• 제목/요약/키워드: 근사해법

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추가제약이 있는 최소 신장나무 문제에 대한 유사다항시간 알고리듬 및 근사 해법 (A pseudo-polynomial algorithm and approximation algorithm for the constrained minimum spanning tree problem)

  • 홍성필;정성진;박범환
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 대한산업공학회/한국경영과학회 2002년도 춘계공동학술대회
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    • pp.23-30
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    • 2002
  • 본 연구는 추가제약이 있는 최소 신장나무 문제(Constrained Minimum Spanning Tree : CMST문제)에 대한 유사다항시간 알고리듬 및 근사 해법 개발에 관한 것이다. CMST문제는 NP-hard문제임이 이미 증명되었으며, 이후 이 문제에 대해서는 근사해법 개발이 주된 관심이 되어왔다 [Ravi and Goemans 96]는 다항시간 근사 해법(PTAS)을 이미 개발하였고, [Marathe et at 98]은 가능해(feasible solution)는 아니지만, 앞으로 서술할 $(1+1/\varepsilon,\;+\epsilon)$사해를 구하는 완전다항시간 근사해법 (FPTAS)을 제시하였다. 이와는 달리 [Papa. and Yan, 00]는 파레토 근사 최적해를 구하는 FPTAS를 제시하였는데, 본 연구는 이들의 연구에서 주로 의존하고 있는 행렬-나무 정리(Tree-Matrix Theorem)를 보다 일반화하여, CMST문제에 대한 유사다항시간 알고리듬과 $(1+\varepsilon,\;1+\epsilon)$근사해를 구하는 FPTAS를 제시할 것이다.

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경계적분 방정식법에 의한 항내 정온도 해석 (On the Harbor Tranquility by Boundary Integral Equation Method)

  • 이철응;편종근;이길성
    • 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해안해양공학회 1991년도 정기학술강연회 발표논문 초록집
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    • pp.18-24
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    • 1991
  • 항내 정온도 해석은 일반적으로 유한차분법, 유한요소법 및 경계적분 방정식법 등의 엄밀해법과 근사 경계적분법, 고산의 방법 및 파향선법 등의 근사해법으로 구분된다. 엄밀해법은 지배방정식을 이산화 이외의 근사를 사용하지 않고 푸는 수치계산 방법으로 임의형상에의 적용성과 엄밀성이 뛰어나나 대상으로 하는 파의 파장이 짧고 항의 규모가 큰 경우에는 계산용량이 증대되여 실용적이지 못하다.(중략)

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Traverse 망조정(網調整)에 있어서 엄밀해법(嚴密解法)과 근이해법(近似解法)의 정확도(正確度) 분석(分析) (The Accuracy Analysis of the Rigorous Method and the Approximate Method in the Adjustment of Traverse Networks)

  • 이계학
    • 대한토목학회논문집
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    • 제8권4호
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    • pp.33-39
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    • 1988
  • 본(本) 연구(硏究)는 matrix 해석(解析)(rigorous-method)을 이용(利用)하여 정밀(情密) traverse망(網)을 조정(調整)하는데 목적이 있다. 본(本) 연구(硏究) 결과(結果), matrix 해석(解析)에 의(依)한 엄밀해법(嚴密解法)으로도 복잡(複雜)한 traverse망(網)을 신속(迅速) 정확(正確)하게 처리(處理)할 수 있다. 또한 종래(從來)의 근사해법(approximate-method)을 본(本) matrix 해법(解法)의 조정(調整)값과 비교(比較)한 결과(結果) 평균(平均)제곱오차범위이내(誤差範圍以內)에 있고, 조정좌표(調整座標)값의 비교차(比較差)도 0.4~0.9mm정도(程度)로 나타났으며, 이로써 근사해법(approximate-method)의 실용적(實用的) 가치(價値)를 입증(立證)하게 되었다.

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Riemann 근사해법을 이용한 수리해석모형의 비교 연구 (Comparative Study of Hydraulic Analysis Models Using Riemann Approximate Solver)

  • 김지성;한건연;안기홍
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1332-1336
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    • 2007
  • 댐 제방 붕괴파는 갑작스러운 유량의 증가가 발생하여 불연속적인 흐름특성을 가지는 충격파(shock wave)가 전파되며, 갈수기 저수기에는 중소하천의 상류, 여울과 소에서의 흐름 또는 낙차공이나 보, 댐 여수로 등의 수공구조물에서 부분적인 사류 흐름이 발생된다. 이 때 흐름은 한계수위를 통과하게 되므로 기존 수치해법의 적용에 어려움이 존재한다. 본 연구에서는 실제하천에 적용될 수 있는 1차원 HLL, Roe Riemann 근사해법들을 간단히 소개하고, 시간공간적으로 2차의 고정확도 기법으로 확장하는 방법에 대하여 소개하였다. 각 기법을 정확해가 존재하는 댐붕괴 및 마른하도 전파의 경우에 적용하여 각 기법의 적용성 및 정확성을 비교하였다. 그리고 기존 Lax-Friedrichs 기법과 Lax-Wendroff 기법의 적용결과를 비교하였다. 적용결과 Lax-Friedrichs 기법을 제외한 모든 기법이 정확해와 잘 일치하였으며 특히 HLL 기법을 2차 정확도로 확장한 WAF 기법이 가장 높은 정확도로 계산되었다. 그러나 비선형 생성항이 존재하는 실제하천에 있어서 MUSCL 기법을 이용한 2차 정확도 기법이 합리적일 것으로 판단된다.

