• 제목/요약/키워드: 이산모델

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CPS 설계 검증을 위한 DDS 및 DEV&DESS 기반의 실시간 분산 시뮬레이션 방법 (DEV&DESS-Based Real-Time Distributed Simulation Method Using DDS for Design Verification of Cyber-Physical Systems)

  • 김진명;이해영;전인걸;김원태
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.1-6
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    • 2014
  • CPS는 네트워크로 연결된 다수의 임베디드 시스템들이 물리 시스템과 연동하는 새로운 개념의 시스템 이다. 기존의 시스템은 일반적으로 물리 시스템 부분을 고려하지 않았다. 그러나 CPS에서 우리는 물리 시스템에서의 변화와 움직임을 고려해야 한다. 따라서 CPS의 복잡도가 증가로 시스템에서 잠재적인 문제 발생 역시 증가 한다. 본 논문에서 우리는 CPS의 신뢰성을 위하여 실행 가능한 모델 기반 설계 방법론을 적용하고 이를 검증하기 위한 분산 실시간 시뮬레이션 기법을 사용한다. 이산과 연속 요소를 갖는 하이브리드 시스템의 설계를 위하여 우리는 DEV&DESS 형식론을 적용하고 DDS 미들웨어 기반 분산 시뮬레이션 환경에서 시뮬레이션을 수행한다. 또한 우리는 개발한 모델링 도구를 이용한 CPS 응용분야의 모델링 및 시뮬레이션 수행 결과를 보여준다.

그리드 단체 위의 디리슐레 분포에서 마르코프 연쇄 몬테 칼로 표집 (MCMC Algorithm for Dirichlet Distribution over Gridded Simplex)

  • 신봉기
    • 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.94-99
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    • 2015
  • 비모수 베이스 통계학, 확률적 표집에 기반한 추론 등이 기계학습의 주요 패러다임으로 등장하면서 디리슐레(Dirichlet) 분포는 최근 다양한 그래프 모형 곳곳에 등장하고 있다. 디리슐레 분포는 일변수 감마 분포를 벡터 분포로 확장한 형태의 하나이다. 본 논문에서는 감마 분포를 갖는 임의의 자연수 X를 K개의 자연수의 합으로 임의 분할 할 때 각 부분의 크기 비율을 디리슐레 분포에서 표집하는 방법을 제안한다. 일반적으로 디리슐레 분포는 연속적인 (K-1)-단체(simplex) 위에 정의 되지만 자연수로 분할하는 표본은 자연수라는 조건 때문에 단체 내부의 이산 그리드 점에만 정의된다. 본 논문에서는 단체 위의 그리드 상의 이웃 점들의 확률 분포로부터 마르코프연쇄 몬테 칼로(MCMC) 제안 분포를 정의하고 일련의 표본들의 마르코프 연쇄를 구현하는 알고리듬을 제안한다. 본 방법은 마르코프 모델, HMM 및 준-HMM 등에서 각 상태별 시간 지속 분포를 표현하는데 활용 가능하다. 나아가 최근 제안된 전역-지역(global-local) 상태지속 분포를 동시에 모형화하는 감마-디리슐레 HMM에도 응용가능하다.

C형 CIP법을 이용한 3차원 음장해석 (The Three-Dimensional Acoustic Field Analysis using the Type C CIP Method)

  • 이채봉;오성관
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제5권2호
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    • pp.125-132
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    • 2010
  • 본 연구는 C형 CIP법을 이용한 3차원 시간영역 음장해석법의 정밀도에 대해서 세밀한 검토를 하였다. 3차원 C형 CIP 음장해석의 위상오차 특성과 전파방향에 따른 오차를 명확히 하고, 본 수치 해석법의 유효성을 나타내었다. 또 종래의 수치해석법으로 staggered-grid 모델을 이용한 FDTD법에 따른 계산결과와 M형 CIP법에 의한 계산결과와 비교를 하였다. 본 논문의 검토에 의해 같은 이산화조건에서는 C형 CIP법은 M형 CIP법 및 FDTD법보다 해석법이 가진 분산성이 적고, C형 CIP법으로 계산된 음압 파형은 변형이 적은 결과가 되는 것을 알 수 있었다. 그리고 C-1형 CIP법, C-2형 CIP법, M형 CIP법 및 FDTD법의 메모리와 계산시간을 비교하였다. 그 결과 C형 CIP해석은 FDTD해석에 비하여 수치분산성이 적지만 많은 사용 메모리와 계산시간이 필요하였다. C-1형 과 C-2형 CIP법은 입방체의 격자 대각 방향에서는 축 방향에 비하여 정밀도가 약간 저하하는 것을 알 수 있었다. 그리고 C-2형 CIP법은 C-1형 CIP법보다 사용 메모리와 계산시간이 적고, 계산정밀도도 고려해서 보면 유효한 해석법이라는 것이 명확하였다.

