스테레오 음향 반향 제거기는 기본적으로 한 채널 반향 제거를 위하여 두 개의 적응 필터를 사용하게 된다. 그런데 두 채널간의 강한 상관 관계로 인하여 입력 신호의 특성에 관계없이 ESR이 커지게 되어 수렴 속도가 매우 느려지게 된다. 이를 해결하기 위하여 AP(affine projection) 알고리즘이나 RLS(recursive least square) 알고리즘 등을 두 채널에 적용한 방법들이 제안되었으나 자기상관 행렬의 특성으로 인하여 단일 채널 고속 알고리즘을 적용하기 어렵게 된다. 그런데 AP 알고리즘은 Gram-Schmidt 직교화와 TDL 구조를 이용하면 NLMS 계수 갱신식과 같이 간단한 형태로 표현될 수 있다. 본 논문에서는 근사화된 AP 알고리즘을 이용하여 NLMS와 비슷한 계산량으로 훨씬 빠른 수렴 성능을 가지는 스테레오 음향반향 제거기를 구성하였다.
A damage in structure alters its dynamic characteristics. The change is characterized by changes in the modal parameter, i.e., modal frequencies, modal damping value and mode shape associated with each modal frequency. Changes also occur in some of the structural parameters; namely, the mass, damping, stiffness matrices of the structure. In this paper, evaluation of changes in stiffness matrix of a structure is presented as a method not only for identifying the presence of the damage but also locating the damage. It is shown that changed stiffness matrix can be accurately estimated a sensitivity coefficient matrix derived from modifying mode shapes, First, with 4 story shear structure models, the effect of presence of damage in a structure on its stiffness matrix is studied. By using these analytical model, the effectiveness of using change of stiffness matrix in detecting and locating damages is demonstrated. To validate the predicted changing stiffness and its location, the obtained results are compared to the reanalysis result which shows good agreement.
동일한 주회 길이의 통상적인 DCRR (Double-coupler Ring Resonator) 에 비하여 두 배의 FSR (Free Spectral Range) 성능을 나타낼 수 있는 TCRR (Triple-coupler Ring Resonator: 삼중 결합 링 공진기) 필터의 설계 및 제작에 대하여 논의하였다. 열-광학 특성이 우수하고, 코어-클래딩 굴절률 차가 큰 폴리머 물질을 이용하여 작은 반경의 곡선도파로가 가능한 매립형 도파구조의 컴팩트한 TCRR 필터를 설계 및 제작하였다. 파장가변 레이저와 광섬유 배열 블록을 이용하여 TCRR 필터의 Through 및 Drop 포트 출력 특성을 측정한 결과, DCRR 필터의 두 배인 4.4 nm의 FSR을 확인하였고, 이는 전달행렬 방법을 이용하여 해석한 결과와 거의 동일하였다.
빅데이터란 대용량 데이터 활용 및 분석을 통해 가치 있는 정보를 추출하고, 이를 바탕으로 대응 방안 도출 또는 변화를 예측하는 기술을 의미한다. 그리고 빅데이터 분석에 활용되는 데이터인 페이스북과 같은 소셜 데이터, 유전자 발현과 같은 바이오 데이터, 항공망과 같은 지리정보 데이터들은 대용량 네트워크로 구성되어 있다. 네트워크 클러스터링은 서로 유사한 특성을 갖는 네트워크 내의 데이터들을 동일한 클러스터로 묶는 기법으로 네트워크 데이터를 분석하고 그 특성을 파악하는데 폭넓게 사용된다. 최근 빅데이터가 다양한 분야에서 활용되면서 방대한 양의 네트워크 데이터가 생성되고 있고, 이에 따라서 대용량 네트워크 데이터를 효율적으로 처리하는 클러스터링 기법의 중요성이 증가하고 있다. MCL(Markov Clustering) 알고리즘은 플로우 기반 무감독(unsupervised) 클러스터링 알고리즘으로 확장성이 우수해 다양한 분야에서 활용되고 있다. 하지만, MCL은 대용량 네트워크에 대해서는 많은 클러스터링 연산을 요구하며 너무 많은 클러스터를 생성하는 문제를 갖는다. 본 논문에서는 네트워크 압축을 기반으로 한 클러스터링 알고리즘을 제안함으로써 MCL보다 클러스터링 속도와 정확도를 향상시켰다. 또한, 희소행렬을 효율적으로 저장하는 CSC(Compressed Sparse Column) 자료구조와 MapReduce 기법을 제안한 클러스터링 알고리즘에 적용함으로써 대용량 네트워크에 대한 클러스터링 속도를 향상시켰다.
