• Title/Summary/Keyword: neuron-computer

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생산자동화 시스템에서 실시간 물체인식을 위한 디지털 뉴런프로세서의 설계 및 구현 (Design and Implementation of the Digital Neuron Processor for the real time object recognition in the making Automatic system)

  • 홍봉화;주해종
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.37-50
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    • 2007
  • 본 논문에서는 캐리전파가 없어 고속연산이 가능한 잉여 수 체계(Residue Number System)를 이용하여 생산자동화 시스템에서 실시간 물체인식을 위한 고속의 디지털 뉴런 프로세서를 제안하고 이를 구현하기 위한 중요연산부인 PE를 설계 및 구현하였다. 설계된 디지털 뉴런프로세서는 잉여수계를 이용한 MAC(Multiplier and Accumulator)연산기와 혼합계수 변환을 이용한 시그모이드 함수 연산부로 구성된다. 설계된 회로는 C언어 및 VHDL로 기술하였고 Compass툴로 합성하였으며 LG $0.8{\mu}m$ CMOS공정으로 설계되었다. 실험결과 본 논문에서 설계 및 구현한 디지털 뉴런프로세서는 기존 방식의 잉여수계를 이용한 연산기 및 실수연산기로 구현한 뉴런프로세서에 비하여 3배 이상의 연산속도와 약 50%정도 하드웨어 크기를 줄일 수 있었다. 본 논문에서 설계 및 구현한 디지털 뉴런프로세서는 실시간 처리를 요하는 생산자동화 시스템의 물체인식 시스템에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

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ONNX기반 스파이킹 심층 신경망 변환 도구 (Conversion Tools of Spiking Deep Neural Network based on ONNX)

  • 박상민;허준영
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.165-170
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    • 2020
  • 스파이킹 신경망은 기존 신경망과 다른 메커니즘으로 동작한다. 기존 신경망은 신경망을 구성하는 뉴런으로 들어오는 입력 값에 대해 생물학적 메커니즘을 고려하지 않은 활성화 함수를 거쳐 다음 뉴런으로 출력 값을 전달한다. 뿐만 아니라 VGGNet, ResNet, SSD, YOLO와 같은 심층 구조를 사용한 좋은 성과들이 있었다. 반면 스파이킹 신경망은 기존 활성화함수 보다 실제 뉴런의 생물학적 메커니즘과 유사하게 동작하는 방식이지만 스파이킹 뉴런을 사용한 심층구조에 대한 연구는 기존 뉴런을 사용한 심층 신경망과 비교해 활발히 진행되지 않았다. 본 논문은 기존 뉴런으로 만들어진 심층 신경망 모델을 변환 툴에 로드하여 기존 뉴런을 스파이킹 뉴런으로 대체하여 스파이킹 심층 신경망으로 변환하는 방법에 대해 제안한다.

고립 연결-성분의 방향성 인지에 의한 도로 영역 추출 (Road Extraction by the Orientation Perception of the Isolated Connected-Components)

  • 이우범
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.75-81
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    • 2012
  • 고해상도 위성영상에 내재된 도로 영역의 추출에 있어서 이진화, 잡음 제거, 색처리 등의 전처리 작업에 의해서 추출된 도로 후보 영역에 대한 도로 영역 식별 작업은 가장 중요한 과정이다. 따라서 본 논문에서는 전처리 작업에 의해서 추출된 도로 후보 영역에 대해서 대뇌 시각영역에서 발견되는 신경 세포(Neuron cell)의 방향-선택적 인지 기능을 계산 모델화한 공간필터(Orientation-selective spatial filter)를 적용하여 도로 영역을 식별하는 새로운 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 전처리 결과 고립된 연결 성분으로 라벨링 된 각각의 도로후보 영역에 대해서 신경 세포형 방향 필터를 적용한 후, 강한 방향 성분이 인지된 영역을 도로 영역으로 식별한다. 제안한 방법의 성능 평가를 위해서는 위성영상으로부터 추출된 도로 후보 영역에 대해서 도로, 비도로 부류의 혼동 행렬(Confusion matrix)을 이용한 식별 정확 및 오류율을 측정하여 보인다. 실험 결과, 본 논문에서 제안한 방향 선택적 필터 기반의 방법은 추출된 도로 후보 영역에 대해서 92% 이상의 도로 식별 정확성을 보였다.

Single-neuron PID Type control method for a MM-LDM with vision system(ICCAS 2003)

  • Kim, Young-Lyul;Eom, Ki-Hwan;Lim, Joong-Kyu;Son, Dong-Seol;Chung, Sung-Boo;Lee, Hyun-Kwan
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.598-602
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    • 2003
  • In this paper, we propose the method to control the position of LDM(Linear DC Motor) using vision system. The proposed method is composed of a vision system for position detecting, and main computer calculates PID control output which is deliver to 8051 actuator circuit in serial communication. To confirm the usefulness of the proposed method, we experimented about position control of a small size LDM using CCD camera which has a performance 30frames/sec as vision system.

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Logic-based Fuzzy Neural Networks based on Fuzzy Granulation

  • Kwak, Keun-Chang;Kim, Dong-Hwa
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.1510-1515
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    • 2005
  • This paper is concerned with a Logic-based Fuzzy Neural Networks (LFNN) with the aid of fuzzy granulation. As the underlying design tool guiding the development of the proposed LFNN, we concentrate on the context-based fuzzy clustering which builds information granules in the form of linguistic contexts as well as OR fuzzy neuron which is logic-driven processing unit realizing the composition operations of T-norm and S-norm. The design process comprises several main phases such as (a) defining context fuzzy sets in the output space, (b) completing context-based fuzzy clustering in each context, (c) aggregating OR fuzzy neuron into linguistic models, and (c) optimizing connections linking information granules and fuzzy neurons in the input and output spaces. The experimental examples are tested through two-dimensional nonlinear function. The obtained results reveal that the proposed model yields better performance in comparison with conventional linguistic model and other approaches.

