• 제목/요약/키워드: 계산 방법과 원리

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초등학교 컴퓨터교육에서 검색과 정렬 알고리즘 학습가능성에 관한 연구 (A Study on Learnability of Search and Sort Algorithm in Elementary School Computer Education)

  • 임민영;정상목;한병래
    • 정보교육학회논문지
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    • 제10권3호
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    • pp.289-298
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    • 2006
  • 초등학교 컴퓨터교육은 컴퓨터 사용기능을 익히는 것도 중요하지만 컴퓨터는 어떤 방법을 이용하여 계산을 하는지에 대한 원리를 이해하고 이를 통해 다른 문제를 해결해 낼 수 있는 능력을 키우는 것도 중요하다고 할 수 있다. 본 연구는 초등학생을 대상으로 자료구조의 검색과 정렬 알고리즘 학습내용을 재구성해 교수 학습 방법을 설계해 이를 지도해 보고 이러한 학습내용이 초등학교 학생들은 이해할 수 있는지를 알아 보고자 하는데 연구의 목적이 있다. 사전 사후 동형 검사지를 통해 지적인 영역을 평가하고, 수업 후의 소감문을 통해 정의적인 영역을 평가하였다. 그 결과 자료구조 중 검색과 정렬 알고리즘이 초등학생에게 가르쳐 질 수 있음을 확인하고 초등학교 컴퓨터교육의 학습요소로서의 가능성을 제시한다.

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뉴럴 디코딩의 원리와 최신 연구 동향 소개 (Principles and Current Trends of Neural Decoding)

  • 김광수;안정열;차성광;구교인;구용숙
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제38권6호
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    • pp.342-351
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    • 2017
  • 뉴럴 디코딩은 뉴론이 발화한 스파이크 트레인으로부터 뉴론에 인가된 원 자극을 추정하는 작업을 말한다. 디코딩은 뉴론들끼리 어떻게 신호를 주고 받는 지를 이해함으로써 궁극적으로 뇌가 어떻게 정보처리를 하는 지 이해하는 기초적인 작업이다. 이 논문에서 우리는 3가지 뉴럴 디코딩 방법, 즉 빈도 디코딩, 시간 디코딩, 군집 디코딩 방법에 대해 설명하겠다. 빈도 디코딩은 자극에 대한 스파이크의 발화빈도 정보를 이용하여 자극을 복원하는 방법을 말한다. 역사적으로 가장 먼저 시도되었고 가장 간단한 디코딩 방법이다. 그러나 정수 개인 스파이크 개수로부터 빈도를 계산하는 과정에서 빈도자체가 불연속이고 양자화될 가능성이 높기 때문에 간단하고 정적인 자극이 아닌 경우 빈도 디코딩으로는 자극을 복원하기 어렵다는 한계를 가지고 있다. 시간 디코딩은 스파이크 발생 빈도가 아닌 개별 스파이크들의 발생시각을 이용한 디코딩 방법을 말하며 실제 빠르게 변화하는 자극의 경우 신경세포는 빈도 디코딩이 아니라 시간 디코딩을 통해 자극을 추정하는 것으로 이해되고 있다. 군집 디코딩은 단일 신경세포가 아닌 군집 신경세포로부터 자극을 복원하는 방법이다. 군집 디코딩은 단일 신경 세포 디코딩에 비해 신경 세포의 가변성에 따른 불확실성을 감소시킬 수 있고 서로 다른 자극의 특성을 동시에 표현할 수 있다는 장점을 갖는다. 이 논문에서는 먼저 세 가지 뉴럴디코딩 방법에 대해 소개하고 정보이론이 뉴럴디코딩에 어떻게 적용되는 지를 다룬 후 마지막으로 최근에 각광받고 있는 기계학습 방법에 의한 뉴럴 디코딩에 대해 다루도록 하겠다.

