• 제목/요약/키워드: Wavelet Based Fuzzy Neural Network

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Facial Expression Recognition with Fuzzy C-Means Clusstering Algorithm and Neural Network Based on Gabor Wavelets

  • Youngsuk Shin;Chansup Chung;Lee, Yillbyung
    • 한국감성과학회:학술대회논문집
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    • 한국감성과학회 2000년도 춘계 학술대회 및 국제 감성공학 심포지움 논문집 Proceeding of the 2000 Spring Conference of KOSES and International Sensibility Ergonomics Symposium
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    • pp.126-132
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    • 2000
  • This paper presents a facial expression recognition based on Gabor wavelets that uses a fuzzy C-means(FCM) clustering algorithm and neural network. Features of facial expressions are extracted to two steps. In the first step, Gabor wavelet representation can provide edges extraction of major face components using the average value of the image's 2-D Gabor wavelet coefficient histogram. In the next step, we extract sparse features of facial expressions from the extracted edge information using FCM clustering algorithm. The result of facial expression recognition is compared with dimensional values of internal stated derived from semantic ratings of words related to emotion. The dimensional model can recognize not only six facial expressions related to Ekman's basic emotions, but also expressions of various internal states.

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간질 분류를 위한 NEWFM 기반의 특징입력 및 퍼지규칙 추출 (Extracting Input Features and Fuzzy Rules for Classifying Epilepsy Based on NEWFM)

  • 이상홍;임준식
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.127-133
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    • 2009
  • 본 논문은 가중 퍼지소속함수 기반 신경망(Neural Network with Weighted Fuzzy Membership Functions, NEWFM)을 이용하여 간질 증세를 가진 사람과 건강한 사람의 뇌파(electroencephalogram, EEG)로부터 정상 파형과 간질(epilepsy) 파형을 분류하는 방안을 제시하고 있다. NEWFM에서 사용할 특징입력을 추출하기 위해서 첫 번째 단계에서는 웨이블릿 변환(wavelet transform, WT)을 이용하였다. 두 번째 단계에서는 첫 번째 단계에서 생성한 웨이블릿 계수들을 주파수 분포와 주파수 변동량을 이용하여 24개의 특징입력을 추출하였다. NEWFM은 이들 24개의 특징입력을 이용하여 정상 파형과 간질 파형을 분류하였을 때 98%의 분류성능을 나타내었다.

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심실빈맥/심실세동 분류를 위한 NEWFM 기반의 퍼지규칙 추출 (Extracting Fuzzy Rules for Classifying Ventricular Tachycardia/Ventricular Fibrillation Based on NEWFM)

  • 신동근;이상홍;임준식
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제10권2호
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    • pp.179-186
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    • 2009
  • 본 논문은 가중 퍼지소속함수 기반 신경망(Neural Network with Weighted Fuzzy Membership Functions, NEWFM)을 이용하여 Creighton University Ventricular Tachyarrhythmia DataBase(CUDB)의 심전도(ECG) 신호로부터 정상리듬(Normal Sinus Rhythm, NSR)과 심실빈맥/심실세동(Ventricular Tachycardia/Ventricular Fibrillation, VT/VF)을 분류하는 방안을 제시하고 있다. NEWFM에서 사용할 특징입력을 추출하기 위해서 첫 번째 단계에서는 웨이블릿 변환(wavelet transform, WT)을 이용하였다. 두 번째 단계에서는 첫 번째 단계에서 생성된 웨이블릿 계수들을 위상공간 재구성(Phase Space Reconstruction, PSR)과 첨단(Peak) 추출 기법의 입력 값으로 이용하여 2개의 특징입력을 추출하였다. NEWFM은 이들 2개의 특징입력을 이용하여 정상리듬과 심실빈맥/심실세동을 분류하였고 그 결과로 90.13%의 분류성능을 나타내었다.

