• Title/Summary/Keyword: 역수 알고리즘

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Different Approaches of Introducing the Division Algorithm of Fractions: Comparison of Mathematics Textbooks of North Korea, South Korea, China, and Japan (분수 나눗셈 알고리즘 도입 방법 연구: 남북한, 중국, 일본의 초등학교 수학 교과서의 내용 비교를 중심으로)

  • Yim, Jae-Hoon;Kim, Soo-Mi;Park, Kyo-Sik
    • School Mathematics
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    • v.7 no.2
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    • pp.103-121
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    • 2005
  • This article compares and analyzes mathematics textbooks of North Korea, South Korea, China and Japan and draws meaningful ways for introducing the division algorithm of fractions. The analysis is based on the five contexts: 'measurement division', 'determination of a unit rate', 'reduction of the quantities in the same measure', 'division as the inverse of multiplication or Cartesian product', 'analogy with multiplication algorithm of fractions'. The main focus of the analysis is what context is used to introduce the algorithm and how much it can appeal to students. This analysis supports that there is a few differences of introducing methods the division algorithm of fractions among those countries and more meaningful way can be considered than ours. It finally suggests that we teach the algorithm in a way which can have students easily see the reason of multiplying the reciprocal of a divisor when they divide with fractions. For this, we need to teach the meaning of a reciprocal of fraction and consider to use the context of determination of a unit rate.

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Design of Inverse Square Root Unit Using 2-Stage Pipeline Architecture (2-Stage Pipeline 구조를 이용한 역제곱근 연산기의 설계)

  • Kim, Jung-Hoon;Kim, Ki-Chul
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2007.10b
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    • pp.198-201
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    • 2007
  • 본 논문에서는 변형된 Newton-Raphson 알고리즘과 LUT(Look Up Table)를 사용하는 역제곱근 연산기를 제안한다. Newton-Raphson 부동소수점 역수 알고리즘은 일정한 횟수의 곱셈을 반복하여 역수 제곱근을 계산하는 방식이다. 변형된 Newton-Raphson 알고리즘은 하드웨어 구현에 적합하도록 변환되었으며, LUT는 오차를 줄이기 위해 개선되었다. 제안된 연산기는 LUT의 크기를 최소화하고, 순환적인 구조가 아닌 2-stage pipeline 구조를 가진다. 또한 IEEE-754 부동소수점 표준을 기초로 하는 24-bit 데이터 형식을 사용해 면적과 속도 향상에 유리하여 휴대용 기기의 멀티미디어 분야의 응용에 적합하다. 본 역제곱근 연산기는 소수점 이하 8-bit의 정확도를 가지며 VHDL을 이용하여 설계되었다. 그 크기는 $0.18{\mu}m$ CMOS 공정에서 약 4,000 gate의 크기를 보였으며 150MHz에서 동작이 가능하다.

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Implementation of a pipelined Scalar Multiplier using Extended Euclid Algorithm for Elliptic Curve Cryptography(ECC) (확장 유클리드 알고리즘을 이용한 파이프라인 구조의 타원곡선 암호용 스칼라 곱셈기 구현)

  • 김종만;김영필;정용진
    • Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
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    • v.11 no.5
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    • pp.17-30
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    • 2001
  • In this paper, we implemented a scalar multiplier needed at an elliptic curve cryptosystem over standard basis in $GF(2^{163})$. The scalar multiplier consists of a radix-16 finite field serial multiplier and a finite field inverter with some control logics. The main contribution is to develop a new fast finite field inverter, which made it possible to avoid time consuming iterations of finite field multiplication. We used an algorithmic transformation technique to obtain a data-independent computational structure of the Extended Euclid GCD algorithm. The finite field multiplier and inverter shown in this paper have regular structure so that they can be easily extended to larger word size. Moreover they can achieve 100% throughput using the pipelining. Our new scalar multiplier is synthesized using Hyundai Electronics 0.6$\mu\textrm{m}$ CMOS library, and maximum operating frequency is estimated about 140MHz. The resulting data processing performance is 64Kbps, that is it takes 2.53ms to process a 163-bit data frame. We assure that this performance is enough to be used for digital signature, encryption & decryption and key exchange in real time embedded-processor environments.

