• 제목/요약/키워드: self-organizing feature map(SOFM)

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극궤도 기상위성 자료를 이용한 한반도의 지면피복 분류 (Classification of Land Cover over the Korean Peninsula Using Polar Orbiting Meteorological Satellite Data)

  • 서명석;곽종흠;김희수;김맹기
    • 한국지구과학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.138-146
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    • 2001
  • 이 연구에서는 극궤도 기상위성인 NOAA/AVHRR 시계열 자료를 이용하여 한반도의 지면 피복을 분류하였다. 일주기 기상위성자료로부터 구름이 없는 상태의 지면상태 자료를 획득하기 위하여 10일 간격 최대치 합성법 자료를 작성하였으며 27개의 10일주기 식생지수 자료들(겨울철 12, 1, 2월 자료 9개 제외)로부터 4개의 식생 계절성 자료를 작성하였다. 또한 위성자료로부터 분석한 연 최고 및 연평균 지면온도, 그리고 지형고도 자료를 이용하였다. 각 지면 피복에 대한 특성 자료 수집이 어렵기 때문에 여기서는 2단계 무감독 분류법을 이용하였다. 즉, 초기 입력자료는 신경망 기법의 일종인 SOFM을 이용하여 군집화한 다음 결정나무를 이용하여 각 군집을 분류하였다. 최종 분류 결과는 식생지수의 시계열과 지상 자료로 검증한 결과 대도시, 농지, 낙엽수림 및 상록수림 등 우리 나라의 지면 피복을 개략적으로 잘나타내고 있는 것으로 판단된다.

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SOFM의 적용에 의한 영산강 수질 및 유량자료의 시.공간적 패턴분류 특성 (Characteristics of Spatio-temporal Pattern Classification for Water Quality and Runoff Data in the Yeongsan River by the Application of SOFM)

  • 박성천;송자섭;진영훈;노경범
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.189-193
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    • 2011
  • 유역관리 및 수질 향상을 위해 다양한 환경정책이 시행되고 있으며, 최근 수질오염총량관리제의 시행으로 인해 보다 집중적인 유역관리와 수질 향상을 위한 노력이 배가되고 있다. 이러한 노력의 일환으로 현재 환경부 국립환경과학원에서는 수질오염총량관리를 위하여 단위유역의 말단지점에서 수질 및 유량자료에 대한 정기적인 측정을 8일 간격으로 시행하고 있으며, 데이터 베이스 및 웹시스템을 통하여 자료를 공개하고 있다(이호열, 2009). 이와 같은 자료의 측정과 축적은 그 분석을 통해 수질 개선을 위한 우선 관리 대상지점의 파악 등과 같이 수질오염총량관리제의 시행과 평가를 위해 사용될 수 있을 뿐만 아니라 새로운 환경정책의 수립에도 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 그러나 현재 소수의 연구들에서만 상기의 자료를 단순히 활용한 결과를 찾을 수 있으며, 특히 측정된 수질 및 유량자료를 분석하여 발표한 연구결과 역시 소수에 지나지 않는다(김철겸 등, 2009). 측정 자료에 대한 분석 및 이에 따른 자료의 활용성 제고를 위해서 다양한 자료 분석 기법의 개발과 적용이 절실하다. 이러한 자료 분석 기법의 개발 및 적용에 관한 연구의 일환으로 최근 패턴분류를 위해 다양한 분야에서 활용되고 있는 자기조직화 특성 지도(Self Organizing Feature Map: SOFM)를 상기의 측정 자료에 적용한 연구 결과가 보고된 바 있다(진영훈 등, 2009; 2010). 본 연구에서는 수질오염총량관리제를 위해 측정되고 있는 수질 및 유량자료를 수집하여 자료에 내재되어 있는 시 공간적 특성을 분석하고자 하였다. 영산강 유역을 대상으로 하여, 본 유역 내의 단위유역들 중 황룡_A, 지석_A, 영본_A, 영본_B, 영본_C, 영본_D의 말단지점에서 측정되고 있는 BOD (Biochemical Oxygen Demand), TOC (Total Organic Carbon), T-N (Total Nitrogen), T-P (Total Phosphorus), SS (Suspended Solids) 수질농도 및 유량자료를 대상으로 연구를 진행하였다.

