I nd o ne s ia n J o urna l o f   E lect rica l En g ineering   a nd   Co m p u t er   Science   Vo l.   21 ,   No .   2 Feb r u ar y   2 0 2 1 ,   p p .   1 1 4 0 ~1 1 50   I SS N:  2 5 02 - 4 7 5 2 ,   DOI : 1 0 . 1 1 5 9 1 /i j ee cs.v 2 1 .i 2 . p p 1 1 4 0 - 11 50          1140       J o ur na l ho m ep a g e h ttp : //ij ee cs.ia esco r e. co m   I m pro v ing  sig na detec tion a ccurac y  at F C  of a C RN  using   m a chine  learning   a nd f u zz y  r ules       M d Abul K a la m   Aza d,  A nu p M a j u m der,   J ug a l K rish na   Da s ,   M d I m da du l Is la m   De p a tme n t   o f   Co m p u ter S c ien c e   a n d   E n g in e e rin g ,   Ja h a n g irn a g a Un iv e rsit y ,   Dh a k a ,   Ba n g lad e sh       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   J u n   1 9 ,   2 0 2 0   R ev i s ed   A u g   1 1 ,   2 0 2 0   A cc ep ted   A u g   30 ,   2 0 2 0       T h e   p e rf o r m a n c e   o f   a   c o g n it iv e   ra d io   n e tw o rk   (CRN)  m a in l y   d e p e n d o n   th e   f a it h f u si g n a d e tec ti o n   a f u sio n   c e n ter  (F C).   In   th is  p a p e r,   th e   c o n c e p o w e i g h ted   f u z z y   ru le  in   Ir is  d a t a   c las sif i c a ti o n ,   a w e ll   a s,  f o u m a c h in e   lea rn in g   tec h n i q u e n a m e d   f u z z y   in f e re n c e   s y ste m   (F IS ),   f u z z y   c - m e a n s   c lu st e rin g   (F CM C),   su p p o rt  v e c to m a c h in e   (S V M a n d   c o n v o lu ti o n a n e u ra l   n e tw o rk   (CNN )   a re   a p p li e d   in   sig n a d e tec ti o n   a F tak in g   sig n a l - to - in terf e re n c e   p lu n o ise   ra ti o   o f   se c o n d a ry   u se rs  a p a ra m e ter.  T h e   we ig h ted   f u z z y   ru le  g a v e   th e   d e tec ti o n   a c c u ra c y   o f   8 6 . 6 % ,   w h ich   re se m b les   th e   e n e rg y   d e tec ti o n   m o d e o f   m a jo rit y   ru le  o f   F C;  h o w e v e r,   CNN   g a v e   a n   a c c u ra c y   o 9 1 . 3 %   a t h e   e x p e n se   o f   m o re   d e c isio n   t im e .   T h e   F IS ,   F CM C   a n d   S V M   g a v e   so m e   in ter m e d iate   re su lt s;  h o w e v e r,   th e   c o m b in e d   m e th o d   g a v e   th e   b e st   re su lt   c o m p a re d   to   t h a o f   a n y   in d iv id u a tec h n iq u e .   K ey w o r d s :   Co - o p er ativ C R N   Data   class i f icat io n   E n tr o p y   Fu s io n   ce n ter   Fu zz y   s y s te m   T h is  is  a n   o p e n   a c c e ss   a rticle   u n d e r th e   CC B Y - SA   li c e n se .     C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   An u p   Ma j u m d er   Dep at m en t o f   C o m p u ter   Scie n ce   an d   E n g i n ee r i n g   J ah an g ir n a g ar   Un i v er s it y   Dh a k a - 1 3 4 2 ,   B an g lad esh   E m ail: a n u p m aj u m d er @ j u n i v . ed u       1.   I NT RO D UCT I O N     I n   C o g n iti v R ad io   Net w o r k   ( C R N) ,   th er e   ex is t s   t w o   t y p es  o f   u s er s   s u ch   as   P r i m ar y   User   ( P U)   ca lled   licen s ed   u s er   a n d   Seco n d ar y   U s er   ( SU)   ca lled   u n lice n s ed   u s er .   A   P ca n   ac ce s s   tr af f i ch a n n el  o f   t h e   n et w o r k   w h e n   th c h an n el   is   f r ee h o w ev er ,   SU  is   an   o p p o r tu n i s u s er   w h o   ca n   ac ce s s   ch an n e w h e n   th e   ch an n el   i s   n o o cc u p ied   b y   an y   P U.   Mo r eo v er ,   a   SU  in   s er v ice  h as  to   r elea s e   th c h a n n el   w h e n   it  is   clai m ed   b y   a   P U.   T h er ef o r e ,   th d etec tio n   ac cu r ac y   o f   th p r ese n ce   o f   P U   is   k e y   f ac to r   to   av o i d   an y   m i s d etec tio n   an d   f a ls a lar m .   Hen ce ,   th e   c o n ce p t   o f   co - o p er ativ C R c o m e s   f o r th   w h er e   t h r ec e i v e d   s ig n al s   o f   s e v er al   SUs   ar co m b in ed   at  F u s io n   C en ter   ( F C )   t o   ex p ed ite  th d etec tio n   ac cu r ac y ,   I n   co n te m p o r ar y   w o r k s ,   F u zz y   lo g ic  a n d   v ar io u s   m ac h in e   lear n in g   tec h n iq u e s   ar u s ed   at  F C   to   i m p r o v th d etec tio n   ac cu r ac y .   T h w ei g h ted   Fu zz y   r u le  o r   Fu zz y   s y s te m   is   w i d ely   u s ed   i n   d ata  cla s s i f icatio n   p r o b lem   o f   co m b in ed   M e m b er s h ip   F u n ct io n s   ( MF)   o f   in p u v ar iab les .   I is   u s ed   to   class i f y   I r is   d ata   w h er t h w ei g h t   of   a n   i n p u v ar iab le  i s   d eter m in ed   f r o m   t h e   r an g o f   v ar iab le  an d   its   n o n - o v er lap p in g   p ar ts   [ 1 ] .   Sin ce   ac cu r ac y   d ep en d s   o n   lab els,  a u t h o r s   f o u n d   th clas s i f icatio n   ac c u r ac y   o f   9 6 . 7 u n d er   1 1   lab els.  T h F u zz y   r u le - b a s ed   class i f icatio n   o f   co r o n ar y   ar ter y   d is ea s e   d ata  is   a n al y ze d   in   [ 2 ] ;   w h er e   tr ap ez o id al  MFs   ar u s ed   as   i n p u v a r iab les.  I is   f o u n d   t h a class i f icatio n   ac cu r ac y   is   v a r ied   o n   w ei g h ti n g   r u les  w i th   m a x i m u m   o f   9 2 . 8 an d   m i n i m u m   o f   7 1 . 8 %.   A   s i m u lat io n   w o r k   is   d o n w ith   r ela y ed   l in k   co m m u n icatio n   to   g e n er ate   in p u d ata   i n s tead   o f   i m p o r ti n g   th e m   f r o m   a   d atab ase S ev e n   d if f er e n m et h o d s   an d   Fu zz y   c - M ea n s   C l u s ter i n g   [ FC M C ar ap p lied   in   m a g n etic  r eso n a n ce   b r ain   i m a g cla s s i f icatio n   p r o b le m   an d   f o u n d   m o d er ate  p er f o r m an ce   [ 3 ] .   A   s i m ilar   al g o r i th m   is   ap p lied   f o r   th e   cla s s if icatio n   o f   fa r m s   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       I mp r o vin g   s ig n a d etec tio n   a c cu r a cy   a t F C   o f a   C R N   u s in g   ma ch in lea r n in g     ( Md   A b u l   K a la A z a d )   1141   ac co r d in g   to   t h eir   f in a n cial   h ea lt h   [ 4 ] .   An   i m a g s e g m e n tatio n   m eth o d   b ased   o n   F u zz y   cl u s ter i n g   w it h   ce llu lar   a u to m a ta  an d   f ea t u r e   w e ig h ti n g   is   p r o p o s ed   in   [ 5 ] .   