• 제목/요약/키워드: box-counting

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The Pattern Recognition System Using the Fractal Dimension of Chaos Theory

  • Shon, Young-Woo
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제15권2호
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    • pp.121-125
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    • 2015
  • In this paper, we propose a method that extracts features from character patterns using the fractal dimension of chaos theory. The input character pattern image is converted into time-series data. Then, using the modified Henon system suggested in this paper, it determines the last features of the character pattern image after calculating the box-counting dimension, natural measure, information bit, and information (fractal) dimension. Finally, character pattern recognition is performed by statistically finding each information bit that shows the minimum difference compared with a normalized character pattern database.

카오스 이론을 이용한 고정도 문자 인식 시스템 (High Precision Character Recognition System using The Chaos Theory)

  • 손영우
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제4권6호
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    • pp.518-523
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    • 2001
  • 미세한 차이를 고감도 식별하는 카오스 이론의 프랙탈 차원과 에농 시스템에서 발생하는 이상한 끌개(Strange Attractor)를 이용하여 문자 특징을 추출, 문자 인식에 적용하는 새로운 방법을 제안함으로써 일반문자 뿐만 아니라, 문자들의 유사성에 의해 오인식되는 혼동 문자를 프랙탈 차원 해석에 의해 해소하는 고정도 문자 인식 시스템을 구현한다. 먼저, 문자 영상으로부터 문자의 고유 성질을 나타내는 망 특징 및 투영 특징, 교차거리 특징 등을 1차 구한 후, 이들 특징을 시계열 데이터로 변환한 다음, 이를 본 논문에서 제안한 수정된 에농 시스템을 이용하여, KS C 5601 표준 한글 2,350자에 대 한 각각의 문자 어트랙터를 재구성한다. 다음 단계에서는 개별 문자 어트랙터의 혼돈도를 분석하기 위해 각각의 문자에 대하여, 프랙탈 차원을 나타내는 정보 차원값(Box-counting Dimension, Natural Measure, Information Bit, Information Dimension)을 계산하여 문자 영상의 최종 특징을 구한다. 실험결과 한글 2,350자에 대하여 99.49%은 분류율을 나타내어 제안된 방법의 유효성을 보였다.

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프랙탈 차원과 에이전트 기반 시뮬레이션을 이용한 지형이 전투효과에 미치는 영향 연구 (Applying Fractals and Agent-Based Simulation to Explore the Role of Terrain in Combat Effectiveness)

  • 조성진;이상헌
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.21-28
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    • 2009
  • 과거에는 평지에서의 전투가 대부분이었고 단순한 병력 크기가 전투 승패에 큰 영향을 주었다. 1차대전 이후 숲, 도심, 정글 등과 같은 다양한 지형에서 전투를 치루기 때문에 지상전에서 지형요소는 무기체계와 함께 전투에 큰 영향을 미친다. 지금까지 전투에서 지형의 영향은 정성적으로만 설명되었으며 워게임, 교전시뮬레이션에서는 전투요소들의 능력치들을 낮추는 방법을 적용하였다. 본 연구에서는 프랙탈 차원을 이용하여 지형의 영향을 평가하는 방법을 제시하고자 한다. 연구 방법으로 정량적인 지형의 영향도를 구하기 위해 Box Counting Dimension 계산을 이용한 프랙탈 차원 값과 지형의 밀도를 특성 값으로 정하였다. 또한 에이전트 기반 시뮬레이션인 EINSTein 모델에서 구한 전투 결과를 바탕으로 프랙탈 차원과 밀도에 대한 상관도를 분석하였으며 과거 전투 사례 중 '스탈린그라드 전투' 결과와 비교하여 분석하였다. 본 연구는 정성적으로 설명되던 지형의 영향을 프랙탈 차원을 이용하여 정량화함으로써 새로운 전투효과도 평가방법을 제시하였다.

