• 제목/요약/키워드: 선형 시간

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위계적 선형, 비선형 모형을 적용한 청소년기 주관적 건강평가 변화에 대한 체육시간활동에 종단적 영향 분석 (Analyzing longitudinal effect of physical education activity on adolescent self-rated health evaluation changes using hierarchical linear and nonlinear models)

  • 김세형
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제27권4호
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    • pp.1013-1025
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    • 2016
  • 이 연구는 청소년 남녀학생의 주관적 건강평가가 시간에 따라 어떠한 변화를 보이는지, 또한 그러한 변화에 대해 남녀학생의 체육시간활동이 어떠한 영향을 미치는지 검증하는데 목적이 있다. 한국아동 청소년패널조사 (KCYPS)에서 공개되는 중학교 1학년 5차년도 (2010년부터 2014년) 종단자료를 수집하여 위계적 선형, 비선형 모형 (HLM)을 적용하였다. HLM 6.08 프로그램을 사용하였으며, 유의수준은 5%로 설정하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 위계적 선형모형으로 추정한 결과를 보면, 남학생은 2010년부터 2014년까지 주관적 건강평가지수가 증가하였고, 여학생은 감소하였다. 둘째, 위계적 비선형 모형으로 추정한 결과를 보면, 남학생의 경우는 주관적 건강평가 지수가 증가하다가 고등학교 1학년이 되면서 감소하는 변화 형태를 보였다. 셋째, 여학생의 경우는 주관적 건강평가지수가 증가하다가 중학교 3학년이 되면서 감소하는 변화 형태를 보였다. 넷째, 남학생의 경우는 고등학교 1학년 시기에 적극적인 체육시간 활동은 주관적 건강평가에 정적 (positive)으로 유의한 영향을 준다. 다섯째, 여학생의 경우는 중학교 1학년 시기에 적극적인 체육시간활동은 주관적 건강평가에 부적 (negative)으로 유의한 영향을 준다. 이 연구를 토대로 위계적 선형, 비선형모형을 적용하여 청소년 건강과 체육에 관련된 연구가 지속되길 기대한다.

교량의 지진해석에서 단순해석의 효과 (Effect of Simplified Methods in Seismic Analysis of Bridges)

  • 최은수
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제14권6호
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    • pp.729-734
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    • 2002
  • 본 연구에서는 스틸베어링을 가진 교량의 단순해석의 효과를 상부구조의 충돌의 유무에 따라 점검하였다. 교량의 지진해석에서는 비선형 시간이력해석이 일반적으로 사용되지만, AASHTO 등을 포함해서 많은 시방서는 단순해석법을 제시하고 있다. 그러나 AASHTO에서는 충돌에 대한 언급이 없고, 이로 인하여 단순해석의 결과가 비선형 시간이력해석과 차이가 있을 수 있음을 알 수 있다. 그래서 본 연구에서 다경간 단순지지 교량과 다경간 연속 고량, 두 형태의 교량에 대하여 비선형 모델을 개발하고, 이들을 단순해석에 적합하게 선형 모델로 수정하였다. 그리하여 비선형 시간이력해석과 단순 선형해석들의 결과를 비교 검토하였다. 이를 통해서, 단순 선형해석에 있어서 충돌 또는 접촉을 고려하는 것이 비선형 시간이력해석 결과와 가장 근접함을 알 수 있었다.

