B GIÁO DC VÀ ĐÀO TO
TRƯỜNG ĐẠI HC BÁCH KHOA HÀ NI
ĐINH VĂN NHƯỢNG
PHƯƠNG PHÁP XÂY DNG H THNG NHN DNG S DNG
LOGIC M TRONG PHÂN LOI SN PHM GCH P LÁT
Chuyªn ngµnh: §o lêng
M sè: 62.52.62.01
TÓM TT LUN ÁN TIN SĨ K THUT
Hà ni, năm 2010
Công trình được hoàn thành ti:
Trường Đại hc Bách khoa Hà Ni
Người hướng dn khoa hc:
1. PGS.TS Phm Th Ngc Yến
2. PGS.TSKH Trn Hoài Linh
Phn bin 1: PGS.TS Nguyn Quang Hoan – Hc viên Công ngh Bưu
chính vin thông
Phn bin 2: PGS.TS Phan Xuân Minh – Trường Đại hc Bách khoa Hà
Ni
Phn bin 3: PGS.TS Ngô Quc To – Vin CNTT – Vin KH&CNVN
Lun án s được bo v trước hi đồng chm lun án cp trường.
Hp ti trường Đại hc Bách khoa Hà Ni.
Vào hi …….gi……….ngày……….tháng……….năm….……
Có th tìm hiu lun án ti:
- Thư vin Quc gia
DANH MC CÔNG TRÌNH CA TÁC GI
1. Trn Hoài Linh, Đinh Văn Nhượng, ng dng mng TSK trong nhn
dng cht lượng gch Ceramic, Hi ngh khoa hc ln th 20 trường Đại
hc Bách khoa Hà Ni, 10/2006.
2. Trn Hoài Linh, Đinh Văn Nhượng, Nguyn Thành Trung, Mô hình to
đặc tính phân loi cht lượng gch Ceramic, Hi ngh khoa hc ln th 20
trường Đại hc Bách khoa Hà Ni, 10/2006.
3. Tran Hoai Linh, Dinh Van Nhuong, Application Of Neural Network In
Sensor Characteristic Linearization And Its Implementation In Artificial
Nose, The Second International Conference on Communications and
Electronics, Hoi An, Viet Nam, June 4-6, 2008.
4. Đinh Văn Nhượng, Trn Hoài Linh, Vn đề khi to mng TSK và ng
dng trong bài toán nhn dng, Hi tho khoa hc quc gia ln th 4 v
nghiên cu, phát trin và ng dng CNTT và truyn thông (ICT.rda’08)
tháng 8 năm 2008
5. Đinh Văn Nhượng, Phm Th Ngc Yến, Trn Hoài Linh, Phương
pháp ước lượng cu hình mng TSK và ng dng trong bài toán nhn dng,
Tp chí khoa hc công ngh các trường đại hc k thut s 67/2008
6. Đinh Văn Nhượng, Phm Th Ngc Yến, Trn Hoài Linh, ng dng
thut toán xnh to véc tơ đặc tính phân loi cht lượng gch ceramic,
Tp chí khoa hc công ngh các trường đại hc k thut s 71/2009
1
M ĐẦU
1. Đặt vn đề
Các nhà khoa hc đã nghiên cu và xây dng nhiu mô hình điu khin da trên
các quy tc suy lun ca trí tu nhân to. Mt trong h thng điu khin đó là h
thng điu khin m. Điu khin m đã đem li cht lượng điu khin tt, đặc bit
đối vi bài toán nhn dng mà tín hiu đầu vào có nhiu thông s. Mt trong nhng
bài toán đó phi k đến bài toán nhn dng phân loi sn phm công nghip nói
chung và các sn phm xây dng nói riêng. Đó cũng chính là lý do tác gi chn ni
dung đề tài: “Phương pháp xây dng h thng nhn dng s dng logic m trong
phân loi sn phm gch p lát”để nghiên cu
2. Mc đích nghiên cu
a. Phân tích nhim v phân loi gch p lát để đưa ra mô hình bài toán logic m
vi ý tưởng “mt nhân to” áp dng h chuyên gia ng dng mng nơ ron logic m
TSK.
b.Nghiên cu mng nơ rôn logic m TSK trong đó gii quyết mt vn đề vn còn
tn ti ca mng là: Ước lượng s lut phù hp vi bài toán nhn dng thông qua
vic phi hp 6 ch s thng kê
c. Xây dng thut toán xnh s to vectơ đặc tính mu gch tha mãn điu
kin kinh tế, k thut ca mô hình.
d. Th nghim trên tp s liu mu
3. Đối tượng nghiên cu
- Mng nơ rôn logic m TSK : Phân tích và đề xut các gii pháp nhm thích nghi
và trin khai ng dng trong nhn dng, phân loi sn phm gch p lát.
