A real-time face detection is to find human faces robustly under the cluttered background free from the effect of occlusion by other objects or various lightening conditions. We propose a face detection system for real-time applications using wavelet decomposition method based on Gabor features. Firstly, skin candidate regions are extracted from the given image by skin color filtering and projection method. Then Gabor-feature based template matching is performed to choose face cadidate from the skin candidate regions. The chosen face candidate region is transformed into 2-level wavelet decomposition images, from which feature vectors are extracted for classification. Based on the extracted feature vectors, the face candidate region is finally classified into either face or nonface class by the Levenberg-Marguardt back-propagation neural network.
This paper investigates the potential of a hybrid model which combines the least squares support vector machine (LSSVM) and an improved particle swarm optimization (IMPSO) techniques for prediction of concrete compressive strength. A modified PSO algorithm is employed in determining the optimal values of LSSVM parameters to improve the forecasting accuracy. Experimental data on concrete compressive strength in the literature were used to validate and evaluate the performance of the proposed IMPSO-LSSVM model. Further, predictions from five models (the IMPSO-LSSVM, PSO-LSSVM, genetic algorithm (GA) based LSSVM, back propagation (BP) neural network, and a statistical model) were compared with the experimental data. The results show that the proposed IMPSO-LSSVM model is a feasible and efficient tool for predicting the concrete compressive strength with high accuracy.
최근 대용량의 데이터베이스로부터 유용한 정보를 발견하고 데이터간에 존재하는 연관성을 탐색하고 분석하는 데이터 마이닝에 관한 많은 연구들이 진행되고 있다. 실제 응용분야에선 수집된 데이터는 시간이 지날수록 데이터의 양이 늘어나게 되고, 중복되는 속성과 잡음을 갖게 되어 마이닝 기법을 이용하는데 많은 시간과 비용이 소요된다. 또한 어느 속성이 중요한지 알 수 없어 중요한 속성이 중요하지 않은 속성에 의해 왜곡되거나 제대로 분석되지 않을 수 있다. 이 논문은 이러한 문제점들을 해결하기 위해, 대용량의 데이터에 적용할 수 있고 데이터에서 알려지지 않은 패턴을 발견할 뿐만 아니라, 사용자가 얻고자 하는 출력을 생성할 수 있는 혼합형 신경망 클러스터링 기법을 제안한다. 그리고 알고리즘의 타당성을 검증하기 위해 몇 가지 벤치마크데이터를 이용하여 본 논문의 타당성을 보인다.
This paper has presented a method for self-tuning tile PID controller using a BP method of multilayered NNs. The proposed controller employ input signal as a learning signal of PID control. The proposed controller is applied to load-frequency control of power system and it is investigated a dynamic characteristic. The simulation results shows that proposed NN STPID controller has the good dynamics responses against load disturbances.
International Journal of Control, Automation, and Systems
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제4권5호
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pp.592-600
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2006
The pattern recognition of the complicated grasping operation based on electroencephalography (simply named as EEG) is very helpful on realtime control of the robotic hand. In the paper, a new spectral feature analysis method based on Band Pass Filter (simply named as BPF) and Power Spectral Analysis (simply named as PSA) is presented for discriminating the complicated grasping operations. By analyzing the spectral features of grasping operations with the use of the two-channel EEG measurement system and the pattern recognition of the BP neural network, the degree of recognition by the traditional spectral feature method based on FFT and the new spectral features method based on BPF and PSA could be compared. The results show that the proposed method provides highly improved performance than the traditional one because the new method has two obvious advantages such as high recognition capability and the fast learning speed.