하나의 건설 프로젝트에는 다양한 작업들이 상호의존적으로 진행되어 복잡한 프로세스를 이룬다. 한 작업에서 공사변동이 발생하면 추가적으로 다른 작업들도 영향을 받게 되며 신속하게 진행되는 건설현장 특성상 매번 변동에 대한 합의를 도출하기는 매우 어렵다. 이에 본 연구에서는 시공 과정에 발생하는 공사변동에 대한 근본원인을 파악하고 주요 공사변동요인에 해당하는 작업들에 대하여 인접행렬을 구축하여 네트워크 분석을 실시하였다. 이를 통해 작업들 간 관계론적 특성과 구조적 위치를 파악하였다. 이러한 시공 프로세스에서의 작업 네트워크 분석을 통해 복잡한 시공 과정에서의 작업흐름을 안정화 시키고자 하며 공정 계획의 신뢰성과 프로젝트 성과를 향상시키고자 한다.
시간유한요소법은 시간영역을 고정시키고 행렬 미분방정식 형태의 공간전파 관계식을 풂으로써 시간과 공간에 대한 동적 해석을 수행하는 방법이다. 이 방법은 공간이산화 유한요소법이나 시/공간 동시이산화 유한요소법에 비해 공간에 관한 자유도가 발생하는 것이 두드러진 특징으로, 이를 이용하여 분포형 구동기의 공간에 따른 특성을 최적화하는 데에 효율적으로 사용될 수 있다. 본 논문에서는 임의의 초기조건을 반영할 수 있도록 구성된 상태변수 벡터를 이용하여 구조물을 시간영역에서 이산화하고, 공간영역에서 전파관계식 및 경계조건을 이용하여 공간전파 관계식을 형성하였다. 이 때 구동기의 공간에 따른 형상 분포는 설계되어야 할 변수의 함수이고, 시간반응은 형상함수를 이용하여 이산화 하였다. 포텐셜 에너지 및 운동에너지를 구조물의 변위제어에 적절한 최적의 성능지수로 설정하고, 이를 최소화하도록 미지의 함수인 구동기의 분포형상을 구하였다. 일반적으로 구조물은 임의의 초기조건에서 외란을 받게 되나, 본 연구에서는 구현가능한 제어법칙을 이용하여 최종시간에서 안정화(rest) 조건을 만족한다고 가정하였다. 구동기 분포형상 최적화를 위해 상태/준상태 방정식을 유도하였다. 서브행렬 재형상화와 시/공간 경계조건을 통해 상태변수와 준상태변수에 대한 Ricatti 미분방정식을 유도하였다. 이를 통해 구동기 분포형상 최적화를 구현하였으며, 수치 시뮬레이션을 통해 적절한 구동기의 분포형상 최적화를 수행할 수 있음을 보였다.
영재들의 잠재 능력을 최대한으로 발현시키기 위해서는 영재들의 일반적인 인지적.정의적 특성 및 다양한 학습 요구를 반영할 수 있는 최적의 학습 환경, 즉 구성주의 학습 환경을 제공해줄 필요가 있다. 이를 위해 본 연구에서는 구성주의 원리에 바탕을 둔 협동학습 방안을 탐색하기 위해 ‘웹 기반 구조적 의사교류법 (Web-Based Structural Communication)’을 활용하여 고등학교 수학 영재들의 ‘2$\times$2행렬’학습 프로그램을 개발하고자 하였다. 최근 급속도로 발전하고 있는 컴퓨터 공학과 네트워크 및 인터넷의 보급으로 ‘구조적 의사교류법’의 활용 가능성 및 효율성이 그 어느 때 보다도 크게 기대된다. 특히 웹을 통한 상조적 협동학습은 학습자들로 하여금 지식 구성의 과정을 경험하게 하여, 결과적으로 객관적이고 다양한 관점을 지니게 되는 학습 활동을 구현할 수 있는 대표적인 학습도구로 활용될 수 있을 것이다. 그러나 본 연구에서는 ‘웹 기반 구조적 의사교류법’의 적용 가능성을 탐색하고자 프로그램을 개발하는데 목적이 있기에, 이 프로그램의 구체적 효과에 관해서는 앞으로 계속적인 연구가 필요하리라 여겨진다.
