• 제목/요약/키워드: 경사도 알고리즘

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원격탐사, 지리정보시스템(GIS) 및 인공신경망을 이용한 강릉지역 산사태 발생 요인의 가중치 분석 (Determination of Weight of Landslide Related Factors using GIS and Artificial Neural Network in the Kangneung Area)

  • 이명진;이사로;원중선
    • 한국GIS학회:학술대회논문집
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    • 한국GIS학회 2004년도 GIS/RS 공동 춘계학술대회 논문집
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    • pp.487-492
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    • 2004
  • 본 연구에서는 인공신경망 기법을 이용하여 산사태 발생원인에 대한 가중치를 구하였다. 여름철 집중호우시 산사태가 많이 발생하는 강원도 강릉시 사천면 사기막리 와 주문진읍 삼교리에 해당한다. 산사태가 발생할 수 있는 요인으로 지형도로부터 경사, 경사방향, 곡률, 수계추출을, 정밀토양도로부터 토질, 모재, 배수, 유효토심, 지형을, 임상도로부터 임상, 경급, 영급, 밀도를, 지질도로부터 암상을, Landsat TM 영상으로부터 토지이용도와 추출하여 격자화 하였으며, 아리랑1호 영상으로부터 선구조를 추출하여 l00m 간격으로 버퍼링 한 후 격자화 하였다. 이렇게 구축된 산사태 발생 위치 및 발생요인 데이터 베이스를 이용하여 인공신경망 기법을 적용하여 산사태 발생 원인에 대한 상대적인 가중치를 구하였다. 인공신경망의 역전파 알고리즘을 이용한 사기막리 지역과 삼교리 지역의 산사태 가중치를 보면 GPS를 이용한 현장조사와 위성영상을 이용한 변화탐지 기법모두의 경우모두와 훈련지역을 실제 산사태 발생 지역과 경사도가 0°인 지역, 실제 산사태 발생 지역과 Frequence ratio를 이용하여 작성한 취약성도에서 산사태 발생이 낮을 것으로 예상되는 지역, Frequence ratio를 이용한 취약성도에서 산사태 발생이 높을 것으로 예상되는 지역 과 낮을 것으로 예상되는 지역의 경우에서도 경사도는 1.5~2.5배정도 높은 상대적 가중치를 나타냈다. 이러한 가중치는 산사태 취약성도를 작성하는데 활용될 수 있다.

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임의형상가공시스템을 위한 레이저 5축 경사절단기 및 궤적생성 알고리즘의 개발 (Development of Five Axis Laser Cutting System for the Tangent Cutting Solid Freeform Fabrication System)

  • 주영철;엄태준;이차훈;공용해;천인국;김승우;방재철
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제4권1호
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    • pp.1-6
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    • 2003
  • 제품의 소재를 미리 테입 형태로 만들어 단면치 경계면을 따라 레이저로 절단하여 적층하는 방식의 임의형상시스템은 제품의 표면에 계단 모양의 무의가 생기므로 정밀한 제품을 제작하는데 어려움이 있었다 이를 극복하기 위하여 단면의 경계선을 절단할 때 수직으로 절단하는 것이 아니라 경사면을 따라 절단하여 전체적인 제품의 옆면이 부드럽게 연결되는 경사절단형 임의형상가공시스템을 개발하였다 이를 위하여 레이저 5축 경사절단기를 개발하였는데, x축과 y축은 상용화되어있는 x-y table을 이용하였고 z축은 한 개의 z축 이송대를 이용하였다 롤과 피치를 위하여는 서보모터 두 개를 이용하여 작업대가 회전할 수 있도록 하였다. 이와 같은 레이저 5축 경사절단기를 개발함으로써 시편의 어느 위치에서든 어느 각도로도 절단이 가능하게 할 수 있었다. 또한 3차원 CAD 데이터로부터 단면정보를 생성하고 경사절단면에 맞추어 레이저 궤적을 생성 할 수 있는 소프트웨어를 개발하였다

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각종 센서를 장착한 차량을 이용한 종단선형 분석 알고리즘 개발 및 현장 검증에 관한 연구 (Development of a Highway Vertical Alignment Analysis Algorithm and Field Test Using a Vehicle with Multiple Sensors)

  • 윤덕근;성정곤
    • 대한교통학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.157-165
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    • 2007
  • 본 연구에서는 GPS(Global Positioning System), INS(Inertial Navigation System), DMI(Distance Measuring Unit) 등 각종 센서를 장착한 차량을 이용하여 차량의 위치정보와 자세정보를 취득하고, 취득된 차량의 주행정보를 이용하여 도로 종단선형을 분석할 수 있는 알고리즘을 개발하였다. 개발된 종단선형 분석 알고리즘은 도로의 종단경사, 종단곡선 시종점 및 도로 종단곡선 길이 등을 분석할 수 있고, 종단경사와 종단곡선을 모형화하였다. 또 개발한 알고리즘의 현장 적용성을 검증하기 위하여, 실제 도로에서 취득한 데이터를 이용하여 종단선형을 분석하였고, 이 결과를 도면과 비교하였다.

