적분방정식법은 매우 강력한 3차원 전자탐사 모델링 기법이다. 그러나 이 방법은 이상체내의 전기장 계산시 대형 선형방정식의 해를 구해야 하므로 계산시간이 많이 소요된다는 단점이 있다. 특히 3차원 역산의 경우에는 이러한 적분방정식의 단점은 치명적이 될 수밖에 없다. 이상체내의 전기장을 1차장으로 가정하는 통상적인 Born 근사법은 계산이 용이하고 속도가 빠르다는 장점이 있다. 그러나 이 방법은 이상체와 모암간의 전기전도도비가 너무 클 경우에는 정확성에 문제가 있다. 준선형, 준해석 및 확장된 Born 근사는 이상체내의 전기장 계산을 위한 적분방정식을 선형화한 방법으로 적분방정식법에 비하여 계산시간이 빠르고 통상의 Born 근사에 비해서는 정확성이 높은 매우 훌릉한 3차원 전자탐사 모델링 기법이다. 그러나 이들 또한 근본적으로 근사법에 해당되므로 정확성을 향상시킬 필요가 있다. 근사법의 정확성을 높이기 위한 방법으로 반복적 방법을 사용하는 급수 전개법이 동원되며, 이 방법에는 수정 Born 급수, 준선형 급수 및 준해석 급수 등이 있다. 이들 급수 전개법은 적분방정식법 및 여러 근사법과 비교해 볼 때 매우 정확하고 비교적 빠르며, 항상 수렴하여 그 효율성이 높은 것으로 나타났다. 또한 급수 전개법은 전산프로그램의 작성이 용이하다는 장점도 있다. 본 연구에서는 이를 확장된 Born 급수 전개법으로 화장하여 보다 정확한 결과를 얻을 수 있었다. 따라서 확장된 Born 급수법을 포함하는 각종 급수 전개법은 향후 3차원 전자탐사 모델링 및 역산에 적용 가능한 빠르고 정확한 모델링 기법으로 기대된다.
본 연구에서는 급수전개를 이용한 추계론적 유한요소해석법의 개선을 위한 등가몬테카를로 추계장함수를 제안하고 1차 Taylor전개를 이용한 추계론적 유한요소해석법인 가중적분법에 적용하였다. 일반적으로 1차 Taylor전개를 이용하는 수치해석법에서의 응답변화도는 고려하고 있는 추계장의 분산계수에 대하여 선형거동을 보인다. 그러나 몬테카를로 해석의 경우 추계장 분산계수에 대하여 비선형 거동을 나타낸다. 이는 급수전개법의 1차 Taylor전개에 따른 선형특성에 기인한다. 따라서, 가중적분법에서 사용되는 Taylor전개된 변위벡터와 몬테카를로 해석에서의 변위벡터를 비교하고 이들 두 변위벡터 사이에 상호 불일치 하는 점을 고찰하여 몬테카를로 해석에서의 변위벡터와 등가의 변위벡터를 구성하고 이를 가중적분법에 적용하였다. 제안한 등가몬테카를로 추계장은 본래의 추계장 함수에 대한 고차함수로 주어진다. 평면구조에 대한 수치해석을 통하여 제안한 등가몬테카를로 추계장을 이용한 정식화의 타당성을 고찰하였다 새로운 정식화는 기존의 l차 가중적분법을 위한 정식화 과정과 유사하게 수행할 수 있었다.
본 연구에서는, 바닥의 수심이 반경의 임의 차수의 제곱 꼴로 표현되는 다양한 형태의 축 대칭 지형 위를 통과하는 장파의 해석해를 유도하였다. 첫 번째 지형은 둔덕 위에 원기둥 모양의 섬이 있는 경우이며 두 번째는 원형의 섬이 있는 경우이다. 해를 구하기 위하여 변수 분리법, Taylor 급수전개법 및 Frobenius 급수법을 사용하였다. 유도된 해석해를 기존에 유도된 해석해와 비교를 하여 그 정확성을 검증 하였다. 또한, 입사파의 주기, 둔덕의 반지름 및 차수를 가지는 경우에 대하여 분석하였다.
확산모형은 최근 금융현상의 연구 등에 자주 사용되는 모형이다. 본 연구에서는 확산모형의 추정에서 중요한 역할을 하는 전이확률밀도를 구하는 방법과 이를 급수전개 방식으로 근사하는 기존 연구들을 검토하여 보고, 급수전개법에서의 계수를 손쉽게 구할 수 있는 방법을 고려하게 된다. 급수전개법 계산과정에서 중요한 허밋다항식에 딘킨연산자를 반복적으로 적용하는 과정을 손쉽게 계산할 수 있는 알고리즘을 제안한다.