2차원 및 3차원 동적복합조석모형에 의한 경남해역의 조석산정 (Computation of Tides for Off Kyungnam Coast with Dynamically Combined Two-Dimensional and Three-Dimensional Tidal Model)

  • 최병호;우승범
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.176-197
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    • 1995
  • 한국경남해역의 2차원 및 3차원적 조류구조를 동적원리에 근거한 수치모형을 통하여 조사하였다. 2차원 수치모형을 이용하여 주 8개 분조(M$_2$, S$_2$, $K_1$, $O_1$, $N_2$, $K_2$, P$_1$, Q$_1$)에 대한 조석체계를 계산하였다. 계산결과는 해안의 관측치와 비교하여 만족할만한 일치를 보였다. 이러한 결과를 토대로 하여 매년 적조등으로 인해 심각한 오염이 발생되고 있는 진해만과 마산만의 3차원적 조석순환구조를 조사하기 위하여 기 수립된 2차원 모형과 내만의 3차원 모형을 연결시키도록 개선하였다. 그 방법으로 Davies(1980)가 제시한 2차원 수심적분 모형과 3차원 Galerkin-Spectral 모형과의 동적연결방법을 이용하였다. Davies의 연구에 추가하여 본 연구에서는 3차원 수치모형에 자승형마찰항과 비선형 이류항을 추가하였다. 3차원 모형에서 산정된 각 수심별 M$_2$ 분조의 조류타원도는 KORDI(1990)가 수행한 수심별 조류관측치와 양호한 일치를 보였다.

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다차원 홍수피해산정방법(Ⅰ): 원리 및 절차 (Multi-Dimensional Flood Damage Analysis (Ⅰ): Principle and Procedure)

  • 최승안;이충성;심명필;김형수
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제39권1호
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    • pp.1-9
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    • 2006
  • 최근 이상홍수로 인한 인명과 재산피해가 급격히 증가하여 홍수피해를 경감시키기 위한 치수사업의 필요성은 인식하고 있으나, 사업타당성을 정확하고 객관적으로 분석할 수 있는 경제성분석 방법이 미진한 실정이다. 본 연구는 기존의 치수경제성분석을 개선하기 위한 것으로 현행 국내에서 사용중인 치수경제성분석의 문제점을 파악하고 외국의 사례와 비교 분석하여 개선방향을 도출하고 이를 바탕으로 다차원 홍수피해산정방법(MD-FDA Multi-Dimensional Flood damage analysis)을 개발하였다 주된 내용은 예상피해지역의 자산조사를 통하여 $100\%$피해규모를 산정하고, 침수심 조건에 따라 피해율을 적용하여 예상 홍수피해액을 계산하는 것이다. 여기에서, GIS와 연계하여 침수면적뿐만 아니라 침수심의 공간적 분포를 고려하여 피해액을 보다 정확하게 산정할 수 없다. 본 연구에서 개발한 다차원 흥수피해산정방법은 기존 방법에서 야기되었던 문제점을 개선하고 계속해서 업데이트되는 국가통계자료를 이용함으로써 보다 합리적이고 정확한 피해액을 산정할 수 있으리라 사료된다.

폴리올과 붕산의 착화합물 형성원리를 이용한 수용액 중의 보론 제거에 관한 라만 분광학 연구 (Removal of Aqueous Boron by Using Complexation of Boric Acid with Polyols: A Raman Spectroscopic Study)

