• 제목/요약/키워드: 뉴턴 방법

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뉴턴의 이항정리에 대한 수학사의 교수법적 고찰 (The Pedagogical Analysis of the History of Mathematics on Newton's Binomial Theorem)

  • 조정수
    • 한국수학교육학회지시리즈E:수학교육논문집
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    • 제23권4호
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    • pp.1079-1092
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    • 2009
  • 본 연구는 무한급수와 멱급수의 발생 배경과 발달 과정의 인식론적 토대가 되었던 뉴턴의 이항정리(binomial theorem)의 개념을 살펴보고, 그 발달 과정에서 얻어진 제곱근의 근삿값 구하는 방법, 뉴턴의 역유율법을 이용한 정적분 구하는 방법, 그리고 메르카토어 급수와 그레고리 급수의 발견 과정을 알아보고자 한다. 이 과정을 통하여 뉴턴의 이항정리가 가지는 수학사의 교수법적 논의를 제시하고자 한다.

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드래그 감소를 위한 유체의 최적 엑티브 제어 및 최적화 알고리즘의 개발(3) - 트루 뉴턴법을 위한 정식화 개발 및 유체의 3차원 최적 엑티브 제어 (Optimal Active-Control & Development of Optimization Algorithm for Reduction of Drag in Flow Problems(3) -Construction of the Formulation for True Newton Method and Application to Viscous Drag Reduction of Three-Dimensional Flow)

  • 박재형
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.751-759
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    • 2007
  • 저자는 기존의 연구에서 대용량-비선형성을 가지는 유체의 최적화를 수행하기 위해 몇 가지 강력한 방법들을 제시한 바 있다. 즉, 최적화 과정에서 수렴성을 높이기 위해 step by step기법을 사용하였고, 또한 수렴속도를 높이기 위하여 최적화이터레이션 과정에서 얻어지는 민감도정보를 이용하여 시스템 평형방정식의 해석을 위한 좋은 초기치를 제공하는 방법과, 평형방정식을 구속조건으로 사용하는 동시기법(simultaneous technique)에서 착안하여 해석과 최적화 수렴 판정치를 조작하는 방법을 제시한 바 있다. 그러나 그들 기법은 기본적으로 유사뉴턴법에 기본을 두고 있다. 현재까지 최적화에서 SQP기법을 사용할 때는 정확한 헤시안 매트릭스의 유도가 매우 까다롭고 힘들기 때문에 유사뉴턴법을 사용하고 있는 실정이다. 그러나 3차원 문제와 같이 더욱 큰 용량의 문제를 위해서는 진정한 의미에서의 뉴턴법, 트루 뉴턴법(true Newton method)을 사용할 필요가 있다. 본 연구에서는 트루 뉴턴법을 사용하기 위해 헤시안 매트릭스의 정확치를 얻는 과정을 유도하고 이를 기본으로 트루 뉴턴법을 이용한 최적화 루틴을 만들었다. 그리고 이를 3차원 문제에 적용하여 그 효과를 검증하였다.

객체지향기법을 적용한 배전계통의 조류계산 (Load Flow in Distribution Systems Using Object-oriented Approach)

  • 박지호
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 A
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    • pp.138-140
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    • 2004
  • 전력조류계산은 배전계통관리시스템의 기본적인 기능이다. 객체지향기법은 기존의 절차식 프로그램방식보다 많은 장점이 있다는 것이 증명되었다. 객체지향기법을 적용한 전력조류계산 모델링을 배전계통에 적용한다. 뉴턴-랍손방법에 기초한 객체지향 알고리즘을 구현한다. 뉴턴-랍손법에 기반한 방법은 방사상 배전계통의 전압강하와 전력조류를 계산하기 위하여 배전전력 조류방정식을 사용한다.

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뉴턴 최적화를 통해 개선된 아다부스트 훈련과 MCT 특징을 이용한 번호판 검출 (License Plate Detection with Improved Adaboost Learning based on Newton's Optimization and MCT)