소프트 실시간 데이타베이스 시스템에서 이중 록킹을 이용한 트랜잭션 스케쥴링 기법 (Transaction Scheduling Technique Using Doible Locking in a Soft Real-Time Databaes System)

  • 최의인;고병오
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제4권3호
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    • pp.639-648
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    • 1997
  • 컴퓨터의 응용 영역이 확대됨에 따라 일정 이내에 자료를 신속히 처리해야 하는 실시간 응용들이 대두되기 시작했다 기존의 디스크 기반 데이타베이스 시스템윤 디스크 입출력으로 인한 성능 저하로 마감시간을 지닌 실시간 트랜잭션 처리에는 부적당 하다. 또한, 최근 마감시간 우선 기법을 사용하는 실시간 트랜잭션 스케줄링 기법은 트랜잭션이 과다하게 적제되는 경우 연쇄적인 마감시간 초과로 인하여 성능이 저하 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 이 논문에서는 첫째, 주기억 데이터베이스 환경하 에서 우선순위를 기반으로한 이중 록킹 기법을 제안하여 실시간 트랜잭션 스케쥴링 기법 의 성능을 향상시켰다. 그리고, 본 연구에서는 제안한 우선순위를 기반으로한 이중 록킹, 기법의 성능을 평가하기 위해 모델링하고, 주기억 데이터베이스 환경하에서 이산적 사건 모델을 지원하는 SLAM II로 시뮬레이션하여 타 연구와의 성능을 비교 분석하였다.

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디지탈 자기 기록 채널의 비선형 왜곡을 고려한 개선된 FDTS/DF (A modified FDTS/DF for considering nonlinear distortion in digital magnetic recording channels)

  • 오대선;전원기;양원영;조용수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제21권7호
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    • pp.1734-1745
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    • 1996
  • 본 논문에서는 디지탈 자기 기록 채널의 비선형 왜곡 보상을 위한 개선된 fixed-delay tree search with decision feedback(FDTS/DF)에 대하여 논한다. 고밀도로 갈수록 두드러지게 나타나는 비선형 왜곡은 일반적으로 이산 Volterra 급수로 잘 모델링되므로 비선형 feedforward 필터, 선형 궤환 필터, 그리고 비선형 왜곡 테이블에 의하여 등화기가 구성되며, 이 때 왜곡 테이블의 값은 미래의 기록 데이터에 의한 비선형 왜곡 영향을 고려하여 결성된다. FDTS를 사용한 결정단에서는 이전의 결정값, 현재의 추정치와 미래의 추정치를 고려하여 최소의 branch metric을 갖는 path가 선택된다. 모의 실험을 통하여 선형 FDTS/DF, 기존의 비선형 FDTS/DF, 그리고 제안된 비선형 FDTS/DF/DF의 성능이 비교되며, 제안된 비선형 FDTS/DF가 고밀도 기록시 가장 우수한 성능을 보임을 확인한다.

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2차원 멀티패치 모델의 아이소-지오메트릭 해석 (Isogeometric Analysis for Two-dimensional Multipatch Model)

  • 김민근;구본용
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제30권6호
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    • pp.515-522
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    • 2017
  • 본 논문에서는 2개 이상의 기하형상이 순응 또는 비순응 경계면에서 접합된 멀티패치 문제에 대한 아이소-지오메트릭 해석에 대해서 연구하였다. 패치 경계면에서 응력의 연속성을 표현하는 방법으로 Nitsche 방법론과 마스터-슬레이브 방법에 기반한 방법론에 대해서 지배방정식을 유도하고 아이소-지오메트릭 이산화를 수행하였다. 멀티패치 문제에 대해서 두 방법론의 차이점을 간단하게 비교하였으며, 후처리 과정에서 사용되는 NURBS 곡면 기반의 응력 복원법에 대해서 기술하였다. 수치예제에서 비순응 경계면을 가지는 멀티패치 빔 문제를 통해 Nitshce 방법론을 검증하였으며, 응력집중을 가지는 문제에서 소개된 두 방법론이 유사한 결과를 보이는 것을 확인하였다. 소개된 NURBS 곡면 기반의 응력 복원법을 후처리에서 도입할 경우 멀티패치 문제의 경계면에서 개선된 연속적인 응력을 보임을 알 수 있다.

