• 제목/요약/키워드: Secant algorithm

검색결과 28건 처리시간 0.022초

효율적인 학습규칙의 신경망 기반 독립성분분석을 이용한 영상신호의 분리 및 특징추출 (Separations and Feature Extractions for Image Signals Using Independent Component Analysis Based on Neural Networks of Efficient Learning Rule)

  • 조용현
    • 한국지능시스템학회논문지
    • /
    • 제13권2호
    • /
    • pp.200-208
    • /
    • 2003
  • 본 연구에서는 효율적인 학습규칙의 신경망 기반 독립성분분석기법을 이용한 영상신호의 분리와 특징추출을 제안하였다. 제안된 학습규칙은 할선법과 모멘트를 이용한 조합형 고정점 학습알고리즘이다. 여기서 할선법은 독립성분 상호간의 정보를 최소화하기 위한 목적함수의 최적화 과정에서 요구되는 1차 미분에 따른 계산을 간략화하기 위함이고, 모멘트는 최적화 과정에서 발생하는 발진을 억제하여 보다 빠른 학습을 위함이다. 제안된 기법을 $512\times512$의 픽셀을 가지는 10개의 영상을 대상으로 임의의 혼합행렬에 따라 발생되는 혼합영상의 분리에 적용한 결과, 뉴우턴법에 기초한 기존의 알고리즘과 할선법만에 기초한 알고리즘보다 각각 우수한 분리률과 빠른 분리속도가 있음을 확인하였다. 또한 $256\times256$ 픽셀의 10개 지문상과 $480\times225$ 픽셀의 지폐영상에서 선택된 각각 10,000개의 3가지 영상패치들을 대상으로 적용한 결과, 제안된 기법은 뉴우턴법이나 할선법의 알고리즘보다도 빠른 특징추출 속도가 있음을 확인하였다. 한편 추출된 $16\times16$ 펙셀의 160개 독립성분 기저벡터 각각은 영상 각각에 포함된 공간적인 주파수 특성과 방향성을 가지는 경계 특성이 잘 드러나는 국부적인 특징들임을 확인하였다.

신경망 기반 독립성분분석을 이용한 효율적인 복합영상분리 (An Efficient Composite Image Separation by Using Independent Component Analysis Based on Neural Networks)

  • 조용현;박용수
    • 한국지능시스템학회논문지
    • /
    • 제12권3호
    • /
    • pp.210-218
    • /
    • 2002
  • 본 연구에서는 근사화된 학습알고리즘의 신경망 기반 독립성분분석에 의한 효율적인 복합영상 분리기법을 제안하였다. 제안된 학습알고리즘은 엔트로피 최적화론 위한 목적함수의 판을 구하기 위해, 도함수 계산을 요구하는 뉴우턴법 대신 단순히 함수 값만을 이용하여 계산을 근사화한 할선법 기초한 고정점 알고리즘이다. 이렇게 하면 뉴우턴법에서 요구되는 복잡한 도함수의 계산과정을 간략화 할 수 있어 고정점 알고리즘의 독립성분분석이 가지는 학습성능을 더욱 더 개선시킬 수 있다. 제안된 학습알고리즘의 독립성분분석 기법을 500개의 샘플을 가지는 4개 신호와 $512{\times}512$의 픽셀을 가지는 10개의 영상을 대상으로 임의의 혼합행렬에 따라 발생되는 복합신호 및 복합영상들을 시뮬레이션하였다. 시뮬레이션 결과, 기존의 뉴우턴법에 기초한 고정점 알고리즘의 분석기법보다 빠른 학습속도와 개선된 분리성능이 있음을 확인하였다. 특히 기존의 알고리즘에서 임의로 선정되는 초기값에 의존하는 학습성능과 대규모의 영상분리에서 발생될 수 있는 비현실적인 학습시간도 함께 해결할 수 있음을 확인할 수 있었다.

