퍼지응용

소개글

퍼지응용에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 적당이 아닌 알맞은 정도의 퍼지 제어

(1) 세탁시간을 잘 조절하는 세탁기

(2) 화질을 알맞게 조절하는 비디오 카메라

2. 애매한 정보를 제거하고 싶다

(1) 다단형 퍼지 추론 셀 시스템

(2) LIFE FESHELL 퍼지 엑스퍼트 시스템

3. 퍼지추론과 뉴럴 네트워크와의 상성은?

4. 퍼지 응용기술의 미래

본문내용

고 싶다
(1) 다단형 퍼지 추론 셀 시스템
(2) LIFE FESHELL 퍼지 엑스퍼트 시스템
3. 퍼지추론과 뉴럴 네트워크와의 상성은?
4. 퍼지 응용기술의 미래
1. 적당이 아닌 알맞은 정도의 퍼지 제어
(1) 세탁시간을 잘 조절하는 세탁기
퍼지 제어를 사용한 제품은, \"퍼지\" 라는 말에서 오는 이미지 때문에, 적당한(애매한) 제어를 행하는 제품이라고 생각하는 사람이 있다. 그러나 결코 그렇지는 않다. 차라리, 적당을 좋은 정도라고 해석하는 편이 적절하며, 그 제품은 알맞은 조절을 생각한 제품은 것이다. 여기서는, 세탁시간의 적절한 조절을 결정할 수 있는 세탁기에 관해서 소개한다.
이제, 세탁하는 동작에 대해서 자세히 생각해 보자. 만일, 사람이 손빨래로, 섬세하게 세탁을 행할 경우에는, 그 사람이 세탁물의 양이나 오염의 질, 정도등을 판단하여, 과거의 경험에서 천을 상하지 않게 그것도 때가 잘 빠지도록 최적의 세탁시간을 결정하고 있다. 이 인간에 의한 섬세한 세탁공정을 자동화할 수 있다면, 지금보다도 보다 인간에 가까운 부드럽고 현명한 세탁기가 될 수 있을 것이다. 그러나, 오염의 양이나 질등과 세탁시간과의 관계는 정량적으로 취급하기 어렵고, 더구나 이들의 관계를 정식화하는 것은 매우 곤란하여, 종래로부터의 제어기법으로는 해가 구해지지 않고 있었다. 이 문제에 대해, 퍼지 제어를 사용하고자 하는 것이다. 구체적으로는 세탁을 매우 잘하는 사람이 판단하는 의류의 오염의 양이나 질에 관한 경험이나 요령을 if -then 형식의 퍼지 제어 룰을 써서 표현하고ㅡ 퍼지 제어에 의해 최적의 세탁시간을 결정하는 것이다.
[그림 1] 세탁기의 단면도
그림 1에 퍼지제어를 탑재한 전자동세탁기의 단면의 개략도를 보인다. 이 세탁기에서는, 배수변 근방에 설치된 포토 센서 유니트를 써서 세탁수의 더러움을 검출하고 있다. 토로 센서 유니트는 발광 다이오드와 포토 트랜지스터로 구성되고, 배수관을 끼고 대면하도록 설치되어 있다. 발광 다이오드로부터의 빛의 강도를 포토 트랜지스터에서 발광한 후 전압으로 변환하여, 그 레벨을 읽음으로써 세탁수의 빛의 투과도를 산출하여, 세탁수의 더러움을 구할 수 있다.
세탁수의 투과도의 시간적 변화를 그림 2에서 보인다. 단, 발광 다이오드의 발광 강도의 초기치는, 급수직후의 맑은 물 상태에서 포토 트랜지스터의 출력이 수정의 값이 되도록 설정되어 있다. 세탁을 개시하면 의류의 더러움이 세탁수에 서서히 용해되어, 투과도가 저하되어 간다.(그림 2(a)) . 이 때의 투과도의 저하속도(투과도의 기울기)와 포화상태에서의 투과도로부터 의류의 더러움의 질과 양을 구분하는 것이다. 먼저, 그림 2(b) 로부터 다음과 같이 하여 의류의 더러움의 질을 구분한다. 만일, 더러움이 찌든때일 경우에는, 더러움은 세탁조에서의 기계적인 각반력만으로 쉽게 빨리 빠진다. 한편, 기름대의 경우는, 세제의 세정력에 의한 느린반응으로 용해된다.
