A Design of an Improved Linguistic Model based on Information Granules

정보 입자에 근거한 개선된 언어적인 모델의 설계

  • Han, Yun-Hee (Dept. of Control and Instrumentation, Chosun University) ;
  • Kwak, Keun-Chang (Dept. of Control, Instrumentation, and Robot Engineering, Chosun University)
  • 한윤희 (조선대학교 제어계측공학과) ;
  • 곽근창 (조선대학교 제어계측로봇공학과)
  • Received : 2009.09.17
  • Accepted : 2010.05.07
  • Published : 2010.05.25

Abstract

In this paper, we develop Linguistic Model (LM) based on information granules as a systematic approach to generating fuzzy if-then rules from a given input-output data. The LM introduced by Pedrycz is performed by fuzzy information granulation obtained from Context-based Fuzzy Clustering(CFC). This clustering estimates clusters by preserving the homogeneity of the clustered patterns associated with the input and output data. Although the effectiveness of LM has been demonstrated in the previous works, it needs to improve in the sense of performance. Therefore, we focus on the automatic generation of linguistic contexts, addition of bias term, and the transformed form of consequent parameter to improve both approximation and generalization capability of the conventional LM. The experimental results revealed that the improved LM yielded a better performance in comparison with LM and the conventional works for automobile MPG(miles per gallon) predication and Boston housing data.

본 논문은 수치적인 입출력데이터로부터 언어적인 규칙을 생성시키기 위한 체계적인 접근방법으로써 정보입자(information granules)에 근거한 언어적인 모델(LM: Linguistic Model)을 발전시킨다. Pedrycz에 의해 소개된 언어적인 모델은 컨텍스트 기반 퍼지 클러스터링(CFC: Context-based Fuzzy Clustering)으로부터 얻어지는 퍼지 정보입자에 의해 수행되어지며, 이는 입력과 출력공간과 연관된 클러스터 된 데이터들의 동질성을 보존하도록 클러스터를 추정한다. 언어적인 모델의 효능성은 이전 연구에서 이미 증명되었음에도 불구하고 성능 측면에서 개선시킬 필요성이 있다. 따라서, 본 논문에서는 기존 언어적인 모델의 근사화와 일반화 성능을 모두 향상시키기 위해 언어적인 컨텍스트의 자동적인 생성, 바이어스항의 추가, 결론부 파라미터의 변형된 구조를 통해 이루어진다. 실험결과는 자동차 연료소비량 예측문제와 보스턴 housing 데이터를 통해 제안된 방법이 언어적인 모델뿐만 아니라 기존 방법들보다 우수함을 증명한다.

Keywords

References

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