A   co m p ar i s o n   i s   m ad a m o n g   t h p r o p o s ed   m et h o d ,   FC M C , K - m ea n s   an d   Ker n el  FC M C   A p p licati o n   o f   S u p p o r t V ec to r   Ma ch i n ( SVM)   f o r   th cla s s i f icatio n   o f   h a n d   m o v e m e n t i n t en tio n s   i s   ex a m in ed   in   [ 6 ] ;   w h er au th o r s   class if ied   u p to   5 2   h an d   m o v e m e n in te n tio n s   b ased   o n   elec tr o m y o g r a p h y   s ig n al s .   I is   s h o w n   t h at  SV b ased   s y s te m   g i v es   b etter   r esu lt  t h a n   th at  o f   lea s s q u ar t w i n   SVM   b ased   s y s te m   [ 7 ] .   F o u r   k er n els  n a m ed   lin ea r ,   p o l y n o m ial,   r ad ia b asis   a n d   s i g m o id   b asis   k er n e l   ar u s ed   to   c las s i f y   b io m ed ical  d ata  a m o n g   v ar io u s   d iease s   g r o u p s   [ 8 ] .   A u t h o r   f o u n d   t h m ea n   ac c u r ac y   of   7 8 . 4 4 %,  6 2 . 8 %,   6 5 . 9 an d   6 3 . 5 f o r   lin ea r ,   p o ly n o m ial,   r ad i al  b asi s   a n d   s i g m o id   b as is   k er n el ,   r esp ec tiv e l y .   St ill,  r esear c h   g ap   o f   SVM  r eg ar d i n g   it s   ap p licatio n   in   C R is   e v id en t.   T h ap p licatio n   o f   S VM   i n   s p ec tr u m   s e n s i n g   o f   C R i s   f o u n d   in   [ 9 ] .   T h r e ce iv ed   s i g n al   is   i n p u t ted   to   tu n ab le  b a n d   p ass   f ilter   a n d   t h o u tp u t   b ec o m e s   d ig i t al  s i g n al ,   w h ic h   is   t h en   ap p lied   to   an   SVM.   T h e   pe r f o r m a n ce   o f   e n er g y   d etec tio n   is   co m p ar ed   w ith   SVM   o n   th p lan o f   p r o b ab ilit y   o f   f al s alar m   a n d   d etec tio n .   A   s i m il ar   a n al y s is   is   f o u n d   i n   [ 1 0 ] .   T w o   h y p o th esis   m o d el  o f   C R is   u s ed   to   d eter m i n t h co - v ar ian ce   m atr i x   o f   r ec ei v ed   s i g n al   in   [ 1 1 ] .   T h er ef o r e N   E ig en   v al u e s   d eter m i n ed   f r o m   co - v ar ian ce   m atr i x   ar ap p lied   to   k er n el  b ased   SVM.   T h p r o f ile  o f   p r o b ab ilit y   o f   f alse  alar m   an d   m is d etec tio n   ag ain s Si g n al - to - No is R a tio   ( SN R )   ar s h o w n   tak i n g   t h n u m b er   o f   an ten n ele m e n ts   an d   in p u d ata  a s   p ar a m eter s .   I n s tead   o f   N - d i m e n s io n al  en er g y   v ec to r ,   lo w - d i m e n s io n al  p r o b ab ilit y   v ec to r   is   d er iv ed   f r o m   m u l tiv ar iate  Gau s s ia n   d is t r ib u tio n   f u n ctio n   in   [ 1 2 ] ,   w h ich   is   ap p lied   to   SVM  b ased   class i ca tio n .   T h au t h o r s   clai m   t h at  th e   p r o b a b ilit y   v ec to r   o f   li n ea r   S VM   h as  a   b etter   d etec tio n   ac cu r ac y   t h an   t h e n er g y   v ec to r   o f   p r ev io u s   w o r k ;   h o w ev er ,   K - m ea n s   c lu s ter in g   p er f o r m s   s lig h tl y   w o r s e s i m ilar   a n al y s i s   an d   g r ap h ical  r esu lt   ar also   f o u n d   in   [ 1 3 ] .   Sti ll,  w ca n   u s th r e lev el  h y p o th e s is   w i th   w e ig h ted   Fu zz y   r u le  o r   d ee p   lear n in g   to   o b s er v t h e   d etec tio n   ac cu r ac y   a n d   p r o ce s s in g   ti m e.   I n   [ 1 4 ] ,   3 - Di m en s io n al  C o n v o lu tio n al  Ne u r al  Net w o r k   ( 3 - D C NN)   is   ap p lied   to   ag es t i m atio n   in   m ag n eti r eso n a n ce   i m a g i n g   o f   h u m a n   b r ain .   T h w o r k   m ak e s   co m p ar is o n   w it h   P r in cip al  C o m p o n e n t   An al y s i s ,   lo ca f ea tu r e s   an d   2 - DC NN,   a n d   s h o w s   t h at  3 - D C NN   g i v es   th e   b est  ac c u r ac y .   T h co n ce p o f   C NN  is   also   ap p lied   to   s o u n d   c lass i f icatio n   o v er   s p ec tr o g r a m s   [ 1 5 ] .   T h n et w o r k   i s   tr ain ed   w i t h   d ataset  co n s i s t s   o f   6 , 7 7 6   s p ec tr o g r am s   o f   d if f er en s o u n d s ,   a n d   th e x p er i m en g iv e s   an   ac c u r ac y   o f   9 5 o n   tr ain i n g   d ata   s et   an d   an   ac c u r ac y   o f   8 5 % o n   tes d ata  s et .   T h co n ce p o f   Dee p   Q - Net w o r k   ( DQN)   to   e v al u ate  t h e   ca p ac it y   o f   n et w o r k   is   f o u n d   i n   [ 1 6 ] w h er SN R   an d   S h an n o n   f o r m u la  ar tak e n   as  i n p u t   p ar am eter s ,   a n d   d ata  p ac k ets  ar d iv id ed   in   eq u al   ti m e   s lo k ee p in g   P an d   SU  s y n c h r o n ized .   T h v ar iatio n   o f   s y s te m   ca p ac it y   a g ai n s ti m s lo t   is   p lo tted   b o th   f o r   lear n in g   ca s i.e . DQN  an d   f o r   w ith o u lear n i n g   ca s e;   w h e r DQN   g iv e s   b etter   r esu lt.  Ho w e v er ,   th w o r k   ig n o r es  t h e   f ad i n g   m o d el ,   as  w ell  a s ,   th s p ec tr u m   s e n s i n g   m o d el .   T h c o n ce p o f   FC   is   n o co n s id er ed   eith er T h p er f o r m a n ce   o f   C R is   d eter m in ed   at   F C   u s in g   t h i d ea   o f   co - o p er ativ s p ec tr u m   s en s in g   i n   OFDM   s y s te m   [ 1 7 ] .   T h p r o b a b ilit y   o f   f al s alar m   a n d   d etec tio n   is   p lo tted   ag ain s S NR   f o r   1 6 - QA u n d er   A d d itiv e   W h ite  Gau s s io an   No i s ( A W GN) .   T h C NN   is   ap p lied   to   s p ec tr u m   s e n s i n g   an d   th i m p ac o f   s ize  an d   n u m b er   o f   co n v o lu tio n   la y er ,   p o o lin g   la y er   a n d   f u ll y   co n n e cted   la y er   o n   ti m co m p le x it y   ar also   an al y ze d .   Sti ll,  w h av t h s co p o f   u s i n g   C NN  u n d er   d if f er en f ad in g   en v ir o n m en to   g et  m o r r ea lis tic  s ce n ar io   f o r   C R N.   I n   th is   p ap er ,   f o u r   p o p u lar   m ac h in e   lear n i n g   m et h o d s   i.e . ,   FIS,   FC MC ,   SVM  a n d   C N alo n g   w it h   Fu zz y   w ei g h ted   r u le  ar e   ap p li ed   in   d etec ti n g   th e   p r esen ce   o f   P Us  at  FC w h er th e   F C   ta k es  1 6 - Q A s ig n al   u n d er   A W GN  an d   R a y le ig h   f ad in g   ch a n n el.   T w o   co n v e n t io n al  h y p o th es is   m o d el s   f o r   s ig n a d etec tio n   ar e   u s ed   in   ea c h   m eth o d   an d   f in al l y ,   th ac c u r ac y   le v els o f   f i v m et h o d s   ar c o m b i n ed   u s in g   E n tr o p y .   