• 제목/요약/키워드: Fuzzy-Bayesian Network

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퍼지신경망을 사용한 네이브 베이지안 분류기의 분산 그래프 학습 (Learning Distribution Graphs Using a Neuro-Fuzzy Network for Naive Bayesian Classifier)

  • 전설위;임준식
    • 디지털융복합연구
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    • 제11권11호
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    • pp.409-414
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    • 2013
  • Naive Bayesian classifiers 네이브 베이지안 분류기는 샘플 데이터로부터 쉽게 구현될 수 있는 강력하고도 많이 사용되는 형식의 분류기다. 그러나 강한 조건부 독립성으로 인하여 효율이 저하되는 분류 결과를 초래한다. 일반적으로 네이브 베이지안 분류기는 연속성을 가진 특징 데이터의 우도를 처리하기 위해 가우시안 분산을 사용한다. 속성들의 확률밀도는 항상 가우시안 분산에 적합한 것만은 아니다. 또 다른 형식의 분류기는 지도학습을 통해 퍼지 규칙과 퍼지집합을 학습할 수 있는 퍼지신경망이다. 퍼지신경망과 네이브 베이지안 분류기간에는 구조적 유사성을 가지고 있기 때문에 퍼지신경망으로 학습된 분산 그래프를 네이브 베이지안 분류기에 적용하고자 하는 방안이 본 연구의 목적이다. 따라서 네이브 베이지안 분류기에 가우시안 분산 그래프를 사용한 결과와 퍼지 분산 그래프를 사용한 결과를 비교하였다. 이를 위해 leukemia와 colon의 DNA 마이크로어레이 데이터를 적용하여 분류하였다. 네이브 베이지안 분류기에 퍼지 분산 그래프를 사용한 결과 가우시안 분산 그래프를 사용한 결과보다 더 신뢰성이 있음을 보여주었다.

정보 융합 기반 퍼지-베이지안 네트워크 공중 위협평가 방법 (Air Threat Evaluation System using Fuzzy-Bayesian Network based on Information Fusion)

  • 윤종민;최보민;한명묵;김수현
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.21-31
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    • 2012
  • 정보 기술의 발전과 더불어 전장상황에서도 정보 시스템들의 고도화가 이루어짐으로써 적기에 대한 정보 획득 및 상황분석은 전장상황에서 주요한 요소가 되었다. 전장상황 분석의 핵심 요소인 위협평가는 피아식별을 통해 식별된 항공 정보를 가지고 해당 상황에 대한 위협치를 평가하여 무기할당에 정보를 제공하는 기술로써, 전장상황의 어느 단계 보다 확실한 정보를 요구하는 단계이다. 전장상황에서 대부분의 위협평가 데이터들은 감지된 센서 값에 의해 연산되어 전달되는데, 기존의 기법들에서 발생할 수 있는 센서 데이터들의 잘못된 연관관계 표현 및 데이터 누락은 전장상황에서의 의사결정에 혼란을 야기 시킬 수 있다. 따라서 각종 센서 데이터들의 연관 관계를 올바르게 정의하고, 센서데이터 누락에 따른 예측 불가능한 전투상황에 대한 신뢰도 높은 위협치 연산 알고리즘을 이용하는 효율적인 의사결정 위협평가 시스템이 필요하다. 본 논문에서는 JDL 정보 융합 모델을 기반으로 애매모호한 관계성을 표현하는데 유리한 퍼지 이론, 데이터 습득의 불확실한 전장상황에서 위협치를 추론하고 상황에 대한 학습이 가능한 베이지안 네트워크를 하이브리드하여 새로운 위협평가 방법을 제안한다. 또, 제안된 방법을 이용하여 가상의 전장 시나리오에 따른 위협평가 결과를 보였다.

Reliability analysis of nuclear safety-class DCS based on T-S fuzzy fault tree and Bayesian network

  • Xu Zhang;Zhiguang Deng;Yifan Jian;Qichang Huang;Hao Peng;Quan Ma
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권5호
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    • pp.1901-1910
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    • 2023
  • The safety-class (1E) digital control system (DCS) of nuclear power plant characterized structural multiple redundancies, therefore, it is important to quantitatively evaluate the reliability of DCS in different degree of backup loss. In this paper, a reliability evaluation model based on T-S fuzzy fault tree (FT) is proposed for 1E DCS of nuclear power plant, in which the connection relationship between components is described by T-S fuzzy gates. Specifically, an output rejection control system is chosen as an example, based on the T-S fuzzy FT model, the key indicators such as probabilistic importance are calculated, and for a further discussion, the T-S fuzzy FT model is transformed into Bayesian Network(BN) equivalently, and the fault diagnosis based on probabilistic analysis is accomplished. Combined with the analysis of actual objects, the effectiveness of proposed method is proved.

