KR101242509B1 - Design method of activation function for inference of fuzzy cognitive maps in mobile program and thereof system - Google Patents

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KR101242509B1 KR1020110014179A KR20110014179A KR101242509B1 KR 101242509 B1 KR101242509 B1 KR 101242509B1 KR 1020110014179 A KR1020110014179 A KR 1020110014179A KR 20110014179 A KR20110014179 A KR 20110014179A KR 101242509 B1 KR101242509 B1 KR 101242509B1
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Abstract

모바일 환경에 채용하기 적합한 퍼지 인식도의 추론을 위한 활성화 함수의 설계 방법 및 그 방법을 이용하는 퍼지 인식도 추론 장치가 개시된다. 그러한 활성화 함수의 설계 방법은 모바일 프로그램 상에서 가변되는 퍼지 인식도의 추론을 위해 주어진 활성화 함수의 공식을 리드하여 활성화 함수의 공식에 들어 있는 람다(λ) 값을 구할 시에 행렬 놈이 있으면, 유클리드 놈 보다 연산 처리량이 적은 행렬 놈을 사용하여 연산을 행하여 상기 람다(λ) 값을 얻은 후, 상기 람다(λ) 값을 상기 활성화 함수의 공식에 대입하여 상기 활성화 함수를 얻는 것이다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 퍼지 인식도의 추론 안정성을 보장하면서도 활성화 함수를 구하는 연산 시간이 최소화 또는 줄어들므로, 일반 컴퓨터 사용 환경에 비해 상대적으로 열등한 모바일 환경에서도 퍼지 인식도를 이용한 추론이 용이하게 구현된다.   A method of designing an activation function for inferring fuzzy recognition degree suitable for use in a mobile environment, and a fuzzy recognition inference apparatus using the method are disclosed. The method of designing such an activation function reads the formula of the given activation function for inference of the variable fuzzy recognition degree in the mobile program, and if there is a matrix norm in calculating the lambda (λ) value contained in the activation function formula, After the operation is performed using a matrix norm with a small amount of computational processing to obtain the lambda value, the lambda value is substituted into the formula of the activation function to obtain the activation function. According to an embodiment of the present invention, since the computation time for obtaining the activation function is minimized or reduced while ensuring the inference stability of the fuzzy recognition degree, the inference using the fuzzy recognition degree is easily implemented in a mobile environment that is relatively inferior to a general computer use environment. .

Description

모바일 환경에 채용하기 적합한 퍼지 인식도의 추론을 위한 활성화 함수의 설계 방법 및 그 방법을 이용하는 퍼지 인식도 추론 장치{Design method of activation function for inference of fuzzy cognitive maps in mobile program and thereof system} Design method of activation function for inferring fuzzy cognition suitable for use in mobile environment and apparatus for fuzzy cognitive maps using the method

본 발명은 퍼지 인식도 추론 분야에 관한 것으로, 보다 구체적으로 개인용 휴대 단말기 등과 같은 모바일 기기의 환경에 채용하기 적합한 퍼지 인식도의 추론용 활성화 함수의 설계 방법 및 그 방법을 이용하는 퍼지 인식도 추론 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to the field of fuzzy recognition inference, and more particularly, to a method of designing an activation function for inferring fuzzy recognition degree suitable for use in an environment of a mobile device such as a personal portable terminal, and a fuzzy recognition inference apparatus using the method.

통상적으로, 의사 결정 지원을 위해 퍼지 인식도(fuzzy cognitive maps)의 추론이 널리 사용된다. Typically, inference of fuzzy cognitive maps is widely used for decision support.

퍼지 인식도는 인공지능 및 지능 시스템 분야에서 사용되는 지식 표현 모델로써, 사건의 인과(원인과 결과에 관한) 지식을 그래프로 표현한다. 그리고 특정 사건이 다른 사건에 미치는 인과 관계를 [-1, 1] 사이의 가중치를 이용하여 행렬로 표현하고, 고려하는 사건의 상태를 [0, 1] 사이의 상태 값을 이용하여 벡터로 표현한다. 따라서 이들 행렬과 벡터 사이의 단순한 수치적 연산을 수행하는 추론을 통해 현재 상황이 야기하는 결과 미리 예측함으로써, 의사 결정을 위한 도구로써 사용된다. Fuzzy Recognition is a knowledge expression model used in the fields of artificial intelligence and intelligent systems, and it graphically represents the causal knowledge of events. The causal relationship of a particular event to other events is expressed in a matrix using weights between [-1, 1], and the state of the event under consideration is expressed in a vector using state values between [0, 1]. . Therefore, it is used as a tool for decision making by predicting the result of the current situation in advance through inference that performs simple numerical operation between these matrices and vectors.

추론에서 사용되는 행렬 및 벡터 연산 과정에서 벡터 요소인 상태 값이 [0, 1] 사이의 값을 벗어나는 상황이 발생할 경우에, 이들의 값을 [0, 1] 사이의 값으로 제한하기 위해 활성화 함수가 사용된다. 시그모이드 함수(sigmoid function) 등과 같은 활성화 함수에 따라 추론을 통해 얻는 상태 벡터의 값이 결정되므로 활성화 함수의 결정이 매우 중요하게 된다. 시그모이드 함수의 경우에는 추론의 안정성을 보정하기 위해 실수 값으로서 나타나는 λ의 값을 결정하게 된다. Activation function to limit the values of [0, 1] to values between [0, 1] when the matrix and vector operations used in inference occur when the state values of vector elements deviate from values between [0, 1]. Is used. Since the value of the state vector obtained through inference is determined by an activation function such as a sigmoid function, the determination of the activation function becomes very important. In the case of the sigmoid function, the value of λ, which is represented as a real value, is determined to correct the stability of inference.

활성화 함수를 결정 시에 λ값 등과 같은 실수 값을 구하기 위한 연산과정은 복잡하기 때문에 연산 시간이 비교적 오래 걸린다. 특히 휴대폰 등과 같은 개인용 휴대 단말기의 비교적 간단한 모바일 프로그램을 통해 활성화 함수를 결정할 경우에는 오랜 시간의 연산에 기인하여 퍼지 인식도의 추론 결과를 얻기가 매우 어렵게 된다. 
Computation process to find the real value such as lambda value when determining the activation function is complicated and takes a relatively long time. In particular, when the activation function is determined through a relatively simple mobile program of a personal mobile terminal such as a mobile phone, it is very difficult to obtain an inference result of fuzzy recognition due to a long time operation.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 모바일 환경에 채용하기 적합한 퍼지 인식도의 추론을 위한 활성화 함수의 설계 방법 및 그 방법을 이용하는 퍼지 인식도 추론 장치를 제공함에 있다. An object of the present invention is to provide a method of designing an activation function for inferring fuzzy recognition degree suitable for use in a mobile environment, and a fuzzy recognition inference apparatus using the method.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 퍼지 인식도의 추론 안정성을 보장하면서도 활성화 함수를 구하는 연산 시간을 최소화 또는 줄일 수 있는 활성화 함수의 설계 방법 및 그에 따른 퍼지 인식도 추론 장치를 제공함에 있다. Another technical problem to be solved by the present invention is to provide a method of designing an activation function that can minimize or reduce the computation time for obtaining an activation function while ensuring the inference stability of the fuzzy recognition degree, and a fuzzy recognition inference device accordingly.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 일반 컴퓨터 환경에 비해 상대적으로 사양이 열등한 스마트 폰 등과 같은 모바일 환경에서 퍼지 인식도의 추론 안정성을 보장하면서도 활성화 함수를 보다 짧은 시간 내에 간단히 구할 수 있는 개선된 방법 및 그에 따른 퍼지 인식도 추론 장치를 제공함에 있다.
Another technical problem to be solved by the present invention is to improve the reasoning stability of fuzzy recognition in a mobile environment, such as a smart phone that is relatively inferior to a general computer environment, while improving the ability to simply obtain the activation function in a shorter time A method and a fuzzy recognition accordingly provide an inference apparatus.

