• Title/Summary/Keyword: fuzzy granulation

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Efficient Extraction of Hierarchically Structured Rules Using Rough Sets

  • Lee, Chul-Heui;Seo, Seon-Hak
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • v.4 no.2
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    • pp.205-210
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    • 2004
  • This paper deals with rule extraction from data using rough set theory. We construct the rule base in a hierarchical granulation structure by applying core as a classification criteria at each level. When more than one core exist, the coverage is used for the selection of an appropriate one among them to increase the classification rate and accuracy. In Addition, a probabilistic approach is suggested so that the partially useful information included in inconsistent data can be contributed to knowledge reduction in order to decrease the effect of the uncertainty or vagueness of data. As a result, the proposed method yields more proper and efficient rule base in compatability and size. The simulation result shows that it gives a good performance in spite of very simple rules and short conditionals.

Hybrid Fuzzy Neural Networks by Means of Information Granulation and Genetic Optimization and Its Application to Software Process

  • Park, Byoung-Jun;Oh, Sung-Kwun;Lee, Young-Il
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • v.7 no.2
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    • pp.132-137
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    • 2007
  • Experimental software data capturing the essence of software projects (expressed e.g., in terms of their complexity and development time) have been a subject of intensive modeling. In this study, we introduce a new category of Hybrid Fuzzy Neural Networks (gHFNN) and discuss their comprehensive design methodology. The gHFNN architecture results from highly synergistic linkages between Fuzzy Neural Networks (FNN) and Polynomial Neural Networks (PNN). We develop a rule-based model consisting of a number of "if-then" statements whose antecedents are formed in the input space and linked with the consequents (conclusion pats) formed in the output space. In this framework, FNNs contribute to the formation of the premise part of the overall network structure of the gHFNN. The consequences of the rules are designed with the aid of genetically endowed PNNs. The experiments reported in this study deal with well-known software data such as the NASA dataset. In comparison with the previously discussed approaches, the proposed self-organizing networks are more accurate and yield significant generalization abilities.

Design of Feed-Forward Fuzzy Set-based Neural Networks Using Symbolic Encoding and Information Granulation (기호코딩 및 정보입자를 이용한 전방향 퍼지 집합 기반 뉴럴네트워크의 설계)

  • Lee, In-Tae;Oh, Sung-Kwun;Kim, Hyun-Ki
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2006.07d
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    • pp.2089-2090
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    • 2006
  • 본 논문은 기호 코딩 및 정보입자를 이용한 유전자 알고리즘의 전방향 퍼지 집합 기반 뉴럴네트워크 (Information Granules and Symbolic Encoding-based Fuzzy Set Polynomial Neural Networks ; IG and SE based FSPNN)의 모델 설계를 제안한다. 기존 퍼지 집합기반 다항식 뉴럴네트워크(FSPNN)의 구조 최적화를 위해 이진코딩을 사용하였다. 그러나 이진코딩에서 스트링의 길이가 길면 길수록 인접한 두 수 사이에 발생하는 급격한 비트 차이라는 해밍절벽이 발생하였다. 이에 제안된 모델에서는 해밍절벽의 문제를 해결하기 위해 기호코딩을 사용하였다. 제안된 모델은 각 입력에 대해 MFs의 개수 만큼 규칙을 생성하는 Fuzzy 집합기반 다항식 뉴럴네트워크(FSPNN)를 그대로 사용한다. 그리고 IG based gFSPNN의 평가을 위해 실험적 예제를 통하여 제안된 모델의 성능 및 근사화 능력의 우수함을 보인다.

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Optimal Design of Fuzzy Relation-based Fuzzy Inference Systems with Information Granulation (정보 Granules에 의한 퍼지 관계 기반 퍼지 추론 시스템의 최적 설계)