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Fault diagnostic system for rotating machine based on Wavelet packet transform and Elman neural network

  • Youk, Yui-su;Zhang, Cong-Yi;Kim, Sung-Ho
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제9권3호
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    • pp.178-184
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    • 2009
  • An efficient fault diagnosis system is needed for industry because it can optimize the resources management and improve the performance of the system. In this study, a fault diagnostic system is proposed for rotating machine using wavelet packet transform (WPT) and elman neural network (ENN) techniques. In most fault diagnosis for mechanical systems, WPT is a well-known signal processing technique for fault detection and identification. In previous work, WPT can improve the continuous wavelet transform (CWT) used over a longer computing time and huge operand. It can also solve the frequency-band disagreement by discrete wavelet transform (DWT) only breaking up the approximation version. In the experimental work, the extracted features from the WPT are used as inputs in an Elman neural network. The results show that the scheme can reliably diagnose four different conditions and can be considered as an improvement of previous works in this field.

Human Iris Recognition using Wavelet Transform and Neural Network

  • Cho, Seong-Won;Kim, Jae-Min;Won, Jung-Woo
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제3권2호
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    • pp.178-186
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    • 2003
  • Recently, many researchers have been interested in biometric systems such as fingerprint, handwriting, key-stroke patterns and human iris. From the viewpoint of reliability and robustness, iris recognition is the most attractive biometric system. Moreover, the iris recognition system is a comfortable biometric system, since the video image of an eye can be taken at a distance. In this paper, we discuss human iris recognition, which is based on accurate iris localization, robust feature extraction, and Neural Network classification. The iris region is accurately localized in the eye image using a multiresolution active snake model. For the feature representation, the localized iris image is decomposed using wavelet transform based on dyadic Haar wavelet. Experimental results show the usefulness of wavelet transform in comparison to conventional Gabor transform. In addition, we present a new method for setting initial weight vectors in competitive learning. The proposed initialization method yields better accuracy than the conventional method.

웨이블릿 변환과 퍼지 신경망을 이용한 단기 KOSPI 예측 (Forecasting Short-Term KOSPI using Wavelet Transforms and Fuzzy Neural Network)

  • 신동근;정경용
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.1-7
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    • 2011
  • KOSPI는 정치 및 경제를 포함한 다양한 요소에 영향을 받는 관계로 정확한 단기 KOSPI 예측 방법론 개발은 매우 어려운 문제로 여겨지고 있다. 본 논문에서는 가중 퍼지소속함수 기반 신경망(NEWFM; neural network with weighted fuzzy membership functions)의 특징 추출기법을 사용하여 5일 동안의 주가 단기추세를 예측하는 방안을 제안한다. 비중복면적 분산 측정법에 의해 중요도가 가장 낮은 특징입력을 하나씩 제거하면서 최소의 특징입력을 선택한다. 특징입력으로써 기술지표를 이용하여 얻은 데이터를 웨이블릿 변환을 이용하여 39개의 계수들을 추출한다. 이들 39개의 특징입력 중 비중복면적 분산측정법에 의해서 추출된 12개의 계수가 사용된다. 제안된 방법에서는 민감도가 72.79%, 특이도가 74.76%, 정확도가 73.84%를 나타낸다.

낙상 검출을 위한 NEWFM 기반의 최소의 특징입력 선택 (Selecting Minimized Input Features for Detecting Automatic Fall Detection Based on NEWFM)

  • 신동근;이상홍;임준식
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.17-25
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    • 2009
  • 본 논문은 가중 퍼지소속함수 기반 신경망(Neural Network with Weighted Fuzzy Membership Functions, NEWFM)기반의 특징추출기법을 사용하여 낙상을 검출하는 방안을 제안하고 있다. 비중복면적 분산 측정법에 의해 중요도가 가장 낮은 특징입력을 하나씩 제거하면서 최소의 특징입력을 선택하였다. 특징입력으로써 가속도 센서를 통해 입력된 가속도 변화랑을 웨이블릿 변환한 33개의 계수들 중 비중복면적 분산측정법에 의해서 추출된 19개의 계수가 사용되었다. 제안된 방법으로 민감도가 95%, 특이도가 97.25%, 정확도가 96.125%를 나타내었다.

