The induced learning retardation method involves the temporary inhibition of the artificial neural network’s active units from participating in the error reduction process during training. This stimulates the less active units to contribute significantly to reduce the network error. However, some less active units are not sensitive to stimulation making them almost useless. The network can then be pruned by removing the less active units to make it smaller and more efficient. This study focuses on making the network more efficient and accurate by developing the induced learning retardation and pruning sequence training method. The developed procedure results to faster learning and more accurate artificial neural network for satellite image classification.
International Journal of Computer Science & Network Security
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v.21
no.6
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pp.77-88
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2021
Heart Failure represents a critical pathological case that is challenging to predict and discover at an early age, with a notable increase in morbidity and mortality. Machine Learning and Neural Network techniques play a crucial role in predicting heart attacks, diseases and more. These techniques give valuable perspectives for clinicians who may then adjust their diagnosis for each individual patient. This paper evaluated neural network models for heart attacks predictions. Several online learning methods were investigated to automatically and accurately predict heart attacks. The UCI dataset was used in this work to train and evaluate First Order and Second Order Online Learning methods; namely Backpropagation, Delta bar Delta, Levenberg Marquardt and QuickProp learning methods. An optimizer technique was also used to minimize the random noise in the database. A regularization concept was employed to further improve the generalization of the model. Results show that a three layers' NN model with a Backpropagation algorithm and Nadam optimizer achieved a promising accuracy for the heart attach prediction tasks.
In recent years, deep convolutional neural networks have made significant progress in the research of single image super-resolution. However, it is difficult to be applied in practical computing terminals or embedded devices due to a large number of parameters and computational effort. To balance these problems, we propose CSRNet, a lightweight neural network based on channel split residual learning structure, to reconstruct highresolution images from low-resolution images. Lightweight refers to designing a neural network with fewer parameters and a simplified structure for lower memory consumption and faster inference speed. At the same time, it is ensured that the performance of recovering high-resolution images is not degraded. In CSRNet, we reduce the parameters and computation by channel split residual learning. Simultaneously, we propose a double-upsampling network structure to improve the performance of the lightweight super-resolution network and make it easy to train. Finally, we propose a new evaluation metric for the lightweight approaches named 100_FPS. Experiments show that our proposed CSRNet not only speeds up the inference of the neural network and reduces memory consumption, but also performs well on single image super-resolution.
A neural network based upon the back propagation algorithm was designed and applied to acoustic power spectra of electrohydraulic total artificial hearts in order to diagnose mechanical failure of devices. The trained network distinguished spectra of the mechanically damaged device from those of the undamaged device with overall success rate of 63%. Moreover, the network correctly classified more than 70% of spectra in the frequency bands of 0-100 Hz and 700-950 Hz. Consequently, the neural network analysis was useful for the diagnosis of mechanical failure of a total artificial heart.
Ivan Vincent;Thanh.T.T.P;Suk-Hwan Lee;Ki-Ryong Kwon
International Journal of Computer Science & Network Security
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v.24
no.9
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pp.97-104
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2024
Leukemia induced death has been listed in the top ten most dangerous mortality basis for human being. Some of the reason is due to slow decision-making process which caused suitable medical treatment cannot be applied on time. Therefore, good clinical decision support for acute leukemia type classification has become a necessity. In this paper, the author proposed a novel approach to perform acute leukemia type classification using sequential neural network classifier. Our experimental result only covers the first classification process which shows an excellent performance in differentiating normal and abnormal cells. Further development is needed to prove the effectiveness of second neural network classifier.
Yaylaci, Ecren Uzun;Yaylaci, Murat;Olmez, Hasan;Birinci, Ahmet
Computers and Concrete
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v.25
no.6
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pp.551-563
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2020
This paper investigates the artificial neural network (ANN) to predict the dimensionless parameters for the maximum contact pressures and contact areas of a contact problem. Firstly, the problem is formulated and solved theoretically by using Theory of Elasticity and Integral Transform Technique. Secondly, the contact problem has been extended based on the ANN. The multilayer perceptron (MLP) with three-layer was used to calculate the contact distances. External load, distance between the two quarter planes, layer heights and material properties were created by giving examples of different values were used at the training and test stages of ANN. Program code was rewritten in C++. Different types of network structures were used in the training process. The accuracy of the trained neural networks for the case was tested using 173 new data which were generated via theoretical solutions so as to determine the best network model. As a result, minimum deviation value (difference between theoretical and C++ ANN results) of was obtained for the network model. Theoretical results were compared with artificial neural network results and well agreements between them were achieved.