An Analysis on Processes of Justifying the Standard Fraction Division Algorithms in Korean Elementary Mathematics Textbooks (우리나라 초등학교 수학 교과서에서의 분수 나눗셈 알고리즘 정당화 과정 분석)

  • Park, Kyo Sik
    • Journal of Elementary Mathematics Education in Korea
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    • v.18 no.1
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    • pp.105-122
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    • 2014
  • In this paper, fraction division algorithms in Korean elementary mathematics textbooks are analyzed as a part of the groundwork to improve teaching methods for fraction division algorithms. There are seemingly six fraction division algorithms in ${\ll}Math\;5-2{\gg}$, ${\ll}Math\;6-1{\gg}$ textbooks according to the 2006 curriculum. Four of them are standard algorithms which show the multiplication by the reciprocal of the divisors modally. Two non-standard algorithms are independent algorithms, and they have weakness in that the integration to the algorithms 8 is not easy. There is a need to reconsider the introduction of the algorithm 4 in that it is difficult to think algorithm 4 is more efficient than algorithm 3. Because (natural number)${\div}$(natural number)=(natural number)${\times}$(the reciprocal of a natural number) is dealt with in algorithm 2, it can be considered to change algorithm 7 to algorithm 2 alike. In textbooks, by converting fraction division expressions into fraction multiplication expressions through indirect methods, the principles of calculation which guarantee the algorithms are explained. Method of using the transitivity, method of using the models such as number bars or rectangles, method of using the equivalence are those. Direct conversion from fraction division expression to fraction multiplication expression by handling the expression is possible, too, but this is beyond the scope of the curriculum. In textbook, when dealing with (natural number)${\div}$(proper fraction) and converting natural numbers to improper fractions, converting natural numbers to proper fractions is used, but it has been never treated officially.

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Double Precision Integer Divider Using Multiplier (곱셈기를 사용한 배정도 정수 나눗셈기)

  • Song, Hong-Bok;Cho, Gyeong-Yeon
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.14 no.3
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    • pp.637-647
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    • 2010
  • This paper suggested an algorithm that uses a multiplier, 'w bit $\times$ w bit = 2w bit', to process $\frac{N}{D}$ integer division of 2w bit integer N and w bit integer D. An algorithm suggested of the research, when the divisor D is '$D=0.d{\times}2^L$, 0.5 < 0.d < 1.0', approximate value of $\frac{1}{D}$, '$1.g{\times}2^{-L}$', which satisfies '$0.d{\times}1.g=1+e$, e < $2^{-w}$', is defined as over reciprocal number and the dividend N is segmented in small word more than 'w-3' bit, and partial quotient is calculated by multiplying over reciprocal number in each segmented word, and quotient of double precision integer division is evaluated with sum of partial quotient. The algorithm suggested in this paper doesn't require additional correction, because it can calculate correct reciprocal number. In addition, this algorithm uses only multiplier, so additional hardware for division is not required to implement microprocessor. Also, it shows faster speed than the conventional SRT algorithm. In conclusion, results from this study could be used widely for implementation SOC(System on Chip) and etc. which has been restricted to microprocessor and size of the hardware.