신경회로망 기반 비선형 다변수 자기동조 PID 제어기의 설계 (Design of a nonlinear Multivariable Self-Tuning PID Controller based on neural network)

  • 조원철
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제44권6호
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    • pp.1-10
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    • 2007
  • 본 논문에서는 비선형 다변수 시스템에 적응할 수 있는 신경회로망을 이용한 PID 구조를 갖는 직접 다변수 자기동조 제어기를 제안한다. 제어기에 적용되는 플랜트는 잡음, 시간지연과 상호결합항이 존재하며 파라미터가 변하는 비선형 다변수 시스템이다. 비선형 다변수 시스템은 선형부분과 비선형부분으로 분리한 형태로 구성되며, 선형제어기는 외부환경 변화에 적응할 수 있는 PID 제어기 특성을 가진 자기동조 PID 제어기 이다. 선형부분의 제어기 파라미터는 순환최소자승법으로 직접 추정하고 비선형 부분의 파라미터는 신경회로망으로 추정한다. 그리고 각 부분에서 추정한 파라미터를 합한 후 비선형 다변수 일반화 자기동조 제어기의 제어법칙에 적용한다. 제어 알고리듬의 타당성을 확인하기 위해 시간 지연이 있고 일정한 시간이 경과한 후 시스템의 파라미터가 변하는 비선형 다변수 시스템에 대해 컴퓨터 시뮬레이션을 하였다. 또한 기존의 신경회로망을 이용한 직접 다변수 적응 제어기에 비해 효과적이다.

Boussinesq 방정식을 이용한 지진해일 전파모형 (Tsunami Propagation Model Using Boussinesq Equation)

  • 송민종;하태민;조용식
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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    • pp.57-57
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    • 2011
  • 지진해일은 진행속도가 빠르고 파장이 길며 파형의 변화 없이 먼 거리를 진행 할 수 있어 주변지역은 물론 멀리 떨어진 지역에도 심한 범람피해를 야기시킨다. 지진해일의 일반적인 특징으로 장파와 단파가 합성되어 있고 먼 거리를 전파할 경우 분산효과의 역할이 중요하게 된다. 특히 우리나라의 동해안에 영향을 주는 지진해일은 단주기파 성분이 강하고 파장에 비해 먼 거리를 전파하기에 분산을 고려하는 선형 Boussinesq 방정식을 지배방정식으로 사용하는 것이 바람직하다. 하지만 지금까지의 지진해일 전파모의를 위한 모형은 선형 Boussinesq 방정식의 복잡한 계산과 계산시간이 길다는 단점 때문에 선형 천수방정식을 지배방정식으로 사용하고 분산효과는 수치분산을 이용하여 고려해왔다. 지진해일 해석 시 일반적으로 사용되어 오던 기존의 leap-frog 유한차분 모형(Imamura et al., 1988; 조용식, 1996)은 지배방정식으로 선형 천수방정식을 사용하고 파의 분산효과는 수치분산을 이용하여 고려하므로 정해진 시간 간격에 대해 수심에 따라 격자 간격을 적절히 선택해야 하는데 수심이 복잡하게 변하는 경우 격자간격 조정이 불가능하여 분산효과를 정도 높게 고려할 수 없다. 이 문제점을 해결하기 위하여 윤성범 등(2004)은 파동방정식의 인위적인 분산항을 이용하여 Boussinesq 방정식의 분산효과를 고려할 수 있는 능동적인 분산보정기법을 제안하였고 Cho et al.(2007)는 일정한 수심에서 수치적인 분산오차가 Boussinesq 방정식의 물리적인 분산항을 대체하도록 수심, 격자 간격 및 계산 시간 간격 사이의 관계식을 유도하고 Boussinesq 방정식의 분산항과 일치하는 수치분산을 이용하여 실용적인 분산보정기법을 개발하였다. 이에 Ahn(2010)은 현재 컴퓨터의 계산 능력이 향상되어 선형 Boussinesq 방정식을 직접 차분하여 계산하는데 무리가 없다고 판단하여 선형 Boussinesq 방정식을 직접 차분한 모형을 개발하였다. 본 연구에서는 기존의 원해 지진해일 전파모의에 이용되어왔던 선형 천수방정식에 수치분산을 고려한 모형 대신 선형 Boussinesq 방정식의 유한차분 모형을 제안하였으며 기존의 선형 Boussinesq 방정식 모형의 격자와 수심간의 제약을 없애기 위해 차분 기법을 달리 한 2차 정확도의 유한차분 모형을 제안하였다. 검증을 위하여 선형 Boussinesq 방정식의 해석해(Carrier, 1991)와 비교하였다.