  • 이영현;김대훈;고한석
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제17권12호
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    • pp.71-82
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    • 2012
  • 본 논문에서는 MCT(Modified Census Transform) 특징과 개선된 아다부스트 분류기를 이용한 번호판 검출 알고리즘을 제안한다. MCT 특징은 영상의 국소 지역 패턴을 정수화하여 표현하는 특징으로서 조명 변화에 강인하고 메모리 효율이 높은 장점이 있다. 그러나 패턴을 표현하는 정수형의 MCT 특징값들이 이산적인 특징을 가지기 때문에 아다부스트 훈련 방법을 적용하기 위해서는 룩업테이블 (Lookup Table)을 이용하여 분류기를 설계해야 한다. 그동안의 아다부스트 훈련 방법에 대한 최적화 연구는 지수 기준(exponential criterion)을 최소화 하는 방법에 대한 방향으로 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 MCT 특징을 이용하고 지수 기준의 뉴턴 최적화를 통해 아다부스트 훈련 방법을 개선하여 번호판 검출성능을향상 시키는 방법을 제안한다. 번호판샘플 영상과 필드 테스트 영상에 대한 실험을 통해 제안한 방법의 성능을 고찰하고, 기존의 일반 아다부스트 훈련을 이용한 검출 방법과의 비교 실험을 통해 그 효용성을 입증한다.

유동장의 이동속도측정을 위한 가시화 및 영상처리 방안 (Visualization and Image Processing for Measurement of Propagational Velocity of Shear Front)

  • 김재원;한상훈;안은영
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제8권10호
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    • pp.1322-1328
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    • 2005
  • 점성 유체를 담고 쳐는 실린더가 회전운동을 시작하면 회전 원판의 원심력과 에크만 펌핑 효과에 의해 실린더 외벽의 각운동량이 유체에 전달되는 과정에서 자오면상의 유동이 생기게 되고, 이 때 유체의 특성에 따라 유동장의 운동량 획득 특성이 다르게 나타나게 된다. 본 연구에서는 뉴턴 유체와 비-뉴턴 유체의 유동장 획득에 대한 정보를 가시화 영상에서 검출하고 이를 기반으로 유체의 특성을 분석하는 방법을 제안한다. 영상으로부터 운동량이 가장 크게 변화하는 전단면(shear front)의 위치를 알아내기 위해서, 유체의 운동량이 영상에서의 밝기정보로 나타나도록 실험환경을 구성한다. 입력 영상으로부터 유체의 운동량과 흐름을 가시화 할 수 있도록 가시화 매개 물질을 사용하여 영상을 획득하고, 영상에서 에크만 경계층의 전단면을 찾아내어 이동거리를 계산함으로써 유체의 특성을 분석하는 방안을 제시한다. 또한 유동장에 대해, LDV(Laser Doppler Velocimetry)로 측정한 값과 영상으로부터 얻은 값을 비교함으로써 제안된 방법에 대한 정확성을 검증하고, 검증된 데이터를 기반으로 비-뉴턴 유체와 뉴턴 유체에 대한 특성을 분석한다.

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뉴턴 반복을 이용한 AD-MUSIC 알고리즘 성능향상 (Performance Improvement of AD-MUSIC Algorithm Using Newton Iteration)

  • 백지웅;김종만;이준호
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제28권11호
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    • pp.880-885
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    • 2017
  • 기존에 제안된 AD-MUSIC 알고리즘을 이용하여 2차원 탐색 없이 1차원 탐색을 반복함으로써 DOD/DOA 추정이 가능하다. 본 논문에서는 계산량을 더욱 감소하기 위해 1차원 탐색에 Newton 기반 기법을 적용한다. 본 논문은 바이스태틱 MIMO 레이다 시스템의 수신신호 모델링과 AD-MUSIC의 유도과정을 보이고, 뉴턴 반복 기법을 AD-MUSIC에 적용한다. 추정 시, 기존의 AD-MUSIC 알고리즘의 성능과 계산량이 탐색 간격에 영향을 받는 것에 반해, AD-MUSIC의 성능과 뉴턴기법을 적용하는 본 논문의 방법인 경우, 탐색 간격에 관계없이 우수한 성능을 보이고, 계산량 또한 감소하는 효과를 보인다는 것을 시뮬레이션을 통해 보인다.

시변 시스템 추정을 위한 연산량이 적은 가우스 뉴턴 가변 망각인자를 사용하는 RLS 알고리즘 (Low Complexity Gauss Newton Variable Forgetting Factor RLS for Time Varying System Estimation)

  • 임준석;편용국
    • 한국통신학회논문지
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    • 제41권9호
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    • pp.1141-1145
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    • 2016
  • 일반적으로 RLS 알고리즘에서 비정재성(non-stationary) 환경에서 시간에 따라 변하는 파라메터를 좀 더 잘 추정하기 위해서 가변 망각인자를 사용한다. RLS 알고리즘에서 가변 망각인자를 사용할 때는 연산량이 많이 증가하는 단점이 수반된다. 본 논문에서는 연산량이 적은 가우스 뉴턴 가변망각인자 RLS 알고리즘을 제안한다. 본 방법은 기존 가우스 뉴턴 가변망각인자 RLS와 거의 유사한 성능을 보유하고 있을 뿐만 아니라 부가로 요구되는 연산량을 $O(N^2)$에서 O(N)으로 줄이는 효과도 준다.