유한요소 해석을 이용한 선박용 엔진 프레임 박스 용접부의 피로수명 예측 (Fatigue Life Estimation for Welded Parts of Marine Vessel Engine Frame Box by Utilizing Finite Element Analysis)

  • 이재훈;최종호;조진래;이인수
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.573-580
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    • 2007
  • 본 논문은 선박용 엔진인 S60MC-C의 프레임 박스 용접부에 대한 피로수명 예측을 위한 수치적 기법을 제시한다. 피로 수명 평가를 위해 싸이클 동안의 동적인 응력변화를 계산해내야 하며, 이에 따라 선행된 연구에서 얻은 엔진의 한 싸이클 동안의 하중 조건으로 상용 유한요소해석 프로그램을 이용한 구조해석을 실시하였다. 구조해석은 8단계에 대해 이루어 졌으며, 그 결과를 바탕으로 프레임 박스 용접부의 피로수명 평가를 위해서 HSS(Hot spot stress), Reservoir counting method, Palmgren-miner's rule을 적용하였다. 결과적으로 구조해석을 통한 대상 엔진의 취약부와 과잉 설계부를 확인하였고, 피로수명의 평가를 통해 설계의 적절성 여부를 평가하였다.

자기 동형 집합에 관하여 (THE REMARK on THE SELF-SIMILAR SETS)

  • Yoo, Heung Sang;Kim, Yong Sung
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제20권42호
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    • pp.143-149
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    • 1997
  • 먼저 Cantor dust 의 성질 및 유사성, 축소인자, 불변집합, $\delta$ - covering, Box counting 차원 등에 대한 정의를 하였다, {f_i}{\;}{{\infty}\atop{i=1}}$$R^n$ 상에서 개집합 조건을 만족시키는 축소인 자 $C_i$에 대한 유사성 이라하자. F를{{f_i}{\;}{{\infty}\atop {i=1}}$ 에 대한 $R^n$상의 불변집합, 즉, F = $\bigcup_{i=0}^\infty{\;}f_1(F)$를 만족시키는 집합이라 하자. 이때, $\sum\limits_{n=0}^\infty{\;}C^s_i{\;}=1,{\;}0{\;}<{\;}C_1{\;}<{\;}1$ 일 때, $dim{\;}_H{\;}F{\;}={\;}dim{\;}_B{\;}F{\;}={\;}s$ 임을 보임으로서, 자기동형집합의 후랙탈 차원에 대하여 논의 하고자 한다.

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Data Mining for Detection of Diabetic Retinopathy

  • Moskowitz, Samuel E.
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2003년도 ISIS 2003
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    • pp.372-375
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    • 2003
  • The incidence of blindness resulting from diabetic retinopathy has significantly increased despite the intervention of insulin to control diabetes mellitus. Early signs are microaneurysms, exudates, intraretinal hemorrhages, cotton wool patches, microvascular abnormalities, and venous beading. Advanced stages include neovascularization, fibrous formations, preretinal and vitreous microhemorrhages, and retinal detachment. Microaneurysm count is important because it is an indicator of retinopathy progression. The purpose of this paper is to apply data mining to detect diabetic retinopathy patterns in routine fundus fluorescein angiography. Early symptoms are of principal interest and therefore the emphasis is on detecting microaneurysms rather than vessel tortuosity. The analysis does not involve image-recognition algorithms. Instead, mathematical filtering isolates microaneurysms, microhemorrhages, and exudates as objects of disconnected sets. A neural network is trained on their distribution to return fractal dimension. Hausdorff and box counting dimensions grade progression of the disease. The field is acquired on fluorescein angiography with resolution superior to color ophthalmoscopy, or on patterns produced by physical or mathematical simulations that model viscous fingering of water with additives percolated through porous media. A mathematical filter and neural network perform the screening process thereby eliminating the time consuming operation of determining fractal set dimension in every case.