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천수 흐름에 의한 포물면 지형의 잠김과 드러남에 대한 수치모의 (Numerical Simulation for Shallow-water Flow with Wetting and Drying over Paraboloidal Topography)

  • 황승용
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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    • pp.322-322
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    • 2017
  • 천수 흐름에 대한 수치해석에서 매우 작은 수심의 발생은 해가 불안정해지는 주요 원인 중 하나이며, 경사면이 잠기고 드러나는 그 전선에서 그 현상은 더욱 두드러질 수 있다. 특히, 지배 방정식이 보존형으로 기술되는 경우, 흐름률이나 생성항의 계산에서 수심에 의한 나눗셈이 불가피하므로 보존변수를 정확하게 계산하는 것이 해의 안정성을 도모하기 위한 관건이 된다. 이러한 기대에 부응할 수 있는 수치해법으로 흐름률을 정확한 계산할 수 있는 Riemann 해법을 들 수 있다. 또한, 생성항을 정확하게 계산할 수 있도록 계산 격자를 적절하게 구성하고 그 격자가 완전히 잠기지 않을 경우에 대해 물리적으로 타당하게 처리할 필요가 있다. 이 연구에서는 흐름률의 계산에 근사 Riemann 해법을 적용하여 포물면 지형을 지나는 천수 흐름에 대해 모의하였다. 1981년에 W. C. Thacker는 회전 포물면 위의 천수 문제에 대해 천수방정식의 정확해를 처음으로 유도하였다. 이 문제는 지형의 잠김과 드러남이 다수의 계산 격자에서 지속적으로 이루어지기 때문에 천수흐름의 수치 모의에서 극도로 혹독한 조건의 시험으로 알려져 있다. 회전 포물면 위의 천수 문제에 대해 근사 Riemann 해법에 따른 자료의 재구축 방법, 잠김과 드러남의 처리 등에 대해 검토하였다.

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HLLL 근사 Riemann 해법을 이용한 천수방정식의 수치해석 (A Numerical Analysis of the Shallow Water Equations Using the HLLL Approximate Riemann Solver)

  • 황승용;이삼희
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.148-148
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    • 2011
  • Riemann 문제는 천수방정식과 같은 쌍곡선형 방정식과 단일한 도약에 의해 불연속인 어떤 점의 좌 우에서 상수인 자료로 구성되는 초기치 문제로서 그 해법은 Godunov 방법과 같이 정확해에 의하면 정확 Riemann 해법, 근사 기법에 의하면 근사 Riemann 해법으로 불린다. 지금까지 이용되는 근사 Riemann 해법으로는 1981년에 P. L. Roe가 제안한 Roe의 선형화 기법과 1983년에 A. Harten, P. D. Lax, 그리고 B. van Leer가 제안한 HLL 기법의 수정 기법들이다. 최대 및 최소 파속만 고려하는 것으로 알려진 HLL 기법은 1988년에 B. Einfeldt의 제안에 의해 두 파속의 결정에서 Roe의 선형화 기법에 따른 고유치와 비교하는 것으로 수정되었다(HLLE 기법). 또한, 1994년에 E. F. Toro 등은 접촉파를 고려하기 위해 선형화된 지배방정식의 정확해로부터 중앙 파속을 고려하는 기법을 제안하였고, 이를 HLLC 기법으로 불렀다. 2002년에 T. Linde는 중앙 파속을 평가하기 위해 일반화된(수학적) 엔트로피 함수를 도입하였으며, van Leer는 이를 HLLL 기법으로 불렀다. 이 기법에서는 접촉파의 평가를 위해 보존변수에 대한 일반화된 엔트로피 함수로부터 중앙 파속이 유도되며, 이것과 특성 속도의 비교를 통해 최대 및 최소 파속이 결정된다. 따라서 이 기법에서는 모든 파속이 초기치로부터 결정되므로 HLLE 기법과 달리 Roe의 선형화 기법과 완전히 결별되고 HLLC 기법과 달리 정확해에 의존되지 않는 점에서 HLLL 기법은 모태인 HLL 기법의 온전한 계승으로 볼 수 있다. HLLL 기법은 여러 분야에 적용된 바 있으나, 수공학 분야에 적용된 사례는 알려진 바 없다. 이는 천수방정식에 대한 (물리적) 엔트로피 함수가 명확하지 않기 때문인 것으로 보인다. 이 연구에서는 보존변수로부터 정의되는 총 에너지를 일반화된 엔트로피 함수로 간주하여 모형을 구성하고, 정확해가 알려진 1차원 문제에 대해 적용성을 검토하였다. 정확해가 알려진 경우에 대해 모의한 결과, 1차 정도 수치해의 한계에도 불구하고, HLLL 기법의 결과는 대체로 정확해와 잘 일치하였으며 그 외의 HLL-형 기법의 그것에 비해 우수한 것으로 나타났다. 특히, 물이 빠져 바닥이 드러나는 상태에 대한 접촉 파속의 추정에서 Riemann 불변량을 이용하는 HLLC 기법에 비해 물이 빠지는 전선을 더 정확하게 포착하는 HLLL 기법의 결과는 매우 고무적이었다.