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 실시 예의 일 양상에 따른 퍼지 인식도의 추론을 위한 활성화 함수의 설계 방법은, In order to achieve the above technical problem, a method of designing an activation function for inferring fuzzy recognition degree according to an aspect of an embodiment of the present invention,

모바일 프로그램 상에서 가변되는 퍼지 인식도에 대한 추론을 위해 주어진 활성화 함수의 공식을 유도하는 단계와; Deriving a formula of a given activation function for inferring a variable fuzzy recognition degree on a mobile program;

상기 활성화 함수의 공식에 들어 있는 람다(λ) 값을 구할 시에 행렬 놈이 있는 지를 체크하는 단계와; Checking whether there is a matrix norm when obtaining a lambda (λ) value in the formula of the activation function;

상기 행렬 놈이 있을 경우에 유클리드 놈 보다 연산 처리량이 적은 행렬 놈을 사용하여 연산을 행하여 상기 람다(λ) 값을 얻는 단계와; Performing the operation using the matrix norm with less computational throughput than the Euclidean norm when the matrix norm is present to obtain the lambda (λ) value;

상기 람다(λ) 값을 상기 활성화 함수의 공식에 대입하여 상기 활성화 함수를 얻는 단계를 구비한다. Substituting the lambda value into the formula of the activation function to obtain the activation function.

본 발명의 실시 예에서, 상기 활성화 함수는 시그모이드 함수일 수 있으며, 이 경우에 상기 시그모이드 함수의 공식은 다음의 식과 같이

Figure 112011011487771-pat00001
로서 나타날 수 있다. 여기서 λ는 0보다 큰 실수이다.In an embodiment of the present invention, the activation function may be a sigmoid function, in which case the formula of the sigmoid function is as follows.
Figure 112011011487771-pat00001
It can appear as Where λ is a real number greater than zero.

본 발명의 실시 예에서, 상기 람다(λ) 값은 전역지수 안정성을 보장하기 위해 다음의 식과 같이

Figure 112012081917564-pat00002
의 모델로 나타날 수 있다. 여기서
Figure 112012081917564-pat00003
는 퍼지 인식도의 가중치 행렬이다.In an embodiment of the present invention, the lambda (λ) value is expressed by the following equation to ensure global index stability.
Figure 112012081917564-pat00002
Can be modeled on here
Figure 112012081917564-pat00003
Is a weight matrix of fuzzy recognition degrees.

본 발명의 실시 예에서, 상기

Figure 112011011487771-pat00004
에서
Figure 112011011487771-pat00005
로서 계산되는 프로비니우스 놈일 수 있다. 여기서
Figure 112011011487771-pat00006
은 퍼지 인식도에서의 개념의 개수이고,
Figure 112011011487771-pat00007
는 퍼지 인식도에서
Figure 112011011487771-pat00008
번째 개념과
Figure 112011011487771-pat00009
번째 개념 사이의 가중치이다.In an embodiment of the invention, the
Figure 112011011487771-pat00004
in
Figure 112011011487771-pat00005
Provinius norm calculated as here
Figure 112011011487771-pat00006
Is the number of concepts in fuzzy perception,
Figure 112011011487771-pat00007
In fuzzy awareness
Figure 112011011487771-pat00008
The first concept
Figure 112011011487771-pat00009
The weight between the first concept.

본 발명의 실시 예에서, 상기 모바일 프로그램은 개인용 휴대 단말기나 스마트 폰에 탑재될 수 있다. In an embodiment of the present invention, the mobile program may be mounted on a personal mobile terminal or a smart phone.

본 발명의 실시 예에서, 상기 활성화 함수는 상기 퍼지 인식도가 가변될 때마다 갱신될 수 있다. In an embodiment of the present disclosure, the activation function may be updated whenever the fuzzy recognition degree is changed.

본 발명의 실시 예에서, 상기 모바일 프로그램은 휴대용 멀티미디어 플레이어에 탑재될 수 있다. In an embodiment of the present invention, the mobile program may be mounted in a portable multimedia player.

본 발명의 실시 예에서, 상기 퍼지 인식도의 추론은 인공지능의 구현을 위한 의사 결정 지원에 이용될 수 있다. In an embodiment of the present invention, the inference of the fuzzy recognition degree may be used for decision support for the implementation of artificial intelligence.

본 발명의 실시 예에서, 상기 유클리드 놈 보다 연산 처리량이 적은 행렬 놈을 사용하여 연산을 수행시 미리 설정된 시간 내에 상기 람다(λ) 값을 얻지 못할 경우에는 그 다음의 계산 시부터 상기 람다(λ) 값을 1로서 설정하는 단계가 더 구비될 수 있다. In an embodiment of the present invention, when the lambda value is not obtained within a preset time when the calculation is performed using the matrix norm with less throughput than the Euclidean norm, the lambda (λ) is determined from the next calculation. The step of setting the value as 1 may be further provided.

본 발명의 실시 예에서, 상기 유클리드 놈 보다 연산 처리량이 적은 행렬 놈을 사용하여 연산을 수행시 미리 설정된 시간 내에 상기 람다(λ) 값을 얻지 못할 경우에는 그 다음의 계산 시부터 상기 람다(λ) 값을 5로서 설정하는 단계가 더 구비될 수 있다. In an embodiment of the present invention, when the lambda value is not obtained within a preset time when the calculation is performed using the matrix norm with less throughput than the Euclidean norm, the lambda (λ) is determined from the next calculation. The step of setting the value as 5 may be further provided.

본 발명의 실시 예에서, 상기 활성화 함수는

Figure 112011011487771-pat00010
와 같은 사인 형태의 함수가 될 수 있다. In an embodiment of the invention, the activation function is
Figure 112011011487771-pat00010
Can be a sinusoidal function such as

본 발명의 실시 예의 다른 양상에 따른 퍼지 인식도 추론 장치는, According to another aspect of an embodiment of the present invention, the fuzzy recognition inference apparatus,

모바일 프로그램 상에서 가변되는 퍼지 인식도의 추론을 위해 주어진 활성화 함수의 공식을 저장하는 메모리와; A memory for storing a formula of a given activation function for inferring varying fuzzy recognition degrees on a mobile program;

상기 퍼지 인식도의 추론을 위해 컨셉 값을 수신하는 입력부와; An input unit for receiving a concept value for inferring the fuzzy recognition degree;

상기 활성화 함수의 공식에 들어 있는 람다(λ) 값을 구할 시에 행렬 놈이 있을 경우에 유클리드 놈 보다 연산 처리량이 적은 행렬 놈을 사용하여 연산을 행하여 상기 람다(λ) 값을 얻으며, 상기 람다(λ) 값을 상기 활성화 함수의 공식에 대입하여 상기 활성화 함수를 구하는 추론 연산부를 구비한다. When there is a matrix norm in obtaining the lambda value included in the formula of the activation function, the lambda value is obtained by performing a calculation using a matrix norm with less computational throughput than the Euclidean norm. and an inference calculating unit for substituting the value of lambda) into the formula of the activation function to obtain the activation function.

