Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2013.02a
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pp.673-673
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2013
최근 시대의 흐름에 따라 많은 에너지의 사용으로 여러 가지 에너지원이 필요로 하게 되면서 지금까지는 석탄, 석유 등 매장된 에너지원을 사용하고 있지만, 최근 에너지 위기와 여러 가지의 환경문제가 대두 되면서 세계적으로 새로운 청정에너지원을 필요로 하게 되었다. 그 결과 태양광, 풍력, 지열 등 여러 가지의 신재생에너지원이 대두되게 되었으며, 여러 가지의 신재생에너지원 중 주목받고 있는 풍력에너지에 대한 연구가 현재 활발히 진행 중에 있다. 풍력발전은 바람의 에너지를 이용해 블레이드에 연결된 터빈을 구동하여 전기 에너지를 얻는 방식이며, 아직까지는 많은 곳에서 사용될 만큼 생산이 되지 않고 있지만 조만간 많은 곳에서 쓰일 것으로 예상된다. 풍력발전 시스템이 전력시장에서 차지하는 비중이 점차 증가하고 있으나 풍향, 풍속 등의 변화로 인하여 안정적인 발전 출력을 항상 보장할 수 없다. 그러므로 본 논문에서는 실제 풍력발전기로부터 수집된 풍향, 풍속, 발전출력 데이터를 처리하여 데이터베이스를 구축하고, 퍼지 뉴런에 기반한 퍼지-뉴럴 네트워크 예측 모델을 이용하여 풍력발전 출력을 예측하였다.
전력설비에 대한 부분방전 패턴인식은 결함의 차이에 따라 다양한 패턴의 차이를 보이고 있으며, 신경회로망을 비롯한 다양한 패턴인식 기법들이 적용되고 있다. 본 논문에서는 이의 일환으로 퍼지 집합 기반 퍼지뉴럴네트워크를 설계하여 초고압 XLPE 케이블 절연접속함의 모의 결합에 대해 부분방전 신호를 패턴인식하고자 한다. 부분방전 신호는 보이드 방전, 코로나 방전, 노이즈의 3개 클래스로 분류하게 되며, PRPDA 방법을 통해 556개의 입력 벡터와 3개의 출력 벡터를 가지며 총 120개의 패턴수를 가진다.
Combined cycle power plants are often used to produce power. These days prediction of power plant output based on operating parameters is a major concern. This paper presents an approach to using computational intelligence technique to predict the output power of combined cycle power plant. Computational intelligence techniques have been developed and applied to many real world problems. In this paper, tree architectures of fuzzy neural networks are considered to predict the output power. Tree architectures of fuzzy neural networks have an advantage of reducing the number of rules by selecting fuzzy neurons as nodes and relevant inputs as leaves optimally. For the optimization of the networks, two-step optimization method is used. Genetic algorithms optimize the binary structure of the networks by selecting the nodes and leaves as binary, and followed by random signal-based learning further refines the optimized binary connections in the unit interval. To verify the effectiveness of the proposed method, combined cycle power plant dataset obtained from the UCI Machine Learning Repository Database is considered.
The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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v.17
no.1
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pp.173-181
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2017
As the industries have developed, a myriad of big data have been produced and the inherent uncertainty in the data has also increased accordingly. In this paper, we propose an interval type-2 fuzzy clustering method to deal with the inherent uncertainty in the data and, using this method, design and optimize the fuzzy neural network. Fuzzy rules using the proposed clustering method are designed and carried out the learning process. Genetic algorithms are used as an optimization method and the model parameters are optimally explored. Experiments were performed with two pattern classification, both of the experiments show the superior pattern recognition results. The proposed network will be able to provide a way to deal with the uncertainty increasing.
본 연구에서는 교육용으로 제작된 NXT 장비에 설치된 Light 센서, Ultrasonic센서, Sound센서를 이용하여 각 거리(10~60cm)에서 5cm 간격으로 각 센서 데이터를 취득하였다. 데이터 취득은 NI(National Instrument)에서 제공하는 LabVIEW Software를 사용하여 각 거리마다 100개의 셈플 데이터를 취득하였다. 취득한 데이터는 제안한 모델의 입력 데이터로 사용하여 실제거리와 모델 출력과의 정확도를 평가 하였다. 본 연구에서 제안한 모델은 지능형 모델 중 퍼지추론 기반의 최적 다항식 RBF 뉴럴네트워크(Radial Basis Function Neural Network; RBFNN)를 설계한다. 제안된 RBFNN은 기존 RBF 뉴럴네트워크를 기반으로 한 구조로, 퍼지추론 메커니즘의 기능적 모듈 동작 특성을 갖도록 정규화 부분을 추가하고, 은닉층과 출력층 사이의 연결가중치를 기존 상수항에서 선형식(first order)으로 확장한 형태이다. 또한 최적의 알고리즘인 PSO(Paticle Swarm Optimization)와 DE(Differential Evolution)을 이용하여 제안된 모델의 파라미터들을 동정하여 성능을 비교, 분석 하였다.
