• 제목/요약/키워드: $2{\times}2$ matrix method

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CONVERGENCE OF NEWTON'S METHOD FOR SOLVING A CLASS OF QUADRATIC MATRIX EQUATIONS

  • Kim, Hyun-Min
    • 호남수학학술지
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    • 제30권2호
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    • pp.399-409
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    • 2008
  • We consider the most generalized quadratic matrix equation, Q(X) = $A_7XA_6XA_5+A_4XA_3+A_2XA_1+A_0=0$, where X is m ${\times}$ n, $A_7$, $A_4$ and $A_2$ are p ${\times}$ m, $A_6$ is n ${\times}$ m, $A_5$, $A_3$ and $A_l$ are n ${\times}$ q and $A_0$ is p ${\times}$ q matrices with complex elements. The convergence of Newton's method for solving some different types of quadratic matrix equations are considered and we show that the elementwise minimal positive solvents can be found by Newton's method with the zero starting matrices. We finally give numerical results.

리터럴 스위치에 의한 다중제어 유니터리 게이트의 새로운 함수 임베딩 방법 (A New Function Embedding Method for the Multiple-Controlled Unitary Gate based on Literal Switch)

  • 박동영
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.101-108
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    • 2017
  • 양자게이트 행렬은 치수가 r, 제어상태벡터 수가 n 및 표적상태벡터 수가 1인 경우에 $r^{n+1}{\times}r^{n+1}$ 차원 행렬이므로 n 증가에 따른 행렬 크기는 지수 함수적 증가 특성을 갖는다. 만약 제어상태벡터의 경우 수가 $2^n$이라면 $2^n-1$ 경우는 입력이 출력에 보전되는 단위행렬의 항등연산이고, 오직 한 개의 제어상태벡터 연산만이 표적상태벡터에 대한 유니터리 연산이다. 본 논문은 행렬차원 증가에 결정적 기여를 하는 $2^n-1$개의 단위행렬 연산을 한 동작의 산술멱승 연산으로 대체할 수 있는 새로운 함수 임베딩 방법을 제안한다. 제안한 함수 임베딩 방법은 다치 임계값을 갖는 2진 리터럴 스위치를 사용하므로 범용 하이브리드 MCU 게이트를 $r{\times}r$ 유니터리 행렬로 실현할 수 있다.

Response Matrix에 의한 감마선(線) Spectrum 및 그 조사선량(照射線量) 해석(解析) (Analysis of Gamma-ray Spectrum and Assessment of Corresponding Exposure Rate by Means of Response Matrix Method)

  • 김성관;전재식
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제11권1호
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    • pp.3-14
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    • 1986
  • $3'{\times}3'$ 원통형 NaI(T1) 검출기와 다중파고분석기(多重波高分析器)를 사용하여 측정한 $0.05{\sim}2.0MeV$ 구간의 ${\gamma}$선 spectrum에서 실(實)spctrum을 구하기 위하여 조사선량율(照射線量率)산출에 편리한 response matrix 방법을 사용하였다. Response mateix 구성에는, 위의 에네지 구간을 0.1 MeV의 등간격으로 나눈 $20{\times}20$ matrix로 한것과 검출기의 분해능이 입사 ${\gamma}$선 에너지의 평방근(平方根)에 의존한다는 가정하에 $0.1(MeV)^{1/2}$구간으로 나누어 $14{\times}14$ matrix로 구성한, 두가지 방법을 사용하였으며 그 역(逆)matrix들은 P-E 82/32 콤퓨터로 계산하였다. 이 방법으로 얻은 조사선량율은 에너지와 flux가 알려진 ${\gamma}$선량(陽)에 대하여 흔히 사용되는 계산방법으로 구한값과 10% 이내에서 일치하고 있으며, 선량측정학적(線量測定學的) 견지에서는 $E^{1/2}$ 구간으로 형성된 matrix가 등에너지간격으로 구성된 것보다 현실적인 것으로 판단되었다.

