• 제목/요약/키워드: Learning Automata

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Master ADU 전략 수립을 위한 유전자 알고리즘과 셀룰라 오토마타 혼합 학습 (Learning by combining Genetic Algorithm and Cellular Automata to plan Master ADU Strategy)

  • 윤효근;이상용
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2004년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제14권 제1호
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    • pp.261-264
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    • 2004
  • 컴퓨터 전략 시뮬레이션 게임 설계에서는 Master ADU(Artificial Decision Unit)의 전략 수립을 위한 방법으로 다양한 기법들이 연구되고 있다. 특히 한정된 자원 하에서 게임을 사실적이고 지적인 기능을 구현하기 위해 치팅(Cheating)을 활용하거나 간단한 인공지능 기법이 적용되고 있다. 하지만 이 기법들은 사용자 적응성 및 전략 수립의 단순성을 야기하는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 전략 시뮬레이션 게임의 전략 수립 에이전트인 Master ADU(Artificial Decision Unit)를 위하여 셀룰라 오토마타의 초기 규칙 생성에 유전자 알고리즘의 교배 및 돌연변이, 적합도 평가를 거친 유전자 형을 적용한 혼합형 전략 수립 기법을 제안한다 이 기법은 ADU가 적합한 유전자 형을 생산 및 선택하여 사용자에 대해 적극적으로 학습할 수 있었다.

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복합 유전자 알고리즘에서의 국부 탐색을 위한 셀룰러 학습 전략 (A Cellular Learning Strategy for Local Search in Hybrid Genetic Algorithms)

  • 고명숙;길준민
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제28권9호
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    • pp.669-680
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    • 2001
  • 유전자 알고리즘(GA:Genetic Algorithm)은 최적화 문제를 풀기 위해 생물학적 진화(evolution) 과정을 모방한 최적화 알고리즘이다. 유전자 알고리즘은 복잡한 상태 공간에서 최적 해를 찾기 위해 전통적인 최적화 기법과는 달리 유향적 임의 탐색을 행한다. 학습에 해당하는 국부 탐색(local search)을 유전적 알고리즘은 exploration 탐색과 exploitation 탐색의 균형을 유지시켜 줄 수 있는 한 방법이다. 모집단 내의 각 개체가 진화 과정 중에 학습한 유전적 특질들은 그 다음 세대에서 되물림 되며 이러한 학습(learning) 과정을 유전자 알고리즘과 결합시킴으로써 탐색 속도의 향상을 기대할 수 있다. 이 논문에서는 함수 최적화를 위해 속도를 개선한 셀룰러 학습을 기반으로 하는 유전자 알고리즘을 제안한다. 제안하는 셀룰러 학습 전략은 셀룰러 오토마타의 주기성과 수렴성을 기반으로 하며, 유기체가 그 개체의 생명 주기의 한 세대에서 얻게되는 지식과 경험들을 자손에게 전달한다는 이론을 바탕으로 한다. 제안한 셀룰러 학습 전략의 효율을 기존의 복합 유전자 알고리즘에서의 라마키안 진화 및 볼드윈 효과와 비교하였다. 다양한 테스트 베드 함수에 대한 실험을 통하여 셀룰러 학습에 의한 개체의 국부적 향상이 전체적인 성능 향상에 기여함을 알 수 있었고 제안한 학습 전략이 기존의 방법보다 더 빨리 전역 최적 해를 찾을 수 있음을 증명하였다.

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A Flexible Network Access Scheme for M2M Communications in Heterogeneous Wireless Networks

  • Tian, Hui;Xie, Wei;Xu, Youyun;Xu, Kui;Han, Peng
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제9권10호
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    • pp.3789-3809
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    • 2015
  • In this paper, we deal with the problem of M2M gateways' network selection for different types of M2M traffic in heterogeneous wireless networks. Based on the difference in traffic's quality of service (QoS) requirements, the M2M traffic produced by various applications is mainly classified as two categories: flexible traffic and rigid traffic. Then, game theory is adopted to solve the problem of network-channel selection with the coexistence of flexible and rigid traffic, named as flexible network access (FNA). We prove the formulated discrete game is a potential game. The existence and feasibility of the Nash equilibrium (NE) of the proposed game are also analyzed. Then, an iterative algorithm based on optimal reaction criterion and a distributed algorithm with limited feedback based on learning automata are presented to obtain the NE of the proposed game. In simulations, the proposed iterative algorithm can achieve a near optimal sum utility of whole network with low complexity compared to the exhaustive search. In addition, the simulation results show that our proposed algorithms outperform existing methods in terms of sum utility and load balance.

셀룰라 신경회로망의 연상메모리를 이용한 영상 패턴의 분류 및 인식방법 (Image Pattern Classification and Recognition by Using the Associative Memory with Cellular Neural Networks)

  • 신윤철;박용훈;강훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.154-162
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    • 2003
  • 셀룰라 신경회로망의 연상 메모리를 이용하여 시각적인 입력 데이터의 연산을 통하여 영상 패턴의 분류와 인식을 수행한다. 셀룰라 신경회로망은 일반적인 신경회로망과 같이 비선형 데이터의 실시간 처리가 가능하고, 세포자동자와 같이 이 격자구조의 셀로 이루어져 인접한 셀과 직접 정보를 주고받는다. 응용 분야로는 최적화, 선형/비선형화, 연상 메모리, 패턴인식, 컴퓨터 비전 등에 적용할 수 있다. 영상의 이미지 픽셀을 셀룰라 신경회로망의 셀에 대응하여 전체 이미지 영상을 모든 셀룰라 신경회로망의 셀에서 동시에 병렬로 처리할 수 있어 2-D 이미지 처리에 적합하다. 본 논문은 셀룰라 신경회로망에 의한 연상 메모리 구조를 설계하고, 학습된 하중값 메모리에서 가장 적당한 하중값을 선택하여 학습된 영상과 정확히 일치하는 출력을 얻는 방법을 제시한다. 학습을 통한 연상 메모리 구현에는 각각의 뉴런에서 일정하지 않은 다른 템플릿을 사용한다. 각각의 템플릿은 뉴런들 간의 연결 하중값을 나타내고 학습에 따라 갱신된다. 학습방법으로는 템플릿 하중값 학습에 뉴런들 간의 연결 하중값을 조정하는 가장 단순한 규칙인 Hebb의 학습방법이 사용되었고 분류값 학습에 LMS 알고리즘이 사용되었다.