Data assimilation is an initializing method for air quality forecasting such as PM10. It is very important to enhance the forecasting accuracy. Optimal interpolation is one of the data assimilation techniques. It is very effective and widely used in air quality forecasting fields. The technique, however, requires too much memory space and long execution time. It makes the PM10 air quality forecasting difficult in real time. We propose a fast optimal interpolation data assimilation method for PM10 air quality forecasting using a new kernel tridiagonal sparse matrix and CUDA massively parallel processing architecture. Experimental results show the proposed method is 5~56 times faster than conventional ones.
Purpose: Since the report of artificial dermis manufacturing method using collagen by Yannas in 1980, collagen has been effectively used as dermal substitute with its merits such as, lower antigeneicity, controllable biodegradation rate, and minimal inflammatory cytotoxic properties in the dermal tissue engineering field. However, weak mechanical durability was the main drawback of collagen dermal substitute. To improve its stability, mechanical or chemical cross-linking was used. Despite of such process, its clinical use was restricted due to weak durability. To improve the durability of collagen matrix, we designed elastin-incorporated collagen matrix and compared its durability with conventional collagen matrix. Methods: 15mm diameter with 4mm thick collagen dermal matrix was made according to Yannas protocol by mixing 0.5% bovine collagen and chondroitin-6-sulfate followed by degassing, freeze drying, dehydrodermal cross-linking and chemical cross-linking procedure. In elastin incorporated collagen matrix, same procedure was performed by mixing elastin to previous collagen matrix in 4:1 ratio(collagen 80% elastin 20%). In comparison of the two dermal matrix in vitro tests, matrix contracture rate, strain, tensile strength, was measured and stiffness was calculated from comparative analysis. Results: In terms of matrix contracture, the elastin-incorperated added collagen dermis matrix showed 1.2 times more contraction compared to conventional collagen matrix. However, tensile strength showed 1.6 times and stiffness showed 1.6 times increase in elastin-incorporated matrix. Conclusion: Elastin incorperated collagen matrix manufactured by our team showed increased durability due to improvement in tensile strength and stiffness compared to previous collagen matrix($Integra^{(R)}$).
A conventional pseudorandom sequence generator creates only 1 bit of data per clock cycle. Therefore, it may cause a delay in data communications. In this paper, we propose an efficient implementation method for a pseudorandom sequence generator with parallel outputs. By virtue of the simple matrix multiplications, we derive a well-organized recursive formula and realize a pseudorandom sequence generator with multiple outputs. Experimental results show that, although the total area of the proposed scheme is 3% to 13% larger than that of the existing scheme, our parallel architecture improves the throughput by 2, 4, and 6 times compared with the existing scheme based on a single output. In addition, we apply our approach to a $2{\times}2$ multiple input/multiple output (MIMO) detector targeting the 3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution (3GPP LTE) system. Therefore, the throughput of the MIMO detector is significantly enhanced by parallel processing of data communications.
This paper treats a retrial queue with phase type retrial times and a threshold type-policy, where each server is subject to breakdowns and repairs. Upon a server failure, the customer whose service gets interrupted will be handed over to another available server, if any; otherwise, the customer may opt to join the retrial orbit or depart from the system according to a Bernoulli trial. We analyze such a multi-server retrial queue using the recently introduced threshold-based retrial times for orbiting customers. Applying the matrix-analytic method, we carry out the steady-state analysis and report a few illustrative numerical examples.
방송은 상호연결망에서 사용되는 가장 기본적인 정보전달 기법으로 크게 일-대-다 방송과 다-대-다 방송으로 나눌 수 있다. 일-대-다 방송은 메시지를 갖고 있는 한 노드에서 다른 모든 노드로 메시지를 전송하는 것이고, 다-대-다 방송은 메시지를 갖고 있는 각각의 노드들이 다른 모든 노드들로 메시지를 전송하는 것이다. 그리고 단위 시간 당 전송 포트를 사용하는 방법에 따라 단일 포트 통신 방식(SLA)과 멀티 포트 통신 방식(MLA)으로 나눌 수 있다. 단일 포트 통신 방식은 단위 시간에 메시지를 가지고 있는 노드가 이웃한 다른 하나의 노드로만 메시지를 전송하는 것이고, 멀티 포트 통신 방식은 단위 시간에 메시지를 가지고 있는 노드가 이웃한 모든 노드로 메시지를 전송하는 것이다. 매트릭스 하이퍼큐브는 하이퍼큐브와 동일한 노드 개수를 가지면서 하이퍼큐브보다 망비용이 개선된 연결망이다. 본 논문에서는 매트릭스 하이퍼큐브의 방송 기법을 분석한다. 먼저 매트릭스 하이퍼큐브에서의 일-대-다 방송 알고리즘과 다-대-다 방송 알고리즘을 제안한다. 그리고 SLA 기법을 이용한 일-대-다 방송 시간이 2n+1임과 MLA 기법을 이용한 일-대-다 방송 시간이 $2{\lceil}{\frac{n}{2}}{\rceil}+1$임을 보인다. 또한 SLA 기법을 이용한 다-대-다 방송 시간이 $5{\times}2^{\frac{n}{2}}-2$(n=짝수), $5{\times}2^{\frac{n-1}{2}}+2$(n=홀수)임을 증명한다.
