• 제목/요약/키워드: Mahalanobis-Taguchi System

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S-MTS를 이용한 강판의 표면 결함 진단 (Steel Plate Faults Diagnosis with S-MTS)

  • 김준영;차재민;신중욱;염충섭
    • 지능정보연구
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    • 제23권1호
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    • pp.47-67
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    • 2017
  • 강판 표면 결함은 강판의 품질과 가격을 결정하는 중요한 요인 중 하나로, 많은 철강 업체는 그동안 검사자의 육안으로 강판 표면 결함을 확인해왔다. 그러나 시각에 의존한 검사는 통상 30% 이상의 판단 오류가 발생함에 따라 검사 신뢰도가 낮은 문제점을 갖고 있다. 따라서 본 연구는 Simultaneous MTS (S-MTS) 알고리즘을 적용하여 보다 지능적이고 높은 정확도를 갖는 새로운 강판 표면 결함 진단 시스템을 제안하였다. S-MTS 알고리즘은 단일 클래스 분류에는 효과적이지만 다중 클래스 분류에서 정확도가 떨어지는 기존 마할라노비스 다구찌시스템 알고리즘(Mahalanobis Taguchi System; MTS)의 문제점을 해결한 새로운 알고리즘이다. 강판 표면 결함 진단은 대표적인 다중 클래스 분류 문제에 해당하므로, 강판 표면 결함 진단 시스템 구축을 위해 본 연구에서는 S-MTS 알고리즘을 채택하였다. 강판 표면 결함 진단 시스템 개발은 S-MTS 알고리즘에 따라 다음과 같이 진행하였다. 첫째, 각 강판 표면 결함 별로 개별적인 참조 그룹 마할라노비스 공간(Mahalanobis Space; MS)을 구축하였다. 둘째, 구축된 참조 그룹 MS를 기반으로 비교 그룹 마할라노비스 거리(Mahalanobis Distance; MD)를 계산한 후 최소 MD를 갖는 강판 표면 결함을 비교 그룹의 강판 표면 결함으로 판단하였다. 셋째, 강판 표면 결함을 분류하는 데 있어 결함 간의 차이점을 명확하게 해주는 예측 능력이 높은 변수를 파악하였다. 넷째, 예측 능력이 높은 변수만을 이용해 강판 표면 결함 분류를 재수행함으로써 최종적인 강판 표면 결함 진단 시스템을 구축한다. 이와 같은 과정을 통해 구축한 S-MTS 기반 강판 표면 결함 진단 시스템의 정확도는 90.79%로, 이는 기존 검사 방법에 비해 매우 높은 정확도를 갖는 유용한 방법임을 보여준다. 추후 연구에서는 본 연구를 통해 개발된 시스템을 현장 적용하여, 실제 효과성을 검증할 필요가 있다.

Classification of Imbalanced Data Based on MTS-CBPSO Method: A Case Study of Financial Distress Prediction

  • Gu, Yuping;Cheng, Longsheng;Chang, Zhipeng
    • Journal of Information Processing Systems
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    • 제15권3호
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    • pp.682-693
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    • 2019
  • The traditional classification methods mostly assume that the data for class distribution is balanced, while imbalanced data is widely found in the real world. So it is important to solve the problem of classification with imbalanced data. In Mahalanobis-Taguchi system (MTS) algorithm, data classification model is constructed with the reference space and measurement reference scale which is come from a single normal group, and thus it is suitable to handle the imbalanced data problem. In this paper, an improved method of MTS-CBPSO is constructed by introducing the chaotic mapping and binary particle swarm optimization algorithm instead of orthogonal array and signal-to-noise ratio (SNR) to select the valid variables, in which G-means, F-measure, dimensionality reduction are regarded as the classification optimization target. This proposed method is also applied to the financial distress prediction of Chinese listed companies. Compared with the traditional MTS and the common classification methods such as SVM, C4.5, k-NN, it is showed that the MTS-CBPSO method has better result of prediction accuracy and dimensionality reduction.

MTS 기법을 이용한 회전기기의 이상진단 (A Fault Diagnosis on the Rotating Machinery Using MTS)

  • 박원식;이해진;이정윤;김동섭;오재응
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2007년도 추계학술대회논문집
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    • pp.770-773
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    • 2007
  • As higher reliability and accuracy on production facilities are required to detect incipient faults, a diagnostic system for predictive maintenance of the facility is highly recommended. In this paper, it presents a study on the application of vibration signals to diagnose faults for a Rotating Machinery using the Mahalanobis Distance-Taguchi System. RMS, Crest Factor and Kurtosis that is known as the Statistical Methods and the spectrum analysis are used to diagnose faults as parameters of Mahalanobis distance.

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MTS 기법을 이용한 회전기기의 이상진단 (A Fault Diagnosis on the Rotating Machinery Using MTS)

  • 박상길;박원식;이유엽;김동섭;오재응
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제18권6호
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    • pp.619-623
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    • 2008
  • As higher reliability and accuracy on production facilities are required to detect incipient faults, a diagnostic system for predictive maintenance of the facility is highly recommended. In this paper, it presents a study on the application of vibration signals to diagnose faults for a rotating machinery using the Mahalanobis distance-Taguchi system. RMS, crest factor and Kurtosis that is known as the statistical methods and the spectrum analysis are used to diagnose faults as parameters of Mahalanobis distance.

데이터 분포특성을 이용한 다목적함수 최적화 알고리즘 개발 (Development of a Multiobjective Optimization Algorithm Using Data Distribution Characteristics)

  • 황인진;박경진
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권12호
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    • pp.1793-1803
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    • 2010
  • 가중치법이나 목표계획법을 이용하여 다목적함수 최적화를 수행할 때 설계자는 각 함수에 적절한 가중치나 목표값을 설정해 주어야 한다. 하지만 파라미터를 잘못 설정하게 되면 파레토 최적해를 얻지못하기 때문에 이는 설계자에게 큰 부담이 된다. 최근에 데이터의 분포특성만을 이용하여 데이터의 평균과 함수 사이의 거리를 표현하는 마하라노비스 거리(MD)를 최소화하는 MTS기법이 개발되었다. 이 방법은 파라미터를 설정하지 않아도 되는 장점이 있지만 최적해가 참고데이터의 평균으로 수렴하는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 방향성이 없는 기존의 MD에 방향성을 부여한 새로운 거리 척도인 SMD를 제안하였다. 그리고 SMD법이 계산과정에서 각 함수의 가중치를 자동으로 반영하고 평균에서 가장 멀리 위치한 한 점을 항상 파레토 최적해로 제공한다는 것을 2개의 단순예제를 통해 검증하였다.

공정변수를 갖는 혼합물 실험에서 모형선택의 한 방법 (A Note on Model Selection in Mixture Experiments with Process Variables)

  • 김정일
    • 응용통계연구
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    • 제26권1호
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    • pp.201-208
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    • 2013
  • 이 논문에서는 공정변수를 갖는 혼합물 실험에 대하여 적절한 모형을 선택하는 한 방법으로 혼합물 성분의 공선성에 로버스트한 성질을 갖는 마할라노비스-다구찌 시스템을 활용한 전략을 소개한다. 여러 문헌에서 언급된 3개의 혼합물 성분과 2개의 공정변수를 갖는 제빵 실험 사례를 대상으로 이 전략적 방법을 적용하여 적절한 모형을 선택하였다.