• 제목/요약/키워드: Handwritten Data

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가변 출력층 구조의 경쟁학습 신경회로망을 이용한 패턴인식 (Pattern recognition using competitive learning neural network with changeable output layer)

  • 정성엽;조성원
    • 전자공학회논문지B
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    • 제33B권2호
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    • pp.159-167
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    • 1996
  • In this paper, a new competitive learning algorithm called dynamic competitive learning (DCL) is presented. DCL is a supervised learning mehtod that dynamically generates output neuraons and nitializes weight vectors from training patterns. It introduces a new parameter called LOG (limit of garde) to decide whether or not an output neuron is created. In other words, if there exist some neurons in the province of LOG that classify the input vector correctly, then DCL adjusts the weight vector for the neuraon which has the minimum grade. Otherwise, it produces a new output neuron using the given input vector. It is largely learning is not limited only to the winner and the output neurons are dynamically generated int he trining process. In addition, the proposed algorithm has a small number of parameters. Which are easy to be determined and applied to the real problems. Experimental results for patterns recognition of remote sensing data and handwritten numeral data indicate the superiority of dCL in comparison to the conventional competitive learning methods.

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신경망 및 통계적 방법에 의한 클러스터링 성능평가 (A Study on Performance Evaluation of Clustering Algorithms using Neural and Statistical Method)

  • 윤석환;민준영;신용백
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제19권37호
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    • pp.41-51
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    • 1996
  • This paper evaluates the clustering performance of a neural network and a statistical method. Algorithms which are used in this paper are the GLVQ(Generalized Learning vector Quantization) for a neural method and the k-means algorithm fer a statistical clustering method. For comparison of two methods, we calculate the Rand's c statistics. As a result, the mean of c value obtained with the GLVQ is higher than that obtained with the k-means algorithm, while standard deviation of c value is lower. Experimental data sets were the Fisher's IRIS data and patterns extracted from handwritten numerals.

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RAM 기반 신경망을 이용한 필기체 숫자 분류 연구 (A Study on Handwritten Digit Categorization of RAM-based Neural Network)

  • 박상무;강만모;엄성훈
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.201-207
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    • 2012
  • RAM 기반 신경망은 2진 신경망(Binary Neural Network, BNN)에 복수개의 정보 저장 비트를 두어 교육의 반복 횟수를 누적하도록 구성된 가중치를 가지지 않는(weightless) 신경회로망으로서 한 번의 교육만으로 학습이 이루어지는 효율성이 뛰어난 신경회로망이다. 지도 학습에 기반을 둔 RAM 기반 신경망은 패턴 인식 분야에는 우수한 성능을 보이는 반면, 비지도 학습에 의해 패턴을 구분해야 하는 범주화 연구에는 적합하지 않은 모델로 분류된다. 본 논문에서는 비지도 학습 알고리즘을 제안하여 RAM 기반 신경망으로 패턴 범주화를 수행한다. 제안된 비지도 학습 알고리즘에 의해 RAM 기반 신경망은 입력 패턴에 따라 자율 학습하여 스스로 범주를 생성할 수 있으며, 이를 통해 RAM 기반 신경망이 지도 학습과 비지도 학습이 모두 가능한 복합 모델임을 증명한다. 실험에 사용한 학습 패턴으로는 0에서 9까지의 오프라인 필기체 숫자로 구성된 MNIST 데이터베이스를 사용하였다.

구조적 특징 분석기를 이용한 무제약 필기 숫자 인식기의 결합 (A Combination Method of Unconstrained Handwritten Numerals Recognizers Using Strutural Feature Analyzer)

  • 김원우;백종현;이관용;변혜란;이일병
    • 인지과학
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    • 제7권1호
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    • pp.37-56
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    • 1996
  • 본 논문에서는 구조적 특징분석을 이용한 무제약 필기 숫자의 검증기를 개발하고 이를 다중 인식기의 결합 알고리즘으로 사용하는 방법을 제안한다.일반적인 다중 인식기 결합은 학습이나 확률적 방법을 주로 사용하고 입력 영상의 구조적 특징에 대해서는 전혀 고려하지 않기 때문에 인간이 명백히 판단할 수 있는 숫자임에도 불구하고 인식기의 특성에 따라 오인식을 할 수 있다.이런 약점을 보완하기 위하여 자주 혼동되는 숫자쌍에 대하여 구조적 특징을 비교 분석하여 판단하는 일대일 검증기를 구현하고 이를 인식기의 결합에 적용한다.검증을 위한 구조적 특징으로는 윤곽선,방향코드,다각형 근사와 수직/수평 영교차 횟수 등이 있다.제안하는 방법의 성능 평가를 위한 실험은 CENPARMI숫자 데이터를 사용하였으며, 실험 결과 전체 신뢰도는 97.95%를 얻었고 또한 일반적인 결합 알고리즘에서 발생할 수 있는 오인식 요소들이 제거됨을 확인할 수있었다.