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웨이브릿 변환과 인공신경망 기법을 이용한 소형 왕복동 압축기의 상태 분류 (Condition Classification for Small Reciprocating Compressors Using Wavelet Transform and Artificial Neural Network)

  • 임동수;양보석;안병하;;김동조
    • 동력기계공학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.29-35
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    • 2003
  • The monitoring and diagnostics of the rotating machinery have been received considerable attention for many years. The objectives are to classify the machinery condition and to find out the cause of abnormal condition. This paper describes a classification method of diagnosing the small reciprocating compressor for refrigerators using the artificial neural network and the wavelet transform. In order to extract salient features, the wavelet transform are used from primary noise signals. Since the wavelet transform decomposes raw time-waveform signals into two respective parts in the time space and frequency domain, more and better features can be obtained easier than time-waveform analysis. In the training phase for classification, self-organizing feature map(SOFM) and learning vector quantization(LVQ) are applied, and the accuracies of them ate compared with each other. This paper is focused on the development of an advanced signal classifier to automatize the vibration signal pattern recognition. This method is verified by small reciprocating compressors, for refrigerator and normal and abnormal conditions are classified with high flexibility and reliability.

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Neural Network Combination (NNC) 기법을 이용한 부분방전 패턴인식의 신뢰성 향상에 관한 연구 (A Study on the Reliability Improvement of Partial Discharge Pattern Recognition using Neural Network Combination (NNC) Method)

  • 김성일;정승용;구자윤;임윤석;구선근
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.9-11
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    • 2005
  • 본 연구는 GIS 진단신뢰성 향상기술 개발을 목적으로, 16개의 인위적 결함을 이용하여 부분방전 신호를 발생시키고 검출하여 그 패턴인식 확률을 높이기 위하여 신경망에 Genetic Algorithm (GA) 을 적용하였다. 이를 위하여 다음과 같은 5가지 서로 다른 신경망 모델을 선택하였다: Back Propagation (BP), Jordan-Elman Network (JEN), Principal Component Analysis (PCA), Self-Organizing Feature Map (SOFM) 및 Support Vector Machine (SVM). 이와 같이 선택된 모델에 동일한 데이터를 학습 시키고 패턴인식 확률을 비교 및 분석하였다. 실험 결과에 의하면, BP의 인식률이 가장 높고 다음으로 JEN의 인식률이 높이 나타났으며, 후자의 경우 모든 결함에 대하여 정확한 패턴분류를 한 반면에 전자의 경우 1.8% 의 분류 오차가 발생하였다. 따라서 인식률이 높은 신경망이 더 정확한 패턴분류를 보장하지 못한다는 실험적 결과를 고려 할 때, 인식률이 높은 두 개의 모델을 선정하여 각각의 출력에 일정한 가중치를 주고 합산하여 새로운 출력을 얻는 방법을 제안한다.

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사용자 특성을 고려한 장애인 및 노령 인구를 위한 보조 소프트웨어의 개발 - 작업용 특수 전동의자를 위한 통합 사용자 인터페이스 (Development of Assistive Software for the Disabled and the Elderly Based on User Characteristics - Unified User Interface for Special Work Chair)

  • 김상철;전문진;이상완;박광현;변증남
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.222-224
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    • 2007
  • Social participation of the elderly and the disabled continuously becomes more active due to the improvement of social systems and technological development. Various systems such as intelligence robots and intelligence home systems have been developed to support their social participation, and those systems obviously contribute to the independent lives of the elderly and the disabled. Those systems, however, usually require special hardware, which make them very expensive. Considering the economic difficulties of the users, the problem should be tackled with software-oriented approaches using existing hardware such as laptops. The software should be adapted to users with limited capabilities by enabling them to utilize the system without much knowledge related to computers and also without keyboards and mice. This paper suggests software-oriented approaches to solve those problems with the description of the unified user interface for a special work chair, and introduces an actual development procedure of the program together with real application of related theories.