Augmentation of Fractional-Order PI Controller with Nonlinear Error-Modulator for Enhancing Robustness of DC-DC Boost Converters

  • Saleem, Omer;Rizwan, Mohsin;Khizar, Ahmad;Ahmad, Muaaz
    • Journal of Power Electronics
    • /
    • 제19권4호
    • /
    • pp.835-845
    • /
    • 2019
  • This paper presents a robust-optimal control strategy to improve the output-voltage error-tracking and control capability of a DC-DC boost converter. The proposed strategy employs an optimized Fractional-order Proportional-Integral (FoPI) controller that serves to eliminate oscillations, overshoots, undershoots and steady-state fluctuations. In order to significantly improve the error convergence-rate during a transient response, the FoPI controller is augmented with a pre-stage nonlinear error-modulator. The modulator combines the variations in the error and error-derivative via the signed-distance method. Then it feeds the aggregated-signal to a smooth sigmoidal control surface constituting an optimized hyperbolic secant function. The error-derivative is evaluated by measuring the output-capacitor current in order to compensate the hysteresis effect rendered by the parasitic impedances. The resulting modulated-signal is fed to the FoPI controller. The fixed controller parameters are meta-heuristically selected via a Particle-Swarm-Optimization (PSO) algorithm. The proposed control scheme exhibits rapid transits with improved damping in its response which aids in efficiently rejecting external disturbances such as load-transients and input-fluctuations. The superior robustness and time-optimality of the proposed control strategy is validated via experimental results.

모멘트와 뉴우턴법 및 할선법에 기초한 고정점 알고리즘의 독립성분분석 기법 (Independent Component Analysis Using Fixed Point Algorithm Based on Newton and Secant Method Including Moment)

  • 민성재;조용현
    • 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국멀티미디어학회 2002년도 춘계학술발표논문집(상)
    • /
    • pp.320-324
    • /
    • 2002
  • 본 연구에서는 모멘트와 뉴우턴법 및 모멘트와 할선법에 각각 기초한 고정점 알고리즘의 신경망 기반 독립성분분석 기법을 제안하였다. 여기서 뉴우턴법과 할선법은 각각 엔트로피에 기초한 목적함수의 근을 구하는 근사화 방법으로 빠른 경신을 위함이고, 모멘트는 근사화에 의한 역혼합행렬의 경신과정에서 발생하는 발진을 줄여 좀 더 빠른 학습을 위함이다. 제안된 기법을 256×256 픽셀(pixel)의 8개 지문영상으로부터 임의의 혼합행렬에 따라 발생되는 영상들을 각각 대상으로 시뮬레이션 한 결과, 모멘트와 할선법에 기초한 알고리즘이 모멘트와 뉴우턴에 기초한 알고리즘보다 우수한 분리성능과 빠른 학습속도가 있음을 확인하였다.

  • PDF

그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 도입한 선형설계 기법에 관한 연구 (A Study on Hull Form Design Techniques Based on Graphical User Interface)

  • 신현경;박규원
    • 대한조선학회논문집
    • /
    • 제30권4호
    • /
    • pp.17-22
    • /
    • 1993
  • 3차원 자유곡면의 교차문제는 기하학적인 방법과 수치적인 방법으로 해결할 수 있으며, 지금까지는 일반적으로 선체형상의 단면을 얻기 위해서 기하학적인 방법인 곡면분할 기법을 사용하여 왔다. 본 논문에서는 할선법, 선형보간법 및 반분법 등 간단한 수치해석 방법들을 사용하여서, Bi-Cubic B-Spline Surface로 표현된 선체형상과 임의의 평면에 의해 교차된 선체 단면형상을 갖는 방법을 수행하여 비교 검토하고자 한다. 곡면간의 교체문제는 임의의 단면형상 파악, 선도작성 및 offset Table 구성에 직접 응용되어진다.

  • PDF

고정점 알고리즘의 독립성분분석과 적응분할의 상호정보 추정에 의한 입력변수선택 (Input Variable Selection by Using Fixed-Point ICA and Adaptive Partition Mutual Information Estimation)

  • 조용현
    • 한국지능시스템학회논문지
    • /
    • 제16권5호
    • /
    • pp.525-530
    • /
    • 2006
  • 본 논문에서는 고정점 알고리즘의 독립성분분석과 적응분할의 상호정보 추정을 조합한 입력변수선택 기법을 제안하였다. 여기서 고정점 알고리즘의 독립성분분석은 할선법에 기반을 둔 방법으로 입력변수 간의 독립성을 빠르게 찾기 위함이고, 적응분할의 상호정보 추정은 입력변수의 확률밀도함수 계산에서 동일한 량의 샘플분할을 가능하게 하여 변수상호간의 종속성을 좀 더 정확하게 구하기 위함이다. 제안된 기법을 인위적으로 제시된 각 500개의 샘플을 가지는 7개의 신호와 특정지역을 대상으로 측정된 각 55개의 샘플을 가진 24개의 환경오염신호를 대상으로 실험한 결과, 빠르고 정확한 변수의 선택이 이루어짐을 확인하였다. 또한 할선법의 고정점 알고리즘 독립성분분석을 수행하지 않을 때와 정규분할의 상호정보 추정 때보다 각각 우수한 선택성능이 있음을 확인하였다.

