복잡한 비선형 시스템을 예측하기 위하여 GMDH(Group Method of Data Handling) 알고리듬을 사용할 수 있다. 기존의 GMDH 알고리듬은 정해진 절차에 의해 입력층부터 중간층들을 거쳐 출력층에서 시스템의 예측 출력을 생성한다. 각 층의 출력은 전 층의 출력에 의해서만 생성된다. 그러나 전형적인 GMDH 알고리듬에서 층별로 최적의 구조가 결정되지만 전체적으로는 최적의 구조가 결정되지 않을 수도 있다는 문제점을 해결하기 위해 예측된 출력을 실제의 출력과 비교하여 그 에러를 피드백하여 전체적으로 최적의 구조를 가지는 GMDH 예측 모델을 구성함으로 써 보다 정확한 예측이 가능하도록 하였다. 제안된 알고리듬이 기존의 알고리듬보다 성능이 향상된 것을 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 검증하였다.
This paper introduces an evolutionary nonlinear regression based compensation technique for the short-range prediction of wind speed using AWS(Automatic Weather Station) data. Development of an efficient MOS(Model Output Statistics) is necessary to correct systematic errors of the model, but a linear regression based MOS is hard to manage an irregular nature of weather prediction. In order to solve the problem, a nonlinear and symbolic regression method using GP(Genetic Programming) is suggested for a development of MOS wind forecast guidance. Also FCM(Fuzzy C-Means) clustering is adopted to mitigate bias of wind speed data. The purpose of this study is to evaluate the accuracy of the estimation by a GP based nonlinear MOS for 3 days prediction of wind speed in South Korean regions. This method is then compared to the UM model and has shown superior results. Data for 2007-2009, 2011 is used for training, and 2012 is used for testing.
Kim, Byung-ki;Choi, Sung-sik;Wang, Jong-yong;Oh, Seung-Taek;Rho, Dae-seok
Journal of Electrical Engineering and Technology
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제10권3호
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pp.1356-1362
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2015
The location of PV systems in distribution system has been increased as one of countermeasure for global environmental issues. As the operation efficiency of PV systems is getting decreased year by year due to the aging phenomenon and maintenance problems, the optimal algorithm for state diagnosis in PV systems is required in order to improve operation performance in PV systems. The existing output prediction algorithms considering various parameters and conditions of PV modules could have complicated calculation process and then their results may have a possibility of significant prediction error. To solve these problems, this paper proposes an optimal prediction algorithm of PV system by using least square methods of linear regression analysis. And also, this paper presents a performance evaluation algorithm in PV modules based on the proposed optimal prediction algorithm of PV system. The simulation results show that the proposed algorithm is a practical tool of the state diagnosis for performance improvement in PV systems.
A linear regression is widely used for prediction problem, but it is hard to manage an irregular nature of nonlinear system. Although nonlinear regression methods have been adopted, most of them are only fit to low and limited structure problem with small number of independent variables. However, real-world problem, such as weather prediction required complex nonlinear regression with large number of variables. GP(Genetic Programming) based evolutionary nonlinear regression method is an efficient approach to attach the challenging problem. This paper introduces the improvement of an GP based nonlinear regression method using ADF(Automatically Defined Function). It is believed ADFs allow the evolution of modular solutions and, consequently, improve the performance of the GP technique. The suggested ADF based GP nonlinear regression methods are compared with UM, MLR, and previous GP method for 3 days prediction of wind speed using MOS(Model Output Statistics) for partial South Korean regions. The UM and KLAPS data of 2007-2009, 2011-2013 years are used for experimentation.
단백질의 기능을 유추할 수 있는 중요한 정보중의 하나는 단백질이 존재하는 세포내 위치이다. 최근에는 하나의 단백질이 동시에 존재하는 여러 세포내 위치를 예측하는 연구가 활발하다. 본 논문에서는 단백질이 존재하는 세포내의 다중위치를 예측하기 위해서 레이블 멱집합 방법을 개선한다. 레이블 멱집합 방법으로 분류한 다중위치들을 예측 확률에 따라 결합하여 최종적인 다중레이블로 분류한다. 각 다중위치에 대한 정확한 확률적 기여를 구하기 위하여 쌍별 비교와 오류정정 출력코드를 사용한 다중클래스 확률추정 방법을 적용하였다. 단백질 세포내 위치 예측 실험에 제안한 방법을 적용하여 성능이 향상됨을 보였다.