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비선형 불확실성 시간지연 시스템의 퍼지 견실 $H^{\infty}$제어기 설계 (Fuzzy Robust$H^{\infty}$ Controller Design of Nonlinear Uncertain Time Delay Systems)

  • 김종해;이형호;박홍배
    • 전자공학회논문지S
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    • 제36S권5호
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    • pp.30-41
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    • 1999
  • 본 논문에서는 연속시간과 이산시간에서 파라미터 불확실성과 시간지연을 가지는 비선형시스템에 대한 퍼지 견실 H∞ 제어기 설계방법을 제시한다. 비선형시스템은 변형한 T-S(Takagi- Sugeno) 퍼지모델을 사용하여 나타내고, 퍼지제어는 PDC(parallel distributed compensation) 개념을 이용한다. 또한 Lyapunov 접근방법을 이용하여 불확실성, 외란과 시간지연을 가지는 변형한 T-S 퍼지모델의 H∞ 노옴 한계를 가지는 자승적 안정성을 언급하고, LMI(linear matrix inequality) 기법을 이용하여 퍼지 견실 H∞ 제어기의 존재 조건과 제어기 설계방법을 제시한다. 그러므로 제시한 기법은 구하여진 충분조건을 만족하는 해를 찾음과 동시에 제어기를 한번에 설계할 수 있다. 마지막으로 예제를 통하여 제시한 방법의 타당성을 확인한다.

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이산시간 비선형 상호결합 시스템을 위한 지능형 분산 관측기 설계 (Intelligent Decentralized Observer Design for Discrete-Time Nonlinear Interconnected Systems)

  • 구근범
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제27권1호
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    • pp.15-21
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    • 2017
  • 본 논문은 이산시간 비선형 상호결합 시스템에 대한 지능형 분산 관측기 설계 기법을 제안한다. 여기서, 비선형 상호결합 시스템은 미지의 상호결합을 갖는다고 가정한다. 설계하는 지능형 분산 관측기 설계를 위한 문제를 설정하고, 문제를 해결할 수 있도록, 성능함수를 정의한다. 정의된 성능함수를 기반으로, 지능형 분산 관측기 설계 문제를 해결할 수 있는 충분조건을 구하고, 이를 선형 행렬 부등식의 형태로 나타낸다. 마지막으로 모의실험을 통해 제안된 지능형 분산 관측 기법의 성능을 확인한다.

케이블로 지지된 PC뼈대의 시간의존적 비선형 해석 (Time-Dependent Nonlinear Analysis of Cable-Supported Prestressed Concrete Frames)

  • 이재석;강영진
    • 대한토목학회논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.33-47
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    • 1992
  • 본 논문에서는 케이블로 지지된 프리스트레스트 콘크리트(PC) 뼈대의 시공중의 각 단계를 고려하고 콘크리트와 PC 강재, 케이블 재료의 시간의존적 특성 및 재료의 비선형성과 케이블의 색 및 구조물의 처짐에 의한 기하학적 비선형성도 고려하는 해석방법을 제시했다. 구조물의 비선형거동을 해석하기 위한 운동방정식은 Updated Lagrangian 방식을 이용하여 유도하고 시간의존적인 거동올 해석하기 위해서 시간영역을 시간단계로 나누어 순차적으로 적분했다. 시공중의 각 단계를 표현하기 위해 계속적인 구조계의 변화를 고려했다. 본 논문에서 제시한 해석방법에 근거하여 컴퓨터 프로그램 CFRAME을 개발하고 예제들을 통하여 해석방법의 정당성을 보였다.

