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자율가변 구조의 신경망 모델을 이용한 구륜 이동 로봇의 위치 제어
김기열,김성회,김현,임호,정영화,Kim, Ki-Yeoul,Kim, Sung-Hoe,Kim, Hyun,Lim, Ho,Jeong, Young-Hwa 한국정보기술전략혁신학회 2001 情報學硏究 Vol.4 No.2
A self-structured neural network algorithm that finds optimal fuzzy membership functions and nile base to fuzzy model is proposed and a fuzzy-neural network controller is designed to get more accurate position and velocity control of wheeled mobile robot. This procedure that is composed of three steps has its own unique process at each step. The elements of output term set are increased at first step and then the rule base Is varied according to increase of the elements. The adjusted controller is in competition with controller which doesn't include any increased elements. The adjusted controller will be removed if the control-law lost. Otherwise, the controller is replaced with the adjusted system. After finished regulation of output term set and rule base, searching for input membership functions is processed with constraints and fine tuning of output membership functions is done.
구륜 이동 로보트의 동적 모델링과 관성측정장치를 이용한 경로추적 알고리즘에 관한 연구
김기열,임호,박종국,Kim, Ki-Yeoul,Im, Ho,Park, Chong-Kug 대한전자공학회 1998 電子工學會論文誌, S Vol.s35 No.10
본 논문에서 4-구륜 2-자유도 이동 로보트의 체계적인 동적 모델링과 경로설계 및 추적 알고리즘을 제안한다. 실시간에서 이동 로보트의 위치 측정을 위해 관성측정장치중의 3가지 요소를 이용한다. 이러한 장치들은 지구의 회전속도 및 중력가속도 등의 여러 요인으로 인해 초기 오차를 가진다. 그래서 초기오차 모델을 유도하고, 실제 데이터와 유도된 모델의 추정 데이터의 확률적 특성을 분석 ${\cdot}$ 비교하여 적합도를 판정하여 사용한다. 관성측정장치의 동작특성은 오차모델과 칼만 필터와 연계된 경우와 배제된 일반적인 경우와 비교한다. 모의실험 결과들은 제안된 경로설계 및 추적 알고리즘이 기존의 방식과 비교하여 보다 유용함을 입증한다. In this paper, we propose the dynamic modeling, path planning and tracking algorithms of 4-wheeled 2-d.o.f.(degree of freedom) mobile robot(WMR). The gaussian functions are applied to design the smooth path of WMR. To calculate the WMR position in real time, we use three components of inertial measurement units(IMU). These units have initial error because of the rotation rate of earth, gravity acceleration and so on. Therefore we derive the initial error model of IMU, and compare the fitness diagnosis about probability characteristics of real data adn estimated data. The performance of IMU with error model and Kalman filter is compared to that without filter and error model. The simulation results show that the proposed dynamic model, path planning and tracking algorithms are more useful than the conventional control algorithm.
유전 및 면역 알고리즘을 이용한 2자유도 구륜 이동 로봇에 대한 PD-Fuzzy 제어기 설계
김성회,김기열,임호,박종국,Kim, Sung-Hoe,Kim, Ki-Yeoul,Lim, Ho,Park, Chong-Kug 대한전자공학회 2000 電子工學會論文誌-CI (Computer and Information) Vol.37 No.5
구륜 이동 로봇(Wheeled Mobile Robot)은 제어기 설계에 있어 Nonholonomic Constraints등에 의해 많은 어려움을 지닌다. 본 논문에서는 구륜 이동 로봇의 제어를 위해 PD와 퍼지 시스템이 결합된 제어기가 설계되며, 유전알고리즘에 기초되어 최적 퍼지시스템이 형성된다. 시스템의 최적화 과정은 독립적으로 수행되는 여러 단계들로 이루어지며, 각 단계마다 다른 형식의 알고리즘이 적용되며 효율적 탐색을 위해 Niche알고리즘 및 면역 알고리즘이 결합되어 적용된다. 각 출력용어집합은 최적의 원소들을 얻기 위해 수행되는 탐색에 의해 그 구성이 변화되며, 변화된 출력용어집합의 구성 원소와 관계된 규칙기반이 동시에 조절된다. 출력용어집합의 추가된 원소들 및 조절된 규칙에 대한 적합성이 평가되고 제어 성능의 향상에 기여하지 못한 부분들은 제거된다. 출력변수의 용어집합 및 규칙에 대한 반복적 조절 과정이 완료된 후, 입력 소속함수들에 대한 조정이 제약조건을 가지고 수행되며, 진화연산에 의한 출력소속함수들에 대한 조정이 수행된다. It is not so easy to control the wheeled mobile robot because of some causes like non-holonomic constraints. To overcome these problems, a controller that PD system is combined with fuzzy process is composed of several steps that have each separate algorithm and niche search algorithm and immune algorithm is applied partly. Output term set is changed by search that is performed to get optimal elements and then the rule base is also reformed. The fitness for the altered system is estimated and the surplus elements are removed. After the adjustment of output term set and rule base is finished, input and output membership functions is tuned.
