• 제목/요약/키워드: 미분방정식

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케이블과 현수교 다리에서 일어나는 진폭이 큰 진동에 대한 연구 (Large Amplitude Oscillations in a Hanging Cable and Suspension Bridge: Some New Connections with Nonlinear Analysis)

  • 오혜영
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제7권1호
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    • pp.33-38
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    • 2006
  • 케이블 뿐 아니라 현수교의 운동은 비선형 미분방정식에 지배된다. 미분방정식은 비선형성 때문에 진폭이 큰 해가 존재한다. 유한차분법을 이용하여 비선형 방정식의 주기근을 구한다. 일노드의 힘과 힘의 약간 변형된 형태를 이용하여 방정식의 해를 구한다.

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2계 선형상미방 경계치문제의 퍼지시스템 해법 (Solution of the boundary value problem for the second order ordinary differential equations by a fuzzy system)

  • 문병수;정종은;황인구;김정수
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 춘계학술대회 및 임시총회
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    • pp.289-292
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    • 2002
  • 2계 선형 상미분방정식의 경계치 문제는 보통 해를 구하고자 하는 구간의 양 끝점에서 도함수의 값을 임의로 선정한 후 각 점에서 초기치 문제의 해를 구한 다음 적절한 1차 결합을 이용하여 구하게 된다. 이 경우 초기값과 도함수 값을 사용한 반복연산이 수반되며 따라서 오차의 누적이 불가피 하게 된다. 이 논문에서는 이같은 오차의 누적을 피할 뿐 아니라 3차 Spline 함수를 사용함으로써 오차가 O( $h^2$)인 해를 구하는 방법에 대하여 기술한다 두 개의 경계조건과 근사값을 구하고자 하는 점에서의 함수 값을 "If x is $B_{i}$, then f is $C_{i}$"와 같은 Fuzzy Rule들로 변형하고 주어진 미분방정식을 상수 $C_{i}$들의 관계식으로 변형하여 해를 구하였다. 산출된 결과로부터의 보간 연산은 Fuzzy System사용에 의하여 대체되었다. 이상의 방법으로 산출한 해의 근사오차가 O( $h^2$).임을 증명하였으며 3개의 예제에 대한 계산결과를 4계 Runge-Kutta 방법에 의한 해와 비교하여 기술하였다였다였다였다

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유전 알고리즘을 이용한 동적시스템의 TSK 퍼지 모델링 (TSK Fuzzy Modeling of Dynamic System using GA)

  • 강정옥;이상민;조중선
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2001년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.237-241
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    • 2001
  • 본 논문에서는 TSK (Takagi-Sugeno-Kang) 형태의 퍼지모델을 유도하는데 있어서, 동적시스템의 비선형 미분방정식을 선형화시 off-equilibrium에서 발생할 수 있는 상수항을 배제하고, TSK 퍼지 모델의 전건부 소속함수들을 GA(Genetic Algorithm)을 이용하여 최적화한후 이를 퍼지를 이용하여 합성함으로써, 실제 동적시스템을 묘사하는 비선형 미분방정식에 최적 근사화된 TSK 퍼지 모델링기법을 제시한다.

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보존률과 미분방정식의 대칭성 -뇌터의 정리를 중심으로- (Conservation Laws and Symmetry of Differential Equations -stories about E. Noether's Theorem-)

  • 한종규
    • 한국수학사학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.211-222
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    • 2018
  • This paper surveys the theory of symmetry group of differential equations. A proof of the simplest version of the Noether's theorem on conservation laws has been presented with examples in the classical mechanics. As a new approach to the conservation laws the theory of characteristic cohomology due to S. H. Wang and others has been presented.

비국소 초기 조건을 갖는 비선형 퍼지 미분방정식에 대한 해의 존재성과 유일성 (The existence and uniqueness of solution for the nonlinear fuzzy differential equations with nonlocal initial condition)

  • 박종서;김선유;강점란;권영철
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제11권8호
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    • pp.715-719
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    • 2001
  • 본 논문에서는 E$^{2}$$_{N}$상에서 비국소 초기 조건을 갖는 비선형 퍼지 미분방정식에 대한 퍼지해의 존재성과 유일성에 관한 연구이다.

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비국소 초기 조건을 갖는 퍼지 미분방정식에 대한 제어가능성 (Controllability for the fuzzy differential systems with nonlocal Initial conditions)

  • Park, Jong-Seo;Jeong, Doo-Hoan;Kwun, Young-Chel
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2002년도 추계학술대회 및 정기총회
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    • pp.17-19
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    • 2002
  • 본 논문에서는 비국소 초기 조건을 갖는 퍼지 미분방정식에 대한 제어가능성에 관한 연구이다. 이 논문은 참고논문(5)의 확장된 결과이다.

