• Title/Summary/Keyword: 선형 예측

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지연 예측신경망을 이용한 적응 GPC

  • 정희태
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.7 no.7
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    • pp.1527-1532
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    • 2003
  • 기존의 GPC방법으로 제어하기 힘든 비선형성과 플랜트의 변수변화를 포함하는 비선형 플랜트를 지연 예측신경망을 사용하여 효과적으로 제어하는 적응 GPC방법을 제안한다 제안한 방법에서는 플랜트의 선형 변수 추정이나 근사적인 모델로부터 선형 매개변수를 구해서 선형 모델을 만들고 실제 시스템의 출력과 선형모델의 오차를 신경망의 출력으로 표현한 다음, 이 식으로부터 적응 GPC 알고리듬을 유도한다. 여기서 지연 예측신경망은 적응 GPC에 이용될 플랜트의 출력을 예측하도록 학습된다. 이와 같은 제어기를 구성함으로써 선형 변수만으로 적응 GPC 제어기가 구성되어질 경우 생기는 비선형 변수의 추정과 출력 예측 값을 계산하는 번거로움을 해결하였다.

Hydrologic Variable Prediction Using Nonlinear Ensemble Model (비선형 앙상블 모형을 이용한 수문량 예측)

  • Kwon, Hyun-Han;Kim, Min-Ji;Kim, Jang-Kyung;Na, Bong-Gil
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.359-359
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    • 2011
  • 기존 수자원계획에 있어서 수문량 예측은 매우 제한적으로 활용되고 있는 실정으로서 최근 기후변화 및 이상기후로 기인하는 기상학적 불확실성 증가에 대해서 효과적으로 대응 하기가 어렵다. 본 연구에서는 기상인자를 활용한 수문변량 예측기법을 개발하고자 하며 국내에 수문자료가 충분한 지역에 대해서 모형의 적합성과 타당성을 평가하고자 한다. 대부분의 수문변량은 해수면온도, 해수면기압, 바람장 등 Large Scale의 기상학적 특성과 연관성을 가지고 있으며 선행시간을 가지고 수문순환에 영향을 주고 있다. 수문변량과 기상학적 변량사이에는 일반적으로 비선형 관계를 가지고 있는 것으로 알려지고 있으며 이러한 비선형 관계를 효과적으로 예측하기 위해서 본 연구에서는 비선형 예측모형을 개발 하고자 한다. 최근 비선형 예측모형에서 불확실성을 고려한 모형에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며 특히, 다중 모형을 사용한 Ensemble 개념의 예측모형 도입이 이루어지고 있다. 본 연구에서는 국내 다목적댐 유입량 및 강수량에 대해서 최적 기상변량을 도출하고 이를 활용한 비선형 Ensemble 예측모형을 개발하였다. 일반적인 선형 회귀분석 모형에 비해 기상현상과 수문현상에 비선형성을 효과적으로 재현할 수 있는 장점을 확인할 수 있었으며 이와 더불어 예측결과에 대한 불확실성을 제공함으로서 신뢰성 있는 수자원 계획을 위한 기초자료로서 활용이 가능할 것으로 판단된다.

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Nonlinear Prediction of Nonstationary Signals using Neural Networks (신경망을 이용한 비정적 신호의 비선형 예측)

  • Choi, Han-Go;Lee, Ho-Sub;Kim, Sang-Hee
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics S
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    • v.35S no.10
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    • pp.166-174
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    • 1998
  • Neural networks, having highly nonlinear dynamics by virtue of the distributed nonlinearities and the learing ability, have the potential for the adaptive prediction of nonstationary signals. This paper describes the nonlinear prediction of these signals in two ways; using a nonlinear module and the cascade combination of nonlinear and linear modules. Fully-connected recurrent neural networks (RNNs) and a conventional tapped-delay-line (TDL) filter are used as the nonlinear and linear modules respectively. The dynamic behavior of the proposed predictors is demonstrated for chaotic time series adn speech signals. For the relative comparison of prediction performance, the proposed predictors are compared with a conventional ARMA linear prediction model. Experimental results show that the neural networks based adaptive predictor ourperforms the traditional linear scheme significantly. We also find that the cascade combination predictor is well suitable for the prediction of the time series which contain large variations of signal amplitude.