비선형 최소 자승법을 이용한 이동 로봇의 비주얼 서보 네비게이션 (Visual Servo Navigation of a Mobile Robot Using Nonlinear Least Squares Optimization for Large Residual)

  • 김곤우;남경태;이상무;손웅희
    • 로봇학회논문지
    • /
    • 제2권4호
    • /
    • pp.327-333
    • /
    • 2007
  • We propose a navigation algorithm using image-based visual servoing utilizing a fixed camera. We define the mobile robot navigation problem as an unconstrained optimization problem to minimize the image error between the goal position and the position of a mobile robot. The residual function which is the image error between the position of a mobile robot and the goal position is generally large for this navigation problem. So, this navigation problem can be considered as the nonlinear least squares problem for the large residual case. For large residual, we propose a method to find the second-order term using the secant approximation method. The performance was evaluated using the simulation.

  • PDF

할선법에 기초한 고정점 학습알고리즘의 독립성분분석을 이용한 영상의 특징추출 (Feature Extraction of Images By Using Independent Component Analysis of Fixed-Point Algorithm Based on Secant Method)

  • 조용현;민성재;김아람;오정은
    • 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국멀티미디어학회 2002년도 추계학술발표논문집
    • /
    • pp.137-140
    • /
    • 2002
  • 본 연구에서는 할선법에 기초한 고정점 알고리즘의 독립성분분석기법을 이용한 영상의 특징추출을 제안하였다. 여기서 할선법은 엔트로피 최적화를 위한 목적함수의 근을 구하기 위해 단순히 함수 값만을 이용하여 계산을 간략하게 함으로써 역혼합행렬의 경신속도를 빠르게 하기 위함이다. 제안된 기법을 256×256 픽셀(pixel)의 10개 지문영상들로부터 선택된 16×16 픽셀의 20,000개 패치를 대상으로 시뮬레이션 한 결과. 추출된 16×16 픽셀의 160개 독립성분 기저벡터 각각은 지문영상들에 포함된 공간적인 주파수 특성과 방향성을 가지는 경계 특성이 잘 드러나는 국부적인 특징들임을 확인할 수 있었다.

  • PDF

PMLSM의 개선된 초기 자극위치 추정방법 (Advanced Method for an Initial Pole Position Estimation of a PMLSM)

  • 이진우
    • 전력전자학회:학술대회논문집
    • /
    • 전력전자학회 2004년도 전력전자학술대회 논문집(1)
    • /
    • pp.316-320
    • /
    • 2004
  • This paper presents an advanced method for an initial pole position estimation of a PMLSM (Permanent Magnet Linear Synchronous Motor) that has an incremental encoder for servo applications but does not have Hall sensors as a magnetic pole sensor. The proposed algorithm finds either of two zero force positions and then the correct d-axis by appropriately using the secant method as a numerical method. It only requires the tuned current controller and the relative position information and so it can be simply applicable to a rotary PMSM. The experimental results show the validity of the proposed method with respect to accurate pole position estimation under the minimal moving distance during estimation process.

  • PDF

A QUASI-NEWTON METHOD USING DIRECTIONAL DERIVATIVES FOR NONLINEAR EQUATIONS

  • Kim, Sun-Young
    • 대한수학회논문집
    • /
    • 제9권2호
    • /
    • pp.491-502
    • /
    • 1994
  • Many problems arising in science and engineering require the numerical solution of a system of n nonlinear equations in n unknowns: (1) given F : $R^{n}$ $\rightarrow$ $R^{n}$ , find $x_{*}$ $\epsilon$ $R^{n}$ / such that F($x_{*}$) = 0. Nonlinear problems are generally solved by iteration. Davidson [3] and Broyden [1] introduced the methods which had led to a large amount of research and a class of algorithm. This work has been called by the quasi-Newton methods, secant updates, or modification methods. Newton's method is the classical method for the problem (1) and quasi-Newton methods have been proposed to circumvent computational disadvantages of Newton's method.(omitted)

  • PDF