지하수위 예측을 위한 경사하강법과 화음탐색법의 결합을 이용한 다층퍼셉트론 성능향상 (Improvement of multi layer perceptron performance using combination of gradient descent and harmony search for prediction of groundwater level)

  • 이원진;이의훈
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.186-186
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    • 2022
  • 강수 및 침투 등으로 발생하는 지하수위의 변동을 예측하는 것은 지하수 자원의 활용 및 관리에 필수적이다. 지하수위의 변동은 지하수 자원의 활용 및 관리뿐만이 아닌 홍수 발생과 지반의 응력상태 등에 직접적인 영향을 미치기 때문에 정확한 예측이 필요하다. 본 연구는 인공신경망 중 다층퍼셉트론(Multi Layer Perceptron, MLP)을 이용한 지하수위 예측성능 향상을 위해 MLP의 구조 중 Optimizer를 개량하였다. MLP는 입력자료와 출력자료간 최적의 상관관계(가중치 및 편향)를 찾는 Optimizer와 출력되는 값을 결정하는 활성화 함수의 연산을 반복하여 학습한다. 특히 Optimizer는 신경망의 출력값과 관측값의 오차가 최소가 되는 상관관계를 찾는 연산자로써 MLP의 학습 및 예측성능에 직접적인 영향을 미친다. 기존의 Optimizer는 경사하강법(Gradient Descent, GD)을 기반으로 하는 Optimizer를 사용했다. 하지만 기존의 Optimizer는 미분을 이용하여 상관관계를 찾기 때문에 지역탐색 위주로 진행되며 기존에 생성된 상관관계를 저장하는 구조가 없어 지역 최적해로 수렴할 가능성이 있다는 단점이 있다. 본 연구에서는 기존 Optimizer의 단점을 개선하기 위해 지역탐색과 전역탐색을 동시에 고려할 수 있으며 기존의 해를 저장하는 구조가 있는 메타휴리스틱 최적화 알고리즘을 이용하였다. 메타휴리스틱 최적화 알고리즘 중 구조가 간단한 화음탐색법(Harmony Search, HS)과 GD의 결합모형(HS-GD)을 MLP의 Optimizer로 사용하여 기존 Optimizer의 단점을 개선하였다. HS-GD를 이용한 MLP의 성능검토를 위해 이천시 지하수위 예측을 실시하였으며 예측 결과를 기존의 Optimizer를 이용한 MLP 및 HS를 이용한 MLP의 예측결과와 비교하였다.

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유전알고리즘과 CFD기법을 이용한 터빈블레이드 경사각 최적화 (Leaning Angle Optimization of the Turbine Blade using the Genetic Algorithm and CFD method)

  • 이은석;정용현
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2008년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.413-414
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    • 2008
  • Abstract should be in English. The leaning angle optimization of turbine blade using the genetic algorithm was conducted in this paper. The calculation CFD technique was based upon the Diagonalized Alternating Directional Implicit scheme(DADI) with algebraic turbulencemodeling. The leaning angle of VKI turbine blade was represented using B-spline curve. The control points are the design variable. Genetic algorithm was taken into account as an optimization tool. The objective was to minimize the total pressure loss. The optimized final geometry shows the better aerodynamic performance compared with the initial turbine blade.

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자연하천 형상을 이용한 최적 흐름분배 알고리즘의 개발 (Development of Optimized Flow Apportioning Algorithm Using Natural Stream Morphology)

  • 김상현;이학수;강창용;김남원
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제35권4호
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    • pp.345-358
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    • 2002
  • 수치고도모형을 이용한 흐름분배 알고리즘들은 지형을 따른 흐름의 분산특성을 잘 기술해 주는 방향으로 발달되어 왔지만, 수로격자의 연결성, 지형기복을 따른 다양한 분산특성, 수로격자크기 등과 관련한 한계성을 가지고 있다. 기존 흐름 알고리즘들이 흐름분배 결정에 사용한 지형 데이터들은 수치고도모형에서 산출가능한 흐름누적면적과 경사도로서 유역내 지배적인 흐름경로인 수로격자의 위치와 크기에 대한 고려를 하지 않는다. 따라서 본 연구에서는 기존 알고리즘들의 단점인 수로의 연결성과 복잡한 지형을 따른 다양한 흐름분산 특성을 기술할 수 있는 흐름 분배 알고리즘을 제안하고, 유전자 알고리즘을 이용하여 수로격자의 위치와 크기를 가장 잘 표현할 수 있도록 최적화하였으며, 기존의 방법에 비해 개선된 결과를 얻을 수 있었다.