T h r est  o f   th e   p ap er   is   o r g a n i ze d   as  f o llo w s :   Sectio n   2   g i v es  s o m b asic   t h eo r y   o f   m ac h in lear n i n g   tech n iq u es   to   r ec o g n ize  t h s i g n al   at  F C ,   Sec tio n   3   d ea l s   with   r es u lt s   b ased   o n   th e   an al y s is   o f   Sectio n   2   an d   f i n all y ,   Sectio n   4   co n cl u d es e n tire   an al y s is .       2.   T H E O RY  O F   DA T CL AS SI F I CA T I O N   I n   t h is   s ec tio n ,   w co n s id er   t h b asic   t h eo r y   o f   f iv e   d ata  c lass i f icatio n   tec h n iq u es F u zz y   w ei g h ted   r u le,   FIS F C M C ,   SVM  a n d   C NN.     2 . 1 .     F uzzy   w ei g hte d r ule   H er e,   Fu zz y   w ei g h ted   r u le  is   ex p lain ed   w i th   t h h elp   o f   t w o   n u m er ical  e x a m p le s .   Firs t   o f   all,   w e   tak s i m u latio n   d ata  u n d er   tw o   ca teg o r ies  ca lled   H 0   an d   H 1   as  s h o w n   i n   T ab le   1 .   Fo r   ea ch   ca teg o r y ,   f o u r   in p u p ar a m eter s   s u c h   as   SU 1 ,   SU 2 ,   SU 3   an d   SU 4 ,   an d   th e ir   co r r esp o n d in g   o u tp u ar s h o w n   e x p licitl y   i n   T ab le  2 .   I n   th is   p ap er ,   w u s Fu zz y   r u le s   w it h   f i v M e m b er s h ip   F u n c tio n s   ( MFs)  as s h o wn   in   Fig u r e   1.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  21 ,   No .   2 Feb r u ar y   2 0 2 1   :   1 1 40   -   11 50   1142   T ab le  1 .   I n p u t p ar am eter s   a n d   o u tp u t t y p o f   th S d ata  f r o m   s i m u latio n   H y p o t h e si H 0   H y p o t h e si H 1   SU 1   SU 2   SU 3   SU 4   O u t p u t   SU 1   SU 2   SU 3   SU 4   O u t p u t   0 . 0 6 4   1 . 6 8 8   0 . 8 2 4   0 . 3 1 4   1   2 . 8 2 0   2 . 1 5 1   3 . 2 2 4   5 . 2 2 1   2   0 . 8 8 9   0 . 6 6 4   1 . 1 5 2   1 . 9 0 2   1   3 . 6 5 3   2 . 4 1 2   1 . 3 5 6   4 . 1 2 2   2   0 . 5 5 3   0 . 0 7 9   0 . 2 2 1   0 . 9 8 1   1   4 . 3 1 2   3 . 4 4 3   3 . 0 8 9   1 . 2 0 9   2   0 . 7 6 3   1 . 3 0 6   1 . 5 1 4   0 . 3 2 0   1   3 . 4 3 8   1 . 1 2 1   2 . 6 6 7   2 . 0 7 2   2   0 . 4 5 3   0 . 9 1 9   0 . 2 3 1   1 . 3 3 1   1   2 . 4 9 4   3 . 4 1 1   4 . 1 0 8   3 . 1 0 9   2           Fig u r 1 .   T h MFs o f   th f y zz y   s y s te m       T ab le  2 .   I n p u t   p ar am eter s   a n d   o u tp u t t y p s i m u la tio n   d ata   H y p o t h e si H 0   H y p o t h e si H 1   SU 1   SU 2   SU 3   SU 4   O u t p u t   SU 1   SU 2   SU 3   SU 4   O u t p u t   A   B   B   A   1   C   C   C   E   2   B   A   B   B   1   D   C   B   D   2   A   A   A   B   1   D   C   C   B   2   B   B   B   A   1   C   B   C   C   2   A   B   A   B   1   C   C   D   C   2       No w ,   t h r u le  f o r   H 0   is   R 0   ( ( { A ,   B } { A ,   B } { A ,   B } { A ,   B }) ,   H 0 )   an d   t h r u le   f o r   H 1   is   R 1 (({ C ,   D } { B ,   C } { B ,   C ,   D } { C ,   B ,   D,   E }) ,   H 1 ) W w ill  ex p lai n   th F u zz y   w ei g h ted   r u le  t h r o u g h   d ata  v a lid atio n   tech n iq u es i n   d if f er en w a y ,   s p ec iall y   u s i n g   lin d ia g r a m s   an d   n u m er ical  e x a m p le s .     2 . 1 . 1.   Nu m er ica l   e x a m ple - 1   Sh o w   t h at  ( SU 1 ,   SU 2 ,   SU 3 ,   S U 4 )   ≡  ( 0 . 7 2 ,   0 . 8 3 ,   1 . 7 1 ,   0 . 1 3 4 )   b elo n g s   to   o u tp u H 0 .   Fro m   t h m e m b er s h ip   f u n ctio n   o f   SU   s i g n al,   w g et   ( 0 . 7 2 ,   0 . 8 3 ,   1 . 7 1 ,   0 . 1 3 4 )   ↔  ( { A } { B } { B } { A }) C o n s id er in g   t h s ets  o f   r u le  R 0 ,   A   ɛ { A ,   B } ,   B   { A ,   B } ,   B   { A ,   B } an d   { A ,   B } T h er ef o r e,   ( 0 . 7 2 ,   0 . 8 3 ,   1 . 7 1 ,   0 . 1 3 4 )   b elo n g s   to   th class   H 0 .   Usi n g   t h th eo r etica an al y s i s   o f   [1 2 ] ,   we   d eter m in t h Fu zz y   w e ig h f ac to r s .   Fro m   t h in p u o f   T ab le  1 ,   th r an g o f   S U 1   f o r   o u tp u H 0   is   0 . 0 6 4   to   0 . 8 8 9   an d   f o r   o u tp u H is   2 . 4 9 4   to   4 . 3 1 2   as  s h o w n   i n   Fig u r e   2 ( a) .   Fo r   th co n v en ie n ce   o f   an al y s i s ,   th r an g o f   i n p u d ata   ca n   b s h o w n   b y   li n d iag r a m   a s   f o llo w s .         ( a)   R an g o f   SU 1     ( b )   R an g o f   S U2     ( c)   R an g o f   SU 3     ( d )   R an g o f   S U 4     Fig u r 2 .   R an g o f   i n p u t p ar am eter s   o f   T ab le  1       Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       I mp r o vin g   s ig n a d etec tio n   a c cu r a cy   a t F C   o f a   C R N   u s in g   ma ch in lea r n in g     ( Md   A b u l   K a la A z a d )   1143   Fo r   in p u t   p ar a m eter   o f   SU 1 ,   th li n d ia g r a m   b ec o m es   Fi g u r e   2 ( a) .   T h er is   n o   o v er la p p in g   p ar t;   th er ef o r e ,   th e n tire   r an g S   an d   n o n - o v er lap p in g   p ar t,  S n   w ill  b th s a m e.   No w ,   S   ( 0 . 0 6 4     4 . 3 1 2 )   S n   4 . 2 4 8 th er ef o r e,   th r atio   b ec o m e s ,   V 1   4 . 2 4 8 /4 . 2 4 8   =   1 .   Fo r   SU 2   o f   Fig u r 2 ( b ) ,   th s u m   o f   n o n - o v er lap p in g   p ar t,   S n   ( 1 . 1 2 1 - 0 . 0 7 9 )   ( 3 . 4 4 3 - 1 . 6 8 8 )   2 . 7 9 7 .   T h en tire   r an g is   S   ( 3 . 4 4 3   -   0 . 0 7 9 )   3 . 3 6 4 T h e n   th e   r atio   b ec o m e s ,   V i   S n /S  =>   V 2   2 . 7 9 7 / 3 . 3 6 4   0 . 8 3 1 .   W ith   s i m ilar   ca lcu la tio n s   o f   Fig u r 2 ( c)   an d   Fig u r 2 ( d ) ,   w g et  V 3   3 . 7 2 9 /3 . 8 8 7   =   0 . 9 6   f o r   S U 3 an d   V 4   4 . 2 0 8 /4 . 9 0 1   0 . 8 5   f o r   SU 4 ,   r esp ec tiv el y .   No w ,   V Max   Ma x ( V 1 ,   V 2 ,   V 3 ,   V 4 )   Ma x ( 1   ,   0 . 8 3 1   ,   0 . 9 6   ,   0 . 8 5 )   =   1 Fro m   th t h eo r y ,   w k n o w   t h at,   W i   = { V i   /Ma x ( V 1 ,   V 2 ,   V 3 ,   V 4 ) } 2 T h er ef o r e,   W ( 1 /1 ) 2   =   1 ,   W 2   ( 0 . 8 3 1 /1 ) 2   =0 . 6 9 ,   W 3   ( 0 . 9 6 /1 ) 2   0 . 9 2 ,   an d   W 4   ( 0 . 8 5 /1 ) 2   0 . 7 2 2     2 . 1 . 2.   Nu m er ica l   e x a m ple - 2   W tak test   d ata  as   ( SU 1 ,   SU 2 ,   SU 3 ,   SU 4 )   ≡  {( 0 . 9 2 ,   0 . 5 1 ,   1 . 6 1 ,   1 . 7 2 ) ,   1 }.   Fro m   th m e m b er s h ip   f u n ctio n   o f   S L ,     Ψ 01 (   SU 1 0 . 9 2 )   0 . 6 2   ↔  B     A B i.e . B   b elo n g s   to   th f i r s t set o f           Ψ 02 ( SU 2 0 . 5 1 )   0 . 9 1 ↔  A     A B i.e .,  A   b elo n g s   to   th s e co n d   s et  o f           Ψ 03 (   SU 3 =1 . 6 1 )   0 . 7 4   ↔  B     A B i.e .,  B   b elo n g   to   th th ir d   s et  o f   R 0     Ψ 04   ( SU 4   1 . 