Digital watermarking이란 영상이나 비디오, 오디오, 텍스트 등의 저작물에 잘 식별되지 않는 표시를 삽입하여 저작권을 보호하는 방법으로 소유권자의 동의없이 저작물을 배포, 복사되는 것을 방지하는 법이다. 본 논문은 watermark를 삽입하기 위해서 sin과 cos 함수를 이용한 Fourier 급수전개를 이용하였다. 우선 , 원 이미지를 주파수 영역으로 변환한 다음 watermark를 삽입할 위치를 M $\times$Nro의 Random Sequence를 발생하여 결정하였으며, M개의 파형을 가장 직교성이 좋다고 하는 sin 함수와 cos 함수를 이용하여 Fourier 급수전개를 하였다. 이 때, sin과 cos의 n의 고조파 역시 Random Sequence를 발생하여 결정하였다. 제안한 알고리즘은 이와 같이 Fourier 급수전개를 했을 때 각 항의 Fourier 계수를 산출하여 이 Fourier 계수에 watermark를 삽입하였다. 실험 결과 JPEG 압축, Blurring, 노이즈삽입 등의 이미지 왜곡에 대하여 watermark 상관관계가 최소 0.1979에서 최대 0.9732까지의 견고성(robustness)을 보였다.
Cole-Cole 모델에 대한 주파수영역 유도분극 반응은 닫힌 형태의 간단한 수식으로 정의된다. 그러나 시간영역 유도분극 반응은 닫힌 형태로 표현되지 않아 Cole-Cole 모델이나 다른 완화모델에 대한 반응을 계산하는 것은 쉽지 않다. 이 논문에서는 Cole-Cole 모델에 대한 시간영역 유도분극 반응을 계산하는 세 가지 방법, 즉 급수 전개법, 선형 필터링법 및 푸리에 변환법을 비교 분석하였다. 수치 실험 결과 급수 전개법은 안정적인 결과를 제시하지 못할 뿐 아니라 수렴 속도가 느리다는 문제점이 있다. 선형 필터링법은 후기 시간에서 만족할 만한 정밀도를 보이지 못 하였다. 푸리에 변환법은 계산시간이 더 많이 걸린다는 단점이 있으나 다른 방법에 비하여 보다 안정적인 것으로 확인되었다.
본 연구에서는 유체가 채워진 환형공간을 갖는 편심 원통형 쉘의 모드 특성을 조사하였다. Stokes 변환을 응용한 Fourier 급수전개법으로 고유진동수를 구하는 방법을 전개하여 유체가 채워진 환형공간을 갖는 편심원통형 쉘에 대한 이론적인 해를 구하였고 이를 유한요소법에 의한 값과 비교하였다. 또한 편심된 정도가 원통형 쉘의 모드 특성에 미치는 영향을 검토하였고 편심율에 따른 이들의 특성도 고찰하였다.
Error of the geometric series expansion method for the structural sensitivity analysis is estimated. Although the semi-analytic method has several advantages, accuracy of the method prevents it from practical application. One of the promising remedies is the use of geometric series formula for the matrix inversion. Its result of the sensitivity analysis converges that of the global difference method which is known as reliable one. To reduce computational efforts and to obtain reliable results, it is important to know how many terms need to expand. In this paper, the error formula is presented and Its usefulness is illustrated through numerical experiments.
전자 탐사는 신호원의 파형에 따라 주파수 영역과 시간 영역법으로 나누어진다. 주파수 영역과 시간 영역은 수학적으로 Fourier 변환 관계에 있으므로, 주파수 영역 자료를 Fourier 변환하여 시간 영역 자료를 얻어낼 수 있다. 즉, 시간 영역 전자 탐사의 모델링 자료는 주파수 영역에서 수행한 모델링 자료의 적절한 변환을 통해 얻어질 수 있다. 따라서 주파수-시간 영역 변환은 전자 탐사에서 매우 중요한 부분이다. 분산 전개법(DEM)은 신속하고 효과적인 주파수-시간 영역 변환 기법 중의 하나이다. 분산 전개법에서는 전자기장은 분산 함수와 분산 시간의 급수로 전개하며, 분산 시간은 주어진 주파수 자료에 의해 결정된다. 특히 적정 분산 시간의 설정은 분산 전개법의 정확성을 결정하는 주요 요소이다. 이 연구에서는 급수 전개에 의해 얻어진 주파수 영역 자료의 오차를 최소화하는 방법을 사용하여 적정 분산 시간의 설정 방법을 개발하였다. 반무한 공간 및 2층 구조 모델에 대하여 이 방법을 적용한 결과, 분산 전개법은 상당히 넓은 시간 대역에서 정확한 결과를 나타냄을 확인하였다.
다중 ridge 원형 도파관을 퓨리에 급수 전개와 모드 정합법을 이용하여 정확하게 해석하였다. 경계 조건을 이용하여 두 급수식을 전개하고 이를 풀어 모드를 정확하게 구하였다. 다중 ridge 원형 도파관의 ridge의 수, 길이, 폭에 따른 차단 파수(cutoff wavenumber)의 변화를 살펴보았다. 구한 해는 정확하고 수렴성이 뛰어나며 dominant mode에 대해서는 간단한 근사식을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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