A Study of High Resolution TDE using MCC (MCC를 이용한 TDE 분해능 향상에 관한 연구)

  • Song Do-Hoon;Cha Kyung-Hwan;Lee Chai-Bong;Kim Chun-Duck
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • spring
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    • pp.113-116
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    • 1999
  • 신호 대 잡음비가 낮은 환경에서 센서 어레이에 입사된 입력 신호 사이의 지연시간 추정(Time Delay Estimation, 이하 TDE)은 높은 분해능이 요구된다. 본 연구에서는 높은 분해능의 TDE를 구하기 위해 상호상관함수(Cross-Correlation)에 평균 차 함수(Average Magnitude Difference function, AMDF)의 역수를 가중한 MCC (Modified Cross-Correlation)알고리즘을 제안한다. 모의신호를 사용한 수치 시뮬레이션 실험으로 종래의 AMDF, Cross-Correlation 알고리즘과 본 연구에서 제안한 MCC 알고리즘의 분해능을 비교 분석하였다 각 알고리즘의 TDE 결과에 대해 STFT(Short Time fourier Transform)에 의한 시간 주파수 해석을 한 결과 MCC알고리즘을 사용하여 TDE 분해능이 향상되었음을 보고한다.

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GIS-based Water Pollution Analysis (GIS기반의 오폐수 분석에 관한 연구)

  • Lee, Chol-Young;Kim, Kye-Hyun;Park, Tae-Og
    • 한국공간정보시스템학회:학술대회논문집
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    • 2007.06a
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    • pp.111-116
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    • 2007
  • 현재 한강수계를 제외한 3대강 수계에서 수질오염총량관리제도가 의무제로써 시행되고 있다. 그러나 과학적 타당성과 외국의 성공사례들로 하여금 한강수계에 대해서도 수질오염총량제도를 의무제화 하려는 시도가 추진되고 있고 있는 실정이다. 이 제도가 한강수계에도 도입된다면, 한강권역에 포함되는 모든 지자체는 해당 유역에서 하천으로 유입되는 배출부하량을 할당받은 할당부하량 이하로 관리하여야만 정해진 유역의 목표수질을 달성할 수 있으며, 배출부하량 관리를 계획한데로 이행하지 못한 지자체는 범칙금 내지는 행정제재를 받게 된다. 따라서 체계적이고 과학적인 모니터링 및 분석 수단이 필요하다. 이 연구는 환경부 고시 한강기술지침에 의거하여 GIS를 이용하여 인천일대의 오폐수 발생부하량 및 배출부하량을 제시하고 과학적인 오염물질 삭감방안을 모색하는 것을 목적으로 진행되었다. 생활계, 산업계, 축산계, 양식계의 4 가지로 분류된 점오염원과 토지 이용 분류에 따른 비점오염원에 대한 각각의 발생부하량을 GIS를 통해 산정하고, 모든 오염원별로 처리경로를 고려하고 처리시설별, 방법별 삭감 효율을 반영하여 배출부하량을 산정하여 GIS상에서 제시하고 분석하였다. 인천일대는 인근지역에 비해 인구밀도가 높고 산업단지가 발달하여 생활계와 산업계 오염원에 의한 발생부하량 및 배출부하량이 많았으며, 특정 오염물에 대해서는 삭감 계획이 필요함을 확인할 수 있었다. 따라서 수질오염총량관리제도에 대비하고 실제 수질 개선을 위하여 본 연구의 결과를 바탕으로 수질관리를 위한 시스템의 보완 및 삭감계획의 수립에 관한 연구가 필요하다.알 수 있었다. 이상의 결과를 토대로 기존 압출추출방법과 초임계 추출 방법을 비교한 결과 $\gamma$-토코페롤의 농도가 1.3${\~}$1.6배 증가함을 확인할 수 있었다.게 상관성이 있어 앞으로 심도 있는 연구가 더욱 필요하다.qrt{F}}}{\pm}e_0$)에서 단정도실수 및 배정도실수의 역수 제곱근 계산에 필요한 평균 곱셈 횟수를 계산한다 이들 평균 곱셈 횟수를 종래 알고리즘과 비교하여 본 논문에서 제안한 알고리즘의 우수성을 증명한다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 오차가 일정한 값보다 작아질 때까지만 반복하므로 역수 제곱근 계산기의 성능을 높일 수 있다. 또한 최적의 근사 역수 제곱근 테이블을 구성할 수 있다. 본 논문의 연구 결과는 디지털 신호처리, 컴퓨터 그라픽스, 멀티미디어, 과학 기술 연산 등 부동소수점 계산기가 사용되는 분야에서 폭 넓게 사용될 수 있다.>16$\%$>0$\%$ 순으로 좋게 평가되었다. 결론적으로 감농축액의 첨가는 당과 탄닌성분을 함유함으로써 인절미의 노화를 지연시키고 저장성을 높이는데 효과가 있는 것으로 생각된다. 또한 인절미를 제조할 때 찹쌀가루에 8$\%$의 감농축액을 첨가하는 것이 감인절미의 색, 향, 단맛, 씹힘성이 적당하고 쓴맛과 떫은맛은 약하게 느끼면서 촉촉한 정도와 부드러운 정도는 강하게 느낄수 있어서 전반적인 기호도에서 가장 적절한 방법으로 사료된다.비위생 점수가 유의적으로 높은 점수를 나타내었다. 조리종사자의 위생지식 점수와 위생관리