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Genetic Algorithm을 이용한 부분방전 패턴인식 최적화 연구 (A Study on Optimization of Partial Discharge Pattern Recognition using Genetic Algorithm)

  • 김성일;정승용;구자윤;장용무
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년도 추계학술대회 논문집 전기물성,응용부문
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    • pp.145-146
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    • 2006
  • 본 논문은 부분방전(PD: Partial Discharge)의 패턴인식 확률 극대화를 목적으로 신경망(NN: Neural Network) 파라미터 중에서 은닉층 뉴런의 수, 모멘텀(momentum)의 Step size와 Decay rate 를 최적화하기 위하여 유전 알고리즘(GA: Genetic Algonthm)을 적응하였다. 실험적 연구의 대상으로서, GIS(Gas Insulated Switchgear)사고의 주요 원인으로 보고되어있는 결함들을 인위적으로 모의한 16개 Test cell을 이용하여 부분방전을 발생시켰다. 부분방전 신호는 본 연구팀이 개발한 센서를 이용하여 검출되어 데이터베이스가 구축되어 그로부터 추출된 학습 데이터들의 학습에 다음과 같은 5가지 신경망 모델이 적응되었다: Multilayer Perception (MLP), Jordan-Elman Network (JEN), Recurrent Network (RN), Self-Organizing Feature Map (SOFM), Time-Lag Recurrent Network (TLRN). 유전 알고리즘 적용 효율성을 분석하기 위하여 동일한 데이터를 이용하여 다음과 같은 두 가지 방법을 적용한 결과를 상호 비교하였다. 우선 상기 선택된 모델만 적용하였고 다근 하나는 상기 모델과 Genetic Algorithm이 동시에 적용되었다. 모든 모델에 대하여 학습오차와 패턴 분류 확률을 비교한 결과, 유전 알고리즘 적응 시 부분방전 패턴인식 확률이 향상되었음이 확인되어 향후 신뢰성 있는 GIS 부분방전 진단기술에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

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웨이브렛변환과 인공신경망 기법을 이용한 소형 왕복동 압축기의 상태 분류 (Classification of Normal/Abnormal Conditions for Small Reciprocating Compressors using Wavelet Transform and Artificial Neural Network)

  • 임동수;안경룡;양보석;안병하
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2000년도 추계학술대회논문집
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    • pp.796-801
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    • 2000
  • The monitoring and diagnostics of the rotating machinery have been received considerable attention for many years. The objectives are to classify the machinery condition and to find out the cause of abnormal condition. This paper describes a signal classification method for diagnosing the rotating machinery using the artificial neural network and the wavelet transform. In order to extract salient features, the wavelet transform are used from primary noise signals. Since the wavelet transform decomposes raw time-waveform signals into two respective parts in the time space and frequency domain, more and better features can be obtained easier than time-waveform analysis. In the training phase for classification, self-organizing feature map(SOFM) and learning vector quantization(LVQ) are applied, and the accuracies of them are compared with each other. This paper is focused on the development of an advanced signal classifier to automatise the vibration signal pattern recognition. This method is verified by small reciprocating compressors, for refrigerator and normal and abnormal conditions are classified with high flexibility and reliability.

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사용자 특성을 고려한 장애인 및 노령 인구를 위한 보조 소프트웨어의 개발 - 작업용 특수 전동의자를 위한 통합 사용자 인터페이스 (Development of Assistive Software for Disabled and Aged People Based on User Characteristics - Unified User Interface for Special Work Chair)

  • 김상철;전문진;이상완;박광현;변증남
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제44권4호통권316호
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    • pp.8-14
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    • 2007
  • 사회제도가 개선되고 기술이 발전함에 따라 고령인구와 장애인의 사회 참여가 지속적으로 증가하고 있다. 지능 로봇 및 지능형 주거공간 등의 여러 시스템들의 이들의 사회 참여를 돕기 위해 개발되었고, 실제 고령 인구와 장애인의 독립적인 생활 영위에 많은 기여를 하고 있다. 그러나 상기의 시스템들을 구축하기 위해서는 대부분 고가의 특별한 하드웨어가 요구된다. 실제 시스템을 사용하게 될 계층의 경제적 어려움을 고려하면 기존의 노트북 컴퓨터와 같은 일반적 하드웨어를 사용하는 소프트웨어 기반의 시스템의 개발이 요구된다. 한편 이러한 소프트웨어는 컴퓨터 사용에 익숙하지 않으며 신체의 움직임이 부자유스러운 사용자 계층을 위해 특수하게 제작되어야 한다. 본 논문에서는 이러한 요건들을 만족시키는 소프트웨어 기반의 보조 시스템의 관련 이론을 포함한 개발 과정을 소개하고 결과물을 제시한다.