In this paper, we propose a fault diagnosis algorithm to detect and isolate multiple faults in a system. The proposed fault diagnosis algorithm is based on a multiple fault classifier which consists of two ART2 NN(adaptive resonance theory2 neural network) modules and the algorithm is composed of three main parts - parameter estimation, fault detection and isolation. When a change in the system occurs, estimated parameters go through a transition zone in which residuals between the system output and the estimated output cross the threshold, and in this zone, estimated parameters are transferred to the multiple faults classifier for fault isolation. From the computer simulation results, it is verified that when the proposed diagnosis algorithm is performed successfully, it detects and isolates faults in the position control system of a DC motor.
The steam generator feedwater flow-rate in a nuclear power plant was estimated by means of artificial neural networks with the wavelet analysis for enhanced information extraction. The fouling of venturi meters, used for steam generator feedwater flow-rate in pressurized water reactors, may result in unnecessary plant power derating. The back-propagation network was used to generate models of signals for a pressurized water reactor Multiple-input, single-output hetero-associative networks were used for evaluating the feedwater flow rate as a function of a set of related variables. The wavelet was used as a low pass filter eliminating the noise from the raw signals. The results have shown that possible fouling of venturi can be detected by neural networks, and the feedwater flow-rate can be predicted as an alternative to existing methods. The research has also indicated that the decomposition of signals by wavelet transform is a powerful approach to signal analysis for denoising.
본 논문에서는 다중 신경망을 이용한 인식단위 결합 기반의 인쇄체 문자인식 방법을 제안한다. 입력 문자영상은 한글 문자 형식 6가지와 한글 이외의 기타 문자 형식의 전체 7가지 형식으로 분류되어 인식된다. 한글 문자는 2단계의 MLP 신경망 인식기에 의해 인식된다. 첫째 단계에서는 한글 문자를 자소의 조합 형태에 따라 2개 또는 3개의 인식단위로 나누고, 각 인식단위에서 추출된 방향각도 특징 벡터를 입력으로 하는 MLP 신경망으로 1차 인식한다. 둘째 단계에서는 첫째 단계의 인식단위별 MLP 신경망 인식기의 인식양상 특징을 추출하고 다른 MLP 신경망에 입력하여 최종 한글 문자인식을 한다. 한글 이외의 기타 문자의 인식을 위해서는 단일 MLP 신경망을 사용한다. 인식 실험에서는 실제 우편물 50,000통 영상으로부터 추출한 문자영상 데이터베이스를 이용하였는데, 실험 결과 본 논문에서 제안한 방법이 매우 우수함을 알 수 있었다.
본 논문에서는 다중 코어 ARM 프로세서의 NEON SIMD(Single Instruction Multiple Data) 병렬 명령어 및 다중 코어 병렬화를 통하여 심층 신경망의 피드포워드 네트워크 연산을 최적화하는 방안을 제시하였다. SIMD 병렬 명령어를 이용한 최적화의 경우에는 단계 별 최적화 과정에서의 속도 향상과 정밀도를 제시 하였다. 단일 코어 상에서 SIMD 병렬 명령어를 이용하여 구현된 결과는 C 컴파일러를 이용한 구현보다 2.6배의 속도 향상을 얻을 수 있었다. 또한 단일 코어 상에서 최적화된 코드를 다중 코어로 병렬화함으로써 5.7배~7.7배의 속도 향상을 얻을 수 있었다. 이상의 결과를 통하여 이동형 단말기에서도 연산량이 많은 심층 신경망 기술을 활용할 수 있는 가능성을 확인하였다.
본 연구에서는 낙동강 진동지점에서 일유출량을 예측하기 위하여 신경망모형이 제시되었다. 신경망모형의 구조는 CASE 1(5-5-1)과 CASE 2(5-5-5-1)로 구성하였으며, 은닉층의 수에 따라 두 가지의 모형으로 분류하였다. 각 신경망모형은 광역최소점과 훈련임계치에 수렴하는데 기존의 역전파훈련 알고리즘(BP) 보다 뛰어난 Fletcher-Reeves 공액구배 역전파훈련 알고리즘(FR-CGBP)과 축적된 공액구배 역전파훈련 알고리즘(SCGBP)을 이용하였다. 그리고 모형의 훈련과 검증을 위하여 이용된 자료는 풍수년, 평수년, 갈수년 풍수년+평수년, 풍수년+갈수년, 평수년+갈수년 및 풍수년+평수년+갈수년으로 구분하여 구성하였다. 모형의 훈련과정에서 각 자료를 이용하여 최적 연결강도와 편차가 결정되어 졌으며, 동시에 일유출량이 계산되어졌다. 예측오차의 통계분석을 통하여 풍수년+갈수년의 자료를 제외하고는 훈련결과가 양호한 것으로 나타났다. 모형의 검증에는 모형의 훈련을 통해 산정된 CASE 1 의 SCGBP 알고리즘의 연결강도와 편차를 이용하였으며, 검증의 결과는 훈련결과처럼 만족스러운 것으로 분석되었다. 또한 본 연구에서 선정한 신경망모형과 비교검토하기 위하여 다중회귀분석모형을 적용하여 일유출량을 예측하였으며, 그 결과 신경망모형이 다소 우수한 결과를 나타내는 것으로 분석되었다. 이와 같이 신경망모형은 조직적인 접근법, 매개변수의 감소 및 모델을 개발하는데 소모되는 시간을 줄일수 있는 장점이 있다.
