The conventional quantitative techniques of system analysis are intrinsically unsuited for dealing with humanistic systems. Therefore, the rule based modeling of fuzzy linguistic type has been developed for the analysis of humanistic systems and complex systems and it is very significant for analysis and design of fuzzy logic controller. The activated sludge process is a commonly used method for treating sewage and waste waters. A mathematical tool to build a fuzzy model of the activated sludge process where fuzzy implications and linear reasoning are used is presented in here. A root-mean square error is used as the criterion of the fuzzy model's adequacy to the A.S.P. and the least square method is used for the identification of optimum consequence parameters. A method of modeling of the activated sludge process using its input-output data and simulation results for its application are shown.
연구실에서의 전기 사고를 방지하기 위하여 실시하는 전기 분야의 정기 점검에 대한 문제점을 파악하고 점검 항목에 대해 실제적으로 적용할 수 있는 퍼지 추론 시스템을 개발한다. 연구실의 전기 안전 환경을 중심으로 공통적으로 적용할 수 있는 점검 항목을 도출하고 연구실 전기 안전 관리에 부합한 연구실 정기 점검을 위한 전기 분야 표준 점검 리스트를 개발한다. 이러한 표준 점검 리스트를 이용하여 언어적 애매함을 포함할 수 있는 항목을 선정하고 이들 항목에 대해 소속 함수를 정의한다. 또한 안전 등급에 대해서도 소속 함수를 정의한다. 이러한 퍼지 변수들을 이용하여 If-Then 형식의 퍼지 규칙을 형성하고 퍼지 추론 엔진을 통해 퍼지 추론 시스템을 개발한다. 이를 통해 연구실의 전기 사고를 방지하기 위한 지능적이고 효율적인 점검 및 전기 안전을 지속적으로 관리함으로써 전기 사고를 미연에 방지할 수 있을 것이다.
This paper presents a study on the fuzzy based approach for the safety assessment of human body under ELF electric and magnetic(EM) field considering power system states. The analysis of ELF EM field based on quasi-static method is introduced. UP to the present, the analysis of ELF EM field has been conducted with the consideration of one transmission line, or a power line model only In this paper, however, the power system is included to model the expected and/or unexpected uncertainty caused by the load fluctuation and parameter changes and the states are classified into two types, normal state resulting from normal operation and emergency state from outages. In order to analyze the uncertainty in the normal state, the Monte Carlo Simulation, a statistic approach was introduced and line current and bus voltage distribution are calculated by a contingency analysis method, in the emergency state. To access the safety of human body, the approach based on fuzzy linguistic variable is adopted to overcome the shortcomings of the assessment by a crisp set concept. In order to validate the usefulness of the approach suggested herein, the case study using a sample system with 765(kV) was done. The results are presented and discussed.
본 논문에서는 복잡한 비선형 시스템의 모델링을 위해 퍼지-뉴럴 네트워크(FNNs)를 사용한 최적 동적 방법이 제안된다. 제안된 퍼지-뉴럴 모델링은 공정시스템의입축력 데이타를 이용하여 기존의 최적이론, 언어적 퍼지구현규칙, 뉴럴네트워크 등의 지능형 이론을 도입하여 시스템의 구조와 파라미터 동정을 구현한다. 이 모델링의 추론형태는 간략추론이 사용된다. 최적 모델을 얻기위해, 퍼지-뉴렬 네트워크의 학습률과 모멘텀 계수가 본논문에서 제안한 개선된 컴플렉스 법과 수정된 학습알고리즘을 이용하여 자동동조 된다. 이 알고리즘의 비선형 공정으로의 응용을 위하여 교통 경로 선택 데이타 및 하수처리시스템의 활성화와 공정 데이타가 제안한 모델링의 성능을 평가하기 위해 사용된다. 제안된 방법이 기존의 다른 논문과 비교하여 더 높은 정확도를 가진 지능형 모델을 생성함을 보인다.