[그림 2] 세탁수의 투과도의 시간적 변화량
그러므로, 세탁수가 더러움의 포화점에 달할 때까지의 투과도의 저하속도를 측정함으로써, 세탁물이 진흙인가, 아니면 기름때인가 하는 더러움의 질을 검지할 수 있다. 또, 더러움의 양은, 투과도가 포화된 시점에서의 투과도로부터 얻어질 수 있다.(그림 2(c) 참조) 때가 심할수록 투과도는 낮고, 가벼울수록 높게 되기 때문이다. 그러므로, 이 세탁기에서는, 광센서로 검출한 빛의 투과도로부터 의류의 더러움의 질과 양을 판별하고, 퍼지 제어에 의해 세탁시간을 결정하고 있다. 단, 실제로 투과도의 기울기를 측정하는 것은 곤란하므로, 투과도가 포화상태에 달할 때까지의 포화시간과 그 상태에서의 투과도를 사용하여 의류의 더러움의 질과 양을 표현하여, 퍼지 제어 룰을 구성하고 있다. 단, 퍼지 제어 룰의 제어대상이 되는 세탁시간은, 포화시점에서 세탁이 끝나는 시점까지의 시간이다.
퍼지 제어 룰은, 일반가정에서 관찰한 데이터 및 세탁 소프트웨어 개발자의 노하우를 근거로 예를 들어 다음과 같이 만들었다.
★ 일반가정에서 관찰한 데이터 및 세탁 소프트웨어 개발자의 노하우
「기름때인 경우는 , 땟물과 비교하여 세탁시간을 길게 한다.」
「심한 더러움의 경우에는 세탁시간을 길게 한다. 」
∇
★ 의류의 더러움의 질과 양을 사용한 룰
「IF 땟물이라기보다는 기름때이고, 심한 더러움의 경우에는, then 세탁시간을 매우
길게 한다.」
∇
★ 포화시간돠 두과도를 사용한 퍼지 추론 룰
「If 포화시간이 길고, 또한 투과도가 낮으면, then 세탁시간을 매우 길게 한다.」
퍼지 제어 룰은 전체 6개로 설정되어 있다.
퍼지 제어를 세탁시간의 결정에 사용함으로써 , 세탁시간이나 전기세의 절약이 가능하게 될 뿐만 아니라, 세탁의 불충분이나 너무 많이 세탁함으로 인한 천의 상함이 적어진다고 하는 효과도 얻어졌다.
(2) 화질을 알맞게 조절하는 비디오 카메라
퍼지 제어를 화상정보의 평가문제에 응용한 사례를 소개한다. 최근의 비디오 카메라는 점점 소형 · 경량화가 되어, 사용하기 좋은 제품이 많이 개발되고 있다. 그러나, 소형· 경량화가 진행될수록 손떨림에 의한 진동이 화상에 쉽게 전달되어, 그 결과, 촬영시에 화면이 미세하게 진동하는 화면떨림이 쉽게 생기게 되는 결점이 있다. 특히, zoom up 에 의해, 멀리 있는 피사체를 확대하여 촬영하는 경우에는 , 아주 약간의 손떨림이라도 화면상에서는 확대되어 나타나므로, 안정된 화면을 얻기는 매우 곤란하게 된다. 여기서는, 퍼지 제어를 손떨림 판단에 응용하여 화면떨림을 해소한 사례에 대해 소개한다. 화면떨림 보정기능의 구성그림을 그림 3에 보인다. 화면떨림 보정기능은, 움직임 검출 LSI, 보간처리 LSI, 필드메모리 및 8-비트 마이컴으로 구성되어 있다. 그 원리를 그림 4에 보인다. 먼저 움직임 검출 LSI에 의해 1필드 전의 화상신호와 현재 필드의 화상신호를 비교하여, 요동으로 생긴 화상의 움직임 벡터로서 벡터의 방향과 양등을 이용하여 표현한다. 다음에, 필드 메모리의 읽어냄 위치를 제어하여, 움직임 벡터와 역방향으로 화상의 틀을 평행이동 시킨다. 이 잘라낸 화상의 틀을 TV화면에 출력하면 ,