유전 알고리즘을 이용한 Max-Plus 기반의 뉴럴 네트워크 최적화

한창욱,Han, Chang-Wook 한국융합신호처리학회 2013 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.14 No.1

본 논문에서는 하이브리드 유전 알고리즘을 이용한 morphological 뉴럴 네트워크 (MNN)의 최적화 방법을 제안하였다. MNN은 max-plus 연산을 기반으로 하고 있으므로 경사 학습법에 의한 파라미터 학습이 매우 어렵다. 이러한 문제를 해결하기 위해 하이브리드 유전 알고리즘을 이용하여 MNN의 파라미터들을 학습하였다. 제안된 방법의 유용성을 보이기 위해 SIDBA(standard image database) 표준영상에서 추출된 테스트 영상을 이용한 영상 압축/복원 실험을 수행하였고, 그 결과 제안된 방법에 의한 복원 영상이 합-곱 연산에 기반한 기존의 뉴럴 네트워크에 의한 복원영상보다 우수함을 알 수 있었다. A hybrid genetic algorithm based learning method for the morphological neural networks (MNN) is proposed. The morphological neural networks are based on max-plus algebra, therefore, it is difficult to optimize the coefficients of MNN by the learning method with derivative operations. In order to solve the difficulty, a hybrid genetic algorithm based learning method to optimize the coefficients of MNN is used. Through the image compression/reconstruction experiment using test images extracted from standard image database(SIDBA), it is confirmed that the quality of the reconstructed images obtained by the proposed method is better than that obtained by the conventional neural networks.

병렬형 랜덤 신호 기반 학습을 이용한 퍼지 제어기의 설계

한창욱,오세진,Han, Chang-Wook,Oh, Se-Jin 한국융합신호처리학회 2011 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.12 No.1

본 논문에서는 퍼지 제어기를 최적화하기 위하여 시뮬레이티드 어닐링(simulated annealing)과 결합한 병렬형 랜덤 신호 기반 학습법을 제안하였다. 랜덤 신호 기반 학습은 직렬 탐색구조로 되어 있어서 지역 탐색 능력은 뛰어나지만 전역 탐색 능력은 부족하다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여 다양한 탐색 영역을 가지는 병렬형 랜덤 신호 기반 학습법이 소개 되었으며, 시뮬레이티드 어닐링을 랜덤 신호 기반 학습과 결합하여 학습 능력을 향상시켰다. 제안된 최적화 알고리즘을 도립진자 제어를 위한 퍼지 제어기 설계 최적화에 적용하여 그 유효성을 보였다. This paper proposes a parallel architecture of random signal-based learning (PRSL), merged with simulated annealing (SA), to optimize the fuzzy logic controller (FLC). Random signal-based learning (RSL) finds the local optima very well, whereas it can not finds the global optimum in a very complex search space because of its serial nature. To overcome these difficulties, PRSL, which consists of serial RSL as a population, is considered. Moreover, SA is added to RSL to help the exploration. The validity of the proposed algorithm is conformed by applying it to the optimization of a FLC for the inverted pendulum.

적응 분할법에 기반한 유전 알고리즘 및 그 응용에 관한 연구

한창욱,Han, Chang-Wook 한국융합신호처리학회 2012 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.13 No.4

유전 알고리즘은 확률에 기반한 매우 효과적인 최적화 기법이지만 지역해로의 조기수렴과 전역해로의 수렴 속도가 느리다는 단점이 있다. 본 논문에서는 이러한 단점을 보완하기 위해 적응 분할법에 기반한 유전 알고리즘을 제안하였다. 유전 알고리즘이 전역해를 효과적으로 찾도록 하는 적응 분할법은 최적화의 복잡도를 줄이기 위해 탐색공간을 적응적으로 분할한다. 이러한 적응 분할법은 탐색공간의 복잡도가 증가할수록 더 효과적이다. 제안된 방법을 테스트 함수의 최적화 및 도립진자 제어를 위한 퍼지 제어기 설계 최적화에 적용하여 그 유효성을 보였다. Genetic algorithms(GA) are well known and very popular stochastic optimization algorithm. Although, GA is very powerful method to find the global optimum, it has some drawbacks, for example, premature convergence to local optima, slow convergence speed to global optimum. To enhance the performance of GA, this paper proposes an adaptive partitioning-based genetic algorithm. The partitioning method, which enables GA to find a solution very effectively, adaptively divides the search space into promising sub-spaces to reduce the complexity of optimization. This partitioning method is more effective as the complexity of the search space is increasing. The validity of the proposed method is confirmed by applying it to several bench mark test function examples and the optimization of fuzzy controller for the control of an inverted pendulum.