본 발명의 실시 예에서, 상기 퍼지 인식도 추론 장치는 스마트 폰에 탑재될 수 있다. 본 발명의 실시 예에서, 상기 주어진 활성화 함수는 시그모이드 함수일 수 있으며, 그러한 경우에 상기 시그모이드 함수의 공식은 다음의 식과 같이

Figure 112011011487771-pat00011
로서 나타날 수 있다. In an embodiment of the present invention, the fuzzy recognition inference device may be mounted on a smart phone. In an embodiment of the invention, the given activation function may be a sigmoid function, in which case the formula of the sigmoid function is
Figure 112011011487771-pat00011
It can appear as

본 발명의 실시 예에서, 상기 람다(λ) 값은 전역지수 안정성을 보장하기 위해 다음의 식과 같이

Figure 112012081917564-pat00012
의 모델을 가질 수 있다. In an embodiment of the present invention, the lambda (λ) value is expressed by the following equation to ensure global index stability.
Figure 112012081917564-pat00012
May have a model of

본 발명의 실시 예에서,

Figure 112011011487771-pat00013
에서 상기
Figure 112011011487771-pat00014
로서 계산되는 프로비니우스 놈일 수 있다. In an embodiment of the invention,
Figure 112011011487771-pat00013
From above
Figure 112011011487771-pat00014
Provinius norm calculated as

본 발명의 실시 예에서, 상기 활성화 함수는 상기 퍼지 인식도가 가변될 때마다 갱신될 수 있으며 상기 퍼지 인식도의 추론은 인공지능의 구현을 위한 의사 결정 지원에 이용될 수 있다. In an embodiment of the present invention, the activation function may be updated whenever the fuzzy recognition degree is changed, and the inference of the fuzzy recognition degree may be used for decision support for the implementation of artificial intelligence.

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본 발명의 실시 예에서, 상기 추론 연산부는 상기 유클리드 놈 보다 연산 처리량이 적은 행렬 놈을 사용하여 연산을 수행시 미리 설정된 시간 내에 상기 람다(λ) 값을 얻지 못할 경우에는 그 다음의 계산 시부터 상기 람다(λ) 값을 1로서 설정할 수 있다. In an embodiment of the present invention, if the inference operation unit does not obtain the lambda value within a predetermined time when performing the operation using a matrix norm with less computational throughput than the Euclidean norm, the inference operation unit starts from the next calculation. You can set the lambda value as 1.

본 발명의 실시 예에서, 상기 추론 연산부는 상기 유클리드 놈 보다 연산 처리량이 적은 행렬 놈을 사용하여 연산을 수행시 미리 설정된 시간 내에 상기 람다(λ) 값을 얻지 못할 경우에는 그 다음의 계산 시부터 상기 람다(λ) 값을 5로서 설정할 수 있다. In an embodiment of the present invention, if the inference operation unit does not obtain the lambda value within a predetermined time when performing the operation using a matrix norm with less computational throughput than the Euclidean norm, the inference operation unit starts from the next calculation. You can set the lambda value as 5.

본 발명의 실시 예에서, 상기 추론 연산부에 연결되어 외부와의 무선 통신을 수행하는 통신부와, 상기 추론 연산부의 추론 연산의 결과를 화면으로 표시하는 표시부를 더 구비할 수 있다.
In an embodiment of the present disclosure, the apparatus may further include a communication unit connected to the inference operation unit to perform wireless communication with the outside, and a display unit displaying a result of the inference operation of the inference operation unit on a screen.

본 발명의 실시 예 적인 구성에 따르면, 퍼지 인식도의 추론 안정성을 보장하면서도 활성화 함수를 구하는 연산 시간이 최소화 또는 줄어들므로, 일반 컴퓨터 사용 환경에 비해 상대적으로 열등한 모바일 환경에서도 퍼지 인식도를 이용한 추론이 용이하게 구현된다. According to the exemplary embodiment of the present invention, since the computation time for obtaining the activation function is minimized or reduced while ensuring the inference stability of the fuzzy recognition degree, the inference using the fuzzy recognition degree can be easily performed in a mobile environment that is relatively inferior to a general computer use environment. Is implemented.

따라서, 사용자는 휴대하면서 이동 중에도 추론 결과를 쉽고 빠르게 얻을 수 있게 되며, 모바일 프로그램에서의 소프트웨어 개발이 플렉시블하고 더 용이해진다. Thus, the user can easily and quickly obtain the result of inference while on the go while being portable, and software development in the mobile program is flexible and easier.

또한, 그러한 추론 결과를 모바일 환경에서 얻을 수 있는 개인용 휴대 단말기가 출현될 경우에 제품 경쟁력이 높아질 수 있다.
In addition, product competitiveness may be enhanced when a personal portable terminal capable of obtaining such inference results in a mobile environment appears.

도 1은 본 발명이 적용되는 퍼지 인식도의 추론에서 개념들 간의 인과 가중치를 설명하기 위해 제시된 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 활성화 함수의 연산 제어흐름도,
도 3은 본 발명에 적용되는 활성화 함수의 그래프, 및 
도 4는 도 2의 연산 제어흐름을 수행하는 퍼지 인식도 추론 장치의 예시적 블록도.
1 is a view provided to explain the causal weight between concepts in the inference of fuzzy recognition degree to which the present invention is applied;
2 is an operational control flowchart of an activation function according to an embodiment of the present invention;
3 is a graph of an activation function applied to the present invention, and
4 is an exemplary block diagram of a fuzzy recognition inference apparatus for performing the operation control flow of FIG.

위와 같은 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시 예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은, 이해의 편의를 제공할 의도 이외에는 다른 의도 없이, 개시된 내용이 보다 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other objects, features, and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of preferred embodiments with reference to the attached drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein and may be embodied in other forms. Rather, the embodiments disclosed herein are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art, without intention other than to provide an understanding of the present invention.

일부 도면들에 있어서, 소자 및 라인들의 연결관계는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 나타나 있을 뿐, 타의 소자나 회로블록들이 더 구비될 수 있다. In some drawings, the connection relationship of elements and lines is shown for an effective explanation of the technical contents, and other elements or circuit blocks may be further provided.

여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함될 수 있으며, 퍼지 인식도의 추론을 위한 활성화 함수의 도출 과정 및 행렬 및 벡터 놈(norm)들에 대한 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않도록 하기 위해 생략됨을 유의(note)하라. Each embodiment described and illustrated herein may also include complementary embodiments thereof, and the description of the derivation process of the activation function and the matrix and vector norms for inferring fuzzy recognition degree obscure the subject matter of the present invention. Note that it is omitted to avoid doing so.

도 1은 본 발명이 적용되는 퍼지 인식도의 추론에서 개념들 간의 인과 가중치를 설명하기 위해 제시된 도면이다. 1 is a view provided to explain the causal weight between concepts in the inference of the fuzzy recognition degree to which the present invention is applied.