전기 임피던스 단층촬영법에서 빠른 반복적 가우스-뉴턴 방법을 이용한 온라인 영상 복원 (Online Image Reconstruction Using Fast Iterative Gauss-Newton Method in Electrical Impedance Tomography)

  • 김창일;김봉석;김경연
    • 전자공학회논문지
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    • 제54권4호
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    • pp.83-90
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    • 2017
  • 전기 임피던스 단층촬영법은 전극을 통해 주입된 전류와 측정된 전압을 기반으로, 내부 도전율 분포를 복원하는 기술로, 비교적 새로운 비파괴 영상 복원 기법이다. 본 논문에서는 이원 혼합물 유동 응용분야에서 온라인으로 적용시킬 수 있도록, 역문제의 계산시간을 줄일 뿐만 아니라 공간 해상도도 함께 향상시킬 수 있는 역문제 해법인 빠른 반복적 가우스-뉴턴 방법을 제안하였다. 제안한 방법의 영상 복원성능을 평가하기 위해 모의실험을 수행하고 그 결과를 비교분석하였다.

Parametric modelling of the velocity dispersion profiles of 11 elliptical galaxies : dark matter versus MOND

  • Gong, In-Taek;Chae, Kyu-Hyun
    • 천문학회보
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    • 제41권1호
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    • pp.71.3-72
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    • 2016
  • 운동학적으로 측정된 질량과 측광으로 측정된 질량이 불일치하는 질량 불일치 문제는 현대천문학의 중요한 문제이다. 현재 이러한 질량 불일치에 대한 두 가지 해결책이 제시 되었다. 하나는 현대 표준우주론인 ${\Lambda}CDM$ 패러다임의 핵심 요소인 암흑물질, 다른 하나는 Milgrom에 의해 제시된 수정된 뉴턴역학(Modified Newtonian dynamics: MOND)이다. 두 방법에 대한 많은 연구가 진행되었는데, 최근 연구 결과에 의하면 나선형 은하의 회전속도 윤곽은 MOND와 잘 부합하나 타원은하에 대해서는 불명확하다. 여기서 우리는 ATLAS3D project 에서 얻어진 260개의 조기형 은하 중 거의 원형인 11개의 타원은하들을 선별하여 표준패러다임(뉴턴역학과 암흑물질)과 MOND 하에서 속도분산 윤곽에 대한 모델링을 수행하였다. 속도분산 anisotropy에 대한 parametric 모형을 가정하고 다음의 결과를 얻었다. (1) anisotropy가 속도분산 윤곽에 큰 영향을 준다는 것을 확인하였고, (2) 전체적으로 표준패러다임과 MOND 중 어느 패러다임이 관측된 속도분산 윤곽에 더 잘 부합하는지 결론을 도출하기가 어려웠고, (3) 은하 개별적으로는 표준패러다임 하에서 요구되는 암흑물질의 양이 달랐고, 선호되는 MOND 모형에서도 미세한 차이가 나타나는 것으로 보였다. 이 결과는 anisotropy에 대한 더 나은 이해를 바탕으로 개선될 수 있을 것이다.

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임의의 속도장을 갖는 구형 분자운에서의 1차원 복사전달문제

  • 윤영주;박용선
    • 천문학회보
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    • 제35권1호
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    • pp.67.2-67.2
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    • 2010
  • 구형 분자운에서의 복사전달문제를 탈출확률방법에 기초하여 non-local method로 풀었다. 매질을 여러 개의 구간으로 나누고 각 구간에서 물리량이 일정하다고 가정하여 복사전달식을 전개하였고 뉴턴방법을 채택하여 수렴속도를 빠르게 하였다. 이번 연구에서는 분자운 내부의 속도구배가 작든 크든 상관없이 복사전달식을 풀 수 있도록 수치코드를 개발하였다. 우리의 계산 결과는 속도구배가 큰 경우에는 LVG방법을 사용한 결과와 일치하고, 분자운이 정적인 경우에도 이전 연구의 결과와 일치한다. 앞으로 이 방법에 line-overlap과 saturation효과를 추가하여 만기형 별에서의 SiO메이저 연구에 활용할 계획이다.

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