Recently, various kinds of computers with architecture different from the usual type of Neumann and Data flow machine have been studied for inproving computational speed. Among them, Feed Forward Computer(F.F.C.) has been remarkably developed. F.F.C. is a computer different from usual digital one in operating system. The usual computer executes operation and operand Fetch after executing instruction fetch and instruction decode. But conceptually, F.F.C. excutes instruction fetch, instruction decode operand fetch and combinational execution simultaneously. Accordingly, a suitable software is needed to operate high reliability and efficiency of this F.F.C. system. In this study, I aim at developing characteristics on highly reliable computer system which should be a blueprint of F.F.C. system in the future.
This paper aims to exploit inter/intra-speaker phoneme sub-class variations as criteria for adaptation in a phoneme recognition system based on a novel neural network architecture. Using a subcluster neural network design based on the One-Class-in-One-Network (OCON) feed forward subnets, similar to those proposed by Kung (2) and Jou (1), joined by a common front-end layer. the idea is to adapt only the neurons within the common front-end layer of the network. Consequently resulting in an adaptation which can be concentrated primarily on the speakers vocal characteristics. Since the adaptation occurs in an area common to all classes, convergence on a single class will improve the recognition of the remaining classes in the network. Results show that adaptation towards a phoneme, in the vowel sub-class, for speakers MDABO and MWBTO Improve the recognition of remaining vowel sub-class phonemes from the same speaker
다층퍼셉트론 혹은 전방향 신경회로망이 임의의 함수를 근사시킬 수 있다는 이론적 연구결과에 기초하여 많은 분야에 응용되고 있다. 이 다층퍼셉트론을 실제 문제에 응용하는 경우에 여러 가지 파라미터 혹은 학습 방법 등을 결정하여야 한다. 이 논문에서는 패턴인식 문제에 다층퍼셉트론을 적용하는 경우에 실제 결정하여야 할 파라미터의 결정방법과 학습 방법에 대하여 논의한다. 이 논의는 각층의 노드 수 결정 방법, 다층 퍼셉트론의 가중치 초기화, 그리고, 성능향상을 위하여 학습에 사용되는 여러 가지 오차 함수, 데이터 불균형 문제의 학습, 깊은 구조 등을 다루었다.
Mohammadhassani, Mohammad;Nezamabadi-pour, Hossein;Jumaat, Mohd Zamin;Jameel, Mohammed;Arumugam, Arul M.S.
Computers and Concrete
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제11권3호
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pp.237-252
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2013
This paper presents the application of artificial neural network (ANN) to predict deep beam deflection using experimental data from eight high-strength-self-compacting-concrete (HSSCC) deep beams. The optimized network architecture was ten input parameters, two hidden layers, and one output. The feed forward back propagation neural network of ten and four neurons in first and second hidden layers using TRAINLM training function predicted highly accurate and more precise load-deflection diagrams compared to classical linear regression (LR). The ANN's MSE values are 40 times smaller than the LR's. The test data R value from ANN is 0.9931; thus indicating a high confidence level.
Presence of high degree of orthotropy enhances shear lag phenomenon in laminated composite box-beams and it persists till failure. In this paper three key parameters governing shear lag behavior of laminated composite box beams are identified and defined by simple expressions. Uniqueness of the identified key parameters is proved with the help of finite element method (FEM) based studies. In addition to this, for the sake of generalization of prediction of shear lag effect in symmetrical laminated composite box beams a feed forward back propagation neural network (BPNN) model is developed. The network is trained and tested using the data base generated by extensive FEM studies carried out for various b/D, b/tF, tF/tW and laminate configurations. An optimum network architecture has been established which can effectively learn the pattern. Computational efficiency of the developed ANN makes it suitable for use in optimum design of laminated composite box-beams.
A reliable and accurate downscaling model which can provide climate change information, obtained from global climate models (GCMs), at finer resolution has been always of great interest to researchers. In order to achieve this model, linear methods widely have been studied in the past decades. However, nonlinear methods also can be potentially beneficial to solve downscaling problem. Therefore, this study explored the applicability of some nonlinear machine learning techniques such as neural network (NN), extreme learning machine (ELM), and ELM autoencoder (ELM-AE) as well as a linear method, least absolute shrinkage and selection operator (LASSO), to build a reliable temperature downscaling model. ELM is an efficient learning algorithm for generalized single layer feed-forward neural networks (SLFNs). Its excellent training speed and good generalization capability make ELM an efficient solution for SLFNs compared to traditional time-consuming learning methods like back propagation (BP). However, due to its shallow architecture, ELM may not capture all of nonlinear relationships between input features. To address this issue, ELM-AE was tested in the current study for temperature downscaling.