미분변환법을 이용해 구해진 Duffing Equation 근사해의 비선형성 증가에 따른 오차 분석 (Error Analysis of Approximate Solution by Differential Transform Method with respect to Non-linearity of Duffing Equation)

  • 양성욱;김동훈;김봉균;양준모;이상철
    • 한국항공운항학회:학술대회논문집
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    • 한국항공운항학회 2015년도 추계학술대회
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    • pp.20-24
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    • 2015
  • 미분변환법은 미분방정식의 해를 구하기 위한 방법으로 다양한 분야에서 적용에 관한 연구를 수행 중이다. 항공우주분야의 동역학 모델링의 경우 미분방정식은 비선형성을 포함하게 되며 일반적으로 수치해석을 이용해 근사해를 구하게 된다. 본 논문에서는 미분변환법을 이용해 구해진 근사해의 오차 추이를 분석한 내용을 다루고 있다. 이를 위한 예제로써 duffing equation을 사용하였으며, duffing equation에 포함된 비선형성을 증가시킴에 따라 미분변환법을 이용해 구한 근사해와 수치해석을 이용해 구한 수치해를 비교하였다.

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RF/마이크로웨이브 방전에서의 전자에너지 분포함수의 결정 (Determination of electron energy distribution functions in radio-frequency (RF) and microwave discharges)

  • 고욱희;박인호;김남춘
    • 한국진공학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.424-430
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    • 2001
  • RF나 마이크로웨이브의 전기장이 작용될 때 플라즈마 방전에서의 전자에너지분포함수를 계산하기 위하여 전자 볼츠만 방정식을 수치적으로 푼다. 2차미분 방정식인 로렌츠근사를 사용하는 동차 전자 볼츠만 방정식과 적분-미분방정식인 입자균형방정식을 동시에 풀어 자체모순이 없게 방전 전기장의 크기를 결정한다. 이 수치코드를 이용하여 아르곤 방전에 대하여 전자에너지 분포함수를 RF와 마이크로파영역에 걸쳐 계산한다. 이로부터 전자에너지 분포함수와 이온화율에 대한 고주파 전기장의 주파수 변화에 따른 영향을 조사한다.

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4계 타원형 미분 방정식을 위한 웨이블릿 급수해석 (The Wavelet Series Analysis for the Fourth-order Elliptic Differential Equation)

  • 조준형;우광성;신영식
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제24권4호
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    • pp.355-364
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    • 2011
  • 본 논문은 이미지 처리나 신호처리 및 정보압축 등에 사용되는 웨이블릿 급수를 이용하여 4계 타원형 미분방정식을 풀때 그 방법에 대하여 논의하고자 한다. 본 논문에서 사용한 Hat 웨이블릿 함수는 $H^1$-공간에 속한 급수로서 일반적으로 2계 타원형 미분방정식에 적용하기에는 무리가 없으나 4계 타원형 미분방정식에 적용하기에는 불충분한 미분가능회수를 가지고 있다. 따라서 이 문제를 극복하기 위해 모멘트와 처짐을 미지수로 하는 선형방정식을 순차적으로 구성하고 풀어내는 방법을 사용하였다. 모멘트와 처짐을 미지수로 하는 순차적 해석법은 탄성하중법(모멘트면적법)의 응용으로 생각할 수 있다. 또한 그 정식화과정에서 무요소법과 동일한 점과 차이점을 언급하였다. 예측한 바와 같이 Hat 웨이블릿 함수의 항을 많이 고려할수록 수치해석의 해가 향상되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 응력특이를 갖는 오일러보 문제의 경우 제안된 해석법은 종래의 유한요소 해석값과도 비교되었다.

등분포하중을 받는 등방성 환형 섹터판의 탄성 거동에 대한 해석적 연구 (Analytical Investigation on Elastic Behaviors of Isotropic Annular Sector Plates Subjected to Uniform Loading)

  • 김경식
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.241-251
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    • 2010
  • 본 논문에서는 등분포 하중을 받는 등방성 환형 섹터판의 지배방정식에 대한 새로운 해석적 해가 3차원 극좌표계에서 개발된다. 4차의 편미분방정식 형태를 가지는 지배방정식은 레비 타입 시리즈 해에 대한 가정과 그 후속적인 수학적 처리를 통해 4차의 상미분방정식으로 전환된다. 전환된 상미분방정식의 특성방정식에 대한 실수 영역 및 복소수 영역의 해를 해석적으로 구한 후 제차 및 비제차 방정식의 각 해의 조합으로 최종적인 지배방정식의 해가 완성된다. 개발된 해의 수렴성 및 정확성을 보여주기 위해 다양한 경계조건 및 내부 중심 각도를 가지는 판에 대한 예제 해석을 수행하였고 그 결과를 다른 해석적 연구결과와 비교하였다. 또한 개발된 해의 정확성을 확인하기 위하여 유한요소 프로그램인 ABAQUS를 이용한 탄성해석을 추가로 수행하여 그 결과를 비교하였다. 제안된 해로부터 결정된 환형 섹터판의 변위 및 모멘트 값은 여타의 해석적 및 수치적 접근방법으로 구한 값들과 비교해 본 결과 매우 높은 수준에서 일치하고 있음이 확인되었다.