International Journal of Internet, Broadcasting and Communication
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v.12
no.1
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pp.144-150
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2020
Reinforcement learning is a technology that can present successful and creative solutions in many areas. This reinforcement learning technology was used to deploy containers from cloud servers to fog servers to help them learn the maximization of rewards due to reduced traffic. Leveraging reinforcement learning is aimed at predicting traffic in the network and optimizing traffic-based fog computing network environment for cloud, fog and clients. The reinforcement learning system collects network traffic data from the fog server and IoT. Reinforcement learning neural networks, which use collected traffic data as input values, can consist of Long Short-Term Memory (LSTM) neural networks in network environments that support fog computing, to learn time series data and to predict optimized traffic. Description of the input and output values of the traffic-based reinforcement learning LSTM neural network, the composition of the node, the activation function and error function of the hidden layer, the overfitting method, and the optimization algorithm.
This paper presents a novel face recognition algorithm based on the deep convolution neural network and key point detection jointed local binary pattern methodology to enhance the accuracy of face recognition. We firstly propose the modified face key feature point location detection method to enhance the traditional localization algorithm to better pre-process the original face images. We put forward the grey information and the color information with combination of a composite model of local information. Then, we optimize the multi-layer network structure deep learning algorithm using the Fisher criterion as reference to adjust the network structure more accurately. Furthermore, we modify the local binary pattern texture description operator and combine it with the neural network to overcome drawbacks that deep neural network could not learn to face image and the local characteristics. Simulation results demonstrate that the proposed algorithm obtains stronger robustness and feasibility compared with the other state-of-the-art algorithms. The proposed algorithm also provides the novel paradigm for the application of deep learning in the field of face recognition which sets the milestone for further research.
Machine-learning techniques have been actively employed to information security in recent years. Traditional rule-based security solutions are vulnerable to advanced attacks due to unpredictable behaviors and unknown vulnerabilities. By employing ML techniques, we are able to develop intrusion detection systems (IDS) based on anomaly detection instead of misuse detection. Moreover, threshold issues in anomaly detection can also be resolved through machine-learning. There are very few datasets for network intrusion detection compared to datasets for malicious code. KDD CUP 99 (KDD) is the most widely used dataset for the evaluation of IDS. Numerous studies on ML-based IDS have been using KDD or the upgraded versions of KDD. In this work, we develop an IDS model using CSE-CIC-IDS 2018, a dataset containing the most up-to-date common network attacks. We employ deep-learning techniques and develop a convolutional neural network (CNN) model for CSE-CIC-IDS 2018. We then evaluate its performance comparing with a recurrent neural network (RNN) model. Our experimental results show that the performance of our CNN model is higher than that of the RNN model when applied to CSE-CIC-IDS 2018 dataset. Furthermore, we suggest a way of improving the performance of our model.
A prediction method for determining the welding residual stress by artificial neural network is proposed. A three-dimensional transient thermomechanical analysis has been performed for the CO$_{2}$ arc welding using the finite element method. The first part of numerical analysis performs a three-dimensional transient heat transfer analysis, and the second part then uses the results of the first part and performs a three-dimensional transient thermo-elastic-plastic analysis to compute transient and residual stresses in the weld. Data from the finite element method are used to train a backpropagation neural network to predict the residual stress. Architecturally, the fully interconnected network consists of an input layer for the voltage and current, a hidden layer to accommodate the ailure mechanism mapping, and an output layer for the residual stress. The trained network is then applied to the prediction of residual stress in the four specimens. It is concluded that the accuracy of the neural network predicting method is fully comparable with the accuracy achieved by the traditional predicting method.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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