 알고리즘에서는 가중치 갱신 시 고정된 학습률을 적용한다. 고정 학습률을 적절히 선택함으로써 패턴인식 응용에서 상당한 속도개선을 얻을 수 있지만, 학습률이 고정된 상태에서는 학습이 진행됨에 따라 학습에 기여하는 패턴영역이 달라지는 현상에 효과적으로 대응하지 못하는 문제가 있다. 이 문제에 대해 본 논문에서는 패턴의 기여도에 따라 가변 하는 학습률과 학습에 기여하는 패턴만을 학습에 반영하는 패턴별 가변 학습률 및 학습생략 (COIL: Changing rate and Omitting patterns in Instant Learning)방법을 제안한다. 제안한 COIL의 성능을 입증하기 위해 화자증명과 음성인식을 실험하고 그 결과를 제시한다.

다층퍼셉트론의 잡음 강건성 분석 및 향상 방법 (An Analysis of Noise Robustness for Multilayer Perceptrons and Its Improvements)

  • 오상훈
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.159-166
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    • 2009
  • 이 논문에서는 다층퍼셉트론(MLP:Multilayer Perceptron)에서 입력에 잡음이 섞인 경우 출력노드의 확률밀도 함수를 유도하고, 이의 적분으로 잡음에 의하여 패턴이 오인식될 확률을 유도하였다. 그리고, 이를 향상시키는 선형적 방법을 제안하였다. 즉, 독립성분분석(ICA: independent component analysis)과 주성분분석(PCA: principle component analysis)를 적용하여, 이들이 지닌 잡음 처리 효과를 SNR(Signal-to-Noise Ratio) 관점에서 분석하였다. 그리고 이들이 잡음을 처리한 후 MLP에 입력 시 나타나는 잡음 강건성을 필기체 숫자 인식의 시뮬레이션으로 확인하였다.

Discrimination of Three Emotions using Parameters of Autonomic Nervous System Response

  • Jang, Eun-Hye;Park, Byoung-Jun;Eum, Yeong-Ji;Kim, Sang-Hyeob;Sohn, Jin-Hun
    • 대한인간공학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.705-713
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    • 2011
  • Objective: The aim of this study is to compare results of emotion recognition by several algorithms which classify three different emotional states(happiness, neutral, and surprise) using physiological features. Background: Recent emotion recognition studies have tried to detect human emotion by using physiological signals. It is important for emotion recognition to apply on human-computer interaction system for emotion detection. Method: 217 students participated in this experiment. While three kinds of emotional stimuli were presented to participants, ANS responses(EDA, SKT, ECG, RESP, and PPG) as physiological signals were measured in twice first one for 60 seconds as the baseline and 60 to 90 seconds during emotional states. The obtained signals from the session of the baseline and of the emotional states were equally analyzed for 30 seconds. Participants rated their own feelings to emotional stimuli on emotional assessment scale after presentation of emotional stimuli. The emotion classification was analyzed by Linear Discriminant Analysis(LDA, SPSS 15.0), Support Vector Machine (SVM), and Multilayer perceptron(MLP) using difference value which subtracts baseline from emotional state. Results: The emotional stimuli had 96% validity and 5.8 point efficiency on average. There were significant differences of ANS responses among three emotions by statistical analysis. The result of LDA showed that an accuracy of classification in three different emotions was 83.4%. And an accuracy of three emotions classification by SVM was 75.5% and 55.6% by MLP. Conclusion: This study confirmed that the three emotions can be better classified by LDA using various physiological features than SVM and MLP. Further study may need to get this result to get more stability and reliability, as comparing with the accuracy of emotions classification by using other algorithms. Application: This could help get better chances to recognize various human emotions by using physiological signals as well as be applied on human-computer interaction system for recognizing human emotions.