7 2 )   0 . 7 8     B     A B i.e . ,   B   b elo n g   to   th f o u r th   s et  o f   R 0   T h w eig h ted   co - v ar ian ce   o f   F u zz y   r u le  R 0     4 1 0 ) ( i i i i W X R 1 * 0 . 6 2   0 . 6 9 * 0 . 9 1 0 . 9 2 * 0 . 7 4   0 . 7 2 2 * 0 . 7 8   2 . 4 9     Ψ 11 (   SU 1 0 . 9 2 )   0 . 6 2   ↔  B       C D i.e . B   d o es n o t b elo n g   to   th f ir s s et  o f   R 1   Ψ 12 ( SU 0 . 5 1 )   0 . 9 1 ↔  A       B C i.e . ,   A   d o es n o t b elo n g   t o   th s ec o n d   s et  o f   R 1     Ψ 13 (   SU =1 . 6 1 )   0 . 7 4   ↔  B     {B ,   C ,   D}  i.e . ,   B   b elo n g   to   th e   th ir d   s et  o f   R 1     Ψ 14   ( SU 4   1 . 7 2 )   0 . 7 8   ↔  B     { C B D E i.e . ,   B   b elo n g   to   th f o u r th   s et  o f   R 1   T h w eig h ted   co - v ar ian ce   o f   F u zz y   r u le  R 1     4 1 1 ) ( i i i i W X R 0   0   0 . 9 2 * 0 . 7 4   0 . 7 2 2 * 0 . 7 8   1 . 2 4     T h m a x i m u m   v al u o f   R   is   f o u n d   f o r   r u le  R 0 t h er ef o r e,   ( 0 . 9 2 ,   0 . 5 1 ,   1 . 6 1 ,   1 . 7 2 )   s u p p o r ts   R i.e . ,   th test i n g   d ata  is   u n d er   h y p o th e s i s   H 0 ,   w h ic h   is   f o u n d   to   b co r r ec t.      2 .2   F uzzy   infe re nce  s y s t e m     Fu zz y   I n f er en ce   S y s te m   ( FI S)   r elate s   in p u v ec to r s   X   [ C 0   C 1   C 2   …  C k ] ,   ea ch   o f   s ize  k ,   to   o u tp u t   v ar iab le  Y   u s i n g   Fu zz y   lo g ic.   A   FIS  co n s is t s   o f   t h r ee   b lo ck s   n a m ed   F u zz i f icat io n   b lo ck ,   I n f er e n ce   en g i n a n d   D e - f u zz i f ier   b lo ck   a s   e x p lain e d   in   [ 1 8 - 2 1 ]   f o r   d if f er e n ap p li ca tio n s .   I n   th is   p ap er ,   w u s e   t h f o llo w i n g   s tep s   to   r elate   th s ig n al s   o f   SU s   at  FC   w it h   t h d ec is io n   o f   h y p o t h esi s   H 0   o r   H 1 .   a)   T ak s a m p les f r o m   th s ig n al  s ( t)   o f   ea ch   o f   SU s   at  F C .   b)   A p p l y   r ec u r r en d is cr ete  w a v e let  tr an s f o r m   o n   th s a m p le  v ec to r   u n til  r ed u c in g   it  to   s iz o f   4   as  V   [C 0   C 1   C 2   C 3   c)   A p p l y   v ec to r s   V   to   FIS   d)   Gen er ate  cr is p   o u tp u t Y   a s   0   o r   1   ag ain s t t h h y p o th e s is   H 0   o r   H 1   T h r esu lt sectio n   r e v ea ls   t h s ig n al  v ec to r   V   a n d   co r r esp o n d in g   o u tp u Y   i n   tab u lar   f o r m .     2 .3   F uzzy   c - m ea ns   cl u s t er in g   Her e,   d ata  is   s ep ar ated   in to   s ev er al  cl u s ter s ,   w h ich   m a y   b o v er lap p in g   o r   n o n - o v er lap p in g .   T h e   di s tan ce   b et w ee n   t h ce n ter   o f   a   clu s ter   an d   th p o in u n d e r   co n s id er atio n   g o v er n s   t h g r ad o f   MF .   T h e   s h o r ter   t h d is tan ce ,   th e   h ig h er   th g r ad o f   M F.  T h s tep s   o f   F u zz y   c - M ea n s   C lu s t er in g   alg o r it h m   i s   av ailab le  in   [2 2 - 2 4 ].   I n   th is   p ap er ,   w tak t h r ec eiv e d   s ig n al  o f   P Us  at  FC   u n d er   th r ee   ca teg o r ies:   H y p o th es is   H 0   ( ab s e n ce   o f   P U) ,   H y p o th esi s   H 1   ( p r ese n ce   o f   P U)   an d   H y p o th e s is   H 0 +   ( i n ter m ed iate  r e s u l t,  u s u all y   ap p licab le  to   m a licio u s   at tack ) ;   w h er S U s   ar e   u s ed   as  th r ela y   s tatio n s .   Ne x t ,   w e   ap p l y   F u zz y   c - M ea n s   C l u s ter i n g   al g o r ith m   t o   g et  t h s ca tter p lo o f   d ata  a f ter   co n v er g e n ce   o f   t h r ee   d eg r ee   o f   b elo n g in g s :   U 1 ( k ) ,   U 2 ( k )   an d   U 3 ( k )   o f   th r ee   h y p o th e s es.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  21 ,   No .   2 Feb r u ar y   2 0 2 1   :   1 1 40   -   11 50   1144   2 .4   Su pp o rt   v ec t o m a chine   A   S u p p o r Vec to r   Ma ch in ( SVM)   is   a   m ac h i n lear n i n g   m o d el  f o r   th class i f icatio n   o f   r esp o n s e   d ata  o f   s y s te m .   T h b asic  c o n ce p o f   S VM   i s   to   co n s tr u c li n ea r   o r   n o n - li n ea r   h y p er p lan to   s ep ar ate  th e   d ata  p o in ts   u n d er   d if f er en co n d itio n s .   A s   a n   ex a m p le,   let  u s   co n s id er   s et  o f   d ata  { x i },   i   0 ,   1 ,   2 ,   …,   ( N - 1 ) ,   an d   co r r esp o n d in g   d es ir ed   r esp o n s o f   s y s te m   is ,   d i {+ 1 ,   - 1 },   w h ich   is   r ep r esen ted   a s   t h s et  o f   o r d er ed   p air ,   1 0 , N i i i d x .   T h eq u atio n   o f   h y p er p lan e,   w T x +b   0   ( w h er x   i s   i n p u v ec to r ,   w   is   w ei g h v ec to r   an d   b   is   b ias)  s atis f ie s ,   w T x i +b 0   f o r   d =   +1   an d   w T x i + b <0   f o r   d i   - 1 .   Hig h er   d eg r ee   p o ly n o m i al  o r   ev en   a   s p ec ial   f u n ctio n   li k Gau s s ia n   R ad ial  B asis   F u n ctio n   is   u s ed   as  h y p er p lan to   s eg r eg ate  co m p le x   d ata   [ 1 0 - 1 1 ] .   W also   co n s id er   th r ee   t y p e s   o f   d ata  u n d er   h y p o t h esi s   H 0 ,   h y p o th esis   H 1   a n d   h y p o t h esi s   H 0 + Her e,   th i n p u v ec to r   is   SIN R   at  F C   an d   w d eter m in SIN R   at  r ec eiv i n g   en d   as  r an d o m   v ar iab le  u s i n g   th co n ce p o f   [2 5 - 26 ].     2 . 5   Co nv o lutio na neura l net w o rk   A   C o n v o l u tio n a Neu r al  Nt wo r k   ( C NN)   is   o n k in d   o f   De ep   Neu r al  Net w o r k   ( DNN)   th at  ac q u ir es  an   im m e n s p o p u la r i ty   in   o b ject  r ec o g n it io n .   T h m ai n   f u n ctio n al   b lo ck   o f   C NN  is   co n v o l u tio n a la y er   in   w h ic h   L i n ea r   T i m I n v ar ia n ( L T I )   s y s te m   is   ac t iv ated   a s   y ( t )   x ( t )* h ( t );   w h er x ( t )   is   i n p u s i g n al,   h ( t )   is   i m p u l s r esp o n s o f   L T I   s y s te m   a n d   y ( t )   is   o u tp u o f   t h s y s te m .   I f   L T I   s y s te m   is   f ilter ,   th en   t h e   co n v o lu tio n al  o p er atio n   p r o v i d es   f ilter ed   s i g n al.   I n   C NN,   w u s t h ter m   co n v o lu ti o n al  f il te r   or   k e r n el   ag ain s th im p u ls r es p o n s e   h ( t )   an d   f ea tu r e   m ap   f o r   o u tp u t   s ig n al   y ( t ) .   