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시각 자극 복원을 위한 비음수 행렬 분해 기반의 영상 기저 자동 추출 (Automatic Extraction of Image Bases Based on Non-Negative Matrix Factorization for Visual Stimuli Reconstruction)

  • 조성식;박영묘;이성환
    • 인지과학
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    • 제22권4호
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    • pp.347-364
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    • 2011
  • 본 논문에서는 fMRI를 사용하여 뇌신경 반응을 측정한 후, 자극으로 주어진 $10{\times}10$ 크기의 이진 영상을 사전 정보 없이 복원하기 위해 비음수 행렬 분해를 이용한 자동화된 영상 기저 추출 방법을 제안한다. 영상 기저란 영상을 표현하는 기본 단위로, 기존 연구에서는 사전에 정의된 $1{\times}1$, $2{\times}1$, $1{\times}2$, $2{\times}2$의 크기를 갖는 총 361개의 영상 기저에 반응하는 뇌 신호를 분석하여 기저 영상으로 복원하고, 모든 기저에 대한 복원 결과를 선형 결합하여 최종복원 영상을 획득하였다. 사람이 사전에 정의한 영상 기저를 필요로 하는 기존 연구와는 달리, 본 연구에서는 비음수 행렬 분해를 기반으로 학습 데이터로 주어진 이진 영상을 가장 잘 표현하는 영상 기저를 자동 추출하였다. 자동으로 추출된 영상 기저를 사용하여 이진 영상을 복원한 결과, 기존 연구 방법보다 개선된 복원 정확도를 보였다.

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NEWTON'S METHOD FOR SYMMETRIC AND BISYMMETRIC SOLVENTS OF THE NONLINEAR MATRIX EQUATIONS

  • Han, Yin-Huan;Kim, Hyun-Min
    • 대한수학회지
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    • 제50권4호
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    • pp.755-770
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    • 2013
  • One of the interesting nonlinear matrix equations is the quadratic matrix equation defined by $$Q(X)=AX^2+BX+C=0$$, where X is a $n{\times}n$ unknown real matrix, and A, B and C are $n{\times}n$ given matrices with real elements. Another one is the matrix polynomial $$P(X)=A_0X^m+A_1X^{m-1}+{\cdots}+A_m=0,\;X,\;A_i{\in}\mathbb{R}^{n{\times}n}$$. Newton's method is used to find the symmetric and bisymmetric solvents of the nonlinear matrix equations Q(X) and P(X). The method does not depend on the singularity of the Fr$\acute{e}$chet derivative. Finally, we give some numerical examples.

효율적인 행렬 곱 알고리즘 및 이를 활용한 고성능 임베디드 시스템 개발 (Efficient Matrix Multiplication Algorithms and its Application to Development of a High Performance Embedded System)

  • 김원섭;전원보;공민식
    • 한국항공우주학회지
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    • 제47권1호
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    • pp.75-80
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    • 2019
  • 최근 항공우주 및 방위산업 분야에서 다양한 임베디드 시스템들의 소형화 및 저가화 개발이 많이 요구되고 있다. 본 논문에서는 고속 DSP를 이용하여 임베디드 시스템을 개발한다. 또한 비행 조종과 같은 고정밀 알고리즘의 연산시간을 줄이기 위해 행렬 곱을 위한 두 가지 알고리즘을 제안하고 구현한다. 개발한 임베디드 시스템을 이용하여 성능을 검증한 결과, $2{\times}2$ 단위 계산방법을 이용한 기존 방법과 성능을 비교했을 때 첫 번째 제안방법은 행렬의 사이즈가 작을 때 성능이 개선된다. 두 번째 제안방법은 $2{\times}2$ 단위 계산방법보다 전체적으로 성능이 우세하다.