The degree of forecast accuracy with BP-algorithm largely depends upon the neuron number in hidden layer. In order to construct the optimal structure, first, we prescribe the error bounds of learning procedure, and then, we provid the method of incrementing the number of hidden neurons by using the derivative of errors with respect to an output neuron weights. For the case study, we apply the proposed method to forecast the component-wise residential load, and compare this results to that of time series forecasting.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제13권10호
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pp.4865-4885
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2019
We propose a FPGA based design that performs real-time power-efficient analysis of heterogeneous sensor data using adaptive ANN on edge gateway of smart military wearables. In this work, four independent ANN classifiers are developed with optimum topologies. Out of which human activity, BP and toxic gas classifier are multiclass and ECG classifier is binary. These classifiers are later integrated into a single adaptive ANN hardware with a select line(s) that switches the hardware architecture as per the sensor type. Five versions of adaptive ANN with different precisions have been synthesized into IP cores. These IP cores are implemented and tested on Xilinx Artix-7 FPGA using Microblaze test system and LabVIEW based sensor simulators. The hardware analysis shows that the adaptive ANN even with 8-bit precision is the most efficient IP core in terms of hardware resource utilization and power consumption without compromising much on classification accuracy. This IP core requires only 31 microseconds for classification by consuming only 12 milliwatts of power. The proposed adaptive ANN design saves 61% to 97% of different FPGA resources and 44% of power as compared with the independent implementations. In addition, 96.87% to 98.75% of data throughput reduction is achieved by this edge gateway.
본 논문에서는 Zernike 모멘트와 backpropagation신경망을 이용한 온라인 필기체 숫자 인식 방법을 소개한다. 마우스로 통해 입력된 숫자 정보는 전처리를 통해 시간에 순서적이고, 연속적인 좌표 정보로 변환된다. 전처리된 입력 좌표는 Zernike 모멘트(moment)와 각도 특징(angulation feature)을 이용하여 각 숫자가 가지는 고유의 특징을 만들어 낸다. 이러한 특징은 크기, 모양, 틀어진 정도에 상관없이 항상 일정한 성질을 가진다. 제안된 방법으로 추출된 특징은 패턴 구분을 위해 back propagation 신경망의 입력으로 사용된다. 본 논문은 200개의 필기체 숫자 데이터베이스를 이용하여 실험을 한 결과, 제시된 방법은 적은 학습데이터만으로 학습이 가능할 뿐만 아니라 좋은 인식률을 보여준다.
인간의 뇌와 유사한 병렬 연산 모델을 활용하여 다양하고 복잡한 비선형적인 문제에 효과적으로 연관관계를 조직화 할 수 있는 인공신경망에 관한 연구가 근래에 공학의 넓은 분야에서 도입되고 그에 따른 많은 성과가 나타나고 있다. 본 연구에서는 설계자의 판단력과 경험에 의존 하던 기존의 예비구조설계 단계에 효과적인 인공신경망을 적용하여 예비 구조설계 단계에 컴퓨터를 이용한 정형화된 방법을 제시하고자 한다. 이를 위해 각 구조물의 일반적인 설계과정에 따른 다단계 신경망을 제시하고 인공신경망의 학습은 역전파알고리즘과 유전알고리즘을 적용하여 예비구조설계의 원형을 구현한다. 이와 같이 구성된 다단계 신경망을 사장교의 예비구조설계 단계에 활용하여 본 연구의 적용성과 두가지 학습기법에 따른 결과를 비교 분석 한다.
로봇을 비롯한 자동화 기계의 3차원 작업에서 스테레오 카메라는 가장 널리 사용되는 센서 장치이다. 스테레오 카메라를 사용함으로써 3차원 실세계 공간내 임의 목표점의 위치를 측정할 수 있으며, 카메라의 보정은 이를 위한 중요한 선행작업이다. 기존의 카메라 보정법은 크게 선형과 비선형의 기법으로 나눌 수 있는데, 선형의 기법은 간단하나 정확도의 면에서 문제점을 지니고, 비선형 기법은 렌즈의 왜곡을 보상하기 위한 모델링 과정과 이의 비선형 해를 구하는 비교적 복잡한 과정을 필요로 한다는 문제가 있다. 본 논문에서는 이러한 문제의 한 해결방안으로 인공신경망을 적용하는 방법을 연구하고 그 결과를 제시한다. 특히 역전파 알고리즘에 의해 학습된 다층 신경망의 함수 근사화 능력을 활용하여 선형기법의 오차 패턴을 학습함으로써 간단하고 효과적으로 계측의 정확도를 향상시킬 수 있음을 실험을 통하여 보인다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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