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CMOS Synaptic Model Considering Spatio-Temporal Summation of lnputs

  • Fujita, Takeshi;Matsuoka, Jun;Saeki, Katsutoshi;Sekine, Yoshifumi
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -2
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    • pp.1188-1191
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    • 2002
  • A number of studies have recently been published concerning neuron models and asynchronous neural networks. In the case of large-scale neural networks having neuron models, the neural network should be constructed using analog hardware, rather than by computer simulation via software, because of the limitation of the computational power, In this paper, we discuss the circuit structure of a synaptic section model having the spatio-temporal summation of inputs and utilizing CMOS processing.

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A Study on the Decision Feedback Equalizer using Neural Networks

  • Park, Sung-Hyun;Lee, Yeoung-Soo;Lee, Sang-Bae;Kim, Il;Tack, Han-Ho
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 1998년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.474-478
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    • 1998
  • A new approach for the decision feedback equalizer(DFE) based on the back-propagation neural networks is described. We propose the method of optimal structure for back-propagation neural networks model. In order to construct an the optimal structure, we first prescribe the bounds of learning procedure, and the, we employ the method of incrementing the number of input neuron by utilizing the derivative of the error with respect to an hidden neuron weights. The structure is applied to the problem of adaptive equalization in the presence of inter symbol interference(ISI), additive white Gaussian noise. From the simulation results, it is observed that the performance of the propose neural networks based decision feedback equalizer outperforms the other two in terms of bit-error rate(BER) and attainable MSE level over a signal ratio and channel nonlinearities.

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Classifying Indian Medicinal Leaf Species Using LCFN-BRNN Model

  • Kiruba, Raji I;Thyagharajan, K.K;Vignesh, T;Kalaiarasi, G
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제15권10호
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    • pp.3708-3728
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    • 2021
  • Indian herbal plants are used in agriculture and in the food, cosmetics, and pharmaceutical industries. Laboratory-based tests are routinely used to identify and classify similar herb species by analyzing their internal cell structures. In this paper, we have applied computer vision techniques to do the same. The original leaf image was preprocessed using the Chan-Vese active contour segmentation algorithm to efface the background from the image by setting the contraction bias as (v) -1 and smoothing factor (µ) as 0.5, and bringing the initial contour close to the image boundary. Thereafter the segmented grayscale image was fed to a leaky capacitance fired neuron model (LCFN), which differentiates between similar herbs by combining different groups of pixels in the leaf image. The LFCN's decay constant (f), decay constant (g) and threshold (h) parameters were empirically assigned as 0.7, 0.6 and h=18 to generate the 1D feature vector. The LCFN time sequence identified the internal leaf structure at different iterations. Our proposed framework was tested against newly collected herbal species of natural images, geometrically variant images in terms of size, orientation and position. The 1D sequence and shape features of aloe, betel, Indian borage, bittergourd, grape, insulin herb, guava, mango, nilavembu, nithiyakalyani, sweet basil and pomegranate were fed into the 5-fold Bayesian regularization neural network (BRNN), K-nearest neighbors (KNN), support vector machine (SVM), and ensemble classifier to obtain the highest classification accuracy of 91.19%.

Disaster warning system using Convolutional Neural Network - Focused on intelligent CCTV

  • Choi, SeungHyeon;Kim, DoHyeon;Kim, HyungHeon;Kim, Yoon
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.25-33
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    • 2019
  • In this paper, we propose an intelligent CCTV technology which is applied to a recent attracted attention real-time object detection technology in a disaster alarm system. Natural disasters are rapidly increasing due to climate change (global warming). Various disaster alarm systems have been developed and operated to solve this problem. In this paper, we detect object through Neuron Network algorithm and test the difference from existing SVM classifier. Experimental results show that the proposed algorithm overcomes the limitations of existing object detection techniques and achieves higher detection performance by about 15%.

생산자동화 시스템에서 실시간 물체인식을 위한 디지털 뉴런프로세서의 설계 및 알고리즘 개발 (Design of the Digital Neuron Processor and Development of the Algorithm for the Real Time Object Recognition in the Making Automatic System)

  • 홍봉화;이승주
    • 정보학연구
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    • 제6권4호
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    • pp.11-23
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    • 2003
  • 본 논문에서는 캐리 전파가 없어 고속연산이 가능한 잉여수계를 이용하여 생산자동화 시스템에서 실시간 물체인식을 위한 디지털 뉴런프로세서의 구현방법을 제안하였다. 설계된 디지털 뉴런프로세서는 잉여수계를 이용한 MAC 연산기와 혼합계수 변환을 이용한 시그모이드 함수 연산부로 구성되며, 설계된 회로는 C언어 및 VHDL로 기술하였고 Compass 툴로 합성하였다. 최종적으로, LG 0.8${\mu}m$ CMOS 공정을 사용하여 Full Custom방식으로 설계를 수행하였다. 실험결과, 가장 나쁜 경로일 경우, 약 19nsec의 지연속도와 0.6ns의 연산속도를 보였고, 기존의 실수 연산기에 비하여 약 1/2배정도 하드웨어 크기를 줄일 수 있었다. 본 논문에서 설계한 디지털 뉴런프로세서는 실시간 처리를 요하는 생산자동화 시스템의 물체인식 시스템에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

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