We propose a new framework that aims at multi-purpose image recognition, a difficult task for the conventional rule-based systems. This framework is farmed based on the idea of computer-based learning algorithm. In this research, we introduce the new functions of an additional learning and a knowledge reconstruction on the Fuzzy Inference Neural Network (FINN) (1) to enable the system to accommodate new objects and enhance the accuracy as necessary. We examine the capability of the proposed framework using two examples. The first one is the capital letter recognition task from UCI machine learning repository to estimate the effectiveness of the framework itself, Even though the whole training data was not given in advance, the proposed framework operated with a small loss of accuracy by introducing functions of the additional learning and the knowledge reconstruction. The other is the scenery image recognition. We confirmed that the proposed framework could recognize images with high accuracy and accommodate new object recursively.
Many researchers have developed various techniques for detection of human faces in ordinary still images. Face detection is the first imperative step of human face recognition systems. The two main problems of human face detection are how to cutoff the running time and how to reduce the number of false positives. In this paper, we present frontal and near-frontal face detection algorithm in still gray images using a thick edge image and neural network. We have devised a new filter that gets the thick edge image. Our overall scheme for face detection consists of two main phases. In the first phase we describe how to create the thick edge image using the filter and search for face candidates using a whole face detector. It is very helpful in removing plenty of windows with non-faces. The second phase verifies for detecting human faces using component-based eye detectors and the whole face detector. The experimental results show that our algorithm can reduce the running time and the number of false positives.
Linearization of transducer characteristic plays a vital role in electronic instrumentation because all transducers have outputs nonlinearly related to the physical variables they sense. If the transducer output is nonlinear, it will produce a whole assortment of problems. Transducers rarely possess a perfectly linear transfer characteristic, but always have some degree of non-linearity over their range of operation. Attempts have been made by many researchers to increase the range of linearity of transducers. This paper presents a method to compensate nonlinearity of Linear Variable Displacement Transducer (LVDT) based on Extreme Learning Machine (ELM) method, Differential Evolution (DE) algorithm and Artificial Neural Network (ANN) trained by Genetic Algorithm (GA). Because of the mechanism structure, LVDT often exhibit inherent nonlinear input-output characteristics. The best approximation capability of optimized ANN technique is beneficial to this. The use of this proposed method is demonstrated through computer simulation with the experimental data of two different LVDTs. The results reveal that the proposed method compensated the presence of nonlinearity in the displacement transducer with very low training time, lowest Mean Square Error (MSE) value and better linearity. This research work involves less computational complexity and it behaves a good performance for nonlinearity compensation for LVDT and has good application prospect.
잠재토픽모델(latent topic model)은 데이타에 내재된 특징적 패턴이나 데이타 정의 자질들 간의 상호 관련성을 확률적으로 모델링하고 자동 추출하는 모델로서 최근 텍스트 문서로부터의 의미 자질 자동 추출, 이미지를 비롯한 멀티미디어 데이타 분석, 생물정보학 분야 등에서 많이 응용되고 있다. 이러한 잠재토픽모델의 대규모 데이타에 대한 적용 시 그 효과 증대를 위한 중요한 이슈 중의 하나는 모델의 효율적 학습에 관한 것이다. 본 논문에서는 대표적 잠재토픽모델 중의 하나인 PLSA (probabilistic latent semantic analysis) 기법을 대상으로 점진적 EM 알고리즘을 활용한, 기본 EM 알고리즘 기반의 기존 학습에 대한 학습속도 증진 기법을 제안한다. 점진적 EM 알고리즘은 토픽 추론 시 전체 데이타에 대한 일괄적 E-step 대신에 일부 데이타에 대한 일련의 부분적 E-step을 수행하는 특징이 있으며 이전 데이터 일부에 대한 학습 결과를 바로 다음 데이타 학습에 반영함으로써 모델 학습의 가속화를 기대할 수 있다. 또한 이론적인 측면에서 지역해로의 수렴성이 보장되고 기존 알고리즘의 큰 수정 없이 구현이 용이하다는 장점이 있다. 논문에서는 해당 알고리즘의 기본적인 응용과 더불어 실제 적용과정 상에서의 가능한 데이터 분할법들을 제시하고 모델 학습 속도 개선 면에서의 성능을 실험적으로 비교 분석한다. 실세계 뉴스 문서 데이타에 대한 실험을 통해, 제안하는 기법이 기존 PLSA 학습 기법에 비해 유의미한 수준에서 학습 속도 증진을 달성할 수 있음을 보이며 추가적으로 모델의 병렬 학습 기법과의 조합을 통한 실험 결과를 간략히 제시한다.
본 논문에서는 기계학습 알고리즘을 이용하여 다중물리(Multi-physics) 시뮬레이션의 반복 횟수를 획기적으로 줄일 수 있는 다중물리해석 예측 방법을 제안한다. 기존의 다중물리해석 시뮬레이션의 경우 소요되는 시간과 노력을 줄이기 위해 시뮬레이션 자체에 대한 방법과 환경 개선에 초점이 맞추어져 있으나 본 논문에서는 다중물리 시뮬레이션 결과를 기계학습 알고리즘으로 학습하여 추가적인 시뮬레이션을 수행하지 않고 학습된 기계학습 알고리즘을 사용하여 수십분에서 수시간에 걸리는 다중 물리 해석과 유사한 결과를 수초 내에 예측할 수 있음을 보였다. 기계학습 알고리즘 간의 성능을 비교하여 다중물리해석에 적합한 기계학습 알고리즘을 확인하였으며 가장 우수한 성능을 보인 가우시안 프로세스 회귀(Gaussian Process Regression)의 경우 100개 이하의 학습 샘플만으로도 우수한 예측 결과를 얻어낼 수 있음을 확인하였다. 제안하는 방식을 통해 시뮬레이션을 하고자 하는 모델의 형상이나 재질이 변경될 경우 기존의 시뮬레이션 결과로 학습된 알고리즘이 있다면 시뮬레이션을 반복 수행하기 전에 알고리즘을 이용하여 결과를 예측할 수 있어 시뮬레이션의 반복 횟수를 줄일 수 있을 것으로 기대한다.
