• 제목/요약/키워드: learning vector quantization

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퍼지 멤버쉽 함수로 최적화된 LVQ를 이용한 패턴 분류 모델 (Pattern Classification Model using LVQ Optimized by Fuzzy Membership Function)

  • 김도현;강민경;차의영
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제29권8호
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    • pp.573-583
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    • 2002
  • 패턴인식은 전처리 과정에서 패턴들의 특징을 추출하고 이를 학습을 통하여 유사한 패턴들끼리 클러스터링을 한 다음 식별 과정을 거쳐 인식하게 된다. 본 연구에서는 OCR 시스템에서의 패턴 인식을 위한 패턴 분류 모델로서 퍼지 멤버쉽 함수를 도입하여 LVQ 학습 알고리즘을 최적화한 F-LVQ(Fuzzy Learning Vector Quantization)를 제안한다 본 논문의 효율성을 검증하기 위하여 한글 및 영어 22종의 글꼴에 대한 숫자 데이타 220개 패턴을 학습한 후 이를 다양한 형태로 변형시킨 4840개의 테스트 패턴에 대하여, 기존의 여러 가지 패턴 분류 모델과의 비교 분석을 통해 그 유효성과 강인성을 증명하였다.

Force Control of Hybrid Actuator Using Learning Vector Quantization Neural Network

  • Aan Kyoung-Kwan;Chau Nguyen Huynh Thai
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제20권4호
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    • pp.447-454
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    • 2006
  • Hydraulic actuators are important in modern industry due to high power, fast response, and high stiffness. In recent years, hybrid actuation system, which combines electric and hydraulic technology in a compact unit, can be adapted to a wide variety of force, speed and torque requirements. Moreover, the hybrid actuation system has dealt with the energy consumption and noise problem existed in the conventional hydraulic system. Therefore, hybrid actuator has a wide range of application fields such as plastic injection-molding and metal forming technology, where force or pressure control is the most important technology. In this paper, the solution for force control of hybrid system is presented. However, some limitations still exist such as deterioration of the performance of transient response due to the variable environment stiffness. Therefore, intelligent switching control using Learning Vector Quantization Neural Network (LVQNN) is newly proposed in this paper in order to overcome these limitations. Experiments are carried out to evaluate the effectiveness of the proposed algorithm with large variation of stiffness of external environment. In addition, it is understood that the new system has energy saving effect even though it has almost the same response as that of valve controlled system.

Force Control of Hybrid Actuator using Learning Vector Quantization Neural Network

  • Ahn, Kyoung-Kwan;Thai Chau, Nguyen Huynh
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.290-295
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    • 2005
  • Hydraulic actuators are important in modern industry due to high power, fast response, and high stiffness. In recent years, hybrid actuation system, which combines electric and hydraulic technology in a compact unit, can be adapted to a wide variety of force, speed and torque requirements. Moreover, the hybrid actuation system has dealt with the energy consumption and noise problem existed in the conventional hydraulic system. Therefore, hybrid actuator has a wide range of application fields such as plastic injection-molding and metal forming technology, where force or pressure control is the most important technology. In this paper, the solution for force control of hybrid system is presented. However, some limitations still exist such as deterioration of the performance of transient response due to the variable environment stiffness. Therefore, intelligent switching control using Learning Vector Quantization Neural Network (LVQNN) is newly proposed in this paper in order to overcome these limitations. Experiments are carried out to evaluate the effectiveness of the proposed algorithm with large variation of stiffness of external environment. In addition, it is understood that the new system has energy saving effect even though it has almost the same response as that of valve controlled system.

