• Advances in Computational Design
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• 제8권2호
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• pp.147-177
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• 2023

Elliptical concrete-filled steel tubular (CFST) column is widely used in modern structures for both aesthetical appeal and structural performance benefits. The ultimate axial load is a critical factor for designing the elliptical CFST short columns. However, there are complications of geometric and material interactions, which make a difficulty in determining a simple model for predicting the ultimate axial load of elliptical CFST short columns. This study aims to propose an efficient adaptive neuro-fuzzy inference system (ANFIS) model for predicting the ultimate axial load of elliptical CFST short columns. In the proposed method, the ANFIS model is used to establish a relationship between the ultimate axial load and geometric and material properties of elliptical CFST short columns. Accordingly, a total of 188 experimental and simulation datasets of elliptical CFST short columns are used to develop the ANFIS models. The performance of the proposed ANFIS model is compared with that of existing design formulas. The results show that the proposed ANFIS model is more accurate than existing empirical and theoretical formulas. Finally, an explicit formula and a Graphical User Interface (GUI) tool are developed to apply the proposed ANFIS model for practical use.

• Geomechanics and Engineering
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• 제31권3호
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• pp.291-304
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• 2022

Maximum shear modulus (G_max or G₀) is an important soil property useful for many engineering applications, such as the analysis of soil-structure interactions, soil stability, liquefaction evaluation, ground deformation and performance of seismic design. In the current study, bender element (BE) tests are used to evaluate the effect of the void ratio, effective confining pressure, grading characteristics (D₅₀, C_u and C_c), anisotropic consolidation and initial fabric anisotropy produced during specimen preparation on the G_max of sand-gravel mixtures. Based on the tests results, an empirical equation is proposed to predict G_max in granular soils, evaluated by the experimental data. The artificial neural network (ANN) and Adaptive Neuro Fuzzy Inference System (ANFIS) models were also applied. Coefficient of determination (R²) and Root Mean Square Error (RMSE) between predicted and measured values of G_max were calculated for the empirical equation, ANN and ANFIS. The results indicate that all methods accuracy is high; however, ANFIS achieves the highest accuracy amongst the presented methods.

• 한국수자원학회논문집
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• 제41권3호
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• pp.341-351
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• 2008

최근 지구 온난화로 인한 이상기후의 영향으로 게릴라성 집중호우의 피해가 증가하고 있으므로 대하천뿐만 아니라 중 소하천에서도 홍수 예 경보의 중요성이 높아지고 있다. 기존의 홍수 예 경보 체계의 경우 유출량을 계산하는 전처리과정과 주 계산과정을 거치는 동안 많은 오차들이 발생하고, 누적되어 그 결과물(예측된 유출량) 속에 오차들이 내포되어 있다. 또한 유출모형의 적용에 필요한 매개변수들을 추정하기 위해서도 많은 실측자료가 필요하고, 많은 불확실성이 내재되어 있다. 본 연구에서는 기존의 홍수 예 경보 시스템의 문제점과 불확실성을 최대한 감소시키기 위해 ANFIS(Adaptive Neuro-Fuzzy Inference) 기법을 사용하였다. ANFIS는 신경회로망 기법을 사용한 data driven 모형으로 기존의 물리적 모형의 구축과정에서 필수적이었던 방대한 양의 물리적 자료를 배제하고 유역의 강우자료와 수위자료만으로 모형을 구축하고 수위 예측을 실시할 수 있다. 입력자료로는 시계열 강우자료와 수위자료를 사용하였고, 모형을 통하여 t+1, t+2, t+3 시간 후의 수위를 예측하였다. 탄천유역의 2003년부터 2005년까지의 강우사상을 이용하여 모형의 적용성과 타당성을 검토하였고, 2006년 실제 강우에 모형을 적용한 결과 실제 수위를 큰 오차 없이 모의할 수 있었다.

• Journal of Power Electronics
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• 제17권6호
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• pp.1587-1599
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• 2017

This paper proposes a real-time implementation of an optimal operation of a double stage grid connected wind power system incorporating an active power filter (APF). The system is used to supply the nonlinear loads with harmonics and reactive power compensation. On the generator side, a new adaptive neuro fuzzy inference system (ANFIS) based maximum power point tracking (MPPT) control is proposed to track the maximum wind power point regardless of wind speed fluctuations. Whereas on the grid side, a modified predictive current control (PCC) algorithm is used to control the APF, and allow to ensure both compensating harmonic currents and injecting the generated power into the grid. Also a type 2 fuzzy logic controller is used to control the DC-link capacitor in order to improve the dynamic response of the APF, and to ensure a well-smoothed DC-Link capacitor voltage. The gained benefits from these proposed control algorithms are the main contribution in this work. The proposed control scheme is implemented on a small-scale wind energy conversion system (WECS) controlled by a dSPACE 1104 card. Experimental results show that the proposed T2FLC maintains the DC-Link capacitor voltage within the limit for injecting the power into the grid. In addition, the PCC of the APF guarantees a flexible settlement of real power exchanges from the WECS to the grid with a high power factor operation.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.499-505
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• 2015