도면을 참조하면, 개념(또는 노드)

Figure 112011011487771-pat00015
(2)와
Figure 112011011487771-pat00016
(4)사이의 인과 가중치
Figure 112011011487771-pat00017
(3)는 구간 [-1, 1]의 값을 가지며, '
Figure 112011011487771-pat00018
'은 개념
Figure 112011011487771-pat00019
Figure 112011011487771-pat00020
사이에 양의 인과 관계, '
Figure 112011011487771-pat00021
'은 개념
Figure 112011011487771-pat00022
(2)와
Figure 112011011487771-pat00023
(4)사이에 음의 인과 관계, 그리고 '
Figure 112011011487771-pat00024
'은 개념
Figure 112011011487771-pat00025
Figure 112011011487771-pat00026
사이사이에는 인과 관계가 없는 것을 의미한다. Referring to the drawings, concepts (or nodes)
Figure 112011011487771-pat00015
(2) and
Figure 112011011487771-pat00016
Causal weights between (4)
Figure 112011011487771-pat00017
(3) has a value in the interval [-1, 1],
Figure 112011011487771-pat00018
Silver concept
Figure 112011011487771-pat00019
Wow
Figure 112011011487771-pat00020
Positive causality between, '
Figure 112011011487771-pat00021
Silver concept
Figure 112011011487771-pat00022
(2) and
Figure 112011011487771-pat00023
(4) a negative causal relationship between, and
Figure 112011011487771-pat00024
Silver concept
Figure 112011011487771-pat00025
Wow
Figure 112011011487771-pat00026
There is no causal relationship between.

즉, 연관 행렬에서 행 (row)은 원인이 되는 노드가 다른 노드에 인과적으로 미치는 영향을 나타내고, 열 (column)은 원인이 되는 노드들로부터 특정 노드가 인과적으로 어떤 영향을 받는지를 나타낸다.In other words, a row in an association matrix represents a causal effect of a causal node on another node, and a column represents a causal effect of a particular node from causative nodes.

이러한 퍼지 인식도의 추론에서 사용되는 행렬 및 벡터 연산 과정에서 벡터의 값이 [0, 1] 사이의 값을 벗어나는 상황이 발생한다. 따라서 이들의 값을 [0, 1] 사이의 값으로 제한하기 위해 활성화 함수가 사용된다. 일반적으로 활성화 함수는 시그모이드 함수(sigmoid function)가 많이 사용된다. In the matrix and vector calculation process used in the inference of the fuzzy recognition degree, a situation occurs that the value of the vector deviates between the values between [0, 1]. Therefore, the activation function is used to limit their values to values between [0, 1]. In general, the activation function has a lot of sigmoid function (sigmoid function).

시그모이드 함수는 다음의 식 (1)과 같이 표현된다. The sigmoid function is expressed as the following equation (1).

Figure 112011011487771-pat00027
(1)
Figure 112011011487771-pat00027
(One)

여기서 λ는 실수값으로 나타나는 변수이다. Where λ is a variable that appears as a real value.

상기 활성화 함수에 따라 아래의 식 (2)와 같은 퍼지 인식도에서의 추론을 통해 얻는 상태 벡터의 값이 결정되므로, 활성화 함수는 전문가가 경험과 시행착오를 거쳐 결정된다. 시그모이드 함수의 경우에는 실수 값으로서 나타나는 λ의 값을 결정한다. 흔히 퍼지 인식도의 응용에 관련 기술에서는 λ=1 또는 λ=5를 사용하기도 한다.
Since the value of the state vector obtained through inference at the fuzzy recognition degree according to Equation (2) is determined according to the activation function, the activation function is determined by the expert through experience and trial and error. In the case of the sigmoid function, the value of λ, which is represented as a real value, is determined. Often, the application of fuzzy perception uses λ = 1 or λ = 5.

식 (2)에서

Figure 112011011487771-pat00028
Figure 112011011487771-pat00029
번째 추론을 통해 얻은
Figure 112011011487771-pat00030
번째 개념의 상태 값을 나타내고, 그 범위는
Figure 112011011487771-pat00031
이다.
Figure 112011011487771-pat00032
이며,
Figure 112011011487771-pat00033
Figure 112011011487771-pat00034
번째 개념과
Figure 112011011487771-pat00035
번째 개개념 사이의 인과 가중치를 나타낸다. 그리고
Figure 112011011487771-pat00036
은 퍼지 인식도의 개념의 개수이다. 또한, 식 (2)를 벡터 연산 형태로 표현하면 식 (3)과 같다. In equation (2)
Figure 112011011487771-pat00028
The
Figure 112011011487771-pat00029
From the second reasoning
Figure 112011011487771-pat00030
State value of the first concept, and the range is
Figure 112011011487771-pat00031
to be.
Figure 112011011487771-pat00032
Is,
Figure 112011011487771-pat00033
The
Figure 112011011487771-pat00034
The first concept
Figure 112011011487771-pat00035
Causal weights between the first concept. And
Figure 112011011487771-pat00036
Is the number of concepts of fuzzy perception. In addition, when the expression (2) is expressed in the form of a vector operation, it is the same as the expression (3).

즉,

Figure 112011011487771-pat00037
이고
Figure 112011011487771-pat00038
이다.In other words,
Figure 112011011487771-pat00037
ego
Figure 112011011487771-pat00038
to be.

Figure 112011011487771-pat00039
(2)
Figure 112011011487771-pat00039
(2)

Figure 112011011487771-pat00040
(3)
Figure 112011011487771-pat00040
(3)

여기서

Figure 112011011487771-pat00041
로 둘 때, 위의 식 (3)은 아래의 식 (4)와 같이 변형하여 표현할 수 있다.here
Figure 112011011487771-pat00041
When it is set to, the above equation (3) can be expressed by modifying the following equation (4).

Figure 112011011487771-pat00042
(4)
Figure 112011011487771-pat00042
(4)

일부 연구에서는 λ의 값을 자동으로 계산하는 방법이 제시되었는데, 그 중 퍼지 인식도를 표현하는 행렬의 특성을 따라 자동으로 λ의 값을 결정하는 방법이 2010년에 제안되었다. 이 방법은 Lyapunov의 안정성 이론을 바탕으로 추론 과정에서의 전역 지수 안정성(global exponential stability)을 보장한다. 즉,  Some studies have suggested a method for automatically calculating the value of λ. Among them, a method for automatically determining the value of λ based on the characteristics of a matrix representing fuzzy recognition was proposed in 2010. This method, based on Lyapunov's theory of stability, ensures global exponential stability in the inference process. In other words,

Figure 112011011487771-pat00043
(5)
Figure 112011011487771-pat00043
(5)

이다. to be.

그리고 활성화 함수의 설계는 초기 퍼지 인식도가 설계될 때 한번 수행되기도 하지만, 퍼지 인식도가 지속적인 업데이트가 이루어지는 경우 그에 따라 활성화 함수도 자동으로 설계되어야 할 필요성이 있다. In addition, although the design of the activation function is performed once when the initial fuzzy recognition degree is designed, it is necessary to automatically design the activation function accordingly when the fuzzy recognition degree is continuously updated.

최근 스마트폰의 응용 프로그램의 개발 요구가 증대됨에 따라 모바일 환경에서 구현 가능한 의사 결정을 위한 복잡한 추론 프로그램이 필요로 하게 된다. Recently, as the demand for development of smartphone applications increases, a complex reasoning program for decision making that can be implemented in a mobile environment is required.

