본 논문에서는 시변 시간지연을 가지는 이산 선형 불확실성 시스템에 대한 보장 비용 제어문제를 다룬다. 본 논문에서 다루는 불확실성 시스템은 시변 노옴 한정 파라미터 불확실성을 가진다. 모든 허용 가능한 불확실성에 대해 폐루프 시스템이 자승적으로 안정하고 성능을 보장하는 제어기가 존재할 충분조건과 설계방법에 대해 논의한다. 또한, 변수 치환과 Schur 여수정리 등을 이용하여 충분조건을 모든 변수에 대한 선형 행렬 부등식(linear matrix inequality)으로 표현한다.
대부분의 공학 시스템은 비선형 시스템이지만 비선형 요소가 어떤 바운드된 섹터 내에서만 존재할 때 이러한 비선형 시스템을 통상 Lure-Postnikov system이라 부르며 기계 시스템에서 자주 직면하게 된다. Lure-Postnikov system을 안정화 시키는 제어기를 해석하는 방법에 대해서는 그동안 상당한 연구가 이루어져 왔지만 PID 혹은 저차 제어기와 같은 고정된 구조를 갖는 제어기의 설계에 대한 연구는 아직 미미한 상태이다. 본 논문에서는 하나의 실수 다항식과 허수 다항식의 패밀리를 Hurwitz 다항식으로 만드는 제어 변수의 조합을 선형 부등식을 통하여 구하는 최근의 연구 결과를 이용하여 Lure-Postnikov system을 안정화 시키는 제어기를 체계적으로 설계하는 새로운 방법을 제시하고자 한다. 이 방법은 무기체계 시스템에서 흔히 쓰이는 유연한 단일 링크를 갖는 로봇 시스템에 적용하여 임의의 차수의 제어기를 체계적으로 설계할 수 있음을 보여준다.
추천 시스템 또는 협업 필터링은 특정 사용자에게 잠재적으로 흥미가 있거나 가치가 있는 항목을 분류하는 방법이다. 유사한 성향을 갖는 사용자는 유사한 형태의 항목을 좋아하리라는 가정 하에, 이 방법은 사용자들의 성향에 관한 데이터베이스를 이용하여 아직 평가되지 못한 항목에 대한 평가값을 예측하는데 사용된다. 보통 추천하고자 하는 사람의 성향은 시간에 따라 변할 수 있고 이러한 시간적인 변화는 사용자 성향에 대한 분류 혹은 예측에 대한 정확성을 떨어뜨릴 수 있다. 본 논문에서는 협업 필터링 알고리즘의 예측 성능을 향상하기 위해서 사용자 성향의 시간적 변화를 이용한 방법을 제안하고자 한다. 이를 위해 기존의 통계적 협업 필터링의 일반적인 형태인 GroupLens 시스템의 상관 가중치가 최근 사용자의 유사성을 반영하기 위해 변형되었다. 제안된 방법은 EachMovie 데이터셋을 이용해 평가하였고 GroupLens 시스템과 비교하여 더 나은 예측 결과를 보였다.
본 연구에서는 2007 교육과정에 따른 우리나라 초등학교 1~6학년 수학 교과서와 연변 조선족 자치주의 소학교 1~6학년 수학 교과서를 수 영역에 한정해서 비교하고 있다. 연변 교과서가 우리나라 교과서 개발에 시사점을 줄 수 있는 것은 다음의 일곱 가지이다. 첫째, 자릿값 지도를 위해 계수기 사용을 고려할 필요가 있다. 둘째, 부등식을 일대일 대응 형식으로 읽는 것을 고려할 필요가 있다. 셋째, 연속량을 가진 구체물 전체를 자연수 1로 표시할 수 있음을 명시하는 것을 고려할 필요가 있다. 넷째, 분수에서 분모와 분자를 구분하는 용어 '분수선'의 도입을 고려할 필요가 있다. 다섯째, 분수의 성질을 명시적으로 언급하는 것을 고려할 필요가 있다. 여섯째, 소수 활용의 용례를 넓힐 필요가 있다. 일곱째, 소수의 오른쪽 끝에 0을 추가해서 소수의 자리를 하나 늘일 수 있음을 명시하는 것을 고려할 필요가 있다.