This Paper describes a nonlinear adaptive noise filter using neural network for digital controller system. Back-Propagation Learning Algorithm based MLP (Multi Layer Perceptron)is used an adaptive filters. In this paper. it assume that the noise of primary input in the adaptive noise canceller is not the same characteristic as that of the reference input. Experimental reaults show that the neural network base noise canceller outperforms the linear noise canceller. Especially to make noise cancel close to realtime, Primary input is divided by unit and each divided part is processed for very short time than all the processed data are unified to whole data.
As an important key technology using on electronic devices, face recognition has become one of the hottest technology recently. The traditional BP Neural network has a strong ability of self-learning, adaptive and powerful non-linear mapping but it also has disadvantages such as slow convergence speed, easy to be traversed in the training process and easy to fall into local minimum points. So we come up with an algorithm based on BP neural network but also combined with the PCA algorithm and other methods such as the elastic gradient descent method which can improve the original network to try to improve the whole recognition efficiency and has the advantages of both PCA algorithm and BP neural network.
Fluorescence in situ hybridization (FISH) is a technique to visualize specific DNA/RNA sequences within the cell nuclei and provide the presence, location and structural integrity of genes on chromosomes. A confocal Whole Slide Imaging (WSI) scanner technology has superior depth resolution compared to wide-field fluorescence imaging. Confocal WSI has the ability to perform serial optical sections with specimen imaging, which is critical for 3D tissue reconstruction for volumetric spatial analysis. The standard clinical manual scoring for FISH is labor-intensive, time-consuming and subjective. Application of multi-gene FISH analysis alongside 3D imaging, significantly increase the level of complexity required for an accurate 3D analysis. Therefore, the purpose of this study is to establish automated 3D FISH scoring for z-stack images from confocal WSI scanner. The algorithm and the application we developed, SHIMARIS PAFQ, successfully employs 3D calculations for clear individual cell nuclei segmentation, gene signals detection and distribution of break-apart probes signal patterns, including standard break-apart, and variant patterns due to truncation, and deletion, etc. The analysis was accurate and precise when compared with ground truth clinical manual counting and scoring reported in ten lymphoma and solid tumors cases. The algorithm and the application we developed, SHIMARIS PAFQ, is objective and more efficient than the conventional procedure. It enables the automated counting of more nuclei, precisely detecting additional abnormal signal variations in nuclei patterns and analyzes gigabyte multi-layer stacking imaging data of tissue samples from patients. Currently, we are developing a deep learning algorithm for automated tumor area detection to be integrated with SHIMARIS PAFQ.
메모리 기반 추론 기법은 단순히 학습패턴이나 대표패턴의 형태로 메모리에 저장하며 테스트 패턴과의 거리 계산을 통하여 분류한다. 이 기법의 가장 큰 문제점은 학습 패턴 전체를 메모리에 저장하거나 학습 패턴들을 대표 패턴으로 대체하는 방법을 사용함으로 다른 기계학습 방법에 비하여 많은 메모리 공간을 필요로 하며, 저장되는 학습패턴이 증가할수록 분류에 필요한 시간도 많이 소요된다는 단점을 갖는다. 본 논문은 효율적인 메모리 사용과 분류 성능의 향상을 위한 EAS 기법을 제안하였다. 즉, 학습패턴에 대해 분할공간을 생성한 후 생성된 각 분할공간을 MDL기법과 PM기법으로 평가하였다. 그리고 평가 결과 가장 우수한 분할공간만을 취하여 대표패턴으로 삼고 나머지는 다시 분할하여 평가를 반복하는 기법이다. UCI Machine Learning Repository에서 벤치마크 데이터를 발췌한 실험 자료를 사용하여 제안한 기법의 성능과 메모리 사용량에 있어 우수함을 입증하였다.
본 논문에서는 커널완화법과 동적모멘트를 이용한 support vector machines의 학습성능 개선을 제안하였다. 제안된 학습 방법은 기존의 정적모멘트와는 달리 수렴 정도에 따라 현재의 학습에 과거의 학습 속성을 반영하는 동적모멘트 방법이다. 기존의 정적 상수로 정의된 모멘트가 전체 학습에 동등하게 영향을 주는 반면 제안된 동적모멘트를 이용한 학습방법은 학습 수행에 따라 동적으로 모멘트를 변경함으로써 수렴속도와 학습 성능을 효과적으로 제어할 수 있다. 제안된 학습법을 support vector machine의 새로운 순차 학습 방법인 커널완화법에 적용하였다. 신경망 분류기 표준 평가 데이터인 SONAR 데이터를 이용하여 실험한 곁과 동적모멘트를 이용한 방법이 수렴속도와 학습 성능면에서 기존의 커널완화법과 정적모멘트를 이용한 학습법에 비해 향상된 성능을 보이는 것을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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