• 제목/요약/키워드: 퍼지 클러스터링 알고리즘

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클러스터 생성을 이용한 자기구성 퍼지 모델링 (Self-Organizing Fuzzy Modeling using Creation of Clusters)

  • 고택범
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 춘계학술대회 및 임시총회
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    • pp.245-251
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    • 2002
  • 본 논문에서는 상대적으로 큰 퍼지 엔트로피를 갖는 입력-출력 데이터 집단에 다중 회귀 분석을 적용하여 다차원 평면 클러스터를 생성하고, 이 클러스터를 새로운 퍼지 모델의 규칙으로 추가한 후 퍼지 모델 파라미터의 개략 동조와 정밀 동조를 수행하는 자기구성 퍼지 모델링을 제안한다. Weighted recursive least squared 알고리즘과 fuzzy C-regression model 클러스터링에 의해 퍼지 모델의 파라미터를 개략적으로 동조한 후 gradient descent 알고리즘에 의해 파라미터를 정밀 동조하면서 감수분열 유전 알고리즘을 이용하여 최적의 학습률을 탐색한다. 그리고 자기 구성 퍼지 모델링 기법을 이용하여 Box-Jenkins의 가스로 데이터, 다변수비선형 정적 함수의 데이터와 하수 처리 활성오니 공정의 모델링을 수행하고, 기존의 방법에 의한 모델링 결과와 비교하여 그 성능을 입증한다.

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역전파학습을 이용한 퍼지모델의 파라메터 동정: 전력부하 예측 (Identification of fuzzy Model using Back-propagation : Electric Power Load Forecasting)

  • 김이곤;류영재;김홍렬;박창석;곽호철
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 1995년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.186-192
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    • 1995
  • 본 연구에서는 퍼지 클러스터링 알고리즘과 변수선택 방법을 이용하여 모델의 구조 동정을 행하고, 신경회로망의 Back-propagation 학습방법을 이용하여 파라메터동정을 행하 는 새로운 퍼지모델링 알고리즘을 제안하였다. 실제 데이터를 이용하여 전력부하예측시스템 을 설계하였으며 그 결과 타당성을 입증하였다.

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계층적 분류구조의 퍼지시스템 설계 및 시계열 예측 응용 (Design of Fuzzy System with Hierarchical Classifying Structures and its Application to Time Series Prediction)

  • 방영근;이철희
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.595-602
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    • 2009
  • 시스템의 동작특성을 표현하는 퍼지 규칙들은 퍼지 클러스터링 기법에 매우 의존적이다. 만약, 클러스터링 기법의 분류 능력이 개선된다면, 그들에 의해 생성되는 퍼지 규칙과 식별되는 파라미터들이 보다 정밀해 질 수 있으므로 시스템의 성능이 개선될 수 있다. 따라서 본 논문에서는 분류능력이 강화된 새로운 계층 구조 클러스터링 알고리즘을 제안한다. 제안된 클러스터링 기법은 데이터 사이의 통계적 특성과 상관성을 고려하여 보다 정확하게 데이터들을 분류할 수 있도록 2개의 클러스터의 구조를 갖는다. 또한, 본 논문은 차분 데이터를 이용하여 원형 데이터의 패턴이나 규칙들이 명확하게 반영될 수 있도록 하며, 각각의 차분 데이터들의 다양한 특성을 고려할 수 있도록 다중 퍼지 시스템을 구현한다. 마지막으로, 제안된 기법들의 유효성을 다양한 비선형 시계열 데이터들의 예측을 통해 검증한다.

C-Means 클러스터링 기반의 Type-2 퍼지 논리 시스템을 이용한 비선형 모델 설계 (Design of Nonlinear Model Using Type-2 Fuzzy Logic System by Means of C-Means Clustering)