본 논문은 선형 행렬 부등식 (LMI) 기법을 이용하여, 도립진자 시스템의 안정화 조절 제어 및 추종 제어 특성을 만족하는 다목적 제어기를 선계하기 위하여, 도립진자의 모델을 복수개의 모델을 원소로 가진 폴리토프 모델(polytopic model)로 표현하고, 극점 배치 Η$_2$/Η$_{\infty}$ 제어기를 설계하는 과정을 예시한 것이다. 도립진자의 진폭이 비교적 큰 경우, 하나의 동작점에서 구한 선형 시불변 모델의 오차를 불확실성으로 고려하여 설계한 제어기가 가지기 쉬운 보수성(conservativeness)을 극복하기 위하여, 도립진자 시스템에 대하여 다수의 경사 각도를 선형화의 동작점으로 취하여 복수개의 선형시불변 모델로써 이루어진 하나의 폴리토프 모델(polytopic model)을 구성하였다. 이 모델에 대하여, 볼록 최적화(convex optimization) 알고리즘을 사용하는 LMI 소프트웨어를 사용하여 다목적 성능을 만족하는 제어기를 설계하였다. 폴리토프 모델에 대하여 설계된 제어기로써 제어된 도립 진자는, 비교적 큰 경사 각도의 초기치에 대한 실험에서, 안정하게 연직 위치로 복원되는 제어 효과를 관찰할 수 있었다.
본 논문에서는 시변 지연이 있는 선형 이산 시스템에 비구조화된 불확실성이 존재하는 경우에 대하여 시스템의 안정성을 다룬다. 고려된 시스템은 지연 없는 상태변수와 지연 상태 변수에 대한 시스템 행렬들은 시불변이나 지연시간이 구간범위에서 시변으로 변동하고, 크기에 대한 정보만을 얻을 수 있는 비구조화된 비선형 불확실성이 있는 시스템이다. 기존의 많은 결과들은 시변지연과 비구조화된 불확실성을 동시에 고려하지 못하고 한 가지 요소만 고려하여 연구되었다. 본 논문에서는 이 두 가지 요소를 모두 고려하여 새로운 안정조건을 도출하였고, 한 가지 요소만 고려한 기존 연구 결과와 비교하였다. 새로운 안정조건은 기존의 결과를 포함하는 매우 효과적인 수식으로 제안되며, 이는 복잡한 선형행렬부등식 혹은 리아프노프 방정식 등과 같은 복잡한 수치계산을 요구하지 않는 간단한 부등식이다. 수치예제를 통하여 제안된 안정조건이 기존의 결과들을 포함할 수 있음을 보이고 확장성과 효용성이 우수함을 확인한다.
본 논문에서는 시변 지연 시간이 있는 선형 이산 시스템에 비구조화된 불확실성이 존재하는 경우에 대하여 안정조건을 다룬다. 안정조건은 리아프노프 안정 조건을 기반으로 유도되며, 이 새로운 조건에는 불확실성에 의한 영향이 포함되어 반영된다. 논문에서 고려된 불확실성은 그의 특성을 정확하게 파악할 수 없고, 단지 그 크기만을 알 수 있는 비구조화 형태로 반영된다. 이와 관련된 기존의 결과 대비하면, 안정성 기준을 적용할 수 있는 시스템을 확장할 수 있으며, 기 제안된 안정 조건보다 유연한 것으로 안정성 판정에 있어 더욱 효과적인 결과이다. 제안된 안정 조건들은 간단한 부등식의 형태로 표현되며, 시변 지연에 대한 영향과 불확실성에 대한 영향이 모두 수식에 포함되어 있다. 제안된 안정조건을 기존의 조건들과 비교한 결과를 수치 예제를 통하여 제시하며, 제안된 조건의 효용성과 우수성을 검증한다.