E ac h   co n v o l u tio n a la y er   is   f o llo w ed   b y   p o o lin g   la y er   an d   w co n s id er   an   av er ag p o o lin g   tech n iq u e.   Nex t,  th e   R ec ti f ie d   L in ea r   U n it  ( R e L U )   w o r k s   as  an   ac ti v atio n   f u n ctio n   li k th e   th r e s h o ld   o f   s ig n al.   T h o u tp u o f   t h R e L i s   co n n ec ted   to   f u ll y   co n n ec ted   NN  to   p r o d u ce   f ea t u r co r r esp o n d in g   to   h y p o t h esi s   H 0   an d   H 1   as  s h o w n   in   Fi g u r 3 T h r ec eiv ed   s ig n al  at  F C   f r o m   s e v er al  SUs   a r co n v er ted   in to   an   i m a g e.   T h n o i s y   i m a g is   ap p lied   to   C NN  to   tak e   th e   d ec is io n   ab o u t   t h p r esen ce   o r   ab s en ce   o f   P U   ta k in g   th ex p r es s io n   as  s h o w n   in   ( 4 )   an d   ( 8 )   o f   SIN R   o f   s in g le  u s e r   an d   m u l tiu s er   m o d el  o f   [ 2 7 - 28 ].           Fig u r e   3.   B asic b u ild in g   b lo ck   o f   C NN  to   r ec o g n ize  s i g n al  at   FC         2 . 5 . 1.     Si m u la t io n a lg o rit h m   a)   Set th li n k   p ar a m eter s   as  m e n tio n   in   r es u lt  s ec tio n   a n d   ε  2   b)   Ass i g n   th tr a n s m itted   p o w er ,   P =r an d ( ) ; %  av er ag p o w er   o f   0 . 5   u n d er   H 0     c)   N= 4 9 ; %  s ize  o f   i m a g is   4 9 × 4 9   f o r   i=1 :N   f o r   j =1 :N   Sto r SIN R   f o r   m u lti  u s er   as,  Ga m m a_ m ( i,  j )   u s i n g   eq .   ( 8 )   o f   [ 2 7 ]     Sto r SIN R   f o r   s i n g le  u s er   as,  Ga m m a_ s ( i,  j )   u s in g   eq .   ( 4 ) ,   o f   [ 2 7 ]   as m e n tio n ed   b ef o r e   en d   en d   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       I mp r o vin g   s ig n a d etec tio n   a c cu r a cy   a t F C   o f a   C R N   u s in g   ma ch in lea r n in g     ( Md   A b u l   K a la A z a d )   1145   d)   R ep ea t step   tak i n g ,   P   r an d ( ) +5 ; %  av er ag P o w er   o f   5   u n d er   H 1     e)   R ep ea t step   to   d   f o r   ε  2 . 2 5   an d   2 . 5   f)   C r ea te  i m a g f o r   m atr ice G a mm a _ s   an d   G a mm a _ m   g)   Sto r 1 0   im a g es  f o r   ea ch   ca teg o r y   in   f o ld er   h)   A p p l y   t h i m ag to   C NN  tak in g   ap p r o p r iate  p ar am eter   o f   NN.   i)   A cq u ir th f ea tu r e s   o f   t h i m ag an d   tak d ec i s io n   ab o u h y p o t h esi s   H 0   o r   H 1       3.   RE SU L T A ND  D IS CU SS I O N   First ,   w co n ce n tr ate   o n   t h r esu lt s   o f   Fu zz y   w ei g h ted   r u l e.   Ho w ev er ,   o u r   p r i m e   f o cu s   is   o n   th e   r esu lt s   o f   f o u r   m ac h i n lear n i n g   tech n iq u e s Her e ,   w co n s i d er   f o u r   SUs   as   r ela y   s ta tio n   u n d er   F C .   O n l y   a   f e w   r ec ei v ed   d ata  u n d er   h y p o th esi s   H 1   a n d   H 0   ar s h o w n   in   T ab le  1 A b o u t 100  d ata  s ets  r ep r esen ti n g   th e   r ec eiv ed   s i g n al   u n d er   R a y l eig h   f ad i n g   ch a n n el  alo n g   with   A W GN   li k [ 29 ]   ar tak en   f o r   s i m u la tio n .   W o r k in g   o n   1 2   d ata  s et  ( ea ch   d ata  s et  co n tai n s   1 0 0   r ec o r d s   lik T ab le  1 ) ,   w g et  t h o u tco m o f   F u zz y   w ei g h ted   r u le  f o r   f iv d i f f er e n t e x p er i m e n ts   o n   s i m u lated   s ig n al  as s h o w n   in   T ab le  3 .   T h n ex p ar o f   th ex p er i m e n d ea ls   w ith   FIS.   T h s ig n al  v ec to r s   co r r esp o d in g   to   s ec tio n   2 . 2   ar e   s h o w n   i n   T ab le  4   f o r   b o th   H 0   an d   H 1   u s i n g   1 6 - Q A M   s i g n al  w it h   A W GN  a n d   R a y leig h   f a d in g   o f   [ 30 ]   at  F C an d   s i m u la tio n   is   d o n e   5 0 0   ti m es  f o r   ea ch   h y p o th e s is   a n d   o n l y   9   o f   th e m   ar s h o w n .   T h v er if icatio n   o f   Fu zz y   r u le s   i s   ca r r ied   o u a g ain s t   H 0   a n d   H 1   w it h   t h r ee   n u m er ica v a lu e s   f o r   v ec to r   V   as  V 1   [ 1   0 . 0 1 9 8   0 . 0 5 8 8   0 . 1 8 0 6 ]   an d   Ou t p u t     0   ( H 0 );   V 2   =   [ 1   0 . 8 0 3 9   0 . 6 0 6 9   0 . 4 1 6 8 ]   an d   O u tp u t     1   ( H 1 );   an d   V 3   [ 0 . 6 0 8 2   0 . 1 9 8 9   1   0 . 3 6 4 9 ]   an d   Ou tp u   0   ( H 0 ) ,   r esp ec tiv el y .       T ab le  3 .   Sig n al  d etec tio n   w it h   Fu zz y   w ei g h ted   r u le   Ex p e r i me n t   N o .   D e t e c t i o n   o f   H 0   ( 2   S U s a t   F C )   D e t e c t i o n   o f   H 1   ( 2   S U s a t   F C )   D e t e c t i o n   o f   H 0   ( 4   S U s a t   F C )   D e t e c t i o n   o f   H 1   ( 4   S U s a t   F C )   1   0 . 8 3 2   0 . 8 5 8   0 . 8 7 3   0 . 8 9 2   2   0 . 8 0 3   0 . 8 6 9   0 . 8 8 6   0 . 8 8 3   3   0 . 8 3 8   0 . 8 7 6   0 . 8 6 5   0 . 8 7 4   4   0 . 8 4 7   0 . 8 1 1   0 . 8 6 9   0 . 8 6 7   5   0 . 8 2 3   0 . 8 3 2   0 . 8 4 7   0 . 8 8 1       T ab le  4 .   Sig n al  v ec to r s   f o r   FIS   C 0   C 1   C 2   C 3   H 1   C 0   C 1   C 2   C 3   H 0   0 . 1 5 0 0   0 . 1 4 4 5   1 . 0 0 0 0   0 . 0 4 2 6   1   1 . 0 0 0 0   0 . 0 1 9 8   0 . 0 5 8 8   0 . 1 8 0 6   0   0 . 2 1 4 0   0 . 8 8 1 1   0 . 6 4 0 2   1 . 0 0 0 0   1   1 . 0 0 0 0   0 . 0 2 3 3   0 . 1 3 4 8   0 . 1 8 5 6   0   1 . 0 0 0 0   0 . 0 1 4 8   0 . 2 1 7 7   0 . 0 8 4 5   1   0 . 9 4 6 7   0 . 2 6 6 0   0 . 0 7 5 6   1 . 0 0 0 0   0   0 . 2 4 5 8   0 . 1 4 9 3   1 . 0 0 0 0   0 . 5 7 0 3   1   1 . 0 0 0 0   0 . 0 8 8 1   0 . 0 3 8 1   0 . 4 1 2 5   0   1 . 0 0 0 0   0 . 8 0 3 9   0 . 6 0 6 9   0 . 4 1 6 8   1   1 . 0 0 0 0   0 . 0 6 8 4   0 . 4 0 5 3   0 . 1 5 5 6   0   1 . 0 0 0 0   0 . 0 5 7 1   0 . 2 5 0 5   0 . 2 5 3 3   1   0 . 6 0 8 2   0 . 1 9 8 9   1 . 0 0 0 0   0 . 3 6 4 9   0   0 . 1 5 6 5   0 . 3 3 3 0   0 . 4 3 2 4   1 . 0 0 0 0   1   1 . 0 0 0 0   0 . 0 2 9 3   0 . 6 6 6 2   0 . 0 9 9 3   0   1 . 0 0 0 0   0 . 3 6 6 7   0 . 1 6 0 1   0 . 1 6 9 8   1   0 . 9 7 9 3   0 . 0 6 9 2   0 . 0 4 3 0   1 . 0 0 0 0   0   1 . 0 0 0 0   0 . 0 1 1 1   0 . 3 3 7 3   0 . 1 4 8 5   1   0 . 6 5 1 7   0 . 5 5 1 1   0 . 7 8 5 5   1 . 0 0 0 0   0       No w ,   t h ex p er i m e n d ea ls   with   F u zz y   c - Me a n s   C l u s ter i n g   ( FC MC) .   T h s ca tter p lo o f   d ata  s et  o f   H 0 H 1   an d   H 0 u n d er   FC M C   is   s h o w n   i n   Fi g u r 4 .   