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점증적 증가를 이용한 첨점 기반의 간질 검출 (Detection of Epileptic Seizure Based on Peak Using Sequential Increment Method)

  • 이상홍
    • 디지털융복합연구
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    • 제13권10호
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    • pp.287-293
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    • 2015
  • 본 논문에서는 신호 처리 기술과 가중 퍼지소속함수 기반 신경망 (Neural Network with Weighted Fuzzy Membership Functions; NEWFM)을 이용하여 간질을 검출하는 방안을 제안하였다. 신호 처리 기술로는 웨이블릿 변환(Wavelet Transform), 점증적 증가 방법, 위상공간 재구성(Phase Space Reconstruction)을 이용하였다. 신호 처리 기술의 첫 번째 단계에서는 웨이블릿 변환을 이용하여 뇌파로부터 웨이블릿 계수를 추출하였다. 두 번째 단계에서는 점증적 증가 방법을 이용하여 웨이블릿 계수로부터 첨점(Peak)을 추출하였다. 세 번째 단계에서는 위상공간 재구성을 이용하여 추출된 첨점으로부터 3차원 다이어그램을 생성하였다. NEWFM의 입력으로 사용할 16개의 특징을 추출하기 위하여 유클리드 거리와 통계적 방법을 이용하였다. 이들 16개의 특징을 NEWFM의 입력으로 사용하여 97.5%, 100%, 95%의 정확도, 특이도, 민감도를 각각 구하였다.

웨이블릿 변환과 힐버트 변환을 이용한 간질 파형 분류 (Classification of Epileptic Seizure Signals Using Wavelet Transform and Hilbert Transform)

  • 이상홍
    • 디지털융복합연구
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    • 제14권4호
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    • pp.277-283
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    • 2016
  • 본 논문에서는 가중 퍼지소속함수 기반 신경망(neural network with weighted fuzzy membership functions; NEWFM) 기반의 웨이블릿 변환(wavelet transform)과 힐버트 변환(Hilbert transform)에 의해 추출한 첨점(peak)을 사용하여 뇌파(EEG)로부터 정상 파형과 간질 파형을 분류하는 새로운 방안을 제안하였다. NEWFM의 입력을 추출하는데 다음과 같은 3개의 단계가 수행되었다. 첫 번째 단계에서는 뇌파로부터 잡음을 제거하기 위해서 웨이블릿 변환을 사용하였다. 두 번째 단계에서는 웨이블릿 계수로부터 첨점(peak)을 추출하기 위해서 힐버트 변환을 사용하였다. 또한 크기가 큰 첨점을 추출하기 위해서 첨점의 평균값보다 큰 첨점만을 선택하였다. 세 번째 단계에서는 통계적 방법을 이용하여 첨점으로부터 NEWFM의 입력으로 사용할 16개의 특징을 추출하였다. NEWFM은 이들 16개의 특징을 입력으로 사용하여 99.25%, 99.4%, 99%의 정확도, 특이도, 민감도를 각각 구하였다. 향후 연구에서는 특징선택을 이용하여 16개의 특징으로부터 좋은 특징을 선택하여 정확도를 향상시킬 계획이다.

Fault Detection and Diagnosis System for a Three-Phase Inverter Using a DWT-Based Artificial Neural Network

  • Rohan, Ali;Kim, Sung Ho
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제16권4호
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    • pp.238-245
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    • 2016
  • Inverters are considered the basic building blocks of industrial electrical drive systems that are widely used for various applications; however, the failure of electronic switches mainly affects the constancy of these inverters. For safe and reliable operation of an electrical drive system, faults in power electronic switches must be detected by an efficient system that is capable of identifying the type of faults. In this paper, an open switch fault identification technique for a three-phase inverter is presented. Single, double, and triple switching faults can be diagnosed using this method. The detection mechanism is based on stator current analysis. Discrete wavelet transform (DWT) using Daubechies is performed on the Clarke transformed (-) stator current and features are extracted from the wavelets. An artificial neural network is then used for the detection and identification of faults. To prove the feasibility of this method, a Simulink model of the DWT-based feature extraction scheme using a neural network for the proposed fault detection system in a three-phase inverter with an induction motor is briefly discussed with simulation results. The simulation results show that the designed system can detect faults quite efficiently, with the ability to differentiate between single and multiple switching faults.