  • 엄기헌;정희철;안혜영;임준혁;이제근;원용선
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제53권6호
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    • pp.808-813
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    • 2015
  • 해수 중에 보론은 주로 붕산(boric acid, $B(OH)_3$)으로 존재하며 그 크기가 역삼투압(RO, reverse osmosis) 공정의 막의 공칭공경(nominal pore size)만큼 작아 이를 제거하기가 쉽지 않다. 이에 본 연구에서는 수용액 중 보론 화합물의 크기를 역삼투압 공정에서 제거가 용이하도록 키우기 위한 방법으로 $B(OH)_3$가 폴리올과 착화합물을 형성하는 원리를 이용하고자하며 착화합물의 형성 여부를 라만 분광학 연구를 통해 확인하고자 하였다. 먼저 $B(OH)_3$와 붕산염(borate ion, ${B(OH)_4}^-$) 이온의 대칭(symmetric) B-O 신축운동 모드(stretching vibrational mode)의 진동수를 확인하기 위하여 pH를 증가시키며 라만 스펙트럼을 측정한 결과 $877cm^{-1}$에서 $730cm^{-1}$으로 피크의 이동이 관찰되었다. 이는 수용액 중의 $B(OH)_3$가 pH가 증가하면서 ${B(OH)_4}^-$로 전환됨을 나타내고 이러한 피크의 이동은 진동수 계산(frequency calculation)에 의한 예측과 정확하게 일치하였다. 반면 $B(OH)_3$ 수용액에 폴리올을 첨가한 경우 pH가 증가하여도 ${B(OH)_4}^-$의 특성 진동수인 $730cm^{-1}$가 나타나지 않았으며 이는 $B(OH)_3$${B(OH)_4}^-$로 전환되는 것이 아니라 폴리올과 착화합물을 형성함을 간접적으로 보여주고 있다.

EREC 기반 비트열을 위한 Source-Channel 결합 최적 양자화기 설계 및 이를 통한 안정적 영상 전송에 관한 연구 (A Study on the Reliable Video Transmission Through Source/Channel Combined Optimal Quantizer for EREC Based Bitstream)

  • 김용구;송진규;최윤식
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권12B호
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    • pp.2094-2108
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    • 2000
  • 오류를 수반하는 통신망을 통한 멀티미디어 데이터의 응용은 최근 그 수요가 급증하고 있다. 하지만 그 구현은 많은 문제점들을 야기하는데, 전송된 비디오 데이터에 발생한 오류를 처리하는 문제가 그 중 하나이다. 이는 압축된 비트열에 발생한 오류가 영상의 시-공간 방향으로 심각한 전파 현상을 수반하기 때문이다. 이러한 심각한 오류 전파를 완화하기 위해 본 논문에서는 EREC라 알려진 오류 제한 기법을 적용하고, 적용된 EREC의 오류 전파 특성을 분석하였다. 이를 통해, 압축 부호화된 하나의 기본 블록 (매크로 블록)이 복호시 오류가 생길 확률을 추정하였으며, 추정된 확률의 근사를 통해 양 끝단(전송단과 수신단)에서의 비디오 화질 열화를 예측하였다. 추정 확률의 근사는 매 기본 블록에서 발생된 비트수에 대한 그 기본 블록이 복호시 오류가 생길 확률을 간단한 1차식을 통한 선형 회귀법으로 모델링 되었으며, 따라서 간단한 방법을 통해 양 끝단의 화질 열화를 효과적으로 예측할 수 있었다. 부호화된 비트열이 전송 오류에 보다 강인하게 되도록 하기 위해, 본 논문에서 개발된 화질 열화 모델을 양자화기 선택에 적용함으로써, 새로운 최적 양자화 기법을 제시하였다. 본 논문에서 제안된 최적 양자화 기법은, 기존의 양자기 최적화 기법들과는 달리, 복호단에서의 복원 영상 화질이 주어진 비트율에서 최적이 되도록 양자화를 수행한다. H.263 비디오 압축 규격에 적용한 제안 양자화 기법의 실험 결과를 통해, 제안 기법이 매우 적은 계산상의 부하를 비용으로 객관적 화질은 물론 주관적 화질까지 크게 개선할 수 있음을 확인할 수 있었다.내었다.Lc. lacti ssp. lactis의 젖산과 초산의 생성량은 각각 0.089, 0.003과 0.189, 0.003M이었다. 따라서 corn steep liquor는 L. fermentum와 Lc. lactis ssp, lactis 의 생장을 위해 질소 또는 탄소 공급원으로서 배지에 첨가 될 수 있는 우수한 농업 부산물로 판단되었다.징하며 WLWQ에 적용되는 몇 가지 제약을 관찰하고 이를 일반적인 언어원리로 설명한다. 첫째, XP는 주어로만 해석되는데 그 이유는 XP가 목적어 혹은 부가어 등 다른 기능을 할 경우 생략 부위가 생략의 복원 가능선 원리 (the deletion-up-to recoverability principle)를 위배하기 때문이다. 둘째, WLWQ가 내용 의문문으로만 해석되는데 그 이유는 양의 공리(the maxim of quantity: Grice 1975) 때문이다. 평서문으로 해석될 경우 WP에 들어갈 부분이 XP의 자질의 부분집합에 불과하므로 명제가 아무런 정보제공을 하지 못한다. 반면 의문문 자체는 정보제공을 추구하지 않으므로 앞에서 언급한 양의 공리로부터 자유롭다. 셋째, WLWQ의 XP는 주제어 표지 ‘는/-은’을 취하나 주어표지 ‘가/-이’는 취하지 못한다(XP-는/-은 vs. XP-가/-이). 이는 IP내부 에 비공범주의 존재 여부에 따라 C의 음운형태(PF)가 시성이 정해진다는 가설로 설명하고자 했다. WLWQ에 대한 우리의 논의가 옳다면, 본 논문은 다음과 같은 이론적 함의를 기닌다. 첫째, WLWQ의 존재는 생략에 대한 두 이론 즉 LF 복사 이론과 PF 삭제 이론