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학습벡터양자화 뉴럴네트워크를 이용한 공압 인공 근육 로봇의 지능 스위칭 제어 (Intelligent Switching Control of a Pneumatic Artificial Muscle Robot using Learning Vector Quantization Neural Network)

  • 윤홍수;안경관
    • 한국정밀공학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.82-90
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    • 2009
  • Pneumatic cylinder is one of the low cost actuation sources which have been applied in industrial and prosthetic application since it has a high power/weight ratio, a high-tension force and a long durability However, the control problems of pneumatic systems, oscillatory motion and compliance, have prevented their widespread use in advanced robotics. To overcome these shortcomings, a number of newer pneumatic actuators have been developed such as McKibben Muscle, Rubber Actuator and Pneumatic Artificial Muscle (PAM) Manipulators. In this paper, one solution for position control of a robot arm, which is driven by two pneumatic artificial muscles, is presented. However, some limitations still exist, such as a deterioration of the performance of transient response due to the changes in the external load of the robot arm. To overcome this problem, a switching algorithm of the control parameter using a learning vector quantization neural network (LVQNN) is proposed in this paper. This estimates the external load of the pneumatic artificial muscle manipulator. The effectiveness of the proposed control algorithm is demonstrated through experiments with different external working loads.

Generalized Clustering Network를 이용한 전방향 학습 알고리즘 (Feed-forward Learning Algorithm by Generalized Clustering Network)

  • 민준영;조형기
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제2권5호
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    • pp.619-625
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    • 1995
  • 본 연구에서는 역전파(backpropagationlk)학습 알고리즘에 대체될 수 있는 전방향 학습 알고리즘에 준하는 혼합 인식모형을 구성한다. 본 알고리즘은 Nikhil R. Pal (1993)이 제안한 GLVQ(Generalized Learning Vector Quantization)를 이용하여 패턴을 클러스터링 한 다음 비유사성(dissimilarity)을 가진 패턴끼리 재구성(regrouping) 하여 단순 퍼셉트론(simple perceptron)을 이용하여 group별 학습을 한다. 일반적으로 역전파학습인 학습시간이 많이 소요된다는 단점이 있다[1]. 본 알고리즘의 특징으로 는 feed-forward학습이기 때문에 학습시간이 단축될 뿐만 아니라 전체 패턴을 그룹별 로 나누어 학습을 하기 때문에 인식률도 향상 시킬 수 있다. 본 알고리즘에 적용한 데 이타는 250개의 ASCII코드를 16$\times$8격자에 정규화시킨 비트 패턴(bit pattern)을 이용 하였다. 실험결과 250개의 패턴을 10개의 클러스터로 나누어 학습을 시켰을 때 각 클 러스터별 평균반복횟수 94.7회만에 250개의 ASCII코드를 100% 인식할 수 있었다.

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Incremental Neural Network 과 LPCC을 이용한 화자인식 (Speaker Identification using Incremental Neural Network and LPCC)

  • 허광승;박창현;이동욱;심귀보
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.341-344
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    • 2002
  • 음성은 화자들의 특징을 가지고 있다. 이 논문에서는 신경망에 기초한 Incremental Learning을 이용하여 화자인식시스템을 소개한다. 컴퓨터를 통하여 녹음된 문장들은 FFT를 거치면서 Frequency 영역으로 바뀌고, 모음들의 특징을 가지고 있는 Formant를 이용하여 모음들을 추출한다. 추출된 모음들은 LPC처리를 통하여 화자의 특성을 가지고 있는 Coefficient값들을 얻는다. LPCC과정과 Vector Quantization을 통해 10개의 특징 점들은 학습을 위한 Input으로 들어가고 화자 수에 따라 증가되는 Hidden Layer와 Output Layer들을 가지고 있는 신경망을 통해 화자인식을 수행한다.

2차원 불변 영상 인식을 위한 퍼지 분류기와 바이스펙트럼 (Fuzzy Classifier and Bispectrum for Invariant 2-D Shape Recognition)

  • 한수환;우영운
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제3권3호
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    • pp.241-252
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    • 2000
  • 이 논문에서는 2차원 영상의 외곽선 정보를 이용하여 추출한 바이스펙트럼과 가중치 퍼지 분류기를 이용하여 영상의 이동, 회전, 크기 변화에 무관한 패턴 인식 기법을 제안하고, 그 인식 결과를 LVQ(Learning Vector Quantization)를 이용한 신경망 분류기와 비교하였다. 3차 큐물런트를 근간으로하는 바이 스펙트럼은 각 영상의 외각선 정보에 적용되어 15개의 특징값들을 추출한다. 이 특징 벡터들은 영상의 이동, 회전, 크기 변화에 무관한 특징을 가지며 2차원 평면 영상의 대표값으로 사용되어 패턴 분류를 위해 가중치 퍼지 분류기의 입력으로 들어간다. 서로 다른 8가지 비행기들의 평면 영상을 이용하여 실험한 결과들은 제안된 인식 시스템의 성능이 상대적으로 우수함을 보였다.