Niche Meta 유전 알고리즘을 이용한 2자유도 이동 로봇의 퍼지 제어기 설계
김성회,김기열,Kim Sung-Hoe,Kim Ki-Yeoul 한국정보기술전략혁신학회 2002 情報學硏究 Vol.5 No.4
In this paper, I will propose the Niche-Meta Genetic Algorithm that has a multi-mutation operator for design of fuzzy controller. The gene in the proposed algorithm is formed by several parameters that represent the crossover rate, mutation rate and input-output membership functions. The optimization of fuzzy membership function is performed with local search on sub-population and the optimal structure is constructed with global search on total-population. The multi-mutation is selected under basis of the result of local evolution. A simulation for 2 D.O.F wheeled-mobile robot is showed to prove the efficiency of the proposed algorithm
초음파 반사신호의 복소 진폭을 이용한 교체 내부 결함의 영상 구조
김현,임호,김기열,구길모,Kim, Hyun,Lim, Ho,Kim, Ki-Yeoul,Koo, Kil-Mo 한국정보기술전략혁신학회 2001 情報學硏究 Vol.4 No.2
Most of the acoustic microscopes have been constructed acoustic image by simply measuring the amplitude of the reflected signal from the specimen. This method fails to produce images of good quality because the change in amplitude is not sensitive enough to specimen with fine variation. In this paper, we have been constructed the acoustic microscope system which has been able to measure simultaneously the amplitude and phase of the reflected ultrasonic signal. And also we have been constructed the amplitude and phase images for the 500 won coin as a sample and the alumium spacimen with internal round defect, and compared and analyzed these images. In expermental result, the phase image have shown better sensitive than the amplitude image and given better contrast for the micro height variation of specimen. It will be expected that the phase image can be used as an additional bit of information to improve ambiguituities in amplitude image on nondestructive testing for specimen with fine variation.
민병철(Byung Cheol Min),김동한(Donghan Kim),김윤혁(Yoon Hyuk Kim),김기열(Ki Yeoul Kim),박종국(Chongkug Park) 한국지능시스템학회 2009 한국지능시스템학회논문지 Vol.19 No.4
바이올린은 아름다운 음색과 풍부한 표현력으로 현악기 가운데 중요한 위치를 차지하고 있다. 그러나 바이올린 연주를 처음 시작하는 초보자들에게는 정확한 연주를 하기가 쉽지 않다. 이는 연주 시 활의 힘과 활을 켜는 속력 그리고 활과 현과의 접촉점 및 현을 집는 손가락 위치의 부정성에서 기인된다. 따라서 본 논문에서는 이 점을 해결하기 위해 전문 바이올리니스트의 운궁법에 대한 데이터베이스를 사전 구축하고, 연주자가 실제 바이올린을 켤 떼 얻어지는 데이터를 구축된 데이터베이스와 실시간으로 비교하고 그 결과를 퍼지 Logic을 사용한 성능평가함수로 성능평가를 한 후 Monitor상에 결과를 보이도록 하였다. A violin plays an essential role among string instruments. It has an extremely strong expressive power that can be conveyed through beautiful timbre when played correctly. However, a beginner who attempts to play the violin will be most likely to face difficulties in placing his or her fingers on a specific point of the fingerboard or in bowing the violin on a specific string. In order to resolve this difficulty, the database of a professional violinist's bowing skills were inserted beforehand. By doing so, a beginner can emulate professional's violin by comparing his playing with the constructed database that is programmed in the computer. Accordingly, the results are displayed on the monitor after being evaluated by the performance evaluation function using a fuzzy logic.
민병철(Byung-Cheol Min),김동한(Donghan Kim),김기열(Ki-Yeoul Kim),박종국(Chongkug Park) 한국지능시스템학회 2009 한국지능시스템학회 학술발표 논문집 Vol.19 No.1
바이올린은 아름다운 음색과 풍부한 표현력으로 현악기 가운데 중요한 위치를 차지하고 있다. 그러나 바이올린연주를 처음 시작하는 초보자들에게는 정확한 연주를 하기가 쉽지 않다. 이는 연주 시 활의 힘과 활을 켜는 속도 그리고 활과 현과의 접촉점 및 현을 집는 손가락 위치의 부정성에서 기인된다. 따라서 본 논문에서는 이 점을 해결하기위해 전문 바이올리니스트의 운궁법에 대한 데이터베이스를 사전 구축하고, 연주자가 실제 바이올린을 켤 때 얻어지는 데이터를 구축된 데이터베이스와 실시간으로 비교하고 그 결과를 퍼지 Logic을 사용한 성능평가함수로 성능평가를 한 후 Monitor상에 결과를 보이도록 하였다.