Using Bayesian network and Intuitionistic fuzzy Analytic Hierarchy Process to assess the risk of water inrush from fault in subsea tunnel

  • Song, Qian;Xue, Yiguo;Li, Guangkun;Su, Maoxin;Qiu, Daohong;Kong, Fanmeng;Zhou, Binghua
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제27권6호
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    • pp.605-614
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    • 2021
  • Water inrush from fault is one of the most severe hazards during tunnel excavation. However, the traditional evaluation methods are deficient in both quantitative evaluation and uncertainty handling. In this paper, a comprehensive methodology method combined intuitionistic fuzzy AHP with a Bayesian network for the risk assessment of water inrush from fault in the subsea tunnel was proposed. Through the intuitionistic fuzzy analytic hierarchy process to replace the traditional expert scoring method to determine the prior probability of the node in the Bayesian network. After the field data is normalized, it is classified according to the data range. Then, using obtained results into the Bayesian network, conduct a risk assessment with field data which have processed of water inrush disaster on the tunnel. Simultaneously, a sensitivity analysis technique was utilized to investigate each factor's contribution rate to determine the most critical factor affecting tunnel water inrush risk. Taking Qingdao Kiaochow Bay Tunnel as an example, by predictive analysis of fifteen fault zones, thirteen of them are consistent with the actual situation which shows that the IFAHP-Bayesian Network method is feasible and applicable. Through sensitivity analysis, it is shown that the Fissure development and Apparent resistivity are more critical comparing than other factor especially the Permeability coefficient and Fault dip. The method can provide planners and engineers with adequate decision-making support, which is vital to prevent and control tunnel water inrush.

A Matrix-Based Genetic Algorithm for Structure Learning of Bayesian Networks

  • Ko, Song;Kim, Dae-Won;Kang, Bo-Yeong
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제11권3호
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    • pp.135-142
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    • 2011
  • Unlike using the sequence-based representation for a chromosome in previous genetic algorithms for Bayesian structure learning, we proposed a matrix representation-based genetic algorithm. Since a good chromosome representation helps us to develop efficient genetic operators that maintain a functional link between parents and their offspring, we represent a chromosome as a matrix that is a general and intuitive data structure for a directed acyclic graph(DAG), Bayesian network structure. This matrix-based genetic algorithm enables us to develop genetic operators more efficient for structuring Bayesian network: a probability matrix and a transpose-based mutation operator to inherit a structure with the correct edge direction and enhance the diversity of the offspring. To show the outstanding performance of the proposed method, we analyzed the performance between two well-known genetic algorithms and the proposed method using two Bayesian network scoring measures.

인과관계 지식 모델링을 위한 퍼지인식도와 베이지안 신뢰 네트워크의 비교 연구 (Fuzzy Cognitive Map and Bayesian Belief Network for Causal Knowledge Engineering: A Comparative Study)

  • ;김경윤;양형정;김수형;김정식
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제15B권2호
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    • pp.147-158
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    • 2008
  • 본 논문에서는 인과관계 지식의 표현과 추론에 가장 대표적으로 사용되는 퍼지인식도(FCM, Fuzzy Cognitive Map)와 베이지안 신뢰 네트워크(BBN, Bayesian Belief Network)를 구조적으로 분석한다. 퍼지인식도와 베이지안 신뢰 네트워크는 의사 결정을 지원하는데 중요한 인과관계 지식을 표현하고 추론하는데 사용되는 가장 대표적인 프레임워크이지만 인과관계 지식응용 영역에서 두 프레임워크의 역할에 대한 구조적 비교 연구는 이루어지지 않고 있다. 본 논문에서는 두 프레임워크의 구조적 비교를 통해 퍼지인식도와 베이지안 신뢰 네트워크의 중요한 특징들을 추출하고, 이를 통해 인과 지식 공학에서 어떻게 퍼지 인식도와 베이지안 신뢰 네트워크가 이용되어야 하는지를 보인다. 인과관계 지식의 표현과 추론의 과정을 평가하는데 비교 평가를 위한 항목으로서 본 논문에서는 사용성, 표현력, 추론능력, 정형화와 완결성이 사용되었다.