  • 백진열;이영일;오성권
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.842-848
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    • 2008
  • 본 논문에서는 비선형 모델의 설계를 위해 Type-2 퍼지 논리 집합을 이용하여 불확실성 문제를 다룬다. 제안된 모델은 규칙의 전 후반부가 Type-2 퍼지 집합으로 주어진 Type-2 퍼지 논리 시스템을 설계하고 불확실성의 변화에 대한 비선형 모델의 성능을 해석한다 여기서 규칙 전반부 멤버쉽 함수의 정점 선택은 C-means 클러스터링 알고리즘을 이용하고, 규칙 무반부 퍼지 집합의 정점 결정에는 경사 하강법(Gradient descent method)을 이용한 오류 역전파 알고리즘을 사용하여 학습한다. 또한, 제안된 모델에 관련된 파라미터는 입자 군집 최적화(Particle Swarm Optimization; PSO) 알고리즘으로 동조한다. 제안된 모델은 모의 데이터집합(Synthetic dadaset), Mackey-Glass 시계열 공정 데이터를 적용하여 논증되고, 기존 Type-1 퍼지 논리 시스템과의 근사화 및 일반화 능력에 대하여 비교 토의한다.

무기본형 기초의 퍼지 클러스터링에 대한 빠른 접근 (Computational Vision and Fuzzy Systems Laboratory)

  • 황철;이정훈
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2000년도 춘계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.1-4
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    • 2000
  • 본 논문에서는 패턴 데이터(pattern data) 의 분할(partitioning)위하여, 계산량의 단축할 수 있는 효과적인 퍼지 클러스터링 알고리즘(fuzzy clustering algorithm)을 제시한다. 본 논문에 제시된 알고리즘은 두 단계로 수행된다. 첫번째 단계는, 개선된 FCM(Fuzzy C-means)방법에 의해 입력 패턴틀에 대해, 단지 두 번의 반복 수행과정만을 거쳐, 충분히 많은 개수의 초기 클러스터 중 심(center)를 결정한다. 다음 단계에서는, 본 논문에 제시될 클러스터 합치기 알고리즘(cluster merging algorithm)을 통해 각 클러스터의 부피(volume)에 따라 클러스터들을 합치는 과정(merging process)을 하게 된다. 결과적으로 일정한 제한된 개수의 무정형(amorphous)의 클러스터틀의 효과적으로 표현될 수 있다. 본 논문의 마지막에 제시될 실험 결과들은 제시된 방법의 유용성을 보여줄 것이다.

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계층적 구조를 가진 퍼지 패턴 분류기 설계 (A Design of Fuzzy Classifier with Hierarchical Structure)

  • 안태천;노석범;김용수
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.355-359
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    • 2014
  • 본 논문은 단순한 후반부 구조를 가진 퍼지 모델을 계층적 구조로 결합한 퍼지 패턴 분류기를 제안한다. 계층적 구조를 가진 퍼지 패턴 분류기의 기본 구조는 단순한 후반부 구조를 가진 퍼지 모델을 사용하여 전체 패턴 분류기의 구조적 복잡성을 높이지 않도록 설계 하였다. 입력공간을 계층적으로 분할하기 위하여 대표적인 퍼지 클러스터링 알고리즘인 Fuzzy C-Means clustering 기법을 이용하였다. 분할된 퍼지 입력 공간의 하위 구조를 분석하기 위하여 conditional Fuzzy C-Means 클러스터링 기법을 이용하였다. 계층적으로 분할된 퍼지 입력공간에 간단한 구조를 가진 퍼지 패턴 분류기를 적용하여 계층적 구조를 가진 패턴 분류기를 설계한다. 계층적으로 퍼지 모델들을 결합함으로써 입력 공간의 정보 분석을 거시적인 관점에서 시작하여 세부적으로 분석이 가능하게 되었다. 제안된 퍼지 패턴 분류기의 성능을 평가하기 위하여 다양한 기계 학습 데이터를 사용하였다.

불확실성을 고려한 퍼지 클러스터링 기반 퍼지뉴럴네트워크 설계 (Design of Fuzzy Neural Networks Based on Fuzzy Clustering with Uncertainty)

  • 박건준;김용갑;황근창
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.173-181
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    • 2017
  • 산업이 발달함에 따라서 빅데이터가 무수히 생산되고 있으며 이에 따라서 데이터에 내재된 불확실성도 증가하고 있다. 본 논문에서는 데이터에 내재된 불확실성을 다루기 위해 interval type-2 퍼지 클러스터링 방법을 제안하고 이를 이용하여 퍼지뉴럴네트워크를 설계하고 최적화한다. 제안한 클러스터링 방법을 이용하여 퍼지 규칙을 설계하고 학습을 수행한다. 최적화하는 방법으로서 유전자 알고리즘을 이용하고 모델 파라미터들을 최적 탐색한다. 실험에서는 두 가지 패턴 분류를 시행하였으며 두 가지 실험 모두 우수한 패턴 인식 결과를 보여준다. 제안한 네트워크는 증가하는 불확실성을 다룰 수 있는 방법을 제공할 수 있을 것이다.