TIA(: Trend Impact Analysis)는 발생될 가능성이 있는 미래의 예기치 못한 사건들을 식별하고 분석하기 위한 고급 예측 도구에 속한다. 적응적인 뉴로-퍼지 추론 시스템은 인공신경망의 일종으로 신경망과 퍼지 로직 원리를 모두 통합하고 보편적 추정되는 것으로 간주한다. 본 논문에서는 적응적인 뉴로-퍼지 추론 시스템을 사용하여 예기치 못한 사건에 관한 심각성의 정도를 추론하고 이를 시간의 함수로서 도입하여 예기치 못한 사건들의 출현 확률에 관해 보다 타당한 추정치를 얻는데 있다. 이러한 접근방식에 대한 배후 개념은 예기치 못한 사건이 갑자기 출현되는 것이 아니라 관련 사건이 가지고 있는 속성 값에 대한 건드림 혹은 변화가 기존 속성 값의 한계를 벗어나 마치 새로운 사건인 것처럼 등장할 수 있음을 전제로 하고 있다. ANFIS 접근 방식은 이러한 사건을 식별해서 예기치 못한 사건의 심각성의 정도를 추론하는데 매우 적절한 방식이라 할 수 있다. 속성들의 변화 값들은 확률적인 동적 모델 및 Monte-Carlo 방법을 사용하여 얻을 수 있다. 제안된 모델에 관한 타당성은 강 유역의 예상치 못한 가뭄에 따른 충격 추세 곡선을 기존 연구 결과와의 비교를 통해 나타낸다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 1998년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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• pp.447-452
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• 1998

A fault is considered as a variation of physical parameters; therefore the design of fault detection and identification(FDI) can be reduced to the parameter identification of a non linear system and to the association of the set of the estimated parameters with the mode of faults. ANFIS(Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System) which contains multiple linear models as consequent part is used to model non linear systems. In this paper, we proposes an FDI system for non linear systems using ANFIS. The proposed diagnositc system consists of two ANFISs which operate in two different modes (parallel-and series-parallel mode). It generates the parameter residuals associated with each modes of faults which can be further processed by additional RBF (Radial Basis function) network to identify the faults. The proposed FDI scheme has been tested by simultation on a two-tank system

• 전기학회논문지
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• 제64권5호
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• pp.779-785
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• 2015

Recently, home energy management system (HEMS) for power consumption reduction has been widely used and studied. The HEMS performs electric power consumption control for the indoor electric device connected to the HEMS. However, a traditional HEMS is used for passive control method using some particular power saving devices. Disadvantages with this traditional HEMS is that these power saving devices should be newly installed to build HEMS environment instead of existing home appliances. Therefore, an HEMS, which performs with existing home appliances, is needed to prevent additional expenses due to the purchase of state-of-the-art devices. In this paper, an intelligent inference algorithm for EMS at home for non-power saving electronic equipment, called legacy devices, is proposed. The algorithm is based on the adaptive network fuzzy inference system (ANFIS) and has a subsystem that notifies retraining schedule to the ANFIS to increase the inference performance. This paper discusses the overview and the architecture of the system, especially in terms of the retraining schedule. In addition, the comparison results show that the proposed algorithm is more accurate than the classic ANFIS-based EMS system.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1998년도 하계학술대회 논문집 B
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• pp.690-692
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• 1998

In general, fuzzy control system are efficient for the systems which are complicated and nonlinear. But the fuzzy control flawed by the fact that it is much trial and errors in process of getting parameters of membership function which can express optimal status of system. This paper shows the methodology which is applied of ANFIS(Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System) for the coverage against these defects. It proved superiority of ANFIS by controlling inverted pendulum.

• 전기학회논문지P
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• 제51권2호
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• pp.99-104
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• 2002

In this paper, we construct a hybrid intelligent controller based on a fusion scheme of GA(Genetic Algorithm) and FCM(Fuzzy C-Means) clustering-based ANFIS(Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System). In the structure identification, a set of fuzzy rules are generated for a given criterion by FCM clustering algorithm. In the parameter identification, premise parameters are optimally searched by adaptive GA. On the other hand, consequent parameters are estimated by RLSE(Recursive Least Square Estimate) to reduce the search space. Finally, we applied the proposed method to the truck backer-upper control and obtained a better performance than previous works.

• 생물환경조절학회지
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• 제20권3호
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• pp.169-175
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• 2011

본 연구에서는 유비쿼터스 식물공장의 재배환경에 필요한 요소들의 센서 네트워크를 구성하고 자동으로 감지하여 적응형 뉴로-퍼지 추론시스템을 통하여 환경변화를 추론하여 식물공장의 재배환경을 적절하게 제어할 수 있는 새로운 자동제어시스템의 프레임워크를 제안하고, 이를 설계하였다. 유비쿼터스 식물공장 환경을 제어하기 위하여 식물공장의 재배환경에 영향을 미치는 환경요소인 실내온도, 근권온도, 습도, 광도, $CO_2$ 농도를 측정할 수 있는 센서 네트워크를 구성하고 측정된 환경요소의 변화에 따라 램프, 환기, 습도, $CO_2$ 농도, 온도를 제어할 수 있는 장치를 자동으로 제어할 수 있는 식물공장 자동제어시스템을 설계하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 센서를 통하여 받아들이는 입력값을 퍼지소속함수로 변화하고 적응형 뉴로-퍼지시스템에 따라 추론하고 평가하여 보다 정밀하게 식물공장을 자동으로 제어할 수 알고리즘을 개발하였고 이를 구현하였다. 개발된 자동제어시스템을 상추 식물공장에 적용한 결과 만족스러운 시험결과를 얻을 수 있었다. 향후 연구로는 식물공장에서 재배하고 있는 작물별 생장모델의 적합도 검정 및 개선을 위하여, 작물별 재배규칙을 보다 상세히 도출하는 것이 필요하고, 작물의 재배에 필요한 지식을 보다 정량적으로 표현하고 지식상에 내포하고 있는 불확실성을 해결하는 것이 필요하다. 더 나아가 식물공장에서 환경인자간의 상호관련성을 보다 정밀하게 수식화하고 이를 추론할 수 있는 정밀하고 과학적인 자동제어시스템의 개발이 필요하다.