FLC has a good performance for complication system or unknown model by using human linguistic method but many part control design are based on expert knowledge or trial-error method and it is difficult to prove stability and robustness of controller. In this paper we improve this problem by setting fuzzy rules by dividing phase plane of error and rate of error change by switching surface. We can guarantee the stability in nonlinear system, and also in fuzzy PID type controller the complexity of controller design is increased by increasing the number of input variables and defining more range of operation if we want performance of more specific rules, thus we need to fine the method to decrease the number of control rules used in FLC design. In this paper the algorithm is validated by simulation using conventional FLC and proposed method.
본 연구는 학습자 수준에 맞는 학습 내용과 평가 문제를 제공하고, 그 평가 결과에 기반하여 반복학습 및 심화학습을 효과적으로 제공하며, 차기 학습을 할 경우에 이에 기초하여 적절한 학습이 이루어질 수 있도록 하는 적응형 웹기반 교수 시스템을 제안한다. 이를 위해 코스웨어 설계시 학습목표의 중요도, 학습내용의 난이도, 학습목표와 학습내용과의 관련도에 따라 퍼지 수준 집합을 구성하고 이를 기반으로 학습자의 수준에 맞는 내용을 제공한다. 또한, 학습의 평가시에도 문제의 난이도, 평가문항과의 관련도를 고려하여 평가 결과를 제시하게 된다. 본 논문에서 제시하는 퍼지 집합에 의한 학습 내용의 제공과 평가 결과는 학습과정에 나타나는 여러 가지 다양하고 불확실한 요소들을 고려하여 처리함으로써 보다 융통성 있고 효과적인 교수 학습 방법을 제공할 수 있도록 한다.
본 논문에서는 사용자와 시스템의 DB, 이미지데이터 및 언어적인 지식표현을 통해 구축된 지식기반 데이터베이스(KDB)와의 인터페이스 역할을 위한 협조적인 검색시스템을 구축하였다. 기존의 데이터베이스 검색시스템은 사용자의 요구에 정확히 일치하는 데이터가 시스템 내에 존재할 경우에만 해당 데이터를 제공하지만 그렇지 않은 경우에는 아무런 데이터도 제공할 수 없다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 사용자의 요구에 일치하는 데이터가 데이터베이스 내에 존재할 때 인터페이스를 통해 해당 데이터를 제공하고, 만일 사용자의 요구에 일치하는 데이터가 존재하지 않을 경우에는 퍼지 클러스터링과 언어 레이블의 할당을 통한 지식기반 데이터베이스를 구축하여 사용사의 요구에 가장 근접한 데이터 및 이미지정보를 제시하도록 하였다.
In the case of military supplies, any potential failure and causes of failures must be considered. This study is aimed at examining the failure modes of a rotorcraft landing system to identify the priority items. Failure mode and effects analysis (FMEA) is applied to the rotorcraft landing system. In general, the FMEA is used to evaluate the reliability in engineering fields. Three elements, specifically, the severity, occurrence, and detectability are used to evaluate the failure modes. The risk priority number (RPN) can be obtained by multiplying the scores or the risk levels pertaining to severity, occurrence, and detectability. In this study, different weights of the three elements are considered for the RPN assessment to implement the FMEA. Furthermore, the FMEA is implemented using a fuzzy rule base, similarity aggregation model (SAM), and grey theory model (GTM) to perform a comparative analysis. The same input data are used for all models to enable a fair comparison. The FMEA is applied to military supplies by considering methodological issues. In general, the fuzzy theory is based on a hypothesis regarding the likelihood of the conversion of the crisp value to the fuzzy input. Fuzzy FMEA is the basic method to obtain the fuzzy RPN. The three elements of the FMEA are used as five linguistic terms. The membership functions as triangular fuzzy sets are the simplest models defined by the three elements. In addition, a fuzzy set is described using a membership function mapping the elements to the intervals 0 and 1. The fuzzy rule base is designed to identify the failure modes according to the expert knowledge. The IF-THEN criterion of the fuzzy rule base is formulated to convert a fuzzy input into a fuzzy output. The total number of rules is 125 in the fuzzy rule base. The SAM expresses the judgment corresponding to the individual experiences of the experts performing FMEA as weights. Implementing the SAM is of significance when operating fuzzy sets regarding the expert opinion and can confirm the concurrence of expert opinion. The GTM can perform defuzzification to obtain a crisp value from a fuzzy membership function and determine the priorities by considering the degree of relation and the form of a matrix and weights for the severity, occurrence, and detectability. The proposed models prioritize the failure modes of the rotorcraft landing system. The conventional FMEA and fuzzy rule base can set the same priorities. SAM and GTM can set different priorities with objectivity through weight setting.