When we apply the neural networks to applications, we need to select proper architecture of the network and the activation function of the network is one of most important characteristics. In this research, we propose a method to make a network using multiple activation functions. The performance of the proposed method is investigated through the computer simulations on various regression problems.
The Journal of Asian Finance, Economics and Business
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제8권7호
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pp.403-411
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2021
This study discusses the influence of economic factors on the clothing exports from China and 15 South and Southeast Asian countries to the United States. A basic gravity trade model with three predictors, including the GDP value produced by exporting and importing countries and their geographical distance was established to explain the bilateral trade patterns. The conventional approach of multiple regression and the novel approach of Artificial Neural Networks (ANNs) were developed based on the value of clothing exports from 2012 to 2018 and applied to the trade pattern prediction of 2019. The results showed that ANNs can achieve a more accurate prediction in bilateral trade patterns than the commonly-used econometric analysis of the basic gravity trade model. Future studies can examine the predictive power of ANNs on an extended gravity model of trade that includes explanatory variables in social and environmental areas, such as policy, initiative, agreement, and infrastructure for trade facilitation, which are crucial for policymaking and managerial consideration. More research should be conducted for the examination of the balance between developing countries' economic growth and their social and environmental sustainability and for the application of more advanced machine-learning algorithms of global trade flow examination.
Among many UNESCO world heritage sites in Korea, "Historic Village: Hahoe" is adjacent to Nakdong River and it is imperative to monitor the water level near the village in a bid to forecast floods and prevent disasters resulting from floods.. In this paper, we propose a recurrent neural network with multiple hidden layers to predict the water level near the village. For training purposes on the proposed model, we adopt the sixth-order error function to improve learning for rare events as well as to prevent overspecialization to abundant events. Multiple hidden layers with recurrent and crosstalk links are helpful in acquiring the time dynamics of the relationship between rainfalls and water levels. In addition, we chose hidden nodes with linear rectifier activation functions for training on multiple hidden layers. Through simulations, we verified that the proposed model precisely predicts the water level with high peaks during the rainy season and attains better performance than the conventional multi-layer perceptron.
이 논문은 이진 삼차 재귀 신경망(Binary Third-order Recurrent Neural Networks: BTRNN)에 유전자 알고리즘을 적용하여 문맥-자유 문법을 추론하는 방법을 제안한다. BTRNN은 각 입력심볼에 대응되는 재귀 신경망들의 다층적 구조이고 외부의 스택과 결합된다. BTRNN의 매개변수들은 모두 이진수로 표현되며 상태 전이와 동시에 스택의 한 동작이 실행된다. 염색체로 표현된 BTRNN들에 유전자 알고리즘을 적용하여 긍정과 부정의 입력 패턴들의 문맥-자유 문법을 추론하는 최적의 BTRNN를 얻는다. 이 방법은 기존의 신경망 이용방법보다 적은 학습량과 적은 학습회수로 작거나 같은 상태 수를 갖는 BTRNN을 추론한다. 또한 문법 표현의 염색체 이용방법보다 parsing과정에서 결정적인 상태전이와 스택동작이 실행되므로 입력 패턴에 대한 인식처리 시간복잡도가 우수하다. 문맥-자유 문법의 비단말 심볼의 개수 p, 단말 심볼의 개수 q, 그리고 길이가 k인 문자열이 입력이 될 때, BTRNN의 최대 상태수가 m이라고 하면, BTRNN의 인식처리 병렬처리 시간은 O(k)이고 순차처리 시간은 O(km)이다.
A novel method is introduced for determining the weights of a regularization network which approximates one-to-many mapping. A conventional neural network will converges to the average value when outputs are multiple for one input. The capability of proposed network is demonstrated by an example of learning inverse mapping.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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