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점성균열 모델을 위한 국부단위분할이 적용된 무요소법 (A Meshless Method Using the Local Partition of Unity for Modeling of Cohesive Cracks)

  • 지광습;정진규;김병민
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권5A호
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    • pp.861-872
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    • 2006
  • 본 연구에서는 이차원 연속체에 존재하는 점성균열을 무요소법에서 국부 단위분할 원리에 근거하여 정식화하였다. 균열이 한 절점의 영향영역(domain of influence)을 완전히 통과하는 경우 그 절점의 형상함수는 계단함수로 확장되고, 균열 끝이 영향영역 내에 위치하는 경우 특이성이 제거된 가지함수(branch function)로 확장된다. 이러한 해의 영역의 확장은 국부 단위분할 원리를 만족하는 변위계에서만 이루어지므로, 약형 정식화는 표준 Galerkin방법에 의해서 얻어진다. 균열과 상호작용하는 영향영역만 확장되기 때문에, 성긴 형태의 시스템의 행렬을 유지하게 된다. 그러므로 확장에 의해 발생하는 계산비용의 증가는 최소화된다. 동적인 문제에서 균열성장에 관한 조건은 재료안정론으로부터 얻어졌다. 즉, 재료 한 점에서 어느 방향으로든 변형열화가 집중하게 되면, 그 방향에 점성균열을 삽입하여 연속체가 비연속체로 되도록 하였다. 균열의 성장속도도 같은 조건으로부터 자연스럽게 얻어졌다. 전통적인 무요소법보다 더 나은 정확도와 빠른 수렴성을 보이는 것이 확인되었으며, 이 기법의 적용성을 보이기 위해 잘 알려진, 정적 및 동적문제에 적용하였다.

선체상갑판의 신뢰성해석 (Reliability Analysis of Ship Deck Structure)