In this paper, we propose Neuro Fuzzy Polynomial Networks(NFPN) based on Polynomial Neural Network(PNN) and Neuro-Fuzzy(NF) for model identification of complex and nonlinear systems. The proposed NFPN is generated from the mutually combined structure of both NF and PNN. The one and the other are considered as the premise part and consequence part of NFPN structure respectively. As the premise part of NFPN, NF uses both the simplified fuzzy inference as fuzzy inference method and error back-propagation algorithm as learning rule. The parameters such as parameters of membership functions, learning rates and momentum coefficients are adjusted using genetic algorithms. As the consequence part of NFPN, PNN is based on Group Method of Data Handling(GMDH) method and its structure is similar to Neural Networks. But the structure of PNN is not fixed like in conventional Neural Networks and self-organizing networks that can be generated. NFPN is available effectively for multi-input variables and high-order polynomial according to the combination of NF with PNN. Accordingly it is possible to consider the nonlinearity characteristics of process and to get better output performance with superb predictive ability. In order to evaluate the performance of proposed models, we use the nonlinear function. The results show that the proposed FPNN can produce the model with higher accuracy and more robustness than any other method presented previously.
Medical ultrasound has benefits in mobility and safety than any other medical techniques such as X-ray, CT and MRI but has speckle noise which decrease the ability of an observer to distinguish the fine details in diagnostic examination. But simple removing of speckle often causes losing boundary information. Then, in this paper, we presented a novel neuro-fuzzy method which could remove speckle efficiently without loss of boundary information. Proposed method consists of image clustering by fuzzy algorithm and image processingby neural networks which was learned by back propagation. From the experiments for simulation image and real ultrasound image, we could verify the proposed method.
본 연구는 정보입자와 유전알고리즘의 기호코딩을 통해 퍼지집합 기반 다항식 뉴럴네트워크(IG based gFSPNN)의 최적 설계 제안한다. 기존의 Furry Srt-based Polynomial Neural Networks의 최적설계를 위해 유전자 알고리즘의 이진코딩을 사용하였다. 이지코딩은 스티링 길이 때문에 연산시간이 급격히 증가되는 현상과 해밍절벽(Hamming Cliff)에 따른 급격한 비트변환이 힘들다는 단점이 내제 하였다. 이에 본 논문에서는 스티링 길이와 해밍절벽에 따른 문제를 해결 하기위해 기호코딩을 사용하였다._데이터들의 특성을 모델에 반영하기 위해 Hard C-Means(HCM)을 결합한 Information Granulation(IG)을 사용하여 최적모델 구축 속도를 빠르게 하였다. 실험적 예제를 통하여 제안된 모델의 성능을 평가한다.
Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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2006.05a
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pp.113-116
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2006
본 논문은 소프트웨어 공정에 대하여 기호코팅을 이용한 유전자 알고리즘 기반 퍼지 다항식 뉴럴 네트워크 (Genetic Algorithms-based Fuzzy Polynomial Neural Networks ; gFPNN)의 모델을 제안한다. 유전자 알고리즘에는 이진코딩, 기호코팅, 실수코딩이 있다. 제안된 모델은 스트링의 길이에 따른 해밍절벽을 기호코딩으로 극복하였다. gFPNN에 전반부 멤버쉽 함수는 삼각형과 가우시안형의 멤버쉽 함수가 사용된다. 그리고 규칙의 후반부는 간략, 선형, 이차식 그리고 변형된 이차식 함수에 의해 설계된다. 실험적 예제를 통하여 제안된 모델의 성능이 근사화 능력과 일반화 능력이 우수함을 보인다.
본 논문에서는 퍼지 추론 기반의 다항식 RBF 뉴럴네트워크(Polynomial Radial Basis Function Neural Network; pRBFNN)를 설계하고 PSO(Particle Swarm Optimization) 알고리즘을 이용하여 모델의 파라미터를 동정한다. 제안된 모델은 "IF-THEN" 형식으로 기술되는 퍼지 규칙에 의해 조건부, 결론부, 추론부의 기능적 모듈로 표현된다. 조건부의 입력공간 분할에는 HCM 클러스터링에 기반을 두어 구조가 결정되며, 기존에 주로 사용된 가우시안 함수를 RBF로 이용하고, 원뿔형태의 선형 함수를 제안한다. 또한 입력공간 분할시 데이터 집합의 특성을 반영하기 위해 분포상수를 각 입력마다 고려하여 설계함으로서 공간 분할의 정밀성을 높인다. 결론부에서는 기존 상수항의 연결가중치를 다항식 형태로 표현하는 pRBFNN을 제안한다. 제안한 모델의 성능을 평가하기 위해 Box와 Jenkins가 사용한 가스로 시계열 데이터를 적용하고, 기존 모델과의 근사화와 일반화 능력에 대하여 토의한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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