졸-겔법에 의한 CdS 분산 $SiO_2$ Glass 코팅막의 제조에 관한 연구 (A Study on the Preparation of CdS Doped $SiO_2$ Glass Coating Films by Sol-Gel Method)

  • 박한수;김경문;문종수
    • 한국세라믹학회지
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    • 제30권11호
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    • pp.897-904
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    • 1993
  • CdS doped SiO2 glass coating films which are good candidates for the nonlinear optical materials were prepared by the Sol-Gel method. TEOS, C2H5OH, H2O and HCl were used as starting materials to obtain SiO2 matrix solutions. Then Cd(NO3)2.2H2O and CS(NH2)2 were dissolved into the SiO2 matrix solutions. Coating was performed several times in order to increase the thickness of coated film by the dip-coating method. Then heat treatments were carried out to control the size of CdS microcrystals doped in SiO2 glass matrix with respect to temperatures and times. CdS-doped SiO2 transparent coating films were successfully obtained. CdS crystals were changed from cubic to hexagonal type about $600^{\circ}C$.

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$TE^z_{mn}$ 모드정합법을 이용한 다중포트($2{\times}2$포트, 1포트) 직사각형 도파관의 일반화 산란행렬 추출 (Generalized Scattering Matrix of Multi-port($2{\times}2$port, 1port) Rectangular Waveguide Using $TE^z_{mn}$ Mode Matching Method)

  • 이준광;문상윤;박기언;허유강;조영기
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2003년도 종합학술발표회 논문집 Vol.13 No.1
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    • pp.79-83
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    • 2003
  • Multi-port($2{\times}2$port, 1port) rectangular waveguide discontinuity problem has been analyzed by use of $TE^x_{mn}$ (mono)mode matching method. Matrix size can be reduced significantly in comparison with $TE_{mn}&TM_{mn}$(full-wave)mode matching method. the present results is compared with those by CST MicroWave Studio to validate the presint method.

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유한요소법에서 희소행렬의 효율적인 저장을 위한 2차원 가변길이 벡터 저장구조 (Two dimensional variable-length vector storage format for efficient storage of sparse matrix in the finite element method)

  • 부희형;김승호
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제17권9호
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    • pp.9-16
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    • 2012
  • 본 논문에서는 유한요소법에서 희소행렬의 효율적인 저장을 위한 2차원 가변길이 벡터 저장구조를 제안한다. 제안한 저장구조는 유한요소 전체 방정식의 거대희소행렬 $N{\times}N$ 대신, 전체 행의 개수 N의 상삼각행렬에서 0이 아닌 실제 필요한 값들만 2차원 가변길이 벡터를 이용하여 저장하는 방법이다. 이 방법을 이용하면, 해석대상의 2차원 격자구조에서는 각 절점당 최소 1개에서 최대 5개까지의 저장 공간이 필요하게 되고, 3차원 격자구조에서는 각 절점당 최소 1개에서 최대 14개까지의 저장 공간이 필요하게 된다. 인덱스를 포함해도 2배 이상을 넘지 않는다. 본 논문의 실험 결과에 의해, 제안한 저장구조는 총 절점 개수가 많아질수록 기존의 최대칼럼 높이를 저장하는 스카이 라인 저장구조보다 메모리 공간을 효과적으로 줄일 수 있는 구조임을 알 수 있었다.

FPGA기반 뉴럴네트워크 가속기에서 2차 타일링 기반 행렬 곱셈 최적화 (Optimizing 2-stage Tiling-based Matrix Multiplication in FPGA-based Neural Network Accelerator)

  • 권진세;이제민;권용인;박제만;유미선;김태호;김형신
    • 대한임베디드공학회논문지
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    • 제17권6호
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    • pp.367-374
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    • 2022
  • The acceleration of neural networks has become an important topic in the field of computer vision. An accelerator is absolutely necessary for accelerating the lightweight model. Most accelerator-supported operators focused on direct convolution operations. If the accelerator does not provide GEMM operation, it is mostly replaced by CPU operation. In this paper, we proposed an optimization technique for 2-stage tiling-based GEMM routines on VTA. We improved performance of the matrix multiplication routine by maximizing the reusability of the input matrix and optimizing the operation pipelining. In addition, we applied the proposed technique to the DarkNet framework to check the performance improvement of the matrix multiplication routine. The proposed GEMM method showed a performance improvement of more than 2.4 times compared to the non-optimized GEMM method. The inference performance of our DarkNet framework has also improved by at least 2.3 times.