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다수의 퍼지규칙을 이용한 가변유압시스템의 강건제어 (Robust Control of Variable Hydraulic System using Multiple Fuzzy Rules)

  • 양경춘;안경관;이수한
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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    • pp.134-134
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    • 2000
  • A switching control using multiple gains in the fuzzy rule is newly proposed for an abruptly changing hydraulic servo system. The proposed scheme employs fuzzy PID control, where modified input parameters are used, and LVQNN(Learning Vector Quantization Neural Network) as a switching controller (supervisor). Simulation and experimental studies have been carried out to validate and illustrate the proposed controller.

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차량 번호판 인식 시스템에 관한 연구 (A Study on Vehicle License Plate Recognition System)

  • 한수환;우영운;박성대
    • 한국멀티미디어학회:학술대회논문집
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    • 한국멀티미디어학회 2002년도 춘계학술발표논문집(상)
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    • pp.346-351
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    • 2002
  • 본 연구에서는 차량 번호판에서 추출된 문자영역의 DCT(Digital Cosine Transform) 계수와 LVQ (Learning Vector Quantization) 신경회로망을 이용하여 차량 번호판 인식 시스템을 구성하였다. 입력된 차량영상의 RGB 칼라정보를 이용하여 번호판 영역을 추출하고 추출된 번호판의 히스토그램과 문자의 상대적 위치정보를 병합하여 문자영역을 추출하였다. 이렇게 추출된 문자영역의 명암도 영상에 DCT를 적용하여 얻은 특징 벡터는 LVQ 신경회로망의 입력으로 사용되어 인식 과정을 수행한다. 제안된 시스템의 검증을 위하여 다양한 환경에서 촬영된 109대의 자가용 차량영상에 대하여 실험하여 상대적으로 높은 번호판 영역 추출율과 인식률을 보였다.

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GLVQ클러스터링을 위한 필기체 숫자의 효율적인 특징 추출 방법 (The Efficient Feature Extraction of Handwritten Numerals in GLVQ Clustering Network)

  • 전종원;민준영
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제2권6호
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    • pp.995-1001
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    • 1995
  • 패턴인식은 전처리, 특징추출, 식별의 과정을 거쳐 인식을 하게된다. 식별과정 에서 여러개의 패턴이 흩어져 있을 경우에 유사한 패턴끼리 클러스터링을 위하여 한 카테고리 내에서 패턴을 분할하게 된다. 클러스터링 방법에는 통계적인 방법으로 k-means 방법, ISODATA알고리즘등이 있으며〔1〕, 최근에는 신경망에 의한 클러스터링 방법으로 T, Kohonen의 LVQ(Learning Vector Quantization)가 주로 이용되었다〔6〕. Nikhil R, Pal. et al은 LVQ알고리즘을 보다 개선한 방법으로 GLVQ(Generalized LVQ, 1993)를 제안하였다〔4〕.본 논문은 GLVQ 알고니즘으로 패턴을 클러스터링 할 경우에 효율적인 특징추출 방법을 제안한다. 본 논문에서는 20명의 필기체 숫자 0에서 9까지 의 200개 패턴을 여러 가지 방법으로 특징 추출하여 GLVQ알고리즘으로 10개(0-9의 패턴) 의 클러스터로 구분하고, 해당 클러스터에서 오분류되는 패턴의 비율로서 그 효율성을 비교 하였다. 그 결과 투영조합 방법을 이용하였을 경우 98.5%의 분류율을 나타내었다.

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