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시변 시간 지연을 포함하는 선형 뉴트럴 시스템의 관측기 설계 (Observer Design for Linear Neutral Systems with Time-Varying Delays)

  • 송민국;주영훈;박진배
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.483-487
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    • 2007
  • 본 논문은 시변 시간 지연을 가지는 선형 뉴트럴 시스템에 관한 관측기 설계 및 안정도 해석에 관해서 논의한다. 시변 시간 지연을 가지는 선형 뉴트럴 시스템의 안정도를 판별하기 위하여 Lyapunov-Krasovskii의 이론을 도입한다. 오차 상태 방정식의 안정도 조건으로 시간 변동 시간 지연에 종속적인 충분조건을 제시한다. 선형 행렬 부등식의 해를 이용하여 관측기의 이득 값을 설계하며, 설계된 관측기를 이용하여 오차 상태 방정식의 안정도를 판별한다. 본 논문의 결과는 Luenberger가 제안했던 관측기의 일반적인 결과를 나타냄을 확인한다. 모의실험을 통해 제안된 이론을 입증한다.

RMESH구조에서 unaligned 선형 사진트리의 alignment를 위한 상수시간 알고리즘 (Constant Time Algorithm for Alignment of Unaligned Linear Quadtrees on RMESH)

  • 김경훈;우진운
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제31권1_2호
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    • pp.10-18
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    • 2004
  • 계층적 자료구조인 사진트리는 이진 영상을 표현하는데 매우 중요한 자료구조이다. 사진트리를 메모리에 저장하는 방법 중 선형사진트리 표현 방법은 다른 표현 방법과 비교할 때 저장 공간을 매우 효율적으로 절약할 수 있는 이점이 있기 때문에 사진트리와 관련된 연산의 수행을 위해 선형 사진트리를 사용하는 효율적인 알고리즘 개발에 맡은 연구가 진행되어 왔다. Unaligned 선형 사진트리의 연산은 기준점이 서로 다른 선형 사진트리들 사이의 연산으로 선형 이동이나 회전시킨 영상을 효율적으로 처리할 수 있으며, 선형 사진트리의 alignment를 필요로 한다. 본 논문에서는 RMESH(Reconfigurable MESH) 구조에서 3-차원 $n{\pm}n{\pm}n$ 프로세서를 사용하여 unaligned 선형 사진트리의 alignment를 효율적으로 수행하는 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 $n{\pm}n{\pm}n$ RMESH의 계층구조에서 선형 사진트리의 위치코드들을 효율적으로 전송할 수 있는 기본적인 연산들을 이용함으로써 상수 시간의 시간 복잡도를 갖는다.

선형 사진트리의 선형이동을 위한 상수시간 RMESH 알고리즘 (Constant Time RMESH Algorithm for Linear Translation of Linear Quadtrees)

  • 김경훈;우진운
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제10A권3호
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    • pp.207-214
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    • 2003
  • 계층적 자료구조인 사진트리는 이진 영상을 표현하는데 매우 중요한 자료구조이다. 사진트리를 메모리에 저장하는 방법 중 선형사진트리 표현 방법은 다른 표현 방법과 비교할 때 저장 공간을 매우 효율적으로 절약할 수 있는 이점이 있기 때문에 사진트리와 관련된 연산의 수행을 위해 선형 사진트리를 사용하는 효율적인 알고리즘 개발에 많은 연구가 진행되어 왔다. 선형이동은 영상을 주어진 거리만큼 이동시키는 연산으로, 영상 처리의 응용에서 중요하게 사용되는 연산에 속한다. 본 논문에서는 RMESH (Reconfigurable MESH) 구조에서 3-차원 n${\times}$n${\times}$n 프로세서를 사용하여 선형 사진트리로 표현된 이진 영상의 선형 이동을 수행하는 효율적인 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘은 n${\times}$n${\times}$n RMESH의 계층구조에서 선형 사진트리의 위치코드들을 효율적으로 전송할 수 있는 기본적인 연산들을 이용함으로써 상수 시간의 시간 복잡도를 갖는다.