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다중 동적 위상보존 자기구성 지도의 결합을 통한 필기숫자 데이타의 분류율 향상 (Improvement of Classification Rate of Handwritten Digits by Combining Multiple Dynamic Topology-Preserving Self-Organizing Maps)

  • 김현돈;조성배
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제28권12호
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    • pp.875-884
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    • 2001
  • 자기 구성지도는 데이타 시각화, 위상보존 매핑 등의 분야에서 널리 사용되고 있지만. 학습이 되기 전에 위상을 미리 고정시켜야 하기 때문에 실제 문제에 적용하기 어렵다는 것과 클러스터링 능력에 비해 분류율이 낮다는 결점이 있다. 이를 해결하기 위해서 자기구성 지도의 출력 노드를 동적으로 분화하고 분화된 노드를 파습하는 동적 위상보존 사기구성 지도를 제안하고, 이를 다중 결합함으로써 분류율을 향상 시켰다. 동적 위상보존 자기구성 지도의 결함 방법으로는 자기구성 지도의 K개 노드가 출격을 내도록하는 K-Winner 방법 및 K-Winner+ 가중치 방법이 제안되었는데, 이는 다수결 투표, 가중치, BKS, Byayesian, Borda, Condorect, 신뢰값 합산 등의 기존 결합 방법보다도 우수한 결과를 나타내었다. 동적 위상보존 자기 구성 지도를 통해서 위상을 고정 시켜야 하는 결점을 해결할 수 있었고. 서로 다른 특징으로 학습된 동적 위상보존 자기구성 지도들을 결합하여 분류 능력을 향상시킬 수 있었다. 필기 숫자데이타로. 실험한 결과, 제안한 방법이 자기구성 지도의 결점을 효과적으로 해결하여 98.1% 의 높은 인식률을 보였다.

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방사형 기저함수 신경회로망 기반 숫자 인식 시스템의 설계 : 전처리 알고리즘을 이용한 인식성능의 비교연구 (Design of Digits Recognition System Based on RBFNNs : A Comparative Study of Pre-processing Algorithms)

  • 김은후;김봉연;오성권
    • 전기학회논문지
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    • 제66권2호
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    • pp.416-424
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    • 2017
  • In this study, we propose a design of digits recognition system based on RBFNNs through a comparative study of pre-processing algorithms in order to recognize digits in handwritten. Histogram of Oriented Gradient(HOG) is used to get the features of digits in the proposed digits recognition system. In the pre-processing part, a dimensional reduction is executed by using Principal Component Analysis(PCA) and (2D)2PCA which are widely adopted methods in order to minimize a loss of the information during the reduction process of feature space. Also, The architecture of radial basis function neural networks consists of three functional modules such as condition, conclusion, and inference part. In the condition part, the input space is partitioned with the use of fuzzy clustering realized by means of the Fuzzy C-Means algorithm. Also, it is used instead of gaussian function to consider the characteristic of input data. In the conclusion part, the connection weights are used as the extended type of polynomial expression such as constant, linear, quadratic and modified quadratic. By using MNIST handwritten digit benchmarking database, experimental results show the effectiveness and efficiency of proposed digit recognition system when compared with other studies.

The classified method for overlapping data

  • Kruatrachue, Boontee;Warunsin, Kulwarun;Siriboon, Kritawan
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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    • pp.2037-2040
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    • 2004
  • In this paper we introduce a new prototype based classifiers for overlapping data, where training pattern can be overlap on the feature space. The proposed classifier is based on the prototype from neural network classifier (NNC)[1] for overlap data. The method automatically chooses the initial center and two radiuses for each class. The center is used as a mean representative of training data for each class. The unclassified pattern is classified by measure distance from the class center. If the distance is in the lower (shorter radius) the unknown pattern has the high percentage of being in this class. If the distance is between the lower and upper (further radius), the pattern has the probability of being in this class or others. But if the distance is outside the upper, the pattern is not in this class. We borrow the words upper and lower from the rough set to represent the region of certainty [3]. The training algorithm to find number of cluster and their parameters (center, lower, upper) is presented. The clustering result is tested using patterns from Thai handwritten letter and the clustering result is very similar to human eyes clustering.

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RAM 기반 신경망의 비지도 학습에 관한 연구 (A Study on Unsupervised Learning Method of RAM-based Neural Net)