Af t er   6 1   iter atio n s ,   w g et  t h r ee   d is tin ct  r eg io n s   o n   s ca tter p lo t;   w h er th e   f u n ctio n   U ( k )   tak e s   th n u m er ical  v alu es   of   U ( 5 6 ) =5 9 4 . 7 3 0 2 0 9 ,   U ( 5 7 ) =5 9 4 . 7 3 0 2 0 7 ,   U ( 5 8 ) 5 9 4 . 7 3 0 2 0 5 ,   U ( 5 9 ) =5 9 4 . 7 3 0 2 0 4 ,   U ( 6 0 ) = 5 9 4 . 7 3 0 2 0 3 ,   U ( 6 1 ) = 5 9 4 . 7 3 0 2 0 2 ,   w h ich   ar v er y   clo s e.   W r u n   s i m u latio n   5 0   ti m e s   i n   M atlab   v . 1 8   an d   g et  t h d ete cti o n   ac cu r ac y   o f   7 8 . 2 4 6 as   th b est  ca s a n d   o f   7 3 . 2 1 5 as  t h w o r s t   ca s e.   I f   w u s t w o   h y p o th e s is   m o d e i.e . ,   ex cl u d i n g   th e   d ata  s e o f   i n ter m ed iate  le v el  H 0 + th e n   w g e t th d etec tio n   ac cu r ac y   o f   9 4 . 1 1 3 % a s   th b est ca s an d   o f   8 8 . 5 1 2 % a s   th w o r s t c ase.   Nex t,  w ap p l y   SVM   o n   t h s i m u lated   r a n d o m   d ata  o f   SI NR   a n d   th co r r esp o n d i n g   s c atter p lo is   s h o w n   in   F ig u r 5 ( a)   an d   th r eg io n   o f   H 0 H 1   a n d   H 0 +   is   s h o w n   in   Fi g u r 5 ( b ) .   T h SVM  s ee m s   to   b m o r e   s u cc e s s f u ap p r o ac h   th an   th at  o f   F C M C .   T h s u cc ess   r ate  f o r   2 0 0   r an d o m   d ata  is   o f   9 6 . 2 3 4 as   th b est  ca s e   an d   o f   9 2 . 6 7 8 % a s   th w o r s t c ase.   Fin all y ,   w ap p l y   C NN  on   r e ce iv ed   s i g n a u n d er   R a y lei g h   f ad in g   a n d   A W GN  ch a n n el  c ap tu r ed   at  FC .   W co n s id er   1 6 - Q AM   s ig n al  a n d   t h d u r atio n   o f   s i x   co n s ec u ti v s y m b o ls   a s   t i m e   s lo t.  T h f ad i n g   s i g n al   o f   len g t h   4 9 0 0   ( o n ti m s lo t)   is   co n v er ted   to   an   i m ag o f   4 9 ×4 9   u s in g   t h alg o r it h m   o f   s ec tio n   2 . 5 .1 .   T h s ig n al   o f   t i m e   s lo a n d   t h c o r r es p o n d in g   i m a g es a r s h o wn   i n   F ig u r 6 ( a)   an d   6 ( b )   u n d e r   h y p o t h esi s   H 1   a n d   H 0 ,   r esp ec tiv el y .   W m a k 1 0 0   i m a g es   f o r   ea c h   ca te g o r y ,   a n d   t h en   ap p l y   d ee p   lear n in g   al g o r ith m   e. g . ,   C NN.   R u n n in g   C NN  s e v er al  ti m es,  w e   m ea s u r th ac c u r ac y   o f   d etec tio n   f o r   th r ee   ca s e s   as s h o w n   i n   Fi g u r 7 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  21 ,   No .   2 Feb r u ar y   2 0 2 1   :   1 1 40   -   11 50   1146         Fig u r 4 .   Scatter p lo t o f   Fu zz y   c - m ea n   cl u s ter i n g   w it h   th r ee   d is tin ct  r e g io n         ( a)   Scatter   p lo t o f   d ata  s et       ( b )   R eg io n   u s i n g   S VM     Fig u r 5 .   Scatter p lo t o f   t w o   h y p o th esis   m o d el  u n d er   SVM   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       I mp r o vin g   s ig n a d etec tio n   a c cu r a cy   a t F C   o f a   C R N   u s in g   ma ch in lea r n in g     ( Md   A b u l   K a la A z a d )   1147     ( a)   No is y   s i g n al  a n d   i m a g u n d er   H 1       ( b )   No is y   s ig n al  a n d   i m a g u n d er   H 0     Fig u r 6 .   16 - QA s ig n al  a n d   co r r esp o n d in g   i m ag at  F C         ( a)   W o r s t c ase     ( b )   I n ter m ed iate  r es u lt     ( c)   B est ca s e     Fig u r 7 .   A cc u r ac y   o f   d etec tio n   f r o m   C NN   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 5 0 2 - 4752   I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci,   Vo l.  21 ,   No .   2 Feb r u ar y   2 0 2 1   :   1 1 40   -   11 50   1148   Fin all y ,   t h o u tco m es  o f   f iv d if f er e n m et h o d s   ar co m b in ed   to g eth er   to   ac h iev d ec i s io n   ab o u t   th p r ese n ce   o r   ab s en ce   o f   P in   C R N.   T o   co m b i n f iv e   m et h o d s ,   w u s t h f o llo w i n g   al g o r ith m   b ased   o n   th id ea   o f   [ 2 9 ]:   a)   I f   th ac c u r ac y   o f   r ec o g n itio n   o f   i th   m et h o d   ( f o r   ex a m p le  S VM )   is   a i   th en   t h ac cu r ac y   v e cto r   o f   5   m et h o d s   is   V a   = [ a 1 a 2 a 3 a 4 a 5 ].   b)   No r m a lize  th ac c u r ac y   v ec to r   as,  V n   = [ a 1 a 2 a 3 a 4 ,   a 5 ]/ 5 1 i i a   =   [ b 1 b 2 b 3 b 4 ,   b 5 ]   c)   Dete r m i n th e n tr o p y   o f   ele m en ts   o f   V , 5 1 2 1 l o g i i i b b E ,   w h ich   h as t h m a x i m u m   v alu o f   2 . 3 2 1 9 .     d)   I f   E   >   2 . 2   an d   m aj o r ity   o f   th m et h o d s   ( 3   o u t o f   f i v e)   h as  a i >0 . 7 5 ,   w co n s id er   t h d etec tio n   is   co r r ec t.   e)   R ep ea t a ll   s tep s   M   ti m an d   d eter m i n th r atio   o f   co r r ec t d ec is io n   a n d   M ,   w h ic h   th ac c u r ac y   o f   co m b i n ed   m et h o d .     f)   T h co r r ec d ec is io n   ab o u H 0   an d   H 1   ar av er ag ed .     T h co m b i n ed   r es u lt   o f   ab o v alg o r it h m   is   s h o w n   in   T ab l 5 ,   w h er w e   f o u n d   t h at   th e   co m b in e d   m et h o d   g iv e s   b etter   r esu lt t h an   th at  o f   an y   i n d iv id u al  clas s i f icatio n   tech n iq u e.       T ab le  5 .   C o m p ar is o n   o f   ex p er i m en tal  r esu lts   Ex p e r i me n t   N u m b e r   W e i g h t e d   F u z z y   S y st e m   F I S   F u z z y   c - M e a n C l u st e r i n g   S V M   C N N   C o mb i n e d   1   0 . 8 3 6   0 . 8 7 3   0 . 7 8 2   0 . 7 6 3   0 . 8 9 4   0 . 9 6 2   2   0 . 8 1 1   0 . 8 4 9   0 . 7 6 5   0 . 7 2 4   0 . 8 7 3   0 . 9 5 8   3   0 . 8 2 9   0 . 8 8 1   0 . 7 9 1   0 . 7 8 3   0 . 9 0 1   0 . 9 6 7   4   0 . 8 0 2   0 . 8 4 7   0 . 7 5 2   0 . 7 7 2   0 . 8 4 3   0 . 9 2 5   5   0 . 8 6 6   0 . 8 9 1   0 . 7 8 7   0 . 7 8 2   0 . 9 1 3   0 . 9 7 1       4.   CO NCLU SI O N   I n   th is   p ap er ,   Fu zz y   s y s te m   a n d   f o u r   d if f er en m ac h i n lear n in g   tec h n iq u es  ar u s ed   at  FC   to   d etec th p r esen ce   o r   ab s en ce   o f   a   P U.   Her e,   C NN  s h o w s   t h e   b est  r esu lt  a m o n g   all  cla s s i f icatio n   tech n iq u e s   w h er ea s   SVM  s h o w s   t h w o r s t.  Ho w e v er ,   t h co m b i n ed   m et h o d   g i v es   th e   b est cla s s i f icat io n   o u tco m w i th   a n   ac cu r ac y   o f   d etec tio n   ab o u 9 6 .7 %.  