정보입자기반 RBFNNs에 의한 하수처리공정 시뮬레이터의 설계 (Design of Sewage Treatment Process Simulator with the Aid of IG-based RBFNNs)

  • 이승주;오성권
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2011년도 제42회 하계학술대회
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    • pp.1958-1959
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    • 2011
  • RBFNNs(Radial Basis Function Neural Networks) 모델의 경우 Min-Max, HCM(Hard C-means)클러스터링 그리고 FCM(Fuzzy C-means)클러스터링 중 한가지를 통해 데이터 입자는 로드 규칙을 생성한 후 퍼지 공간을 분할 및 가우시안 함수의 정점을 정의한다. 본 논문은 기존의 방법과는 다르게 Min-Max와 FCM클러스터링을 혼합하여 로드의 규칙을 생성한 후 퍼지 공간을 분할 및 가우시안 함수의 정정을 정의하는 방법으로 사용하고자 한다. PSO최적화 알고리즘을 이용하여 같은조건에서 최적화한 기존의 방법으로 모델링된 RBFNNs와 Min-Max와 FCM 클러스터링을 혼합하여 사용한 방법의 비교를 통하여 어떤 모델의 성능이 더욱 좋은지 비교하고자 한다.

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데이터 입자 기반 퍼지 집합 퍼지 모델의 최적 동정 (Optimal Identification of Data Granules-based Fuzzy Set Fuzzy Model)

  • 박건준;김완수;오성권;김현기
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2005년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제15권 제1호
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    • pp.317-320
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    • 2005
  • 본 논문은 비선형 시스템의 퍼지모델을 설계하기 위해 데이터 입자 기반 퍼지 집합 퍼지 모델의 최적 동정을 제안한다. 퍼지모델은 주로 경험적 방법에 의해 추출되기 때문에 보다 구체적이고 체계적인 방법에 의한 동정 및 최적화 될 필요성이 요구된다. HCM 클러스터링을 통한 데이터 입자는 입력 변수의 개별적인 퍼지 규칙을 형성하고, 퍼지 공간 분할 및 삼각형 멤버쉽 함수의 초기 정점을 정의한다. 또한, 데이터 입자의 중심을 이용하여 후반부의 구조를 결정한다. 초기 퍼지 모델을 동정하기 위해 유전자 알고리즘을 이용하여 입력 변수의 수, 선택될 입력 변수, 멤버쉽 함수의 수, 그리고 후반부 형태를 결정한다. 데이터 입자에 의한 전반부 멤버쉽 파라미터는 유전자 알고리즘을 이용하여 최적으로 동정한다 제안된 모델을 평가하기 위해 수치적인 예를 사용한다.

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밀도함수를 이용한 근사적 퍼지 클러스처링 (Approximate Fuzzy Clustering Based on Density Functions)

  • 권석호;손세호
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.285-292
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    • 2000
  • 자료 분석 과정을 살펴 보면 1) 자료가 갖는 경향 평가, 2) 클러스터 분석, 3) 클러스터의 타당성 조사라는 과정을 거쳐 이루어진다. 이 분석법은 2) 및 3) 단계의 반복 수행으로 인하여 많은 계산 시간이 소요되므로 비효율적인 방법이라 할 수 있다. 본 논문에서는, 이와 같은 단점을 보완하기 위하여 자료가 갖는 개략적 특성을 파악하여 자료 속에 존재하는 클러스터의 근사적 개수 및 중심을 정한 후, 이 정보를 기존의 일반적인 퍼지 클러스터링 알고리즘에 입력하여 클러스터링을 수행하는 밀도함수를 이용한 계층적 구조의 근사적 클러스터링 알고리즘을 제안하고, 예제를 통하여 제안된 알고리즘의 타당성을 보인다.

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