Context Aware System based on Bayesian Network driven Context Reasoning and Ontology Context Modeling

  • Ko, Kwang-Eun;Sim, Kwee-Bo
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제8권4호
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    • pp.254-259
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    • 2008
  • Uncertainty of result of context awareness always exists in any context-awareness computing. This falling-off in accuracy of context awareness result is mostly caused by the imperfectness and incompleteness of sensed data, because of this reasons, we must improve the accuracy of context awareness. In this article, we propose a novel approach to model the uncertain context by using ontology and context reasoning method based on Bayesian Network. Our context aware processing is divided into two parts; context modeling and context reasoning. The context modeling is based on ontology for facilitating knowledge reuse and sharing. The ontology facilitates the share and reuse of information over similar domains of not only the logical knowledge but also the uncertain knowledge. Also the ontology can be used to structure learning for Bayesian network. The context reasoning is based on Bayesian Networks for probabilistic inference to solve the uncertain reasoning in context-aware processing problem in a flexible and adaptive situation.

베이지안 네트워크를 이용한 Fuzzy-AHP 기반 모바일 게임 추천 시스템 (Fuzzy-AHP Based Mobile Games Recommendation System Using Bayesian Network)

  • 오재택;이상용
    • 디지털융복합연구
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    • 제15권4호
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    • pp.461-468
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    • 2017
  • 현재 제공되고 있는 모바일 게임 추천 시스템들은 실제 사용자가 선호하는 게임에 대한 패턴을 추천하는지, 아니면 단순히 관심 정도의 패턴을 추천하는지 알 수 없어 사용자의 주관적인 선호도를 직접적으로 알 수 없다는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위하여 사용자들의 주관적인 선호도를 직접적으로 반영한 계층적 분석 방법(Analytic Hierarchy Process, AHP) 기반 모바일 게임 추천 시스템을 개발하였지만, 사용자들이 선호하는 항목에 대한 척도가 같다고 할지라도 선호하는 정도까지 동일하다고 볼 수 없다는 문제가 발생하였다. 본 연구에서는 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 Fuzzy-AHP 기법의 삼각 퍼지 수(Triangular Fuzzy Numbers)와 베이지안 네트워크에서 평가 항목의 독립성을 적용한 모바일 게임 추천 시스템을 구현하였다. 그 결과 본 연구에서 제안한 추천 시스템이 기존의 시스템과 비교하여 볼 때 추천 결과의 정확도 및 사용자의 만족도가 가장 높은 것을 확인할 수 있었다.

FCM 이산화를 이용한 스마트 홈에서 행동 모델링 (Intelligent Modeling of User Behavior based on FCM Quantization for Smart home)

  • 정우용;이제헌;윤숙현;조영완;김은태
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.542-546
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    • 2007
  • In the vision of ubiquitous computing environment, smart objects would communicate each other and provide many kinds of information about user and their surroundings in the home. This information enables smart objects to recognize context and to provide active and convenient services to the customers. However in most cases, context-aware services are available only with expert systems. In this paper, we present generalized activity recognition application in the smart home based on a naive Bayesian network(BN) and fuzzy clustering. We quantize continuous sensor data with fuzzy c-means clustering to simplify and reduce BN's conditional probability table size. And we apply mutual information to learn the BN structure efficiently. We show that this system can recognize user activities about 80% accuracy in the web based virtual smart home.

베이지안 네트워크에 기반한 스마트 홈에서의 상황인식 기법개발 (Context-aware application for smart home based on Bayesian network)

  • 정우용;김은태;김동연
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2006년도 추계학술대회 학술발표 논문집 제16권 제2호
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    • pp.340-343
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    • 2006
  • 본 논문은 스마트 홈에서 베이지안 네트워크에 기반을 둔 보편성을 가지는 상황인식 시스템의 구현방법을 제안한다. 상호정보를 사용하여 베이지안 네트워크의 구조 학습을 하고, 보다 효율적인 데이터 처리를 위해서 퍼지 클러스터링을 사용하는 방법을 도입한다. 마지막으로 시뮬레이터를 통하여 자료 취득 및 상황인식의 결과를 보인다.

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