• 제목/요약/키워드: weighted membership function

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Finding Fuzzy Rules for IRIS by Neural Network with Weighted Fuzzy Membership Function

  • Lim, Joon Shik
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제4권2호
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    • pp.211-216
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    • 2004
  • Fuzzy neural networks have been successfully applied to analyze/generate predictive rules for medical or diagnostic data. However, most approaches proposed so far have not considered the weights for the membership functions much. This paper presents a neural network with weighted fuzzy membership functions. In our approach, the membership functions can capture the concentrated and essential information that affects the classification of the input patterns. To verify the performance of the proposed model, well-known Iris data set is performed. According to the results, the weighted membership functions enhance the prediction accuracy. The architecture of the proposed neural network with weighted fuzzy membership functions and the details of experimental results for the data set is discussed in this paper.

가중 퍼지 소속함수 기반 신경망을 이용한 Wisconsin Breast Cancer 예측 퍼지규칙의 추출 (Extracting Wisconsin Breast Cancer Prediction Fuzzy Rules Using Neural Network with Weighted Fuzzy Membership Functions)

  • 임준식
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제11B권6호
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    • pp.717-722
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    • 2004
  • 본 논문은 가중 퍼지소속함수 기반 신경망(Neural Network with Weighted Fuzzy Membership Functions, NNWFM)을 이용하여 Wisconsin breast cancer의 예측을 수행하는 퍼지규칙을 추출하고 있다. NNWFM는 자기적응적(self adaptive)가중 퍼지소속함수를 가지고 주어진 입력 데이터로부터 학습하여 퍼지규칙을 생성하고 이론 기반으로 예측을 수행한다. 신경망 구조의 중간 부분인 하이퍼박스(hyperbox)들은 n개의 대, 중, 소의 가중 퍼지소속함수 집합으로 구성되며, 학습 후 각 집합은 퍼지집합의 bounded sum을 사용하여 다시 하나의 가중 퍼지소속함수로 합성된다. n개의 특징입력(feature input)은 학습된 모든 하이퍼박스에 연결되어 예측 작업을 수행한다. NNWFM으로 추출된 2개의 퍼지규칙은 99.41%의 예측 인식율을 가지며 이는 퍼지규칙의 수와 인식율에 있어 현재 발표된 논문의 결과보다 우수함을 보여준다.

자동 조기심실수축 탐지를 위한 최소 퍼지소속함수의 추출 (Minimum Fuzzy Membership Function Extraction for Automatic Premature Ventricular Contraction Detection)

  • 임준식
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제8권1호
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    • pp.125-132
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    • 2007
  • 본 논문은 가중 퍼지소속함수 기반 신경망(neural network with weighted fuzzy membership functions, NEWFM)을 이용하여 심전도(ECG) 신호로부터 조기심실수축(premature vedtricular contractions, PVC)을 자동 탐지하는 방안을 제시하고 있다. NEWFM은 MIT-BIH 데이터베이스의 부정맥 심전도를 웨이블릿 변환(wavelet transform, WT)한 계수로부터 학습하여 정상 파형과 PVC 파형을 구분한다. 비중복면적 분산 측정법을 적용하여 중요도가 가장 높은 웨이블릿 변환의 d3과 d4의 8개 계수를 추출하였다. 이들 특징입력을 3개의 실험군에 사용하여 각각 99.80%, 99.21%, 98.78%의 신뢰성 있는 전체분류율을 나타내었고, 이는 각 실험군에 대한 특징입력의 종속성이 적음을 보여준다. 추출된 8개 계수의 ECG 신호 구간과 퍼지소속함수를 제시함으로써 특징입력에 대한 명시적인 해석을 가능하게 하였다.