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Riemann 해법을 이용한 1차원 유한체적모형 개발 (Development of One Dimensional Finite Volume Model Using Riemann Approximate Solver)

  • 김지성;한건연;안기홍
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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    • pp.428-432
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    • 2007
  • 댐 제방 등의 붕괴로 인하여 발생하는 급격한 유량의 변화와 흐름영역의 변화로 인한 천이류 및 도수의 발생, 불규칙한 하천단면에서 갈수기 저수기의 흐름해석은 기존의 수치해법의 한계로 인하여 수리모형실험 및 경험식 또는 단면의 단순화 등에 의존하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 자연하천에서 비선형 흐름율 계산에 불연속초기조건의 해석해인 Riemann 근사해법을 사용하여 수치적으로 안정되고 정확한 1차원 모형을 개발하고자 한다. 이를 위하여 유한체적법을 사용하였고, 수위와 유량의 계산을 위하여 요구되는 유한체적을 유출입하는 흐름율의 계산에 HLL Riemann 해법을 사용하였으며, MUSCL 기법으로 2차 정확도기법으로 확장하였다. Riemann 해법을 통하여 계산된 비선형의 흐름율과 보존 특성을 만족시켜줄 수 있는 하상 및 하폭변화로 인한 생성항을 처리하는 기법을 제안함으로서 새로운 1차원 수치해석모형을 개발하였다. 개발된 모형의 실제하천의 적용성을 확인하기 위하여 하상과 하폭이 변화하는 부정류 흐름에 적용하여 모형의 적용성 및 정확성을 검증하였다.

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컴퓨터 통신망의 유한 길이 탄뎀 큐에 대한 해석 (Analysis of Finite Tandem Queues in Computer Communication Network)

  • 조진웅;이재호
    • 한국통신학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.545-553
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    • 1987
  • 큐 길이를 제한하는 단일 서버 탄뎀 큐의 망에 대한 수식적인 근사 해법을 제시하였다. 유한 길이 큐를 갖는 큐잉망에서는 큐 길이의 제한 때문에 블록킹이 발생하며 이 블록킹은 각 큐 간에 상호 종속적으로 발생한다. 따라서 이러한 큐잉망을 해석하는 데는 어려움이 따른다. 본 논문에서는 이러한 블록킹이 발생하는 망을 해석하기 위해 종속하는 스테이션들의 블록킹을 고려하여 현 스테이션으로의 메시지 도착률을 증가시키므로 각각의 큐를 독립 M/M/1/K시스팀으로 해석하였다. 이 근사 해법을 이용하여 각 스테이션의 상태 확률, 평균 큐 길이, 대기 시간 등을 쉽게 구하였다. 제시한 근사 해법의 정당성을 입증하기 위해 이 근사 해법의 결과와 상태 천이 연립 방정식에 의해 구한 값을 비교하였으며 컴퓨터 시뮤레이션으로 검증하였다.

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極小 Energy 定理와 그 應용 II

  • 양원호
    • 기계저널
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    • 제20권4호
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    • pp.296-302
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    • 1980
  • 이상에서 potential energy의 극소조건을 각종경우에 적용하여 재료역학의 해 또는 변형의 근사 해를 응용 예들을 통하여 구해 보았다. 이 해법은 을 받은 부재, 보(beam) 또는 순수 비틀림을 받는 엔형봉재의 경우, 부정정 문제에서 그 지지점들에서의 반력요소를 생각할 필요가 없기 때 문에 재료 역학적인 해법보다 더 간편하게 구해지고 있는 것을 볼 수가 있다. 또 보의 처짐 곡 선이 길이의 중앙면에 대하여 좌우 대칭형일 때에, 중앙단면에서의 최대처짐을 구하는데 삼각 함수의 근사처짐 곡선을 설정하므로써 실제 엄밀해에 가까운 근사값이 간단하게 구해질 수 있는 것을 보였다. 이 극소에너지 정리는 엔형단면이 아닌 각종 단면봉재의 비틀림 문제에서도 비틀림 응력함수를 도입하고, 경제조전을 만족하는 근사공력 함수방정식을 가정함으로써 간단하게 그 근사해를 구하는 데까지 직장할 수가 있다.

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