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An Efficient Algorithm for Computing Multiplicative Inverses in GF($2^m$) Using Optimal Normal Bases (최적 정규기저를 이용한 효율적인 역수연산 알고리즘에 관한 연구)

  • 윤석웅;유형선
    • The Journal of Society for e-Business Studies
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    • v.8 no.1
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    • pp.113-119
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    • 2003
  • This paper proposes a new multiplicative inverse algorithm for the Galois field GF (2/sup m/) whose elements are represented by optimal normal basis type Ⅱ. One advantage of the normal basis is that the squaring of an element is computed by a cyclic shift of the binary representation. A normal basis element is always possible to rewrite canonical basis form. The proposed algorithm combines normal basis and canonical basis. The new algorithm is more suitable for implementation than conventional algorithm.

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유전 알고리즘 기반 다단계 최적설계 방법을 이용한 웨이퍼 단면 연삭기 구조물의 최적설계

  • 박현만;최영휴;김동석;하상백;이상직
    • Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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    • 2004.05a
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    • pp.321-321
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    • 2004
  • 본 연구에서는 웨이퍼 단면 연삭기 구조물의 경량화 고강성화 최적설계를 위하여 가변벌점함수 유전 알고리즘을 이용한 다단계 최적설계 방법을 적용하였다. 구조강성 최대화와 중량 최소화라는 상반된 성질의 목적함수를 최적화하기 위하여 강성의 역수 개념인 컴플라이언스(compliance)를 도입하여 목적함수론 최소화시키는 문제로 만들었으며, 가증방법(weighted method)을 이용하여 다목적 함수를 단일 목적함수로 변환시켰다. 부재 단면형상 최적화 단계와 정적설계 최적화 단계, 및 동적 설계 최적화 단계를 순차적으로 수행하는 다단계 최적설계를 방법을 연삭기 구조물의 최적설계에 적용하였다.(중략)

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Uniform DFT Polyphase Filterbank based DF Method for Frequency Hopping Signal Direction Finding (주파수 도약신호 방탐을 위한 균등 디지털주파수변환 폴리페이즈 필터뱅크 기반 방탐기술)

  • Lee, Young-Jin;Kwon, Hyuk-Ja
    • Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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    • v.54 no.3
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    • pp.119-128
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    • 2017
  • In this paper, the wideband direction finding algorithm and system design method for short duration signal such as frequency hopping or burst signal is presented. The polyphase filterbank that it is possible for the near perfect reconstruction was used as a pre-processing and in each subband power measurement was performed to determine whether the presence of a signal and finally general direction finding algorithm was performed. In addition, various experiments was performed using Matlab Simulink and collected data from wideband receiver to verification of the proposed algorithm.