본 논문의 목적은 부등침하를 받는 회전 쉘의 최대 응답과 표준편차와의 관계를 규명하는 것이다. 이를 위해 표준편차에 대한 최대응답의 비(.eta.)및 그 개략값(.eta./sub apr/)를 통계적 수법으로 조사하였다. 또한 탁월차수(predoninant harmonic number)의 함수로 표현되는 .eta./sub apr/을 구하기 위한 식을 제안하였다. 한편 침하는 Fourier급수로 표시하였다. 이때 각 항은 2개의 계수를 포함하게 되는데 하나는 진폭 스펙트럼이고 다른 하나는 위상각이다. 여기서는 위상각은 확률변수로, 진폭은 확정값으로 가정하였다. 해석에서는 .eta., .eta./sub apr/의 특성을 조사하기 위해 2가지 type의 진폭 스펙트럼을 실측데이터를 근거로 설정한 후, 각 type에 대해 100 sample씩의 위상각을 가정하여 사용하였다. .eta.,.eta./sub apr/은 응답의 종류, 쉘의 위치 그리고 진폭 스텍트럼의 type에 상관없이 거의 일정한 값으로 분포하며 그 값은 2.0에서 2.5사이의 값이 된다. 또한 .eta./sub apr/의 값은 .eta.의 값과 거의 비슷하지만 약간 큰 값으로 나타났다. 결론으로 부등침하를 받는 회전 쉘의 최대 응답은 표준편차의 .eta./sub apr/(약 2.5)배 임을 밝히고 있다.
본 논문은 여러개의 복합호우 자료로써 선형계획법에 의한 대표단위도를 유도하는 앨고리즘을 제공한다. 주어진 한 유역에서 종전의 방법은 여러 호우사상에 대해서 각각 단위도를 유도하여 첨두유량 및 시간에 대한 특성치 평균법을 썼다. 본 연구에서 사용한 LP모형은 Mays 등이 제안한 모형을 다음과 같이 수정하였다. 목적 함수는 가중치를 부여한 잔차의 합의 최소화로 설계하였고, Mays 논문에서 실제로는 적용하지 않은 부등호 제약보다 더 적극적인 2점 이동평균에 의한 부등식 제약조건을 두어 하강부의 진동을 제거하였다. 또한 Diskin이 지적한대로 강우 행렬의 구성을 개선하여 행렬의 차원을 줄였다. LP접근법은 대표값을 나타내는 우월성에도 불구하고 기저유출과 손실우량 분리의 정도에 매우 민감하였다. 유효우량 및 직접 유출량 분리를 위해 몇가지 방법을 적용하였으나 뚜렷이 우월한 방법은 없었다. 이것은 유역과 강우의 특성을 고려하여 판단할 문제였다. 본 연구의 앨고리즘을 낙동강 지류 위천에 적용하여 대표단휘도를 유도하였다. 기존의 IHP 성과와 비교할 때, 최적화된 대표단위 유량도의 첨두유량은 상대적으로 작고, 발생시간은 빨라졌으며, 하강부의 진동은 이동 평균법의 제약 조건에 의하여 성공적으로 소거할 수 있었다.
콘크리트가 외기에 노출되면 수분확산으로 인해 콘크리트 내에는 비선형 수분분포를 가진다. 이러한 비선형 수분분포는 부등건조수축을 야기시키고 콘크리트 표면에 수축균열을 일으키게 된다. 수축균열의 발생은 콘크리트 구조물의 내구성과 사용성에 영향을 미치게 되므로 근본적으로 수분확산에 대한 연구가 반드시 요구된다. 본 연구의 목적은 콘크리트 구조물의 수분확산을 지배하는 수분확산계수의 수정 모델식을 제안하는 것으로서 이를 위해 여러 가지 실험결과를 근거로 하여 수치해석을 수행하였다. 콘크리트의 수분확산계수는 재령에 따라 변화하며 특히, 초기재령에서 변화가 크게 나타난다. 본 연구에서 제안한 수분확산계수 모델식은 콘크리트의 습도뿐만 아니라 공극률의 함수로써 재령의 영향을 고려하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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