• 제목/요약/키워드: NN Model

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신경망 모델을 사용한 편대비행 저궤도위성 가속도계 데이터 예측 기법 (A Prediction Method on the Accelerometer Data of the Formation Flying Low Earth Orbit Satellites Using Neural Network)

  • 김민규;김정래
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제37권5_1호
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    • pp.927-938
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    • 2021
  • 편대 비행하는 저궤도위성에는 비슷한 크기의 비중력 섭동이 일정한 시간 차이를 두고 가해진다. 이러한 시간상관관계를 이용하면 한 개 위성의 가속도계에서 측정된 가속도 값으로 다른 편대비행 저궤도위성의 비중력가속도를 추정할 수 있다. 편대비행 저궤도위성인 GRACE 및 GRACE-FO 위성에서 한 개 위성의 가속도계 데이터를 사용할 수 없는 기간이 존재하는데, 앞서 기술된 시간 이식 기법이 JPL (Jet Propulsion Laboratory)에서 공식적으로 가속도계 데이터 복원 시 사용되고 있다. 본 논문에서는 기존의 시간 이식 기법의 가속도계 추정 정확도를 개선하기 위하여 신경망 (neural network; NN) 모델 기반 편대비행 저궤도위성 가속도계 데이터 추정 방법을 제안하였다. 시간 이식 기법은 위성의 위치 및 우주환경요소 등을 반영할 수 없지만, NN 모델은 이를 모델 입력으로 사용할 수 있으므로 예측 정확도를 높일 수 있다. 1개월간 NN 모델을 사용하여 가속도계 예측 시험을 수행하고 시간 이식 기법과 예측 정확도를 비교하였다. 그 결과 along-track 및 radial 방향에서 NN모델의 가속도계 데이터의 예측 오차는 시간 이식 기법에 비해 각각 55.0%, 40.1% 감소하였다.

Adaptive Model Predictive Control for SI Engines Fuel Injection System

  • Gu, Qichen;Zhai, Yujia
    • 한국융합학회논문지
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    • 제4권3호
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    • pp.43-50
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    • 2013
  • This paper presents a model predictive control (MPC) based on a neural network (NN) model for air/fuel ration (AFR) control of automotive engines. The novelty of the paper is that the severe nonlinearity of the engine dynamics are modelled by a NN to a high precision, and adaptation of the NN model can cope with system uncertainty and time varying effects. A single dimensional optimization algorithm is used in the paper to speed up the optimization so that it can be implemented to the engine fast dynamics. Simulations on a widely used mean value engine model (MVEM) demonstrate effectiveness of the developed method.

Fuzzy를 이용한 VQ/NN에 기초를 둔 음성 인식 (Speech Recognition Based on VQ/NN using Fuzzy)

  • 안태옥
    • 한국음향학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.5-11
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    • 1996
  • 본 논문은 불특정 화자의 단모음 인식에 관한 연구로써, fuzzy개념를 이용한 VQ(Vector Quantization)/NN(Neural Network)에 의한 음성 인식 방법을 제안한다. 이 방법은 fuzzy를 이용하여 VQ codebook에 의해 다중 관측열(multi-observation sequence)을 구해 각 symbol이 데이타로부터 가질 수 있는 확률값을 계산하여 이 값을 신경 회로망의 입력으로 사용하는 방법이다. 인식 대상어로는 한국어 단모음을 선정하였으며 10명의 남성 화자가 8개의 단모음을 10번씩 발음한 음성 데이터베이스를 이용하여 fuzzy를 이용하지 않은 VQ/NN과 fuzzy를 이용한 VQ/HMM(hidden Markov model)에 의한 인식률과 비교 실험한다. 실험 결과에 의하며, VQ/NN에 의한 인식률은 92.3%이며, fuzzy를 이용한 VQ/HMM에 의한 인식률은 93.8%이고, fuzzy를 이용한 VQ/Nn에 의한 인식률은 95.7%이다. 그러므로, 본 연구의 fuzzy를 이용한 VQ/NN이 학습 능력이 뛰어난 관계로 fuzzy를 이용한 VQ/HMM과 일반적인 VQ/NN 보다 인식률이 향상됨을 보여준다.