그러나 스마트 폰, 휴대용 멀티미디어 플레이어 등과 같은 다양한 개인용 휴대 단말기가 사용되는 모바일 환경은 PC 환경과 달리 하드웨어의 성능 및 메모리가 상대적으로 낮다. 따라서 연산 복잡도가 되도록이면 낮은 알고리즘을 사용하여 사용자에게 효과적인 결과를 제공해야 한다. 즉, 결과가 다소 좋지 못하더라고 빠른 연산 속도를 제공하는 것이 더 효과적일 수 있다. 따라서 빠른 연산을 통한 활성화 함수의 설계를 통해 모바일 환경에서도 퍼지 인식도를 이용한 의사 결정 관련 소프트웨어의 개발을 용이하게 할 수 있도록 하는 것이 필요하다. However, unlike the PC environment, the mobile environment in which various personal portable terminals such as smart phones and portable multimedia players are used has relatively low hardware performance and memory. Therefore, computational complexity should be as low as possible to provide effective results to users. In other words, it may be more effective to provide faster computation speeds, even if the results are rather poor. Therefore, it is necessary to facilitate the development of decision-related software using fuzzy recognition in a mobile environment by designing an activation function through fast computation.

결국, 모바일 환경에서 퍼지 인식도를 이용한 의사 결정 지원 프로그램을 구현할 경우, 지속적으로 변화하는 퍼지 인식도에 맞추어 시그모이드 형태의 활성화 함수를 자동으로 계산할 때, 상기 식 (5)와 같이

Figure 112011011487771-pat00044
의 모델을 사용하면,
Figure 112011011487771-pat00045
의 연산 과정이 복잡하여 모바일 프로그램으로 구현하기에는 무리가 있다. 따라서 본 발명의 실시 예에서는 모바일 프로그램에서 단순 연산을 통해 활성화 함수를 설계할 수 있도록 한다. As a result, when implementing a decision support program using fuzzy recognition in a mobile environment, when the activation function of the sigmoid form is automatically calculated according to the constantly changing fuzzy recognition, as shown in Equation (5)
Figure 112011011487771-pat00044
Using the model of,
Figure 112011011487771-pat00045
The operation process of is complicated and it is impossible to implement it as a mobile program. Therefore, in the embodiment of the present invention, it is possible to design an activation function through a simple operation in a mobile program.

추론 안정성을 보장하는 활성화 함수를 얻으면서도 연산 복잡도를 줄여 간단한 연산을 수행토록 하는 경우에 모바일 프로그램으로의 구현이 용이하게 된다. 이에 따라 본 발명의 실시 예에서는 도 2에서 나타낸 바와 같이 다양한 행렬 놈(matrix norm) 중에서 연산이 간단한 행렬 놈을 이용함으로써 모바일 프로그램에서도  쉽게 활성화 함수를 설계할 수 있게 한다. It is easy to implement into a mobile program when a simple operation is performed by reducing the computational complexity while obtaining an activation function that guarantees inference stability. Accordingly, in the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, an activation function can be easily designed even in a mobile program by using a matrix norm having a simple operation among various matrix norms.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 활성화 함수의 연산 제어흐름도이다. 2 is an operational control flowchart of an activation function according to an exemplary embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 단계 S20에서 함수 설계 단계로 진입하면 단계 S21에서 활성화 함수의 연산을 개시한다. 이 경우에 단계 S22에서 상기 식(2)에서와 같이

Figure 112011011487771-pat00046
의 모델에서
Figure 112011011487771-pat00047
의 유클리드 놈 계산이 요구되는 경우라면 단계 S23을 수행한다. 단계 S23은 행렬의 유클리드 놈 을 구하는 연산이 복잡하므로 이를 배제하고 대신에 연산이 간단한 프로비니우스 놈(Frobenius norm)을 사용하여 연산을 수행하는 단계이다. 즉, 하기의 케이스 1의 경우에 대신에 케이스 2의 경우로 연산을 수행하는 것이다. 즉, Referring to the drawing, when the function design step is entered in step S20, calculation of the activation function is started in step S21. In this case, as in the above formula (2) in step S22
Figure 112011011487771-pat00046
In the model of
Figure 112011011487771-pat00047
If Euclidean norm calculation is required, step S23 is performed. In step S23, since the operation of obtaining the Euclidean norm of the matrix is complicated, the operation is performed using the Frobenius norm, which is simple. That is, in case 1 below, calculation is performed in case 2 instead. In other words,

Figure 112011011487771-pat00048
Figure 112011011487771-pat00048

이다.  to be.

결국 본 발명의 실시 예에서는 따라서 추론의 안정성을 보장하면서 연산이 단순하여 모바일 프로그램으로도 간단히 구현할 수 있는 새로운 활성화 함수 설계 모델을 제시한다. 즉, 이미 개발된 추론의 안정성을 보장하는 조건을 유도하는 과정에서 나온

Figure 112011011487771-pat00049
대신
Figure 112011011487771-pat00050
로 대체하여 식을 전개한 후, 시그모이드 함수의 λ값의 조건을 계산하는 것이다. 이에 따르면, 추론의 안정성을 보장하면서 연산 속도가 더 빠른 결과를 얻는다.   As a result, the embodiment of the present invention proposes a new activation function design model that can be easily implemented in a mobile program because the operation is simple while ensuring the stability of inference. In other words, the process of deriving a condition that guarantees the stability of the already developed inference
Figure 112011011487771-pat00049
instead
Figure 112011011487771-pat00050
After substituting for and expanding the equation, the condition of the lambda value of the sigmoid function is calculated. This results in faster computation speed while ensuring the stability of inference.

이와 같이, 퍼지 인식도의 추론을 위한 활성화 함수에 사용되는 시그모이드 함수에서, 추론의 안정성을 보장하는 λ값의 범위를 계산 시 필요한 가중치 행렬의 연산을

Figure 112011011487771-pat00051
대신
Figure 112011011487771-pat00052
(Frobenius norm)으로 대체할 경우에 연산이 단순해지는 이유는 다음과 같다. As described above, in the sigmoid function used in the activation function for inferring fuzzy recognition, the weight matrix required for calculating the range of lambda values that guarantees the stability of inference is calculated.
Figure 112011011487771-pat00051
instead
Figure 112011011487771-pat00052
The reason why the operation is simplified when replacing with (Frobenius norm) is as follows.

위 케이스 1 에서의 연산에서

Figure 112011011487771-pat00053
항목은
Figure 112011011487771-pat00054
의 연산 복잡도와 동일하다. 그러나 위 케이스 1의 연산에서는 거기에다 eigenvalue를 구하는 연산이 더 추가되는데, 이 과정의 연산이 매우 복잡하다. In the calculation in case 1 above
Figure 112011011487771-pat00053
Item is
Figure 112011011487771-pat00054
Is equal to the computational complexity of. However, in the case 1 operation above, there is an additional operation for obtaining an eigenvalue, which is very complicated.

따라서 상기 단계 S23의 수행에 의해 결과적으로

Figure 112011011487771-pat00055
의 모델이 연산되어지게 된다. 단계 S24는 시그모이드 함수의 연산이 완료되었는 지를 체크하는 단계로서, 상기 실수 값인 λ를 상기 활성화 함수의 공식에 대입하여 상기 활성화 함수를 얻으면 연산이 완료된다. As a result, by performing step S23,
Figure 112011011487771-pat00055
The model of is computed. Step S24 is a step of checking whether the operation of the sigmoid function is completed. The operation is completed by substituting the real value lambda into the formula of the activation function to obtain the activation function.