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퍼지 소속도 함수와 가중치 평균을 이용한 지도 학습 기반 분류기 설계 (Design of a Classifier Based on Supervised Learning Using Fuzzy Membership Function and Weighted Average)

  • 우영운
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.508-514
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    • 2021
  • 본 논문에서는 지도 학습 기반의 분류기 제안을 위해, 분류 데이터의 각 특징별 소속도를 결정하는 3가지 종류의 퍼지 소속도 함수를 제안하였다. 또한 각 특징별 소속도들의 평균값을 이용하여 분류 결과를 도출하는 과정에 사용되는 평균값 산출 기법을 단순 산술평균이 아닌 다양한 가중치를 활용한 가중치 평균을 이용함으로써 분류기 성능을 향상시킬 수 있는 가능성을 제시하였다. 제안한 기법들의 실험을 위해 Iris, Ecoli, Yeast의 3가지 표준 데이터 세트를 사용하였다. 실험 결과, 서로 다른 특성의 데이터 세트들에 대해서도 고르게 우수한 분류 성능이 얻어질 수 있음을 확인하였고, 기존에 발표된 다른 기법들에 의한 해당 데이터 세트들의 분류 성능과 비교했을 때, 퍼지 소속도 함수의 개선과 가중치 평균 기법의 개선을 통해 더욱 우수한 분류 성능이 가능함을 확인할 수 있었다.

APPLICATIONS OF SIMILARITY MEASURES FOR PYTHAGOREAN FUZZY SETS BASED ON SINE FUNCTION IN DECISION-MAKING PROBLEMS

  • ARORA, H.D.;NAITHANI, ANJALI
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제40권5_6호
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    • pp.897-914
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    • 2022
  • Pythagorean fuzzy sets (PFSs) are capable of modelling information with more uncertainties in decision-making problems. The essential feature of PFSs is that they are described by three parameters: membership function, non-membership function and hesitant margin, with the total of the squares of each parameter equal to one. The purpose of this article is to suggest some new similarity measures and weighted similarity measures for PFSs. Numerical computations have been carried out to validate our proposed measures. Applications of these measures have been applied to some real-life decision-making problems of pattern detection and medicinal investigations. Moreover, a descriptive illustration is employed to compare the results of the proposed measures with the existing analogous similarity measures to show their effectiveness.

Mountain Clustering 기반 퍼지 RBF 뉴럴네트워크의 동정 (Identification of Fuzzy-Radial Basis Function Neural Network Based on Mountain Clustering)

  • 최정내;오성권;김현기
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제1권3호
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    • pp.69-76
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    • 2008
  • 본 논문에서는 Mountain clustering 알고리즘을 이용한 Fuzzy Radial Basis Function Neural Network(FRBFNN)의 규칙 수를 자동생성 방법을 제시한다. FRBFNN은 기존 RBFNN에서 가우시안이나 타원형 형태의 특정 RBF를 사용하는 구조와 달리 클러스터의 중심값과의 거리에 기반을 둔 멤버쉽함수를 사용하여 전반부의 공간 분할 및 활성화 레벨을 결정한다. 또한 분할된 로컬영역에서의 입출력 특성을 나타내는 퍼지규칙의 후반부로서 고차 다항식을 고려하였다. 본 논문에서는 데이터의 밀집도에 기반을 두어 클러스터링을 수행하는 Mountain clustering 알고리즘을 사용하여 적합한 퍼지 규칙(클러스터)의 수와 클러스터의 중심값을 자동적으로 생성하는 방법을 제안한다. Mountain clustering으로부터 구해진 클러스터의 중심은 멤버쉽 값을 결정하는데 사용되며, Weighted Least Square Estimator (WLSE) 알고리즘을 사용하여 후반부 다항식의 계수를 추정한다. 제안된 알고리즘은 비선형 함수 모델링에 적용하여 성능의 우수성과 알고리즘의 타당성을 보인다.