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Speaker Recognition using Linear Prediction Coefficient (선형예측계수를 사용한 화자인식)

  • Choi, Jae-Seung;Jeong, Byeong-Goo
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.509-511
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    • 2011
  • 본 논문에서는 다층 퍼셉트론 신경회로망과 선형예측계수를 사용한 화자인식 알고리즘을 제안한다. 제안하는 화자인식 알고리즘은 입력받은 음성신호에 대해서 유성음 구간을 추출한다. 추출된 유성음구간에 대하여 선형예측 분석에 의하여 화자의 특성을 가지고 있는 선형예측계수를 구한다. 구해진 선형예측계수를 분류하기 위하여 선형예측계수를 퍼셉트론 신경회로망의 입력으로 사용하여 네트워크의 학습을 수행한다. 본 실험에서는 선형예측계수와 신경회로망을 사용하여 본 화자인식 알고리즘이 유효하다는 것을 인식률을 통하여 확인한다.

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비선형 적응 예측방식을 이용한 비안정 신호 예측

  • 부인형;최성남;김복렬;윤원영
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1995.10a
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    • pp.159-165
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    • 1995
  • 본 연구에서는 비선형 동적장치에 의해 발생하는 비안정 신호의 비선형 적응 예측을 위한 효과적 방법을 서술한다. 이 방법을 실제 원자력 발전소의 데이타를 이용하여 이상연상(hetero-association) 방식의 예측을 수행하였다. 다입력/다출력의 신경망은 이러한 비선형 예측에 이용할 수 있으나 학습되지 않은 상황에 대한 예측에는 어려움이 있었다. 본 연구에서 서술한 방법은 학습과 실행이 동시에 가능한 형태로 역전파 학습 (backpropagation learning) 알고리듬을 이용한 다층 인식자 (multilayer perceptron) 신경망과 비교하여 비성형 비안정 신호에 대한 우수한 예측 능력을 보여 주었다.

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Prediction for Nonlinear Time Series Data using Neural Network (신경망을 이용한 비선형 시계열 자료의 예측)

  • Kim, Inkyu
    • Journal of Digital Convergence
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    • v.10 no.9
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    • pp.357-362
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    • 2012
  • We have compared and predicted for non-linear time series data which are real data having different variences using GRCA(1) model and neural network method. In particular, using Korea Composite Stock Price Index rate, mean square errors of prediction are obtained in genaralized random coefficient autoregressive model and neural network method. Neural network method prove to be better in short-term forecasting, however GRCA(1) model perform well in long-term forecasting.

Predicting Stock Prices using Book Values and Earnings-per-Share Based on Linear Regression Model and Neural Network Model (장부가치와 주당 이익을 이용한 선형회귀모형과 신경망모형의 주가예측)

  • Choi, Sung-Sub;Koo, Hyeng-Keun;Kim, Young-Kwon
    • The Korean Journal of Financial Management
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    • v.17 no.1
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    • pp.161-180
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    • 2000
  • 본 연구는 주가를 예측하는데 있어서 선형 회귀모형을 이용하는 방법과 비선형 인공신경망 모형을 이용하는 방법을 비교 분석하여, 어떤 모형이 더 우수한 예측성과를 내는지를 검증한다. 자본시장에서 투자자들은 접근하는 정보가 다르고 각기 상이한 예측 변수들을 토대로 나름대로의 예측치를 만들어 낸다. 이렇게 볼 때 개별 투자자들이 이용하는 다양한 정보집합을 결합하여 단일의 뛰어난 정보집합을 만들어내는 것은 매우 어려운 과제이다. 따라서 본 연구에서는 이용 가능한 소수의 예측 변수들을 어떤 방식으로 결합하는 것이 예측오차의 분산을 최소화할 수 있는지에 대한 현실적인 접근방법을 모색하고자 한다. 거시경제변수나 시장자료를 입력변수로 사용한 기존 연구와는 달리 본 연구에서는 재무제표 정보를 입력변수로 사용하였다 즉, 대차대조표의 최종요약치인 주당 지분의 장부가치와 손익계산서의 최종요약치인 주당 순이익을 입력변수로 사용했으며 1991년부터 1995년까지의 추정(학습)결과를 토대로 모형을 선택하여 1996년의 제무제표 정보로 1997년의 주가를 예측하는 것이 본 연구의 과제이다. 연구결과, 대체로 선형회귀모형에 비해 비선형 신경망 모형이 예측오차의 분산을 감소시키는 것으로 나타났다.