도 2에서 보여진 바와 같은 제어흐름을 포함하는 모바일 프로그램은 개인용 휴대 단말기 예컨대 휴대용 멀티미디어 플레이어나 스마트 폰에 탑재될 수 있다. 또한, 활성화 함수는 상기 퍼지 인식도가 가변될 때마다 갱신될 수 있다. The mobile program including the control flow as shown in FIG. 2 may be mounted on a personal portable terminal such as a portable multimedia player or a smart phone. In addition, the activation function may be updated whenever the fuzzy recognition degree is changed.

도 2를 이용한 퍼지 인식도의 추론은 인공지능의 구현을 위한 의사 결정 지원에 이용될 수 있다. 도 2에서, 상기 유클리드 놈 보다 연산이 간단한 행렬 놈을 사용하여 연산을 수행시 미리 설정된 시간 내에 상기 실수 값을 얻지 못할 경우에는 그 다음의 계산 시부터 상기 λ값을 1, 또는 5로서 설정하는 단계가 더 구비될 수 있다. Inference of fuzzy recognition using FIG. 2 may be used for decision support for implementing AI. In FIG. 2, if the real value is not obtained within a preset time when performing the operation using the matrix norm which is simpler than the Euclidean norm, setting the lambda value as 1 or 5 from the next calculation time. May be further provided.

도 3은 본 발명에 적용되는 활성화 함수의 그래프이다. 도면을 참조하면, 시그모이드 함수의 그래프(SF)가 S 형태로 나타나 있다. 그래프(SF)는 1로서 주어진 상한치(M2)와 0으로서 주어진 하한치(M1) 사이에 존재함을 알 수 있다. 본 발명의 실시 예의 경우에 도 3과 같은 시그모이드 함수가 이용되었지만, 이에 한정됨이 없이 상기 활성화 함수는 사인 형태의 함수가 될 수도 있다. 3 is a graph of an activation function applied to the present invention. Referring to the drawings, the graph SF of the sigmoid function is shown in the S form. It can be seen that the graph SF exists between the upper limit M2 given as 1 and the lower limit M1 given as 0. In the case of the embodiment of the present invention, the sigmoid function as shown in FIG. 3 is used, but without being limited thereto, the activation function may be a sinusoidal function.

도 4는 도 2의 연산 제어흐름을 수행하는 퍼지 인식도 추론 장치의 예시적 블록도이다. 4 is an exemplary block diagram of a fuzzy recognition inference apparatus for performing the operation control flow of FIG. 2.

도면을 참조하면, 퍼지 인식도 추론 장치는, 통신부(10), 메모리(20), 추론 연산부(30), 표시부(40), 입력부(50), 및 출력부(60)를 포함한다. Referring to the drawings, the fuzzy recognition inference apparatus includes a communication unit 10, a memory 20, an inference operation unit 30, a display unit 40, an input unit 50, and an output unit 60.

상기 메모리(20)는 신호라인(L2)을 통해 상기 추론 연산부(30)와 연결된다. 상기 메모리(20)는 모바일 프로그램 상에서 가변되는 퍼지 인식도의 추론을 위해 주어진 활성화 함수의 공식을 저장하며, 이외에도 추론 연산부의 연산동작에 관련된 프로그램과 모바일 기기의 모바일 프로그램을 저장할 수 있다. The memory 20 is connected to the inference calculator 30 through a signal line L2. The memory 20 may store a formula of a given activation function for inferring a fuzzy recognition degree that is variable on a mobile program. In addition, the memory 20 may store a program related to the operation of the inference calculator and a mobile program of the mobile device.

입력부(50)는 신호라인(L5)을 통해 상기 추론 연산부(30)와 연결되며, 상기 퍼지 인식도의 추론을 위해 컨셉 값을 수신한다. The input unit 50 is connected to the inference calculating unit 30 through the signal line L5 and receives a concept value for inferring the fuzzy recognition degree.

추론 연산부(30)는 신호라인(L1)을 통해 상기 통신부(10)와 연결되고, 신호라인(L3)을 통해 상기 표시부(40)와 연결되며, 신호라인(L4)을 통해 상기 출력부(60)와 연결된다. The inference calculator 30 is connected to the communication unit 10 through a signal line L1, is connected to the display unit 40 through a signal line L3, and the output unit 60 through a signal line L4. ).

마이크로프로세서 또는 CPU 로 구현될 수 있는 상기 추론 연산부(30)는 상기 활성화 함수의 공식에 들어 있는 실수 값을 구할 시에 행렬 놈이 있을 경우에 유클리드 놈 보다 연산이 간단한 행렬 놈을 사용하여 연산을 행하여 상기 실수 값을 얻으며, 상기 실수 값을 상기 활성화 함수의 공식에 대입하여 상기 활성화 함수를 구한다. The inference operator 30, which may be implemented as a microprocessor or a CPU, performs a calculation using a matrix norm which is simpler than an Euclidean norm when a matrix norm exists when obtaining a real value included in the formula of the activation function. The real value is obtained and the activation function is obtained by substituting the real value into the formula of the activation function.

또한, 상기 추론 연산부(30)는 미리 설정된 프로그램에 따라 스마트 폰과 같은 휴대용 통신 단말기의 통신 및 멀티미디어 운영을 위한 제반 동작을 제어한다. In addition, the inference calculator 30 controls all operations for communication and multimedia operation of a portable communication terminal such as a smart phone according to a preset program.

마찬가지로, 상기 활성화 함수의 실수 값 λ는 전역지수 안정성을 보장하기 위해 다음의 식과 같이

Figure 112011011487771-pat00056
의 모델로 주어지며, 상기 추론 연산부(30)는 연산동작을 수행 시, Similarly, the real value λ of the activation function is expressed by the following equation to ensure global index stability.
Figure 112011011487771-pat00056
Given by the model, the inference calculation unit 30 when performing the operation,

상기

Figure 112011011487771-pat00057
에서 상기
Figure 112011011487771-pat00058
Figure 112011011487771-pat00059
로서 계산한다. remind
Figure 112011011487771-pat00057
From above
Figure 112011011487771-pat00058
To
Figure 112011011487771-pat00059
.

상기 활성화 함수는 상기 퍼지 인식도가 가변될 때마다 갱신될 수 있으며 상기 퍼지 인식도의 추론은 인공지능의 구현을 위한 의사 결정 지원에 이용될 수 있다. The activation function may be updated whenever the fuzzy recognition degree is changed, and the inference of the fuzzy recognition degree may be used for decision support for the implementation of artificial intelligence.

한편, 상기 추론 연산부(30)는 상기 유클리드 놈 보다 연산이 간단한 행렬 놈을 사용하여 연산을 수행 시 미리 설정된 시간 내에 상기 실수 값을 얻지 못할 경우에는 그 다음의 계산 시부터 상기 λ값을 1 또는 5로서 설정할 수 있다. On the other hand, if the inference operation unit 30 does not obtain the real value within a preset time when performing the operation using the matrix norm, which is simpler than the Euclidean norm, the inference operator 30 sets the lambda value to 1 or 5 from the next calculation. Can be set as

상기 추론 연산부의 추론 연산의 결과는 표시부(40)의 화면에 표시되거나, 출력부(60)를 통해 출력될 수 있다. The result of the inference operation of the inference calculator may be displayed on the screen of the display unit 40 or output through the output unit 60.