Sti ll,  w h av t h s co p to   o b s er v th p er f o r m an ce   o f   o th er   m ac h i n e   lear n in g   al g o r ith m s   s u ch   as   P r in cip al  C o m p o n e n An al y s is ,   L i n ea r   Dis cr i m i n an t   An al y s i s ,   Sp ee d ed - Up   R o b u s Fea tu r es,  Sca le - I n v ar i an Feat u r T r an s f o r m ,   etc.   I n   f u t u r e,   w w ill  i n cl u d m alic i o u s   u s er   attac k   i n to   C R u s i n g   th r ee   h y p o t h esi s   m o d el  u n d er   d if f er e n m ac h i n l ea r n in g   al g o r ith m s .       RE F E R E NC E S   [1 ]   Y.  - C.   Ch e n ,   e a l . ,   G e n e ra ti n g   w e i g h ted   f u z z y   ru les   f ro m   train in g   d a ta  f o d e a li n g   w it h   th e   ir is  d a ta  c las si f ica ti o n   p ro b lem ,”   In ter n a ti o n a l   J o u r n a l   o A p ll ied   S c ien c e   a n d   En g in e e ri n g ,   v o l.   4 ,   p p .   41 - 5 2 ,   2 0 0 6 .   [2 ]   R.   A .   M o h a m m a d p o u r,   e t   a l . ,   F u z z y   ru le - b a se d   c las si f ica ti o n   s y ste m   f o a ss e s sin g   c o ro n a ry   a rter y   d ise a se ,   Co mp u t a ti o n a a n d   M a t h e ma ti c a l   M e th o d s i n   M e d icin e v o l .   2 0 1 5 ,   p p .   1 - 8 ,   2 0 1 5 .   [3 ]   R.   M .   P ra k a sh   a n d   R.   S .   S .   Ku m a ri ,   F u z z y   m e a n in teg r a ted   w i th   sp a ti a in f o rm a ti o n   a n d   c o n tras e n h a n c e m e n t   f o s e g m e n tatio n   o f   M b ra in   ima g e s,”   In ter n a ti o n a J o u rn a o I ma g in g   S y ste ms   a n d   T e c h n o l o g y ,   v o l.   2 6 ,   p p .   1 1 6 - 1 2 3 ,   2 0 1 6 .   [4 ]   P .   O.   G o k ten ,   e a l .,   Us in g   f u z z y   c - m e a n c lu ste rin g   a l g o rit h m   i n   f in a n c ial  h e a lt h   sc o rin g ,   T h e   Au d it   F in a n c ia r   J o u rn a l v o l .   1 5 ,   p p .   3 8 5 - 3 9 4 ,   2 0 1 7 .   [5 ]   C.   L i,   e a l . ,   Im a g e   se g m e n tatio n   b a se d   o n   f u z z y   c lu ste rin g   with   c e ll u lar  a u to m a ta  a n d   f e a tu re we ig h ti n g ,   EURA S IP  J o u rn a o n   Ima g e   a n d   Vi d e o   Pr o c e ss in g p p .   1 - 1 1 ,   2 0 1 9 .   [6 ]   D.  A .   Re y e s,  e a l. ,   Clas si fy in g   h a n d   m o v e m e n in ten ti o n u si n g   su rf a c e   EM G   sig n a ls  a n d   S V M ,   in   2 0 1 9   XX II   S y mp o si u m o n   Ima g e ,   S ig n a Pro c e ss in g   a n d   Arti fi c ia l   Vi si o n   ( S T S IVA ) ,   p p .   24 - 26 2 0 1 9 .   [7 ]   M.   S .   Re f a h i,   e a l. ,   ECG   a rrh y th m ia  c las si f ica ti o n   u sin g   lea st  sq u a re tw in   su p p o rt  v e c to m a c h in e s ,   in   2 6 t h   Ira n ia n   C o n fer e n c e   o n   El e c trica l   En g i n e e rin g   ( ICEE 2 0 1 8 ) p p .   1 6 1 9 - 1 6 2 1 ,   2 0 1 8 .   [8 ]   I.   B.   A y d il e k ,   Ex a m in in g   e ff e c ts   o f   th e   su p p o rt  v e c to m a c h in e k e rn e ty p e o n   b i o m e d ica d a ta  c las sif i c a ti o n ,”   i n   2 0 1 8   I n ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   Arti fi c ia l   In tell ig e n c e   a n d   Da t a   Pro c e ss in g   ( IDAP) p p .   1 - 4 2 0 1 8 .   [9 ]   Z.   d a n d a n   a n d   Z.   Xu p i n g ,   S V M - b a se d   sp e c tru m   se n sin g   in   c o g n it iv e   ra d io ,   in   2 0 1 1   7 th   In ter n a ti o n a Co n fer e n c e   o n   W ire les s Co mm u n ic a ti o n s,  Ne t wo rk in g   a n d   M o b il e   Co m p u t in g p p .   1 - 4 2 0 1 1 .   [1 0 ]   Y.  D.   H u a n g ,   e a l. ,   A   F u z z y   su p p o rt   v e c to m a c h in e   a lg o rit h m   f o c o o p e ra ti v e   sp e c tru m   se n sin g   w it h   n o ise   u n c e rtain t y ,   in   2 0 1 6   IEE Glo b a Co mm u n ica ti o n s C o n fer e n c e   ( GLOBE COM ) p p .   1 - 6 2 0 1 6 .   [1 1 ]   O.  P .   A w e ,   e a l. ,   Ei g e n   v a lu e   a n d   su p p o r v e c to m a c h in e   tec h n iq u e f o sp e c tru m   se n si n g   in   c o g n it iv e   ra d io   n e tw o rk s,” in   2 0 1 3   C o n fer e n c e   o n   T e c h n o l o g ies   a n d   Ap p li c a ti o n o Arti f icia I n telli g e n c e p p .   2 2 3 - 227 2 0 1 3 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n d o n esia n   J   E lec  E n g   &   C o m p   Sci     I SS N:  2502 - 4752       I mp r o vin g   s ig n a d etec tio n   a c cu r a cy   a t F C   o f a   C R N   u s in g   ma ch in lea r n in g     ( Md   A b u l   K a la A z a d )   1149   [1 2 ]   Y.   L u ,   e a l. ,   M a c h in e   lea rn i n g   tec h n iq u e w it h   p ro b a b il i ty   v e c to f o c o o p e ra ti v e   sp e c tru m   se n si n g   in   c o g n it iv e   ra d io   n e tw o rk s ,   in   IEE W ire les s Co n fer e n c e   a n d   Ne tw o rk in g   Co n fer e n c e   ( W CNC 2 0 1 6 ) ,   p p . 1 - 6,   2 0 1 6 .   [1 3 ]   K.  M .   T h il in a ,   e a l. ,   M a c h in e   lea rn in g   tec h n iq u e f o c o o p e ra ti v e   sp e c tru m   se n si n g   in   c o g n it iv e   ra d io   n e tw o rk s ,”   IEE J o u rn a l   o n   S e lec ted   Are a s i n   Co mm u n ica t io n s ,   v o l.   3 1 ,   n o .   1 1 ,   p p .   2 2 0 9 - 2 2 2 1 ,   2 0 1 3 .     [1 4 ]   M.   Ue d a ,   e a l. ,   A n   a g e   e sti m a ti o n   m e th o d   u sin 3d - CNN   f ro m   b ra i n   M RI  im a g e s ,   in   2 0 1 9   IEE E   1 6 t h   In ter n a t io n a S y mp o si u m o n   B io me d ica Ima g in g   ( IS BI  2 0 1 9 ) ,   p p .   3 8 0 - 3 8 3 ,   2 0 1 9 .   [1 5 ]   K.  Ja is w a l   a n d   D.  K.  P a tel,   S o u n d   c las si f ica ti o n   u sin g   c o n v o lu ti o n a n e u ra n e tw o rk s ,   in   2 0 1 8   IEE In ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   Clo u d   Co mp u ti n g   in   Eme rg i n g   M a rk e ts  ( CCEM ) pp.   81 - 84 2 0 1 8 .   [1 6 ]   P.   Ya n g ,   e t   a l . ,   Dy n a m ic  sp e c t ru m   a c c e ss   in   c o g n it iv e   ra d io   n e tw o rk u sin g   d e e p   re in f o rc e m e n lea rn i n g   a n d   e v o lu ti o n a ry   g a m e ,   in   2 0 1 8   IEE E/ CIC  In ter n a ti o n a C o n fer e n c e   o n   C o mm u n ica ti o n in   Ch i n a   ( ICCC) p p .   4 0 5 - 4 0 9 ,   2 0 1 8 .   [1 7 ]   H.   L iu ,   e a l . ,   En se m b le  d e e p   lea rn in g   b a se d   c o o p e ra ti v e   sp e c tru m   se n sin g   w it h   se m i - so f sta c k in g   f u sio n   cen ter,"   in   2 0 1 9   IEE E   W ire les s Co mm u n ic a ti o n s a n d   Ne two rk in g   Co n fer e n c e   ( W CNC) , p p .   1 - 6 ,   2 0 1 9 .   [1 8 ]   S .   M .   