  • 박상무;김성진;이동형;이수동;옥철영
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.31-38
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    • 2011
  • RAM 기반 3-D 신경망은 2진 신경망(Binary Neural Network, BNN)에 복수개의 정보 저장 비트를 두어 교육의 반복 횟수를 누적하도록 구성된 가중치를 가지지 않는 신경회로망으로서 한 번의 교육만으로 학습이 이루어지는 효율성이 뛰어난 신경회로망이다. MRD(Maximum Response Detector) 기법을 이용한 3-D 신경망의 인식 방법은 지도 학습에 기반을 둔 것으로서 학습을 통해 신경망 스스로가 범주를 구분할 수 없으며 잘 구분된 범주의 학습 데이터를 통해서만 성능을 발휘할 수 있다. 본 논문에서는 기존 3-D 신경 회로망에 학습 데이터의 구분 없이 신경망 자체가 입력 패턴에 따라 학습하여 범주를 구분하는 비지도 학습 알고리즘을 제안한다. 제안된 비지도 학습 알고리즘에 의해 신경회로망은 판별자의 수를 스스로 조절할 수 있는 구조를 가지게 되며 이는 망의 유연한 확장성을 보장한다. 0에서 9까지의 다중 패턴으로 구성된 오프라인 필기체 숫자를 무작위로 추출하여 학습 패턴으로 인식 실험을 수행하였으며 실험을 통해 신경망이 스스로 비지도 학습에 의해 판별자의 수를 결정하게 되며 이것은 신경망이 각각의 필기체 숫자에 대한 개념을 가지게 되는 것으로 해석할 수 있다.

퍼지 RBFNNs와 증분형 주성분 분석법으로 실현된 숫자 인식 시스템의 설계 (Design of Digit Recognition System Realized with the Aid of Fuzzy RBFNNs and Incremental-PCA)

  • 김봉연;오성권;김진율
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제26권1호
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    • pp.56-63
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    • 2016
  • 본 연구에서는 퍼지 RBFNNs과 증분형 주성분 분석법으로 실현된 숫자인식 시스템의 설계를 소개한다. 주성분 분석법은 차원축소를 위해 사용되는 알고리즘으로 학습데이터의 차원 수가 고차원이거나 데이터의 양이 많을 때 특징 추출을 위한 많은 계산 시간을 필요로 한다. 따라서 고차원 데이터의 효율적인 차원축소와 점진적인 학습을 위해 증분형 주성분분석법을 적용하는 방법을 제안한다. 방사형 기저함수 신경회로망의 구조는 조건부, 결론부, 추론부의 3가지 기능적 모듈로서 구분이 가능하다. 조건부에서는 FCM 클러스터링 알고리즘의 도움으로 실현된 퍼지 클러스터링의 사용으로 입력 공간을 분할한다. 또한 가우시안 함수 대신 FCM(Fuzzy C-Means)클러스터링 알고리즘의 멤버쉽 값을 사용함으로써 입력 데이터의 특성을 좀 더 잘 반영할 수 있도록 개선하였으며, 결론부에서 연결가중치는 상수항에서 일차식과 이차식, 그리고 변형된 이차식과 같은 다항식의 형태로 확장하여 사용한다. 실험 결과는 공인 숫자 데이터인 MNIST 필기체 숫자 데이터를 사용하여 제안된 숫자 인식 시스템의 효율성을 다른 연구와의 비교를 통해 입증한다.

글씨쓰기 명료도 평가의 정량적 영상처리 분석 (Quantitative image processing analysis for handwriting legibility evaluation)

  • 김은빈;이초희;김은영;이언석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권7호
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    • pp.158-165
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    • 2019
  • 선수능력의 발달 미흡과 신경학적 손상으로 인해 나타나는 쓰기 장애는 의미전달의 혼동을 줄 수 있고 가독성이 떨어지며 학습, 사회정서 문제 유발 가능성이 높다. 이에 문제 파악과 적시 개입을 위한 평가가 요구되고 있지만 임상에서는 수기에 의한 채점 방식을 채택하며 주관적인 평가에 따른 오류 가능성이 발생한다. 본 연구는 성인의 오프라인 필기체 문자를 영상처리를 통해 글자의 크기비율, 위치를 데이터화 하고 정량화 하며 수기 채점방식과의 비교, 분석을 통해 보다 객관적이고 정확하게 쓰기 수행을 평가하고자 하였다. 2018년 11월 12일부터 16일까지 신경학적 손상이 없는 성인 20명을 채택하여 10단어, 2 문장 자극을 평소 쓰기 습관을 유지한 후 연필을 사용해 따라 쓰며 쓰기 검사 데이터를 수집하였다. 본 연구에서 개발한 글씨 측정 알고리즘 결과 단어의 높이가 폭에 비해 1.2배 정도 크고 왼쪽 아래로 치우치는 경향을 보였으며 평균 9mm의 간격을 두고 띄어 썼다. Paired T test를 통한 수기와 본 시스템의 분석결과, 단어 검사와 문장 2의 검사는 고도의 상관관계를 보여 추후 검사 도구로써의 가능성을 보였다. 본 연구는 성인의 오프라인 필기체 문자를 영상처리를 통해 보다 객관적이고 정확하게 쓰기 수행을 평가하였으며 수행 규준을 위한 예비자료를 제공하였다. 향후 다양한 연령대의 쓰기 진단의 기초 자료로 제시될 수 있으며 아동의 경우 쓰기 장애 개입에 깊이 있게 활용될 수 있을 것이다.