비행체 표적식별을 위한 트리 구조의 퍼지 뉴럴 네트워크 설계

한창욱(Chang-Wook Han) 한국전기전자학회 2020 전기전자학회논문지 Vol.24 No.4

레이더를 통한 표적식별을 효과적으로 처리하기 위해서는 표적에 대한 정확한 신호 정보가 필요하다. 그러나 이러한 표적신호에는 잡음이 섞여 있는 경우가 일반적이며, 이 부분에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 특히 표적에 대한 이미지 처리, 표적신호처리, 표적식별 등이 그 예라 할 수 있겠다. 군사적 측면으로 볼 때 표적식별 분야가 중요하므로 본 논문에서는 트리 구조의 퍼지 뉴럴 네트워크를 이용하여 비행체 표적식별에 대한 연구를 수행하였다. 비행체에 대한 반사파 데이터를 활용하여 퍼지 뉴럴 네트워크를 학습시켜 모델에 대한 최적화를 수행하였고, 최적화된 모델에 표적에 대한 테스팅 데이터를 입력하여 표적식별에 대한 실험을 수행하여 그 결과를 통해 제안된 방법의 효용성을 검증하였다. In order to effectively process target recognition using radar, accurate signal information for the target is required. However, such a target signal is usually mixed with noise, and this part of the study is continuously carried out. Especially, image processing, target signal processing and target recognition for the target are examples. Since the field of target recognition is important from a military point of view, this paper carried out research on target recognition of aircraft using a tree-structured fuzzy neural networks. Fuzzy neural networks are learned by using reflected signal data for an aircraft to optimize the model, and then test data for the target are used for the optimized model to perform an experiment on target recognition. The effectiveness of the proposed method is verified by the simulation results.

랜덤 신호 기반 학습의 유전 알고리즘을 이용한 퍼지 제어기의 설계

한창욱(Chang-Wook Han),박정일(Jung-Il Park) 제어로봇시스템학회 2001 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.7 No.2

유전 알고리즘과 시뮬레이티드 어닐링이 적용된 적응 랜덤 신호 기반 학습에 관한 연구

한창욱(Chang-Wook Han),박정일(Jung-Il Park) 제어로봇시스템학회 2001 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.7 No.10

만성폐쇄각녹내장에서 야그레이저홍채절개술의 안압효과

한창욱(Chang Wook Han),김재우(Jae Woo Kim) 대한안과학회 1995 대한안과학회지 Vol.36 No.10

TiO₂ 또는 MgO 첨가에 따른 마이크로 유전격벽방전 셀의 방전특성 연구

한창욱(Chang-Wook Han),위성석(Sung-Suk Wi),이돈규(Don-Kyu Lee) 대한전기학회 2015 전기학회논문지 Vol.64 No.11

For a higher definition discharge cell, the method of high speed addressing is necessary. In order to modify the surface charges, the liquefied TiO₂ or MgO powder is added on MgO layer in front glass and on the phosphor in rear glass in micro barrier discharge. Both the electro-optical properties and the discharge time lag characteristics are measured from 4 inch. test panel, such as the discharge voltage, current, luminance, luminous efficacy and discharge time lag. As the results, the statistic time lag is improved by about 40 %.

수증재활운동프로그램 적용에 따른 지적장애아의 운동능력 수준

한창욱 ( Chang Wook Han ),조인수 ( In Soo Cho ) 한국지적장애교육학회(구-한국정신지체아교육학회) 2010 지적장애연구 Vol.12 No.3

부산신항 공사가 수달의 활동 변화에 미치는 영향

한창욱 ( Chang Wook Han ),윤명희 ( Myung Hee Yoon ) 한국환경생태학회 2012 한국환경생태학회지 Vol.26 No.5