이와 같이, 본 발명의 실시 예에서는 추론 과정의 전역 지수 안정성을 보장하는 활성화 함수의 설계 방법의 연산 복잡도를 줄임으로써 모바일 프로그램으로 구현할 수 있게 된다. As described above, according to the embodiment of the present invention, it is possible to implement a mobile program by reducing the computational complexity of the method of designing an activation function that guarantees global exponential stability of the inference process.

따라서, 퍼지 인식도를 사용하여 의사 결정 지원 시스템을 구현하기 위한 전 분야에서 퍼지 인식도의 추론에서 안정성을 보장하는 활성화 함수를 설계 시, 기존의 조건을 만족하면서 계산 과정을 단순화 하여 연산 속도를 높일 수 있다. Therefore, when designing an activation function that guarantees stability in inference of fuzzy recognition in all fields for implementing decision support system using fuzzy recognition, it is possible to increase the computation speed by simplifying the calculation process while satisfying the existing conditions. .

퍼지 인식도에서의 복잡한 연산을 단순화함으로써 모바일 프로그램에서도 의사 결정 추론을 가능케 하면, 다양한 인공지능 기술이 언제 어디서나 사용자에 의해 쉽게 구현될 수 있다. By simplifying complex computations in fuzzy perception, enabling decision inference in mobile programs, various artificial intelligence technologies can be easily implemented by users anytime, anywhere.

상기한 설명에서는 본 발명의 실시 예들을 위주로 도면을 따라 예를 들어 설명하였지만, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 또는 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이다. 예를 들어, 사안이 다른 경우에 본 발명의 기술적 사상을 벗어남이 없이, 퍼지 인식도 추론 장치의 내부 회로 블록구성이나 활성화 함수의 설계 방법을 다양하게 변경 또는 변형할 수 있을 것이다.   In the above description, the embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings, for example. However, it will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be variously modified or changed within the scope of the technical idea of the present invention. . For example, in other cases, the internal circuit block configuration of the fuzzy recognition inference apparatus or the design method of the activation function may be variously changed or modified without departing from the technical spirit of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10: 통신부
20: 메모리
30: 추론 연산부
40: 표시부
50: 입력부
Description of the Related Art [0002]
10:
20: Memory
30: inference calculator
40: display unit
50: input unit

Claims (24)