- ng dng xnh xác định đồng thi nhiu thông s khác (vectơ đặc tính) ca
mi mu gch p lát để làm cơ s cho nhn dng
4. Ý nghĩa khoa hc và thc tin ca đề tài
- Đề xut, xây dng mô hình ”mt nhân to’’ cho h thng nhn dng và phân
loi sn phm
- Đề xut phương pháp ước lượng s lượng các lut m dưa vào 6 ch s thng
kê: Vh, DA, Dw, tA, PBM, DN để tính ch s tng hp
α
- Phương pháp t động khi to giá tr ban đầu cho các tham s ca mng TSK
phù hp vi bài toán nhn dng phân loi sn phm gch p lát
- Xây dng phương pháp ti ưu hoá các tham s ca mng điu khin m qua quá
trình hc có hướng dn bng mt thut toán gim bước cc đại
- Đề xut gii pháp thu thp nhiu thông s khác nhau ca mt đối tượng da vào
k thut xnh to vectơ đặc tính mu gch gm 17 thành phn 12 17
x
=[x ,x ,,x ]
- Xây dng các chương trình phn mm và chy mô phng chương trình trong
môi trường Matlab. Kết qu được kim chng trên cơ s hàm phi tuyến và thc
nghim nhn dng mt s mu gch p lát
Ni dung gm
Chương I:Thc trng phân loi sn phm công nghip và bài toán phân loi sn
phm gch p lát.
Chương II: Nghiên cu ng dng mng nơ rôn logic m TSK để xây dng mô hình
nhn dng
Chương III:Thut toán xnh ng dng to vectơ đặc tính phân loi gch p lát.
Chương IV: Kết qu tính toán mô phng
Kết lun và kiến ngh CHƯƠNG I
THC TRNG PHÂN LOI SN PHM
CÔNG NGHP VÀ BÀI TOÁN PHÂN LOI SN PHM GCH P LÁT
1.1 Mô hình nhn dng và các phương pháp tiếp cn
1.1.1 Nhn dng và mô hình nhn dng
Nhn dng là quá trình phân loi các đối tượng được biu din theo mt mô hình
nào đó và gán cho chúng vào mt lp da theo các quy lut và các mu chun
1.1.2 Các phương pháp tiếp cn
2
Trong lý thuyết nhn dng nói chung, nhn dng nh nói riêng có 3 cách tiếp cn
khác nhau [1], [10]
1.2. Nhn dng s dng nh s
Mt trong nhng hướng nghiên cu đang được đầu tư phát trin đó là các mô
hình nhn dng vi tín hiu đầu vào là nh ca đối tượng. Nhim v trích chn vectơ
đặc tính ca đối tượng s đưc thc hin thông qua các thut toán phân tích nh và
các thut toán x lý tín hiu 2-D (nh tĩnh), 3-D (nh động).
1.3 Phân tích bài toán phân loi gch p lát
1.3.1. Quy trình công ngh
Quy trình sn xut gch p lát đã được gii thiu trong lun án
1.3.2. Quá trình phân loi:
Hin nay các nhà máy sn xut gch p lát nước ta cơ bn thc hin phân
loi bng th công da vào ước lượng và kinh nghim ca công nhân
1.4. Phương án đề xut
Xây dng mô hình “ mt nhân to”ng dng mng TSK
KT LUN CHƯƠNG I
Qua vic phân tích bài toán phân loi gch p lát, t đó đề xut mô hình bài toán
vi ý tưởng “mt nhân to” để gii quyết bài toán nhn dng và t động phân loi
sn phm gch p lát, thay cho vic nhn dng phân loi th công mà hin nay các
nhà máy đang thc hin
H chuyên gia được s dng trong bài toán phân loi sn phm gch p lát là ng
dng mng nơ rôn logic m (chn mng nơ rôn logic m TSK để nghiên cu) s
được đề cp ti chương II
Xác định các thông s nhm đảm bo các yêu cu trên bng phương pháp x
nh thông qua b thu thp là camera k thut s. các thut toán được trình bày
chương III
CHƯƠNG II
NGHIÊN CU NG DNG MNG NƠN LOGIC M TSK ĐỂ XÂY
DNG MÔ HÌNH NHN DNG
2.1 Mô hình mng nơ rôn
- Mng nơ rôn mt lp: Đây là cu trúc mng nơ rôn đơn gin nht, mng nơ rôn
này ch gm 1 lp xut, không có lp n.
- Mng nơ rôn nhiu lp có th gii quyết các bài toán phi tuyến nho hàm
truyn đạt phi tuyến ca các nơ rôn trong mng. Càng nhiu lp n thì kh năng m
rng thông tin càng cao và x lý tt bài toán có nhiu tín hiu vào và ra [2], [3]
2.2 Mt s mng nơ rôn thường được s dng trong bài toán nhn dng
2.2.1 Mng Kohonen
Mng Kohonen [1], [90] hot động theo nguyên tc “t t chc”, có nghĩa là
mng ch hot động vi vectơ đầu vào (i)
x
mà không có các mu đầu ra (i)
d. Trong
mng Kohonen ta có th lưu tr thông tin ca K trng tâm (i)
c.Khi cho vectơ (i)
x
vào
mng Kohonen, mng s ch ra được nơ rôn trng tâm (i)
cgn nht vi (i)
x
so vi các
no rôn trng tâm còn li. Các nơ rôn trng tâm (i)
c được xác định trên cơ s xác định
giá tr cc tiu ca hàm mc tiêu:
2
() ( )
11
1min
2
pK
ij
ij
E
==
=−
∑∑ xc (2.1)
2.2.2 Mng MLP(Multilayer perceptrons Network)
Hình 1.3 Mô hình h thng phân loi t động