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프랙탈 이론에 기초한 섬유보강시멘트 복합체의 균열패턴의 정량분석 (Quantitative Analysis of Crack Patterns of Fiber Reinforced Cement Composites based on Fractal)

  • 원종필;김성애
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2001년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.333-338
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    • 2001
  • Fractal geometry is a non-Euclidean geometry which has been developed to quantitative analysis irregular or fractional shapes. Fractal dimension of irregular surface has fractal values ranging from 2 to 3 and of irregular line profile has fractal values ranging from 1 to 2. In this paper, quantitative analysis of crack growth patterns during the fracture processing of fiber-reinforced cement composites based on fractal geometry. The fracture behaviors of fiber reinforced mortar beams subjected to three-point loading in flexure. The beams all had a single notch depth, but varing volume fractions of polypropylene, cellulose fibers. The crack growth behaviors, as observed through the image processing system, and the box counting method was used to determine the fractal dimension, Df. The results showed that the linear correlation exists between fractal dimension and fracture energy of the fiber reinforced cement mortar.

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S35C강의 피로균열 발생 및 진전에 관한 연구 (The Research of Fatigue-Crack Initiation and Propagation for S35C Steel)

  • 진영준
    • 한국안전학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.31-36
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    • 2001
  • Surface crack growth characteristics and influence of the stress amplitude in rotary bending fatigue test were evaluated for annealed S35C steel, and than fractal dimensions of fatigue crack paths estimated using the box counting method. The following results that will be helpful to understand the fatigue crack growth mechanism were obtained. (1) Crack growth rate ds/dN and db/dN (s : half crack length at the surface crack, b : crack depth) depended on stress amplitude (${\Delta}{\sigma}/2$), stress intensity factor range (${\Delta}K_A, {\Delta}K_C$) and crack length. (2) At the effect area of 0.3 mm hole notch (s<0.5 mm) crack growth rate did not depend on these factors. (3) The fractal dimensions (D) increased with stress amplitude (${\Delta}{\sigma}/2$) but decreased with cyclic number.

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Crack Growth Behaviors of Cement Composites by Fractal Analysis

  • Won, Jong-Pil;Kim, Sung-Ae
    • KCI Concrete Journal
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    • 제14권1호
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    • pp.30-35
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    • 2002
  • The fractal geometry is a non-Euclidean geometry which describes the naturally irregular or fragmented shapes, so that it can be applied to fracture behavior of materials to investigate the fracture process. Fractal curves have a characteristic that represents a self-similarity as an invariant based on the fractal dimension. This fractal geometry was applied to the crack growth of cementitious composites in order to correlate the fracture behavior to microstructures of cementitious composites. The purpose of this study was to find relationships between fractal dimensions and fracture energy. Fracture test was carried out in order to investigate the fracture behavior of plain and fiber reinforced cement composites. The load-CMOD curve and fracture energy of the beams were observed under the three point loading system. The crack profiles were obtained by the image processing system. Box counting method was used to determine the fractal dimension, D$_{f}$. It was known that the linear correlation exists between fractal dimension and fracture energy of the cement composites. The implications of the fractal nature for the crack growth behavior on the fracture energy, G$_{f}$ is apparent.ent.

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Hausdorff 차원에 관하여 (A Note on the Hausdorff Dismensions)

  • Kim, Yong Sung;Yoo, Heung Sang;Kang, Ji Ho
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제19권38호
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    • pp.1-7
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    • 1996
  • 프랙탈이란 말은 라틴어 Fractus(부서진 상태를 뜻함)에서 유래되었으며, 1975년 Mandelbrot가 수학 및 자연계의 비정규적 패턴들에 대한 체계적 고찰을 담은 자신의 에세이의 표제를 주기 위해서 만들었다 (〔6〕). 프랙탈을 기술하는데 있어서 가장 중요한 양은 차원(dimension)으로 프랙탈 차원은 정수차원이 아닌 실수 차원을 갖는다. 이 논문에서는 box counting 차원, Hausdorff 차원, s-potential 및 s-energy등에 대한 정의를 하고 정리 2.8, 정리 3.1및 정리 3.2을 증명하고자 한다.

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