T a h e ri,   e a l . ,   A p p li c a ti o n   o f   F u z z y   in f e r e n c e   s y ste m in   a rc h a e o lo g y ,”   in   2 0 1 9   7 t h   Ira n ia n   J o in C o n g re ss   o n   F u zz y   a n d   I n telli g e n S y ste ms   ( CFIS ) p p .   1 - 4 2 0 1 9 .   [1 9 ]   M .   A lras h o u d ,   Hie ra rc h ica f u z z y   in f e r e n c e   s y st e m   f o d iag n o si n g   d e n g u e   d ise a se ,”   in   2 0 1 9   IEE In ter n a ti o n a l   Co n fer e n c e   o n   M u lt ime d i a   &   Exp o   W o rk sh o p s ( ICM EW ) p p .   3 1 - 36 2 0 1 9 .   [2 0 ]   K.  Ku sp ij a n i,   e a l . ,   F a u lt   c las sif ica ti o n   o f   in d u c ti o n   m o to u sin g   d isc re te  wa v e l e tran s f o rm   a n d   F u z z y   in f e r e n c e   s y ste m ,   in   2 0 2 0   I n ter n a t io n a C o n fer e n c e   o n   S m a rt T e c h n o l o g y   a n d   A p p li c a ti o n s ( ICo S T A) p p .   1 - 6 ,   2 0 1 0 .   [2 1 ]   M .   M a z a n d a ra n a n d   X .   L i,   F ra c ti o n a F u z z y   in f e re n c e   s y st e m T h e   n e w   g e n e ra ti o n   o f   F u z z y   in f e re n c e   s y ste m s,”   IEE Acc e ss ,   v o l.   8 ,   p p .   1 2 6 0 6 6 - 1 2 6 0 8 2 ,   2 0 2 0 .   [2 2 ]   M .   B.   P a n n a   a n d   M .   I.   Isla m ,   h u m a n   f a c e   d e tec ti o n   b a se d   o n   c o m b in a ti o n   o f   li n e a re g re ss io n ,   P C A   a n d   F u z z y   c - m e a n c lu ste rin g ,   In ter n a ti o n a J o u rn a o Co m p u ter   S c ien c e   a n d   In f o rm a ti o n   S e c u rity ,   v o l .   1 7 ,   n o .   7 ,   p p .   5 7 - 6 2 ,   2 0 1 9 .   [2 3 ]   X .   Z h a n g e a l . ,   Ro b u st  im a g e   se g m e n tatio n   u sin g   F u z z y   c - m e a n c lu ste rin g   w it h   sp a ti a i n f o rm a ti o n   b a se d   o n   t o tal  g e n e ra li z e d   v a riatio n ,   IE EE   Acc e ss ,   v o l .   8 ,   p p .   9 5 6 8 1 - 9 5 6 9 7 ,   2 0 2 0 .   [2 4 ]   P .   Bo ,   e a l. ,   c lo u d   a n d   c lo u d   sh a d o w   d e tec ti o n   m e th o d   b a se d   o n   F u z z y   c - m e a n a lg o rit h m ,”   IE EE   J o u rn a o f   S e lec ted   T o p ics   in   Ap p li e d   Ea rt h   Ob se rv a ti o n a n d   Rem o te  S e n sin g ,   v o l.   1 3 ,   p p .   1 7 1 4 - 1 7 2 7 ,   2 0 2 0 .   [2 5 ]   M .   X ia  a n d   S .   A ïssa ,   M o d e li n g   a n d   A n a l y sis  o f   Co o p e ra ti v e   Re la y in g   in   S p e c tru m - S h a rin g   Ce ll u lar  S y ste m s,”   IEE T ra n sa c ti o n o n   Veh icu l a T e c h n o l o g y ,   v o l.   6 5 ,   n o .   1 1 ,   p p .   9 1 1 2 - 9 1 2 2 ,   2 0 1 6 .   [2 6 ]   S .   Y.   Ch a g a n ti ,   e a l. ,   Im a g e   cl a ss if ic a ti o n   u sin g   S VM  a n d   CNN ,   in   2 0 2 0   In ter n a ti o n a C o n fer e n c e   o n   C o mp u ter   S c ien c e ,   En g in e e rin g   a n d   Ap p li c a ti o n s ( ICCS EA ) ,   p p .   1 - 5 2 0 2 0 .   [2 7 ]   M .   A .   K.   A z a d ,   e a l .,  Co m p a riso n   o f   p e rf o rm a n c e   o f   c o g n it iv e   ra d io   n e tw o rk   u n d e sin g le  a n d   m u lt i - u se r   sc e n a rio ,   in   2 0 1 9   1 st  I n ter n a t io n a Co n fer e n c e   o n   Ad v a n c e in   S c ien c e ,   En g i n e e rin g   a n d   R o b o ti c T e c h n o lo g y   ( ICAS ER T   2 0 1 9 ) p p .   1 - 5 2 0 1 9 .   [2 8 ]   B.   P .   Am iru d d in   a n d   R.   E.   A .   Ka d ir,   CNN   a rc h it e c tu re p e rfo rm a n c e   e v a lu a ti o n   f o i m a g e   c las sif ic a ti o n   o f   m o sq u it o   i n   i n d o n e sia ,   in   2 0 2 0   I n ter n a ti o n a S e min a o n   In tel li g e n T e c h n o l o g y   a n d   Its  A p p l ica ti o n ( IS IT IA ) ,   p p .   223 - 2 2 7 2 0 2 0 .   [2 9 ]   F.   T a b a ss u m e a l .,  Hu m a n   f a c e   re c o g n it io n   w it h   c o m b in a ti on  o f   DWT   a n d   m a c h in e   lea rn in g ,   J o u rn a o Kin g   S a u d   U n ive rs it y   -   Co mp u ter   a n d   I n fo rm a t io n   S c ien c e s   ( El se v ier ) F e b .   2 0 2 0 doi 1 0 . 1 0 1 6 /j . jk su c i. 2 0 2 0 . 0 2 . 0 0 2 .   [3 0 ]   A .   K .   A z a d ,   e a l .,  S ig n a d e tec ti o n   o f   Co - o p e ra ti v e   c o g n it iv e   ra d io   n e tw o rk   u n d e n e u ra n e tw o rk ,   J o u rn a o f   Co mp u ter   a n d   Co mm u n ica ti o n s ,   v o l.   6 ,   n o .   9 ,   p p .   60 - 7 2 ,   2 0 1 8 .       B I O G RAP H I E S O F   AUTH O RS       M d .   Ab u K a la m   Az a d   h a s   c o m p lete d   h is  Ba c h e lo o f   S c ien c e   with   Ho n o rs  in   El e c tro n ics   a n d   Co m p u ter  S c ien c e   f ro m   J a h a n g ir n a g a Un iv e rsit y ,   Dh a k a ,   Ba n g la d e sh   a n d   M a ste o f   S c ien c e   in   In f o rm a ti o n   T e c h n o l o g y   f ro m   R o y a In stit u te  o f   T e c h n o lo g y   (K T H),  S we d e n .   Cu rre n t ly ,   M r.   A z a d   is  w o rk in g   a a   P ro f e ss o in   th e   d e p a rtm e n o f   Co m p u ter  S c ien c e   &   En g in e e rin g ,   Ja h a n g irn a g a Un iv e rsit y ,   Dh a k a ,   Ba n g lad e sh .   His  re se a r c h   in tere st  in c lu d e w irel e ss   n e t w o rk s,   p a rti c u larly   in   w irele ss   s e n so n e t w o rk s,  A d - Ho c   n e tw o rk s,  a n d   m o b il e   c o g n it iv e   n e tw o rk s.         Anu p   M a ju m d e r   re c e i v e d   h is  B . S c .   (Ho n o rs)  a n d   M . S c .   i n   Co m p u ter  S c ien c e   a n d   En g in e e rin g   f ro m   Ja h a n g irn a g a Un iv e rsit y ,   Dh a k a ,   Ba n g lad e sh   in   2 0 1 4   a n d   2 0 1 5   re sp e c ti v e ly .   P re v io u sly ,   h e   w o rk e d   a a   lec tu re in   th e   De p a rtme n o f   Co m p u ter  S c ien c e   a n d   En g i n e e rin g ,   Da ff o d il   I n tern a ti o n a Un iv e rsity ,   Dh a k a ,   Ba n g lad e sh   a n d   a lso   w o rk e d   a s   a   lec tu re a th e   In stit u te  o In f o rm a ti o n   T e c h n o l o g y ,   No a k h a li   S c ien c e   a n d   T e c h n o l o g y   Un iv e rsit y ,   No a k h a li ,   Ba n g lad e sh .   Cu rre n tl y ,   h e   is  w o rk in g   a a   l e c t u re in   th e   De p a rtm e n o Co m p u ter  S c ie n c e   a n d   En g in e e rin g ,   Ja h a n g in a g a Un iv e rsit y ,   Dh a k a ,   Ba n g lad e sh .   His  re se a rc h   in tere st  is  f o c u se d   o n   M a c h i n e   L e a rn in g   a n d   Ex p e rt  S y ste m ,   Da t a   M in i n g   a n d   w irele ss   n e tw o rk .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.