2D LiDAR 센서 기반 흙막이 벽체 변위 계측 시스템의 최적 변위 분석 알고리즘 연구 (A Study of the Optimal Displacement Analysis Algorithm for Retaining Wall Displacement Measurement System Based on 2D LiDAR Sensor)

  • 김준상;이길용;유건희;김영석
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제24권2호
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    • pp.70-78
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    • 2023
  • 선행연구에서는 지중경사계의 문제점인 1) 지중경사계관 설치의 어려움, 2) 단면 변위 파악의 한계성, 3) 인력 중심의 계측 방식을 해결하기 위한 2D LiDAR 센서 기반의 흙막이 벽체 변위 계측 시스템을 개발하였다. 본 연구의 목적은 선행연구에서 개발된 흙막이 벽체 변위 계측 시스템 내 탑재될 변위 분석 알고리즘을 선정하는 것이다. 변위 분석 알고리즘 선정 결과, 변위 추정 오차가 2mm인 M3C2 알고리즘이 흙막이 벽체 변위 분석 알고리즘으로 선정되었다. 본 연구 결과에서 선정된 M3C2 알고리즘이 흙막이 벽체 변위 계측 시스템에 탑재되고 수차례의 현장 실험을 통해 변위 분석 결과의 신뢰성이 담보될 경우 흙막이 벽체 변위 계측 시스템이 현행 계측관리 대비 변위 계측의 편리성 측면에서 효과적으로 흙막이 벽체의 변위를 관리할 수 있을 것으로 판단된다.

경사도 맵과 채도 특징을 이용한 적응적 피부영역 검출에 관한 연구 (A Study on Adaptive Skin Extraction using a Gradient Map and Saturation Features)

  • 황대동;이근수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.4508-4515
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    • 2014
  • 실시간 인체 검출에 대한 관심이 높아짐에 따라 피부색을 통한 인체 검출에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 대다수 기존 피부 탐지 방법은 정적인 피부색 모델을 이용하기 때문에 색왜곡이 발생한 영상에서 낮은 탐지율을 보인다. 이에 본 논문에서는 경사도 맵과 채도의 특징, K-평균 클러스터링 알고리즘을 이용하여 피부영역을 탐지하는 기법을 제시한다. 제안하는 방법의 기본적인 절차는 경사도 맵 생성, 피부영역에서 발견되는 경사도 특징의 추출, 피부의 채도 특징을 이용한 잡음 제거, 추출된 영역의 색상정보 군집화 수행, 클러스터 정보를 이용한 피부영역 탐지, 결과 검증 순이다. 이방법은 색상 이외의 특징을 이용하여 조명, 인종, 나이, 개인차 등에 상관없이 강건하게 피부를 탐지하는 것에 중점을 두고 있다. 실험을 통하여 기존의 주요 방법들 보다 탐지 결과가 10% 이상 높게 나타남을 확인할 수 있다.

고도를 고려한 정밀도 높은 운동거리 측정시스템 (The exercise-distance measuring system with high precision considering of altitude)

  • 김대호;정인범
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.615-625
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    • 2012
  • 운동자들의 운동 정보를 측정하기 위하여 스마트 폰의 운동 애플리케이션들은 GPS장치에서 얻은 정보들을 사용한다. 이러한 애플리케이션에서 사용자에게 제공하는 운동정보는 뛰거나 걸은 거리, 시간, 칼로리 소모량, 평균 속도 등 이다. 이들 중 운동한 거리는 모든 정보의 바탕이 되므로 정확한 측정이 필요하다. 그러나 현재 사용되는 거리 측정법은 지구를 구 또는 타원으로 가정하여 계산하기 때문에 실제 운동거리와는 오차가 생기게 된다. 실제로 지구의 표면은 경사로 이루어져 있기 때문이다. 본 논문에서는 이 오차를 보정하여 지형의 경사도를 반영한 새로운 거리측정 알고리즘을 제안한다. 제한된 알고리즘의 성능을 평가하기 위하여 스마트 폰을 기반으로 한 운동 라이프가이드 시스템을 구축하였다. 실험을 통하여 제안된 알고리즘이 보다 정확한 운동 거리 측정 정보를 제공함을 보인다.

Slope-Aspect 알고리즘을 활용한 강릉시 산불 피해지역 실표면적 산출 방법 (Calculating the Actual Surface Area for Gangneung Forest Fire Area Using Slope-Aspect Algorithm)

  • 정종철
    • 지적과 국토정보
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    • 제52권1호
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    • pp.95-104
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    • 2022
  • 본 연구는 2019년 4월 4일 강릉시 옥계면에서 발생한 산불 피해지역의 정확한 면적을 구하는 것을 목적으로 한다. 우리나라의 산림은 경사도가 존재하고 있으므로 평면적이 아닌 경사를 고려한 표면적을 구해야 한다. 국토지리정보원에서 제공하고 있는 DEM과 산림청에서 제공하는 제5차 수치임상도를 사용하였다. DEM에서는 각 화소의 중심점을 생성하고 모든 점을 연결하였다. 이때 연결선의 길이는 화소의 공간해상력과 cosine값을 통해 결정되며 높이값과 함께 표면적을 구하며, 이를 Slope-Aspect 알고리즘이라 한다. 산림의 표면적과 평면적을 나무의 수종, 산림의 종류에 따라 나타냈으며 이들의 정량적인 수치 차이를 통해 본 연구의 유효성을 입증하였다.