• Title/Summary/Keyword: 선형단순화

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The Analysis of Nonlinear Hydrologic Phenomenon with Uncertainty (불확실성을 고려한 비선형 수문현상의 해석)

  • Jang, Su Hyung;Kim, Sangdan;Yoon, Yong Nam
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2004.05b
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    • pp.660-665
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    • 2004
  • 본 연구에서는 비선형적인 메커니즘을 갖는 수문현상의 불확실성을 해석하고자 하는 목적으로 새로운 개념의 지배방정식이 유도된다. 제안된 모형의 불확실성은 토양 특성치의 공간적 변동성에 기인하고 있는 것으로 가정하여, 유도된 방정식은 Fokker-Planckl 방정식의 형태를 가지고 있다. 실제 유역단위에서 토양 내 수분 흐름의 연직방향 흐름을 모의하기 위해 미소단위에서 유도된 Richards 방정식은 토양의 공간적 변동성으로 말미암아 불확실한 매개변수를 갖는 비선형 추계학적 편미분방정식의 형태를 갖게 된다. 이는 먼지 수직 방향적분을 통하여 단순화된 비선형 추계학적 상미분방정식으로 전환되고, 이렇게 전환된 비선형 추계학적 상미분방정식은 다시 추계학적 Liouville 방정식을 이용하여 선형 추계학적 편미분방정식으로 전환되어진다. 최종적으로 cumulant 급수방법을 이용하여 상기 방정식을 선형 결정론적 편미분방정식으로 전환시킴으로써, 강우 시 토양 내 수분 침투현상을 모형화할 경우 유역단위에서 토양의 공간적 변동성을 설명할 수 있는 지배방정식을 유도할 수 있다.

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A Study on The Improvement of Douglas-Peucker's Polyline Simplification Algorithm (Douglas-Peucker 단순화 알고리듬 개선에 관한 연구)

  • 황철수
    • Journal of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry and Cartography
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    • v.17 no.2
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    • pp.117-128
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    • 1999
  • A Simple tree-structured line simplification method, which exactly follows the Douglas-Peucker algorithm, has a strength for its simplification index to be involved into the hierarchical data structures. However, the hierarchy of simplification index, which is the core in a simple tree method, may not be always guaranteed. It is validated that the local property of line features in such global approaches as Douglas-Peucker algorithm is apt to be neglected and the construction of hierarchy with no thought of locality may entangle the hierarchy. This study designed a new approach, CALS(Convex hull Applied Line Simplification), a) to search critical points of line feature with convex hull search technique, b) to construct the hierarchical data structure based on these critical points, c) to simplify the line feature using multiple trees. CALS improved the spatial accuracy as compared with a simple tree method. Especially CALS was excellent in case of line features having the great extent of sinuosity.

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Two-Dimensional Analysis of Convection-Dispersion Using Numerical Schme (수치기법을 이용한 확산 - 이송의 2차원 분석)

  • 신응배;서승원
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 1987.07a
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    • pp.201-214
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    • 1987
  • 하천에서 종, 횡방향이 고려된 확산-이송 현상을 수치기법인 유한요소법을 이용하여 2차원으로 해석하였다. 유한요소법으로는 Galerkin의 가중잔차 방법을 수십에 대해 적분을 취한 연속, 운동량 및 확산-이송방정식에 적용하였고, 선형보간함수와 선형삼각형요소가 이용되었다. 모형의 타당성을 입증하기 위해 단순화된 1차원 수로에서 수차례 검정한 결과 정확해와 거의 일치하는 만족할만한 결과가 도출되었다. 개발된 모형의 실험이 2차원수로에서 행하여져 지류의 유입에 따른 확산-이송현상이 모의되었으며, 실험적용은 개발사업후의 한강본류 9km 구간에 적용되어 탄천과 중량천의 지천 영향을 받는 오염 농도가 2차원적으로 도시되었다.

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Seismic Effect of LRB Base Isolator on Bridges (LRB 기초분리장치의 교량 내진효과)

  • Hwang, Eui Seung
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.13 no.5
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    • pp.13-18
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    • 1993
  • The purpose of this study is to analyze the seismic effects of Lead Rubber Bearing base isolators on bridges. Base isolation is the tool to minimize the effect of earthquake before the seismic force is transfered to the structure. Currently, many structures including the buildings, power plants, and bridges, were built and planned with base isolation method. The simple model is developed for bridges with Lead Rubber Bearings. Equations of motion are solved by Newmark ${\beta}$ method. Springs representing the base isolators are assumed as bilinear springs and piers are modeled as nonlinear springs implementing Q-HYST model. Analysis is performed for the selected bridge. El Centro (N-S) earthquake(1940) is used. Deck displacement, pier ductility and pier shear force are calculated for the various Lead Rubber Bearings.

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Seismic Behavior and Performance Assesment of a One-story Building with a Flexible Diaphragm (유연한 지붕으로 된 단층 구조물의 지진 거동과 성능 분석)

  • ;;Donald W. White
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.16 no.4
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    • pp.377-386
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    • 2003
  • The proposed simplified MDOF model is applied to a half-scale single-story reinforced masonry test building with a single diagonally-sheathed diaphragm. Comparisons of analytical studies to experimental tests can be valuable for understanding the seismic response of these types of buildings and for determining the qualities and limitations of the simplified models. A model calibration process is performed in this paper to determine the required structural properties based on the elastic and inelastic test responses for test building. This approach is necessary since established methods to determine the in-plane and out-of-plane stiffness, strength, and hysteresis do not exist.