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최적 알고리즘과 합성 성능지수에 의한 퍼지-뉴럴네트워크구조의 설계 (Design of Fuzzy-Neural Networks Structure using Optimization Algorithm and an Aggregate Weighted Performance Index)

  • 윤기찬;오성권;박종진
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1999년도 하계학술대회 논문집 G
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    • pp.2911-2913
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    • 1999
  • This paper suggest an optimal identification method to complex and nonlinear system modeling that is based on Fuzzy-Neural Network(FNN). The FNN modeling implements parameter identification using HCM algorithm and optimal identification algorithm structure combined with two types of optimization theories for nonlinear systems, we use a HCM Clustering Algorithm to find initial parameters of membership function. The parameters such as parameters of membership functions, learning rates and momentum coefficients are adjusted using optimal identification algorithm. The proposed optimal identification algorithm is carried out using both a genetic algorithm and the improved complex method. Also, an aggregate objective function(performance index) with weighted value is proposed to achieve a sound balance between approximation and generalization abilities of the model. To evaluate the performance of the proposed model, we use the time series data for gas furnace, the data of sewage treatment process and traffic route choice process.

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유전자 알고리즘과 합성 성능지수에 의한 최적 퍼지-뉴럴 네트워크 구조의 설계 (The Design of Optimal Fuzzy-Neural networks Structure by Means of GA and an Aggregate Weighted Performance Index)

  • 오성권;윤기찬;김현기
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제6권3호
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    • pp.273-283
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    • 2000
  • In this paper we suggest an optimal design method of Fuzzy-Neural Networks(FNN) model for complex and nonlinear systems. The FNNs use the simplified inference as fuzzy inference method and Error Back Propagation Algorithm as learning rule. And we use a HCM(Hard C-Means) Clustering Algorithm to find initial parameters of the membership function. The parameters such as parameters of membership functions learning rates and momentum weighted value is proposed to achieve a sound balance between approximation and generalization abilities of the model. According to selection and adjustment of a weighting factor of an aggregate objective function which depends on the number of data and a certain degree of nonlinearity (distribution of I/O data we show that it is available and effective to design and optimal FNN model structure with a mutual balance and dependency between approximation and generalization abilities. This methodology sheds light on the role and impact of different parameters of the model on its performance (especially the mapping and predicting capabilities of the rule based computing). To evaluate the performance of the proposed model we use the time series data for gas furnace the data of sewage treatment process and traffic route choice process.

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Multiple Attribute Group Decision Making Problems Based on Fuzzy Number Intuitionistic Fuzzy Information

  • Park, Jin-Han;Kwun, Young-Chel;Park, Jong-Seo
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.265-272
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    • 2009
  • Fuzzy number intuitionistic fuzzy sets (FNIFSs), each of which is characterized by a membership function and a non-membership function whose values are trigonometric fuzzy number rather than exact numbers, are a very useful means to describe the decision information in the process of decision making. Wang [10] developed some arithmetic aggregation operators, such as the fuzzy number intuitionistic fuzzy weighted averaging (FIFWA) operator, the fuzzy number intuitionistic fuzzy ordered weighted averaging (FIFOWA) operator and the fuzzy number intuitionistic fuzzy hybrid aggregation (FIFHA) operator. In this paper, based on the FIFHA operator and the FIFWA operator, we investigate the group decision making problems in which all the information provided by the decision-makers is presented as fuzzy number intuitionistic fuzzy decision matrices where each of the elements is characterized by fuzzy number intuitionistic fuzzy numbers, and the information about attribute weights is partially known. An example is used to illustrate the applicability of the proposed approach.

Fuzzy Identification by Means of an Auto-Tuning Algorithm and a Weighted Performance Index

  • 오성권
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제8권6호
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    • pp.106-118
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    • 1998
  • The study concerns a design procedure of rule-based systems. The proposed rule-based fuzzy modeling implements system structure and parameter identification in the efficient from of "IF..., THEN..." statements, and exploits the theory of system optimization and fuzzy implication rules. The method for rule-based fuzzy modeling concerns the from of the conclusion part of the the rules that can be constant. Both triangular and Gaussian-like membership function are studied. The optimization hinges on an autotuning algorithm that covers as a modified constrained optimization method known as a complex method. The study introduces a weighted performance index (objective function) that helps achieve a sound balance between the quality of results produced for the training and testing set. This methodology sheds light on the role and impact of different parameters of the model on its performance. The study is illustrated with the aid of two representative numerical examples.

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