본 논문에서 수지형 하천내 1차원 부정류 흐름해석을 위한 알고리즘을 개발하였다. 이 해석 알고리즘은 수지형 하천내 부정류의 흐름을 각각의 지류내 단면간에는 연속방정식과 모우멘트 방정식을 적용하고 합류점과 분류점에서는 연속방정식과 에너지방정식을 적용하여 유한차분화한후, 이에 적합한 순환방정식을 도출하여 적용하였으며, 이때 순환계수들은 합류하는 하천단면, 분류하는 하천단변, 합류점, 분류정에 따라 각각 다르게 결정토록 하였다. 이와같은 순환계수 및 순환방정식을 이용하여 수지형 하천내 흐름해석을 단일 하천내 흐름해석과 동일하게 전진법에서는 순환계수를 계산하고, 후진법에서는 순환방정식의 해를 구하는 것이 가능하도록 하였다. 이에 따라 흐름해석을 위한 컴퓨터 저장용량도 $2N{\times}2N$ 행렬로부터 $2N{\times}4$ 행렬로 줄이도록 하였고 계산시간도 상당히 절약하였으며 이때 N은 수지형 하천내 흐름특성인 유량 및 수위를 결정해야하는 절점을 나타낸다. 이와같이 제안된 알고리즘을 이용하여 수지형 하천내 부정류 흐름을 개인용 컴퓨터등을 이용하여 효율적이며 정확하게 해석할 수 있다.
본 논문에서는 랜덤적 성질을 갖는 2차 표변으로부터 산란되는 전자파를 $4\times4$ Mueller 행렬 요소를 이용하여 특성화 한다. 이러한 요소 계산에는 Full wave solution이 사용되는데 이해를 이용한 계산 결과는 1차 표변에 대하여 실험 결과 및 모멘트 법을 이용한 결과와 잘 일치하는 것으로 이미 발표된 바 있다. Mueller 행렬 요소는 Like-Pol과 Cross-Pol RCS에 대한 정보를 포함할 뿐 아니라 입사파와 산란파의 수직, 수평 펀파 위상차에 대한 정보도 포함하고 있기 때문에 목표물로부터 산란되는 전자파를 완전하게 특성화 한다. 이 논문의 계산 결과들은 능동 원격탐사나 RCS 분야에 유용하리라 생각한다.
MIMO(Multiple Input Multiple Output) 시스템에서 성능 향상을 위해 안테나의 수를 증가시킬 수 있으나 RF체인의 증가와 하드웨어의 복잡도에 의해 제한될 수 있다. 이때, RF 체인의 수를 고정시키고 그보다 많은 수의 안테나를 채용한 후, 승)수신 양단에서 채널 상태에 따라 동적으로 안테나를 선택함으로써 이와 같은 문제를 완화할 수 있다. 본 논문에서는 전체 $M_R{\times}M_T$채널 이득 행렬에서 가장 큰 채널 이득을 갖는 송신 안테나와 수신안테나를 교차적으로 선택하여 Frobenius norm을 최대화하는 $M_R{\times}M_T$ 채널 행렬을 결정함으로써 송/수신 양단에서 안테나 선택을 동시에 수행하는 송/수신안테나 선택 알고리즘(joint Tx/Rx antenna selection algorithm)을 제안하며, exhaustive search를 통한 최적 방식과 비교할 때 현저하게 계산량을 줄일 수 있어 구현의 복잡도가 매우 낮은 것이 특징이다. $8{\times}8$ 안테나에서 $4{\times}4$ 안테나를 선택하는 경우 성능면에 있어서는 기존의 최적 방식인 exhaustive search 방식에 비해 $0.5{\sim}2dB$가량의 성능 열화가 있으나, 계산량에서는 약 1/10,000 단위로 복잡도를 감소시킬 수 있음을 예시한다.
Stability equations that evaluate the elastic critical axial load of stepped columns under extreme and intermediate concentrated axial loads in any type of construction with sidesway totally inhibited, partially inhibited and uninhibited are derived in a classical manner. These equations can be utilized in the stability analysis of framed structures (totally braced, partially braced, and unbraced) with stepped columns with rigid, semirigid, and simple connetions. The proposed column classification and the corresponding stability equations overcome the limitations of current methods which are based on a classification of braced and unbraced columns. The proposed stability equations include the effects of: 1) semirigid connections; 2) step variation in the column cross section at the point of application of the intermediate axial load; and 3) lateral and rotational restraints at the intermediate connection and at the column ends. The proposed method consists in determining the eigenvalue of a $2{\times}2$ matrix for a braced column at the two ends and of a $3{\times}3$ matrix for a partially braced or unbraced column. The stability analysis can be carried out directly with the help of a pocket calculator. The proposed method is general and can be extended to multi-stepped columns. Various examples are include to demonstrate the effectiveness of the proposed method and to verify that the calculated results are exact. Definite minimum bracing criteria for single stepped columns is also presented.
Lee, Wangjoo;Hong, Ju Yeon;Kang, Min Soo;Kim, Bong Su;Kim, Kwang Seon;Byun, Woo Jin;Song, Myung Sun;Cho, Yong Heui
ETRI Journal
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제39권3호
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pp.336-344
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2017
In this paper, we propose a convenient microwave orbital angular momentum (OAM) mode generation and multiplexing method operating in the 18 GHz frequency band, based on a $2{\times}2$ uniform circular array and a $4{\times}4$ Butler matrix. The three OAM modes -1, 0, and +1 were generated and verified using spatial S-parameter measurements; the measured back-to-back mode isolation was greater than 17 dB in the full 17 GHz to 19 GHz range. However, the radiated OAM beam centers were slightly dislocated and varied with both frequency and the mode index, because of the non-ideal characteristics of the Butler matrix. This resulted in mode isolation degradation and transmission distance limitations.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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