본 논문은 기하학적 비선형성을 가진 보존적 단일 하중 매개변수의 탄성 상태 공간구조의 탄성 분기 좌굴해석을 위한 공간프레임의 정식화, 분기경로 추적을 위한 pin-pointing 및 분기경로 전환알고리즘을 기술하고 있다. 복잡한 좌굴 후 거동특성을 파악하기 위한 본 연구의 공간프레임요소는 오일러리안 좌표계에 의한 유한회전이론으로 강체변형을 계산하였고, 굽힘효과가 고려된 보-기둥식을 적용하여 적은 개수의 요소의 사용으로도 정해를 얻을 수 있도록 하였으며, 후좌굴해석과 같은 고도의 비선형해석을 수행하기 위해 기하강성행렬의 모멘트에 대한 영향을 고려하였다. 분기좌굴에 의한 좌굴후 평형상태인 주경로와 분기경로의 pin-pointing 알고리즘으로 특이점을 계산하였으며, 고유치 및 고유모드를 이용한 본 연구의 수치알고리즘에 의해 분기경로를 추적하였다. 분기좌굴 해석예제로 평면프레임, 평면아치 및 공간돔에 대한 분기좌굴 해석을 수행하여 본문에서 제시한 수치해석법의 정확성 및 적용성을 검증한다.
본 연구에서는 3차원 반도체 공정 시뮬레이션의 효율성과 성능을 향상시키기 위하여, 병렬 유한요소법 수치해석에 사용이 적합한 디라우니 병렬 메쉬 생성기 및 표면 전진 메쉬 생성기를 개발하였고, 이를 위하여 개선된 성능을 보이는 수정된 하부구조법 병렬 유한요소법 수치해석기를 개발하였다. 또한, 행렬 계산 알고리즘의 병렬화를 확산 및 산화 시뮬레이터에 적용하여, 직렬 계산 시 3시간이 소요되는 확산 시뮬레이션과 비평탄 구조를 지니는 R-LOCOS 등의 연산을 8개의 프로세서를 병렬로 사용하여 15분만에 계산하였다. 과다한 계산 시간을 요하는 몬테카를로 수치해석 방법의 효율성을 높이고자, 병렬 연산 알고리즘을 몬테카를로 연산에 적용하였다. 또한, 스퍼터링 증착장치 시스템의 타켓 입자 분포 특성을 병렬 연산 몬테카를로 방식으로 계산하였다. 3000개의 이온을 주입하였을 겨우 단일 프로세서에서 13,000초의 계산시간이 소요되었으나, 30개의 프로세서를 병렬로 사용하였을 때 520초의 시간을 소비하여,25 이상의 스피드업 특성을 얻었다. 또한, 몬테카를로 계산의 최적화 연구를 통해서 3차원 스퍼터링 증착장치에서 연쇄 충돌 계산 수행시의 최적이온의 개수는 30,000임을 확인하였다.
본 논문은 탁도의 영향으로 사용이 제한적인 수중 광학 카메라의 대안으로 수중 영상 소나(imaging sonar)를 사용하여 수중 물체를 인식하여 추종하는 구조를 제안한다. Part 1에서, 영상 소나의 현실적인 성능을 고려한 2차원 인공 표식의 설계 방법과 인식 방법을 제안한다. 특히 영상 소나와 초음파의 특성을 분석하여 피인식성을 극대화 할 수 있는 재료를 선택하였으며, 물체의 모델링이 쉬운 무지향성이며 단순한 외형을 채택하고, 표식으로 사용이 가능한 영역 기반 특징 요소를 포함한 내부 형태를 제안하였다. 또한 제안한 인공 표식을 실시간으로 인식할 수 있는 방법을 제안하였다. 이 방법은 외곽선 추출, 허프-원-검출기에 의한 유사도 및 위치 추정, 형상 행렬의 비교에 의한 표식의 분류하는 알고리즘을 포함하고 있다. 제안한 인공 표식과 인식 알고리즘의 유용함을 DIDSON (영상 소나)를 사용한 수조 실험으로 검증하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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