  • 박건준;김현기;오성권
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2004.10a
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    • pp.467-470
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    • 2004
  • 퍼지모델은 주로 경험적 방법에 의해 추출되기 때문에 보다 구체적이고 체계적인 방법에 의한 동정 및 최적화 될 필요성이 요구된다. 일반적으로, 정보 granules는 근접성, 유사성 또는 기능성 등에 인하여 서로 결합되는 요소(특히, 수치 데이터)의 실체이다. 본 논문에서는 비선형 시스템의 퍼지모델을 위해 정보 granules에 의한 퍼지 관계 기반 퍼지 추론 시스템을 최적 설계한다. 제안된 퍼지 모델은 정보 데이터의 특성을 살리기 위해 HCtl 클러스터링 방법에 의한 중심값을 이용하여 모든 입력변수가 상호 관계한 전반부/후반부 구조 및 파라미터 동정을 시행한다. 두 가지 형태의 퍼지 추론 방법은 간략 추론과 선형추론에 의해 수행되고 삼각형 멤버쉽 함수를 사용한다. 구축된 정보 granule 기반 퍼지 모델은 유전자 알고리즘을 이용하여 전반부 파라미터를 최적으로 동정한다. 그리고 학습 및 테스트 데이터의 성능 결과의 상호균형을 얻기 위한 하중값을 가진 성능지수를 사용하여 근사화와 예측성능의 향상을 꾀하며, 기존 문헌과의 성능비교를 통해 제안된 퍼지 모델을 평가한다.

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A new model approach to predict the unloading rock slope displacement behavior based on monitoring data

  • Jiang, Ting;Shen, Zhenzhong;Yang, Meng;Xu, Liqun;Gan, Lei;Cui, Xinbo
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • v.67 no.2
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    • pp.105-113
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    • 2018
  • To improve the prediction accuracy of the strong-unloading rock slope performance and obtain the range of variation in the slope displacement, a new displacement time-series prediction model is proposed, called the fuzzy information granulation (FIG)-genetic algorithm (GA)-back propagation neural network (BPNN) model. Initially, a displacement time series is selected as the training samples of the prediction model on the basis of an analysis of the causes of the change in the slope behavior. Then, FIG is executed to partition the series and obtain the characteristic parameters of every partition. Furthermore, the later characteristic parameters are predicted by inputting the earlier characteristic parameters into the GA-BPNN model, where a GA is used to optimize the initial weights and thresholds of the BPNN; in the process, the numbers of input layer nodes, hidden layer nodes, and output layer nodes are determined by a trial method. Finally, the prediction model is evaluated by comparing the measured and predicted values. The model is applied to predict the displacement time series of a strong-unloading rock slope in a hydropower station. The engineering case shows that the FIG-GA-BPNN model can obtain more accurate predicted results and has high engineering application value.

A Design of an Improved Linguistic Model based on Information Granules (정보 입자에 근거한 개선된 언어적인 모델의 설계)

  • Han, Yun-Hee;Kwak, Keun-Chang
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea CI
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    • v.47 no.3
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    • pp.76-82
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    • 2010
  • In this paper, we develop Linguistic Model (LM) based on information granules as a systematic approach to generating fuzzy if-then rules from a given input-output data. The LM introduced by Pedrycz is performed by fuzzy information granulation obtained from Context-based Fuzzy Clustering(CFC). This clustering estimates clusters by preserving the homogeneity of the clustered patterns associated with the input and output data. Although the effectiveness of LM has been demonstrated in the previous works, it needs to improve in the sense of performance. Therefore, we focus on the automatic generation of linguistic contexts, addition of bias term, and the transformed form of consequent parameter to improve both approximation and generalization capability of the conventional LM. The experimental results revealed that the improved LM yielded a better performance in comparison with LM and the conventional works for automobile MPG(miles per gallon) predication and Boston housing data.

Optimal design of fuzzy inference systems based on genetic granulation (진화 Granule 기반 퍼지추론 시스템의 최적 설계)

  • 박건준;이동윤;오성권
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • 2004.04a
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    • pp.269-272
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    • 2004
  • 본 논문은 비선형 시스템의 퍼지모델을 위해 정보 granules 기반 퍼지 추론 시스템의 새로운 설계 및 이의 최적화를 제시한다. 퍼지모델은 주로 경험적 방법에 의해 추출되기 때문에 보다 구체적이고 체계적인 방법에 의한 동정 및 최적화 될 필요성이 요구된다. 일반적으로, 정보 granules는 근접성, 유사성 또는 기능성 둥에 인하여 서로 결합되는 요소(특히, 수치 데이터)의 실체이다. 제안된 퍼지 모델은 정보 데이터의 특성을 살리기 위해 HCM 클러스터링 방법에 의해 전반부/후반부 구조 및 파라미터 동정을 시행한다. 두 가지 형태의 퍼지 추론 방법은 간략 추론과 선형추론에 의해 수행되며 삼각형 멤버쉽 함수를 사용한다. 구축된 정보 granule 기반 퍼지 모델은 유전자 알고리즘을 이용하여 전반부 파라미터를 최적으로 동정한다. 제안된 비선형 모델의 성능평가는 수치적인 예를 통해 비교 평가한다.

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