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업종별 주가지수의 카오스 검정 및 비선형예측

  • Baek, Ung-Gi
    • The Korean Journal of Financial Management
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    • v.14 no.1
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    • pp.171-205
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    • 1997
  • '80년대 중반 들어 주가지수 예측모형으로 애용되던 시계열 예측모형에 대한 근본적인 의문이 제기되었다. 이것은 기존 예측모형이 선형 데이터 생성과정을 기본가정으로 채택하고 있지만 진정한 데이터 생성과정은 비선형일 수도 있다는 점에서 출발한다. 주가지수의 변동을 유발하는 경제의 기본구조가 비선형임에도 불구하고 이를 선형모형으로 접근한다면 주가의 움직임을 제대로 설명할 수 없을 뿐만 아니라 이러한 설정오류는 모형의 신뢰성을 크게 손상시킨다. 이와 같은 점에 착안하여 본 연구는 업종별 주가지수의 비선형 검정을 통해 주가가 어떠한 형태의 경제구조에서 생성되었는지 여러 가지 방법으로 정정한다. 10개 업종지수의 검정결과 보험업을 제외한 대부분의 업종지수가 카오스 끌개를 보유하고 있다는 증거가 포착되었다. 표본외 예측을 위해서 국지적 가중회귀법을 채택하였는데 예측결과 모형에 따라 $6{\sim}7$개 업종에서 통상최소자승법보다 예측력 우위를 보였다.

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Speaker Recognition using LPC cepstrum Coefficients and Neural Network (LPC 켑스트럼 계수와 신경회로망을 사용한 화자인식)

  • Choi, Jae-Seung
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.15 no.12
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    • pp.2521-2526
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    • 2011
  • This paper proposes a speaker recognition algorithm using a perceptron neural network and LPC (Linear Predictive Coding) cepstrum coefficients. The proposed algorithm first detects the voiced sections at each frame. Then, the LPC cepstrum coefficients which have speaker characteristics are obtained by the linear predictive analysis for the detected voiced sections. To classify the obtained LPC cepstrum coefficients, a neural network is trained using the LPC cepstrum coefficients. In this experiment, the performance of the proposed algorithm was evaluated using the speech recognition rates based on the LPC cepstrum coefficients and the neural network.

Robust Nonlinear Predictive Control of Underwater Wall-Climbing Robot (수중벽면 주행로봇에 대한 강인한 비선형 예측제어기 설계)

  • Ghee Yong Park;Ji Sup Yoon;Young Soo Park
    • Journal of Institute of Control, Robotics and Systems
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    • v.4 no.6
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    • pp.772-779
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    • 1998
  • 본 논문에서는 강인한 비선형 예측제어기를 개발하여 연구용 원자로 벽면검사를 위한 수중로봇에 적용하여 보았다. 비선형 예측제어기는 먼저 적절한 함수 확장을 이용하여 시스템의 미래 출력 값을 예측하고, 예측값과 설정치와의 차이를 최소화시키는 제어입력을 구하여 시스템에 인가한다. 이러한 제어기에 의한 폐회로 동특성은 목적함수가 상태변수로 이루어진 경우는 항상 안정한 특성을 보이고 목적함수가 출력변수으로 이루어진 경우는 상대 계수가 4이하인 경우에 안정한 특성을 보인다. 이 제어기는 기존의 비선형 제어기가 적용 불가능한 시스템에도 적용 가능한 장점을 가지고 있다. 시스템의 불확실성이 큰 경우, 제어 안정도 및 제어 성능을 향상시키기 위하여 감독제어를 비선형 예측제어기에 포함시켰다. 이러한 제어기를 수중 벽면 주행로봇에 대한 모사실험에 적용한 결과 제어기의 강인함과 제어 성능 향상을 볼 수 있었다.

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