Design of RBF-based Polynomial Neural Network And Optimization (방사형 기저 함수 기반 다항식 뉴럴네트워크 설계 및 최적화)

  • Kim, Ki-Sang;Jin, Yong-Ha;Oh, Sung-Kwun
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2009.07a
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    • pp.1863_1864
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    • 2009
  • 본 연구에서는 복잡한 비선형 모델링 방법인 RBF 뉴럴 네트워크(Radial Basis Function Neural Network)와 PNN(Polynomial Neural Network)을 접목한 새로운 형태의 Radial Basis Function Polynomial Neural Network(RPNN)를 제안한다. RBF 뉴럴 네트워크는 빠른 학습 시간, 일반화 그리고 단순화의 특징으로 비선형 시스템 모델링 등에 적용되고 있으며, PNN은 생성된 노드들 중에서 우수한 결과값을 가진 노드들을 선택함으로써 모델의 근사화 및 일반화에 탁월한 효과를 가진 비선형 모델링 방법이다. 제안된 RPNN모델의 기본적인 구조는 PNN의 형태를 이루고 있으며, 각각의 노드는 RBF 뉴럴 네트워크로 구성하였다. 사용된 RBF 뉴럴 네트워크에서의 커널 함수로는 FCM 클러스터링을 사용하였으며, 각 노드의 후반부는 다항식 구조로 표현하였다. 또한 입력개수, 입력변수, 클러스터의 개수를 PSO알고리즘(Particle Swarm Optimization)을 사용하여 최적화 시켰다. 제안한 모델의 적용 및 유용성을 비교 평가하기 위하여 비선형 데이터를 이용하여 그 우수성을 보인다.

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Design of RBF-based Polynomial Neural Network (방사형 기저 함수 기반 다항식 뉴럴네트워크 설계)

  • Kim, Ki-Sang;Jin, Yong-Ha;Oh, Sung-Kwun;Kim, Hyun-Ki
    • Proceedings of the IEEK Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.261-263
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    • 2009
  • 본 연구에서는 복잡한 비선형 모델링 방법인 RBF 뉴럴 네트워크(Radial Basis Function Neural Network)와 PNN(Polynomial Neural Network)을 접목한 새로운 형태의 Radial Basis Function Polynomial Neural Network(RPNN)를 제안한다. RBF 뉴럴 네트워크는 빠른 학습 시간, 일반화 그리고 단순화의 특징으로 비선형 시스템 모델링 등에 적용되고 있으며, PNN은 생성된 노드들 중에서 우수한 결과값을 가진 노드들을 선택함으로써 모델의 근사화 및 일반화에 탁월한 효과를 가진 비선형 모델링 방법이다. 제안된 RPNN모델의 기본적인 구조는 PNN의 형태를 이루고 있으며, 각각의 노드는 RBF 뉴럴 네트워크로 구성하였다. 사용된 RBF 뉴럴 네트워크에서의 커널 함수로는 FCM 클러스터링을 사용하였으며, 각 노드의 후반부는 다항식 구조로 표현하였다. 또한 각 노드의 후반부 파라미터들은 최소자승법을 이용하여 최적화 하였다. 제안한 모델의 적용 및 유용성을 비교 평가하기 위하여 비선형 데이터를 이용하여 그 우수성을 보인다.

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A New Approach to Control of Nonminimum-phase Nonlinear Systems (비최소위상 비선형 시스템의 새로운 제어 방법)

  • Lee, Ju-Il;Song, Eun-Han;Ha, In-Joong
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2002.07d
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    • pp.2188-2191
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    • 2002
  • MIMO 비최소위상 시스템에 대한 입출력 선형화 제어에 대해서 새로운 접근 방식을 제안한다. 처음에 몇가지 조건 하에서 비선형 궤환과 상태 변환을 하고 또한 magnitude & time scaling을 해서 일반적인 비선형 시스템을 특이 섭동 시스템으로 변환할 수 있다는 것을 보였다. 특히 제안된 방법에 의하여 변환된 특이 섭동 시스템에서 숨겨진 동적 특성이 fast subsystem의 역할을 하게 된다. 그 다음에는 잘 알려진 composite control 기법을 적용하여 시스템이 거의 선형적이고 비간섭적인 I/O 동적 특성을 갖게 하고 내부 상태가 안정화되도록 한다. 기존의 방식 보다 제안된 제어 방법의 가장 큰 이점은 적용될 수 있는 비최소위상 시스템의 범위를 보다 넓히게 되었다는 것이다. 게다가 특이 섭동 방법은 제어기 설계 과정을 단순화시켜 제어기 구현에 있어서 계산 시간을 단축시킨다.

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On the Use of Modal Derivatives for Reduced Order Modeling of a Geometrically Nonlinear Beam (모드 미분을 이용한 기하비선형 보의 축소 모델)

  • Jeong, Yong-Min;Kim, Jun-Sik
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.30 no.4
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    • pp.329-334
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    • 2017
  • The structures, which are made up with the huge number of degrees-of-freedom and the assembly of substructures, have a great complexity. In order to increase the computational efficiency, the analysis models have to be simplified. Many substructuring techniques have been developed to simplify large-scale engineering problems. The techniques are very powerful for solving nonlinear problems which require many iterative calculations. In this paper, a modal derivatives-based model order reduction method, which is able to capture the stretching-bending coupling behavior in geometrically nonlinear systems, is adopted and investigated for its performance evaluation. The quadratic terms in nonlinear beam theory, such as Green-Lagrange strains, can be explained by the modal derivatives. They can be obtained by taking the modal directional derivatives of eigenmodes and form the second order terms of modal reduction basis. The method proposed is then applied to a co-rotational finite element formulation that is well-suited for geometrically nonlinear problems. Numerical results reveal that the end-shortening effect is very important, in which a conventional modal reduction method does not work unless the full model is used. It is demonstrated that the modal derivative approach yields the best compromised result and is very promising for substructuring large-scale geometrically nonlinear problems.