  • 임상전;양영순;정기태;김창욱;서용석
    • 대한조선학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.9-20
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    • 1989
  • 선박 구조물의 구조설계 과정에서 구조물의 파괴가 일어나지 않도록 구조물의 안전도를 가능한한 높힌다는 것은 다른 무엇보다 중요하다. 또한 선체구조물의 안전도를 높히는데 있어, 선체구조 강도의 문제는 직접적인 관련이 있는데, 최근에는 종전에 해오던 규정에 의거한 경험적인 방법을 지양하고, 보다 합리적인 역학의 기본원리를 이용하는 직접계산법이 많이 시도되고 있다. 특히 안전계수를 바탕으로 하는 종전의 구조설계 방법에서는 선체에 작용하는 외력과 선체구조물의 최종강도가 갖고 있는 불확실성(uncertainty)을 충분히 고려하지 못한 공칭값(norminal value)을 사용하는 관계로 충분한 경험을 바탕으로 적용될 경우에 한해, 구조물의 안전성을 간접적으로 검토하게 되어, 최근 그 타당성 여부가 거론되고 있는 실정이다. 선체구조물의 안전성을 효율적으로 다루기 위해선, 첫째 하중해석, 둘째 거동해석, 셋째 안전도 해석의 세 단계가 거의 동등하게 다루어져야 하는데, 주로 파랑하중을 취급하는 첫째 단계와 유한요소법을 이용하는 둘째 단계가 거의 집중적으로 연구되어 왔다. 따라서 본 논문에서는 체계적인 신뢰도 해석 방법을 선박구조물에 적용하기 위해 우선 각종의 기본적인 신뢰도 해석 기법을 비교검토하여, 가장 효율적인 Advanced Level 2 방법을 정립하여, 선체구조 설계과정에서 중요한 선체 상갑판의 신뢰성 문제를 종전의 해석방법과 비교하여 그 유효성을 증명하였다.

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3차원 층구조체의 복합해석 및 컴퓨터 프로그램의 개발 (Development of Composite Theory and Computer Program for 3-D Layered System)

  • 임종균;박문호;김진규
    • 대한토목학회논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.39-48
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    • 1994
  • 본 연구는 3차원 층구조체의 복합이론 및 유한요소해석 프로그램의 개발에 목적이 있다. 3차원 층구조체는 선형, 탄성, 등방성의 작은 변위에 제한을 두었으며, 변위를 나타내기 위하여 global 좌표축외에 local 좌표축을 사용하는 multiscale 의 방법을 이용하였다. 유한요소법의 적용시 요구되는 주종속 변수들은 $C_o$ 연속성을 만족하도록 택하여 해석하였으며 그결과 해석이 아주 간편하였으며 계산과정이 매우 경제적이었다. 지금까지 개발되어온 대개의 복합이론은 중첩의 원리를 사용하여 비선형 해석에는 쉽게 적용될 수 없었으나 본 연구에서 개발한 복합이론은 비선형해석에 용이하게 적용할 수 있다. 본 연구에서 개발된 복합이론의 정당성과 사용성을 입증하기 위하여 2차원 및 3차원의 탄성받침을 해석하여 이산화해석의 결과치와 비교, 검토하였다.

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소성거동을 고려한 RC 구조물의 간략화 해석모델에 관한 연구 (Development of the Simplified Analysis Model for RC Structures Considering Plastic Behavior)

  • 정연주;유영찬
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.361-371
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    • 2000
  • RC 구조물은 서로 다른 재료적 특성을 지닌 콘크리트와 철근의 복합구조이고, 특히 콘크리트는 복잡한 소성거동을 나타내는 재료이다. 따라서 RC 구조물의 소성해석을 위해서는 콘크리트와 철근 각각의 재료특성과 소성거동을 묘사할 수 있는 세밀한 모델링 기법이 필요하지만, 이때 발생하는 모델링의 어려움, 모델링 규모, 계산용량 및 수렴성 등의 문제점으로 인하여 소성해석 수행에 많은 시간과 노력이 소요되거나 해석자체가 불가능하게 된다. 따라서 본 논문에서는 간편한 RC 구조물의 소성해석을 위해 RC 부재와 동일한 소성거동을 나타내는 균질·등방 재료로의 물성치환 방법을 제시하였다. 물성치환 원리는 RC 부재의 소성거동 특성, 즉 항복모멘트, 항복곡률 및 극한모멘트, 극한곡률로 표현되는 bi-linear 형태의 모멘트-곡률 관계를 이용하여, 이와 동일한 모멘트-곡률 관계(bi-linear 형태의 응력 변형률 관계)를 갖는 균질·등방 재료를 생성하였다. 또한 실제 RC 부재 해석모델과 치환된 균질·등방 재료를 이용한 해석모델에 대한 소성해석 결과를 비교·분석하여 본 연구의 타당성을 검증하였다.

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