This paper presents an optimal implementation of a Daubechies-based pipelined discrete wavelet packet transform (DWPT) processor using finite impulse response (FIR) filter banks. The feed-forward pipelined (FFP) architecture is exploited for implementation of the DWPT on the field-programmable gate array (FPGA). The proposed DWPT is based on an efficient transpose form structure, thereby reducing its computational complexity by half of the system. Moreover, the efficiency of the design is further improved by using a canonical-signed digit-based binary expression (CSDBE) and advanced functional sharing (AFS) methods. In this work, the AFS technique is proposed to optimize the convolution of FIR filter banks for DWPT decomposition, which reduces the hardware resource utilization by not requiring any embedded digital signal processing (DSP) blocks. The proposed AFS and CSDBE-based DWPT system is embedded on the Virtex-7 FPGA board for testing. The proposed design is implemented as an intellectual property (IP) logic core that can easily be integrated into DSP systems for sub-band analysis. The achieved results conclude that the proposed method is very efficient in improving hardware resource utilization while maintaining accuracy of the result of DWPT.
본 논문에서는 디지털 패스가 없는 연산증폭기 공유 기법을 이용한 $145{\mu}W$, 87dB SNR을 갖는 저전력 3차 Sigma-Delta 변조기를 제안한다. 기존 구조는 아날로그와 디지털 패스를 사용한 구조로 첫 번째 적분기의 계수가 작다는 단점을 지연된 피드포워드 패스를 추가하여 개선하였다. 제안한 구조는 디지털 패스를 제거하여 첫 번째 적분기의 계수를 크게 하였고 연상증폭기 공유 기법을 이용하여 전력소모가 기준 구조보다 적다. 전원전압 1.8V, 신호대역폭 20KHz, 샘플링 주파수 2.8224MHz 조건에서 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정을 이용하여 제안한 구조의 시뮬레이션한 결과, SNR(Signal to Noise Ratio)은 87dB, 전력소비는 $145{\mu}W$이다.
Shahbazi, Yaser;Delavari, Ehsan;Chenaghlou, Mohammad Reza
Smart Structures and Systems
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제13권1호
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pp.81-98
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2014
This paper presents the elastic buckling of smart lightweight column structures integrated with a pair of surface piezoelectric layers using artificial intelligence. The finite element modeling of Smart lightweight columns is found using $ANSYS^{(R)}$ software. Then, the first buckling load of the structure is calculated using eigenvalue buckling analysis. To determine the accuracy of the present finite element analysis, a compression study is carried out with literature. Later, parametric studies for length variations, width, and thickness of the elastic core and of the piezoelectric outer layers are performed and the associated buckling load data sets for artificial intelligence are gathered. Finally, the application of soft computing-based methods including artificial neural network (ANN), fuzzy inference system (FIS), and adaptive neuro fuzzy inference system (ANFIS) were carried out. A comparative study is then made between the mentioned soft computing methods and the performance of the models is evaluated using statistic measurements. The comparison of the results reveal that, the ANFIS model with Gaussian membership function provides high accuracy on the prediction of the buckling load in smart lightweight columns, providing better predictions compared to other methods. However, the results obtained from the ANN model using the feed-forward algorithm are also accurate and reliable.
As the study of internal corrosion of pipeline need a large number of experiments as well as long time, so there is a need for new computational technique to expand the spectrum of the results and to save time. The present work represents a new non-destructive evaluation (NDE) technique for detecting the internal corrosion inside pipeline by evaluating the dielectric properties of steel pipe at room temperature by using electrical capacitance sensor (ECS), then predict the effect of pipeline environment temperature (${\theta}$) on the corrosion rates by designing an efficient artificial neural network (ANN) architecture. ECS consists of number of electrodes mounted on the outer surface of pipeline, the sensor shape, electrode configuration, and the number of electrodes that comprise three key elements of two dimensional capacitance sensors are illustrated. The variation in the dielectric signatures was employed to design electrical capacitance sensor (ECS) with high sensitivity to detect such defects. The rules of 24-electrode sensor parameters such as capacitance, capacitance change, and change rate of capacitance are discussed by ANSYS and MATLAB, which are combined to simulate sensor characteristic. A feed-forward neural network (FFNN) structure are applied, trained and tested to predict the finite element (FE) results of corrosion rates under room temperature, and then used the trained FFNN to predict corrosion rates at different temperature using MATLAB neural network toolbox. The FE results are in excellent agreement with an FFNN results, thus validating the accuracy and reliability of the proposed technique and leads to better understanding of the corrosion mechanism under different pipeline environmental temperature.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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