부산신항만 공사가 수달의 활동 변화에 미치는 영향을 알아보기 위하여 부산신항만 인근에 위치하는 12개 섬의 16개 지역을 다섯 영역(I~V)으로 나누어 2003년부터 2011년까지 수달의 배설물 분포 변화를 조사하였다. 각 영역 간 배설물 밀도(P=0.0502), 각 연도 별 배설물 밀도(P=0.0040) 및 조사 기간의 영역별 배설물 밀도(P=0.0005)에 유의적인 차이가 있었고, Ⅱ 및 Ⅳ영역에서는 공사 진행 여부에 따라 배설물 밀도에 유의적인 차이를 보였다(Ⅱ, P=0.000; Ⅳ, P=0.012). 각 영역별로 총 배설물 밀도 변화를 보면 모든 영역의 배설물 밀도는 각 영역 내 공사 및 영역 밖의 교란 요인에 의해서 영향을 받은 것으로 판단된다. 한편 다섯 영역의 평균 배설물 밀도를 공사의 진행 정도와 관련시켜서 비교하면 다음의 세 기간으로 구분된다. 우선, 주로 Ⅳ영역에서 공사가 진행되었던 2003년~2005년에는 평균 배설물 밀도가 매년 증가했으며, 특히 Ⅱ영역에서 크게 증가했다. 그러나 나머지 네 영역에서는 배설물 밀도가 낮고 큰 변화가 없었던 점으로부터 본 조사지역 밖의 공사 지역에서 활동하던 수달이 Ⅱ영역으로 이동한 것으로 나타났다. 둘째로, Ⅰ, Ⅱ, 및 Ⅲ영역에서 공사가 활발히 진행되었던 2006년~2009년에는 평균 배설물 밀도가 후반부에 약간 감소하여 수달의 활동이 약간 감소한 것으로 나타났다. 한편 배설물 밀도가 Ⅱ영역에서는 감소한 반면, Ⅲ 및 Ⅳ영역에서는 증가하였는데, 이로부터 2006년부터 공사가 지속되었던 Ⅱ영역에서 활동하던 수달이 공사가 없었던 Ⅳ영역으로 이동했으며, 거제시 저도에서 활동하던 수달이 그곳의 공사로 인하여 인접한 Ⅲ영역으로 이동해 온 것으로 생각된다. 마지막으로 모든 영역에 걸쳐 거의 동시에 공사가 활발히 진행되었던 2010년과 2011년에는 평균 배설물 밀도가 2009년에 비해 상당히 감소했고, 특히 Ⅱ, Ⅲ 및 Ⅳ영역에서는 2009년에 비해 2011년에 크게 감소한 점으로부터, 이 기간 중에는 동시 다발적으로 진행된 공사로 인해서 수달 개체 수가 크게 감소한 것으로 밝혀졌다. 이상, 본 연구에서 수달은 공사의 영향을 받았음이 확인되었고 이들의 개체 수가 감소한 중요한 원인은 동시다발적인 해안 공사이며, 장기적인 공사에 의한 해안의 감소, 수질오염에 의한 먹이 감소 등도 관련한 것으로 생각된다. To know the effect of construction works at the Busan New Port on the activity of otters, changes in the distribution of spraints were investigated at 5 areas (I-V) composed of 16 locations in 12 islands from 2003 to 2011. There were significant differences among the density of spraints at each area (P=0.0502), at each year (P=0.0040) and at each area during the study period (P=0.0005). The densities of spraints in the areasⅡ(P=0.000) and Ⅳ(P=0.012) were significantly different according to whether the construction work was carried out or not at each area. It was found that the density of spraints in each area was affected by the disturbance with construction works or other factors inside and/or outside the area. The average density of spraints of the 5 areas had changed according to the process of the construction works as follows. In 2003-2005 when the construction work was proceeded mainly at the area Ⅳ, the average density of spraints of the 5 areas as well as the density in the area Ⅱ increased annually, whereas the densities in the other 4 areas were low and relatively constant. This fact suggests that otters might have moved into the area Ⅱ from outside the study area. In 2006-2009 when the construction works were carried out on a larger scale at the areas I, Ⅱ and Ⅲ, there was a little decrease in the average density of spraints during the latter two years, suggesting a little decrease in the activity of otters in the study area. As regards the density of spraints at each area, it decreased considerably in the area Ⅱ, but increased fairly in the areas Ⅲ and Ⅳ. Accordingly it was indicated that otters in the area Ⅱ where the construction work was carried out since 2006 might have moved into the area Ⅳ with no work, and otters inhabiting the Jeodo, Geoje city, where the construction work was carried out at that time, might have moved into the area Ⅲ with no work at the sea shore. In 2010-2011 when the construction works were conducted at all the areas on a fairly large scale, the average density of spraints of the 5 areas as well as the densities in the areas Ⅱ, Ⅲ and Ⅳ, decreased considerably compared to the those in the year 2009. This fact clearly indicates that the number of otters decreased owing to the multiple simultaneous works in this period. In conclusion, otters must be affected by the construction works at the study area, and their numbers might be decreased mainly due to the multiple simultaneous works, as well as by the long-term works resulting in the decrease of seashore, marine pollution, and reducing prey available.