모바일 프로그램 상에서 가변되는 퍼지 인식도의 추론을 위해 주어진 활성화 함수의 공식을 유도하는 단계와;
상기 활성화 함수의 공식에 들어 있는 람다(λ) 값을 구할 시에 행렬 놈이 있는 지를 체크하는 단계와;
상기 행렬 놈이 있을 경우에 유클리드 놈 보다 연산 처리량이 적은 행렬 놈을 사용하여 연산을 행하여 상기 람다(λ) 값을 얻는 단계와;
상기 람다(λ) 값을 상기 활성화 함수의 공식에 대입하여 상기 활성화 함수를 얻는 단계를 구비함을 특징으로 하는 퍼지 인식도의 추론을 위한 활성화 함수의 설계 방법.
Deriving a formula of a given activation function for inferring varying fuzzy recognition degrees on a mobile program;
Checking whether there is a matrix norm when obtaining a lambda (λ) value in the formula of the activation function;
Performing the operation using the matrix norm with less computational throughput than the Euclidean norm when the matrix norm is present to obtain the lambda (λ) value;
And obtaining the activation function by substituting the lambda value into the formula of the activation function.
제1항에 있어서, 상기 활성화 함수는 시그모이드 함수임을 특징으로 하는 퍼지 인식도의 추론을 위한 활성화 함수의 설계 방법.
The method of claim 1, wherein the activation function is a sigmoid function.
제2항에 있어서, 상기 시그모이드 함수의 공식은 다음의 식과 같이
Figure 112011011487771-pat00060
로서 나타남을 특징으로 하는 퍼지 인식도의 추론을 위한 활성화 함수의 설계 방법.
The method of claim 2, wherein the formula of the sigmoid function is
Figure 112011011487771-pat00060
A method of designing an activation function for inferring fuzzy recognition, characterized in that
제3항에 있어서, 상기 람다(λ) 값은 전역지수 안정성을 보장하기 위해 다음의 식과 같이
Figure 112012081917564-pat00061
의 모델로 나타남을 특징으로 하는 퍼지 인식도의 추론을 위한 활성화 함수의 설계 방법.
The method of claim 3, wherein the lambda (λ) value is as follows to ensure global index stability
Figure 112012081917564-pat00061
A method of designing an activation function for inferring fuzzy recognition, characterized by a model of.
제4항에 있어서, 상기
Figure 112011011487771-pat00062
에서
Figure 112011011487771-pat00063
로서 계산되는 프로비니우스 놈임을 특징으로 하는 퍼지 인식도의 추론을 위한 활성화 함수의 설계 방법.
The method of claim 4, wherein
Figure 112011011487771-pat00062
in
Figure 112011011487771-pat00063
A method of designing an activation function for inferring fuzzy recognition, characterized in that it is a Provenius norm calculated as.
제5항에 있어서, 상기 모바일 프로그램은 개인용 휴대 단말기나 스마트 폰에 탑재된 것을 특징으로 하는 퍼지 인식도의 추론을 위한 활성화 함수의 설계 방법.
6. The method of claim 5, wherein the mobile program is mounted on a personal digital assistant or a smart phone.
제5항에 있어서, 상기 활성화 함수는 상기 퍼지 인식도가 가변될 때마다 갱신됨을 특징으로 하는 퍼지 인식도의 추론을 위한 활성화 함수의 설계 방법.
6. The method of claim 5, wherein the activation function is updated each time the fuzzy recognition degree is changed.
제5항에 있어서, 상기 모바일 프로그램은 휴대용 멀티미디어 플레이어에 탑재된 것을 특징으로 하는 퍼지 인식도의 추론을 위한 활성화 함수의 설계 방법.
6. The method of claim 5, wherein the mobile program is mounted on a portable multimedia player.
제5항에 있어서, 상기 퍼지 인식도의 추론은 인공지능의 구현을 위한 의사 결정 지원에 이용됨을 특징으로 하는 퍼지 인식도의 추론을 위한 활성화 함수의 설계 방법.
The method of claim 5, wherein the inference of the fuzzy recognition degree is used for decision support for the implementation of artificial intelligence.
제1항에 있어서, 상기 람다(λ) 값을 얻는 단계와 상기 활성화 함수를 얻는 단계의 사이에, 상기 유클리드 놈 보다 연산 처리량이 적은 행렬 놈을 사용하여 연산을 수행시 미리 설정된 시간 내에 상기 람다(λ) 값을 얻지 못할 경우에는 그 다음의 계산 시부터 상기 람다(λ) 값을 1로서 설정하는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 퍼지 인식도의 추론을 위한 활성화 함수의 설계 방법.
2. The method of claim 1, wherein between the step of obtaining the lambda (λ) value and the step of obtaining the activation function, the lambda is set within a predetermined time when the operation is performed using a matrix norm with less computational throughput than the Euclidean norm ( and if the lambda value is not obtained, setting the lambda value as 1 from the next calculation.
제1항에 있어서, 상기 람다(λ) 값을 얻는 단계와 상기 활성화 함수를 얻는 단계의 사이에, 상기 유클리드 놈 보다 연산 처리량이 적은 행렬 놈을 사용하여 연산을 수행시 미리 설정된 시간 내에 상기 람다(λ) 값을 얻지 못할 경우에는 그 다음의 계산 시부터 상기 람다(λ) 값을 5로서 설정하는 단계를 더 구비함을 특징으로 하는 퍼지 인식도의 추론을 위한 활성화 함수의 설계 방법.
2. The method of claim 1, wherein between the step of obtaining the lambda (λ) value and the step of obtaining the activation function, the lambda is set within a predetermined time when the operation is performed using a matrix norm with less computational throughput than the Euclidean norm ( and if the value of lambda) is not obtained, setting the lambda value as 5 from the next calculation.
제1항에 있어서, 상기 활성화 함수는 사인 형태의 함수임을 특징으로 하는 퍼지 인식도의 추론을 위한 활성화 함수의 설계 방법.
The method of claim 1, wherein the activation function is a sinusoidal function.
모바일 프로그램 상에서 가변되는 퍼지 인식도의 추론을 위해 주어진 활성화 함수의 공식을 저장하는 메모리와;
상기 퍼지 인식도의 추론을 위해 컨셉 값을 수신하는 입력부와;
상기 활성화 함수의 공식에 들어 있는 람다(λ) 값을 구할 시에 행렬 놈이 있을 경우에 유클리드 놈 보다 연산 처리량이 적은 행렬 놈을 사용하여 연산을 행하여 상기 람다(λ) 값을 얻으며, 상기 람다(λ) 값을 상기 활성화 함수의 공식에 대입하여 상기 활성화 함수를 구하는 추론 연산부를 구비함을 특징으로 하는 퍼지 인식도 추론 장치.
A memory for storing a formula of a given activation function for inferring varying fuzzy recognition degrees on a mobile program;
An input unit for receiving a concept value for inferring the fuzzy recognition degree;
When there is a matrix norm in obtaining the lambda value included in the formula of the activation function, the lambda value is obtained by performing a calculation using a matrix norm with less computational throughput than the Euclidean norm. and an inference calculating unit for substituting a value of lambda) into a formula of the activation function to obtain the activation function.
제13항에 있어서, 상기 퍼지 인식도 추론 장치는 스마트 폰에 탑재됨을 특징으로 하는 퍼지 인식도 추론 장치.
The apparatus of claim 13, wherein the fuzzy recognition inference device is mounted on a smart phone.
제13항에 있어서, 상기 주어진 활성화 함수는 시그모이드 함수임을 특징으로 하는 퍼지 인식도 추론 장치.
15. The apparatus of claim 13, wherein the given activation function is a sigmoid function.
제15항에 있어서, 상기 시그모이드 함수의 공식은 다음의 식과 같이
Figure 112011011487771-pat00064
로서 나타남을 특징으로 하는 퍼지 인식도 추론 장치.
The method of claim 15, wherein the formula of the sigmoid function is as follows
Figure 112011011487771-pat00064
Fuzzy recognition inference device, characterized in that appears as.
제16항에 있어서, 상기 람다(λ) 값은 전역지수 안정성을 보장하기 위해 다음의 식과 같이
Figure 112012081917564-pat00065
의 모델을 가짐을 특징으로 하는 퍼지 인식도 추론 장치.
17. The method of claim 16, wherein the lambda value is equal to the following equation to ensure global index stability.
Figure 112012081917564-pat00065
Fuzzy recognition inference device, characterized in that having a model of.
제17항에 있어서,
상기
Figure 112011011487771-pat00066
에서 상기
Figure 112011011487771-pat00067
로서 계산되는 프로비니우스 놈임을 특징으로 하는 퍼지 인식도 추론 장치.
18. The method of claim 17,
remind
Figure 112011011487771-pat00066
From above
Figure 112011011487771-pat00067
Fuzzy Recognition inference device, characterized in that the Provenius norm calculated as.
제18항에 있어서, 상기 활성화 함수는 상기 퍼지 인식도가 가변될 때마다 갱신됨을 특징으로 하는 퍼지 인식도 추론 장치.
19. The apparatus of claim 18, wherein the activation function is updated each time the fuzzy recognition degree is changed.
제18항에 있어서, 상기 퍼지 인식도의 추론은 인공지능의 구현을 위한 의사 결정 지원에 이용됨을 특징으로 하는 퍼지 인식도 추론 장치.
19. The apparatus of claim 18, wherein the inference of the fuzzy recognition degree is used for decision support for the implementation of artificial intelligence.
제13항에 있어서, 상기 추론 연산부는 상기 유클리드 놈 보다 연산 처리량이 적은 행렬 놈을 사용하여 연산을 수행시 미리 설정된 시간 내에 상기 람다(λ) 값을 얻지 못할 경우에는 그 다음의 계산 시부터 상기 람다(λ) 값을 1로서 설정함을 특징으로 하는 퍼지 인식도 추론 장치.
The lambda of claim 13, wherein the inference operation unit uses the matrix norm with less computational throughput than the Euclidean norm when the lambda value is not obtained within a predetermined time when the operation is performed. A fuzzy recognition reasoning apparatus characterized by setting the value of (λ) as 1.
제13항에 있어서, 상기 추론 연산부는 상기 유클리드 놈 보다 연산 처리량이 적은 행렬 놈을 사용하여 연산을 수행시 미리 설정된 시간 내에 상기 람다(λ) 값을 얻지 못할 경우에는 그 다음의 계산 시부터 상기 람다(λ) 값을 5로서 설정함을 특징으로 하는 퍼지 인식도 추론 장치.
The lambda of claim 13, wherein the inference operation unit uses the matrix norm with less computational throughput than the Euclidean norm when the lambda value is not obtained within a predetermined time when the operation is performed. A fuzzy recognition inference device characterized by setting the value of (λ) as 5.
제13항에 있어서, 상기 추론 연산부에 연결되어 외부와의 무선 통신을 수행하는 통신부와, 상기 추론 연산부의 추론 연산의 결과를 화면으로 표시하는 표시부를 더 구비함을 특징으로 하는 퍼지 인식도 추론 장치.
 
15. The apparatus of claim 13, further comprising a communication unit connected to the inference operation unit to perform wireless communication with an outside, and a display unit displaying a result of the inference operation of the inference operation unit on a screen.
스마트 폰에서의 모바일 프로그램에서 퍼지 인식도의 추론을 위해 시그모이드 활성화 함수의 공식을 리드하는 단계와;
상기 시그모이드 활성화 함수의 공식에 들어 있는 람다(λ) 값을 구할 시에 유클리드 놈 보다 연산 처리량이 적은 프로비니우스 놈을 사용하여 연산을 행하는 단계와;
상기 람다(λ) 값을 상기 시그모이드 활성화 함수의 공식에 대입하여 상기 활성화 함수를 생성하는 단계를 구비함을 특징으로 하는 퍼지 인식도의 추론을 위한 활성화 함수의 설계 방법.
Leading a formula of a sigmoid activation function for inference of fuzzy recognition in a mobile program in a smartphone;
Performing a calculation using a Provenius norm with less computational throughput than the Euclidean norm when obtaining a lambda (λ) value in the formula of the sigmoid activation function;
Generating the activation function by substituting the lambda value into the formula of the sigmoid activation function.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20040078351A1 (en) 2000-12-12 2004-04-22 Pascual-Marqui Roberto Domingo Non-linear data mapping and dimensionality reduction system

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논문1:영남대학교 *
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