본 논문에서는 저장 데이타베이스의 정보 시스템을 정제하여 이해 가능한 정보로 전환하고 새로운 객체를 근사 추론할 수 있도록 하기 위해 러프 소속 함수 값의 개념을 도입한 계층적 근사 분류 알 고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은 근사 추론의 한 방법인 퍼지 추론 방법의 언어적 불확실성을 속 성의 퍼지 소속 함수 값으로 나타내고 조건 속성의 소속 함수 값의 합성에 의해 근사 추론하는 방법을 이용하였으며 퍼지 소속 함수 값 대신에 러프 소속 함수 값을 이용하도록 제안하였다. 이는 퍼지 소속 함 수 값을 이용하여 괴지 규칙을 생성하는 과정을 생략할 수 있는 장점이 있다. 또한 정보 시스템 내의 속 성 중에서 수치 속성에 대한 이산화 방법을 연구하고 이것 또한 러프 소속 함수 값과 정보이론의 무질서 도의 개념을 이용한 수치 속성의 이산화를 제안하였다. 제안된 알고리즘을 이용하여 패턴 분류 문제에 교 준적으로 사용되는 IRIS 데이타에 대한 실험결과96%~98% 분류율을 나타냈으며 다른 실험 데이타에서 도 기존 알고리즘과 비교하여 수치 이산화나 근사 추론 모두 우수함을 보였다.
퍼지 시스템의 구현에 있어 가장 어려운 과정 중 하나는 정확한 지식의 획득이다. 이는 퍼지 시스템의 응용 영역이 커지고 그 응용 영역의 입출력 변수가 많아질수록 전문가가 그 변수들 간의 관계를 정확히 파악하는 것이 어렵교, 더구나 복잡한 시스템의 제어 과정을 언어 변수를 표현하는 것이 전문가에게 힘든 일이기 때문이다. 또 하나의 어려운 고정은 퍼지 변수의 적절한 소속함수 정의와 조정이다. 그래서 기존의 언어 변수를 포함하는 퍼지 규칙을 사용하여 설계된 퍼지 시스템에서는 기술된 퍼지 규칙들이 시스템의 특성을 제대로 반영하도록 퍼지 변수의 소속 함수 모양을 조정하는 작업을 필요로 한다. 본 논문에서는 기존의 퍼지 시스템 구현에 있어서 어려운 과정인 지식 획득과 소속함수 정의부분의 개선을 위한 새로운 퍼지 시스템 구현 방법으로 코호넨 신경망과 역전파 신경망을 이용한 퍼지 규칙 자동 생성과 추론망 구축 방법을 제안한다. 제안된 방법은 시스템의 입력과 출력으로 구성된 데이터들로부터 퍼지 규칙을 신경망의 학습기능을 이용하여 자동 생성한다. 또한 데이터 변수간의 퍼지 관계에 기반을 두고 추론이 이루어지므로 각 퍼지변수에 대한 소속 함수 정의가 필요 없게 된다. 따라서 퍼지 시스템의 구현이 쉽게 이루어질 수 있다. 실험에서는 제안된 방법으로 자동차 정속 주행을 위한 추론만을 구축하고 실험차의 단독 주행의 여러 상황을 고려한 모의 주행 실험을 통해 새로운 방법의 타당성을 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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