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시계열 위성영상과 머신러닝 기법을 이용한 산림 바이오매스 및 배출기준선 추정 (Machine-learning Approaches with Multi-temporal Remotely Sensed Data for Estimation of Forest Biomass and Forest Reference Emission Levels)

  • 이용규;이정수
    • 한국산림과학회지
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    • 제111권4호
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    • pp.603-612
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    • 2022
  • 본 연구는 다중시기 위성영상과 머신러닝 알고리즘을 이용하여 준국가수준의 시계열 산림바이오매스량을 추정하였으며, 이를 바탕으로 산림배출기준선 설정하여 비교·분석하였다. 머신러닝기반의 산림바이오매스 추정 모델을 구축하기 위하여 Landsat TM 위성영상과 유럽항공우주국에서 제공하는 Biomass Climate Change Initiative 정보를 이용하였으며, 머신러닝 알고리즘은 비모수 학습모델인 k-Nearest Neighbor(kNN)과 의사결정나무 기반의 Random Forest(RF)를 적용하였다. 또한, 추정된 산림바이오매스량은 Forest reference emission levels(FREL) 자료와 비교하였다. 머신러닝 알고리즘 별 산림바이오매스 추정 모델을 비교해보면, 최적의 kNN 모델과 RF 모델의 Root Mean Square Error (RMSE)는 각각 35.9와 34.41였으며, RF모델이 kNN모델보다 상대적으로 우수하였다. 또한, FREL, kNN, RF 모델 별 산림배출기준선의 기울기는 각각 약 -33천ton, -253천ton, -92천ton으로 설정되었다.

뉴럴 네트워크 및 선형 회귀식을 이용한 줄눈 콘크리트 포장의 한계 응력 계산 (Calculation Of Critical Stress On Jointed Concrete Pavement By Using Neural Networks & Linear Regression Models)

  • 강태욱;류성우;김성민;조윤호
    • 한국도로학회논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.129-138
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    • 2008
  • 기존 콘크리트 포장의 단면 설계 시 발생하는 문제점을 해결하기 위해 유한 요소법(FEM)을 이용하여 것이 하나의 방법론으로 부각되었으며 현재 한국형 포장 설계법 개발 연구에서도 적용 중에 있다. 본 연구에서는 ABAQUS와 포트란 해석 프로그램을 이용하여 콘크리트 포장의 한계 응력을 계산하였고, 그 결과를 뉴럴 네트워크와 선형 회귀식을 이용하여 비교 분석하였다. 입력 변수가 많지만 다양한 해석을 하지 못하는 경우(입력변수 6개에 대해 81 경우 수 해석)에 대해 구조해석 결과를 뉴럴 네트워크(이하 NN: Neural Networks)와 선형 회귀식으로 비교한 결과, 구조해석 결과와 다소 차이가 있음을 확인하였다. 반면 입력 변수를 줄이되 다양한 경우에 해석한 경우(입력 변수 3개에 대해 343 경우의 수)의 분석 결과, NN과 선형 회귀식이 구조해석 결과와 매우 유사한 결과가 나타나는 것을 알 수 있었다. 하지만 그래프의 (0,0), (1,1) 부분에서 NN이 선형 회귀식에 비해 더 정확한 것을 확인하였다. 이와 같은 연구 결과를 통해서 한국형 포장 설계법의 핵심인 응력 계산 모듈을 선형 회귀식보다 좀 더 정확한 NN으로 해석하는 것을 제안하였다.

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태양전지의 파라미터 추정 및 NN 에뮬레이터를 이용한 MPP 예측 (Parameter Estimation of Solar Cells and MPP Prediction Using a NN-Emulator)

  • 권봉재;김종하;진강규
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제28권6호
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    • pp.1010-1016
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    • 2004
  • In this paper, a scheme for estimating the parameters of solar cells and a NN-based emulator for predicting the maximum power point are presented. The diode model with series and shunt resistors is used to estimate parameters highly affecting its V-I characteristic curve and both a real-coded genetic algorithm and the model adjustment technique are employed. For implementing the emulator, a multi-layered neural network incorporating with the BP algorithm is used. A set of simulation works using both field data and generated data are carried out to demonstrate the effectiveness of the proposed method.

신경망을 이용한 시계열의 분해분석 (Decomposition Analysis of Time Series Using Neural Networks)

  • 지원철
    • 대한산업공학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.111-124
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    • 1999
  • This evapaper is toluate the forecasting performance of three neural network(NN) approaches against ARIMA model using the famous time series analysis competition data. The first NN approach is to analyze the second Makridakis (M2) Competition Data using Multilayer Perceptron (MLP) that has been the most popular NN model in time series analysis. Since it is recently known that MLP suffers from bias/variance dilemma, two approaches are suggested in this study. The second approach adopts Cascade Correlation Network (CCN) that was suggested by Fahlman & Lebiere as an alternative to MLP. In the third approach, a time series is separated into two series using Noise Filtering Network (NFN) that utilizes autoassociative memory function of neural network. The forecasts in the decomposition analysis are the sum of two prediction values obtained from modeling each decomposed series, respectively. Among the three NN approaches, Decomposition Analysis shows the best forecasting performance on the M2 Competition Data, and is expected to be a promising tool in analyzing socio-economic time series data because it reduces the effect of noise or outliers that is an impediment to modeling the time series generating process.