In this study, an artificial neural network(ANN) was constructed to establish the relationship between process condition prameters and the qualities of the injection-molded product in the injection molding process. Six process parmeters were set as input parameter for ANN: melt temperature, mold temperature, injection speed, packing pressure, packing time, and cooling time. As output parameters, the mass, nominal diameter, and height of the injection-molded product were set. Two learning structures were applied to the ANN. The single-task learning, in which all output parameters are learned in correlation with each other, and the multi-task learning structure in which each output parameters is individually learned according to the characteristics, were constructed. As a result of constructing an artificial neural network with two learning structures and evaluating the prediction performance, it was confirmed that the predicted value of the ANN to which the multi-task learning structure was applied had a low RMSE compared with the single-task learning structure. In addition, when comparing the quality specifications of injection molded products with the prediction values of the ANN, it was confirmed that the ANN of the multi-task learning structure satisfies the quality specifications for all of the mass, diameter, and height.
A new model about output power prediction of PV module with various tilted angles and cell to cell distances has been proposed in this paper. Light intensity arrived on a solar cell could be changed by characteristics of PV module materials. Refractive indices, thickness and absorption coefficients of glass, EVA, solar cell and Backsheet are used to predict output. Also, the incident angle of light is changed 0 to 90[$^{\circ}$] and cell to cell distances are 5, 10 15[mm]. Two types of light incident on a solar cell are considered which are direct to a solar cell and reflected from Backsheet. The intensity of the incident light directly into the solar cell is reduced through glass and EVA about 17.5[%] in theoretical way. It has an error of 2.26[%] compared with experimental result. The results for compare theoretical with experimental data is validated within the error of 6.3[%]. This paper would be a research material to predict output power when the PV module is installed outdoor or a building.
오늘날 복합 화력 발전소는 전력 생산을 위해 많이 사용되고 있고, 최근에는 운전 매개 변수를 기반으로 발전 출력을 예측하는 것이 주요 관심사이다. 본 논문에서는 복합 화력 발전소의 출력을 예측하기 위해 컴퓨터 지능 기법을 이용하는 방법을 제시한다. 컴퓨터 지능 기술은 지속적으로 발전되어 많은 실제 문제에 적용되어 왔다. 본 논문에서는 트리 구조의 퍼지 뉴럴 네트워크를 이용하여 발전 출력을 예측하고자 한다. 트리 구조의 퍼지 뉴럴 네트워크는 퍼지 뉴런을 노드로 선택하고 관련 입력을 최적으로 선택하여 규칙 수를 줄이는 장점이 있다. 네트워크의 최적화를 위해 2 단계 최적화 방법이 사용된다. 유전 알고리즘은 최적의 노드와 리프를 선택하여 네트워크의 이진 구조를 최적화 한 다음 랜덤 신호 기반 학습을 수행하여 최적화 된 이진 연결을 단위 구간에서 미세 학습한다. 제안 된 방법의 유용성을 검증하기 위해 UCI Machine Learning Repository Database에서 얻은 복합 화력 발전소 데이터를 사용한다.
This paper deals with adaptive control method of a robot manipulator with one-flexible link. ARMA model is used as a prediction and estimation model, and adaptive control scheme consists of parameter estimation part and adaptive controller. Parameter estimation part estimates ARMA model's coefficients by using recursive least-squares(RLS) algorithm and generates the predicted output. Variable forgetting factor (VFF) is introduced to achieve an efficient estimation, and adaptive controller consists of reference model, error dynamics model and minimum prediction error controller. An optimal input is obtained by minimizing input torque, it's successive input change and the error between the predicted output and the reference output.
A design method of model following control system using neural networks is proposed. An unknown nonlinear single-input single-output plant is identified using a multilayer neural networks. A linear controller is designed fer the linear approximation model obtained by linearinzing the identification model. The identification model is also used as a plant emulator to obtain the prediction error. Deficient servo performance due to controlling nonlinear plant with only linear controller is mended by adjusting the linear controller output using the prediction output and the parameters of the identification model. An optimal preview controller is adopted as the linear controller by reason of having good servo performance lowering the peak of control input. Validity of proposed method is illustrated through a numerical simulation.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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