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Experimental calibration of forward and inverse neural networks for rotary type magnetorheological damper

  • Bhowmik, Subrata;Weber, Felix;Hogsberg, Jan
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제46권5호
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    • pp.673-693
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    • 2013
  • This paper presents a systematic design and training procedure for the feed-forward back-propagation neural network (NN) modeling of both forward and inverse behavior of a rotary magnetorheological (MR) damper based on experimental data. For the forward damper model, with damper force as output, an optimization procedure demonstrates accurate training of the NN architecture with only current and velocity as input states. For the inverse damper model, with current as output, the absolute value of velocity and force are used as input states to avoid negative current spikes when tracking a desired damper force. The forward and inverse damper models are trained and validated experimentally, combining a limited number of harmonic displacement records, and constant and half-sinusoidal current records. In general the validation shows accurate results for both forward and inverse damper models, where the observed modeling errors for the inverse model can be related to knocking effects in the measured force due to the bearing plays between hydraulic piston and MR damper rod. Finally, the validated models are used to emulate pure viscous damping. Comparison of numerical and experimental results demonstrates good agreement in the post-yield region of the MR damper, while the main error of the inverse NN occurs in the pre-yield region where the inverse NN overestimates the current to track the desired viscous force.

사전 정보를 이용한 소프트웨어 개발노력 추정 신경망 구조 결정 (Decision of Neural Network Architecture for Software Development Effort Estimation using Prior Information)

  • 박석규;유창열;박영목
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제2권9호
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    • pp.1191-1198
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    • 2001
  • 소프트웨어 개발에서 점점 더 중요시되는 사항은 개발 생명주기의 초기에 개발과 관련된 노력과 비용을 추정하는 능력이다. 제안된 모델 대부분은 경험 데이터의 직관, 전문가 판단과 회귀분석의 조합에 기반을 두고 있으나 다양한 환경에 적용될 수 있는 하나의 모델을 개발하는 것이 불가능하였다. 본 논문은 기능 구성요소 형태들로 측정된 소프트웨어 규모로 소프트웨어 개발노력을 추정하는 신경망 모델을 제안한다. 신경망의 은닉뉴런 수는 입-출력 관계로부터 휴리스틱하게 얻는 방법을 제안한다. 24개 소프트웨어 개발 프로젝트 사례연구를 통해 적합한 신경망 모델을 제시하였다. 또한, 회귀분석 모델과 신경망 모델을 비교하여 신경망 모델의 정확성이 보다 좋음을 보였다.

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STUDY ON APPLICATION OF NEURO-COMPUTER TO NONLINEAR FACTORS FOR TRAVEL OF AGRICULTURAL CRAWLER VEHICLES

  • Inaba, S.;Takase, A.;Inoue, E.;Yada, K.;Hashiguchi, K.
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2000년도 THE THIRD INTERNATIONAL CONFERENCE ON AGRICULTURAL MACHINERY ENGINEERING. V.II
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    • pp.124-131
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    • 2000
  • In this study, the NEURAL NETWORK (hereinafter referred to as NN) was applied to control of the nonlinear factors for turning movement of the crawler vehicle and experiment was carried out using a small model of crawler vehicle in order to inspect an application of NN. Furthermore, CHAOS NEURAL NETWORK (hereinafter referred to as CNN) was also applied to this control so as to compare with conventional NN. CNN is especially effective for plane in many variables with local minimum which conventional NN is apt to fall into, and it is relatively useful to nonlinear factors. Experiment of turning on the slope of crawler vehicle was performed in order to estimate an adaptability of nonlinear problems by NN and CNN. The inclination angles of the road surface which the vehicles travel on, were respectively 4deg, 8deg, 12deg. These field conditions were selected by the object for changing nonlinear magnitude in turning phenomenon of vehicle. Learning of NN and CNN was carried out by referring to positioning data obtained from measurement at every 15deg in turning. After learning, the sampling data at every 15deg were interpolated based on the constructed learning system of NN and CNN. Learning and simulation programs of NN and CNN were made by C language ("Association of research for algorithm of calculating machine (1992)"). As a result, conventional NN and CNN were available for interpolation of sampling data. Moreover, when nonlinear intensity is not so large under the field condition of small slope, interpolation performance of CNN was a little not so better than NN. However, when nonlinear intensity is large under the field condition of large slope, interpolation performance of CNN was relatively better than NN.

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