강화학습 Q-learning 기반 복수 행위 학습 램프 로봇 (Multi Behavior Learning of Lamp Robot based on Q-learning)

  • 권기현;이형봉
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.35-41
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    • 2018
  • 강화학습기반 Q-learning 알고리즘은 이산적인 상태와 액션의 조합을 사용하여, 한 번에 하나의 행위에 대한 목표를 학습하는데 유용하다. 여러 액션을 학습하기 위해서는 행위 기반 아키텍처를 적용하고 적절한 행위 조절 방법을 사용하면 로봇으로 하여금 빠르고 신뢰성 있는 액션을 가능하게 할 수 있다. Q-learning은 인기 있는 강화학습 방법으로 단순하고, 수렴성이 있고 사전 훈련 환경에 영향을 덜 받는 특성(off-policy)으로 인해 로봇 학습에 많이 사용되고 있다. 본 논문에서는 Q-learning 알고리즘을 램프 로봇에 적용하여 복수 행위(사람인식, 책상의 물체 인식)를 학습시키는데 사용하였다. Q-learning의 학습속도(learning rate)는 복수 행위 학습 단계의 로봇 성능에 영향을 줄 수 있으므로 학습속도 변경을 통해 최적의 복수 행위 학습 모델을 제시한다.

SVM을 이용한 DCT 기반의 디지털 드롭아웃 검출 (DCT-based Digital Dropout Detection using SVM)

  • 송기훈;류병용;김재면;안기옥;채옥삼
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권7호
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    • pp.190-200
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    • 2014
  • 전 세계적으로 방송사 및 영상 관련 기관들의 비디오 기반 시스템이 디지털로 전환되고 있다. 이송 과정에서 발생하는 디지털 드롭아웃은 콘텐츠의 질을 낮추게 만든다. 게다가 디지털 드롭아웃에 초점이 맞춰진 연구가 매우 미미하며 기존 방법들로 해결하기에는 한계점이 존재한다. 상기 이유로, 우리는 디지털 드롭아웃 블록이 가지는 독특한 패턴들의 주파수 특성을 강조할 수 있도록 이산 코사인 변환 (Discrete Cosine Transform) 계수를 기반으로 하는 새로운 특징표현 방법을 제안한다. 또한, 분류를 위해 특징 벡터를 효율적으로 활용할 수 있는 SVM 기반의 오류블록 분류방법을 활용한다. 더 나아가 이 방법은 기존 방법들의 프레임 간 연속성을 이용해 발생하는 문제점들을 극복하였다. 단독 프레임의 정보만을 이용함으로써 빠른 물체의 존재하에서도 동작이 가능하고, 특정 모델이나 추정이 필요하지 않아 최소의 복잡도 하에 오류 검출이 가능하다.

$DEVSim ++^ⓒ$을 이용한 AS/RS의 Modeling 및 Simulation

  • 김용재;황문호;김탁곤;최병규
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 1994년도 추계학술발표회 및 정기총회
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    • pp.7-8
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    • 1994
  • 최근 들어 원자재, 재공품 또는 완제품을 신속하고 정확하게 공급/배분하기 위해 저장과 인출을 담당하는 Material Handling System을 이용하여 작업자의 개입요소를 줄이며, 제고관리 Computer를 이용하여 입고/출고 명령을 유효적절하게 처리하는 ASRS(Atomated Storage and Retreival System : 자동창고 시스템)가 널리 공급되고 있다. 중앙은행의 현금창고, 병원의 약품창고, 식품/화장품 회사의 배송창고, 군수물자의 군납창고에 이르기까지 물품의 저장 또는 공급의 필용성을 갖는 곳에서는 어디든지 찾아볼 수 있는 ASRS는 가깝게는 관공소나 대형빌딩의 주차장에도 이의 개념이 도입되어 사용됨을 볼 수 있다. 최근의 인금인상, 구인난등의 이유로 ASRS설치는 계속 증가할 추세에 있으나 자동 창고 시스템을 설치하기 위해서는 막대한 초기 투자가 필요하며 시스템의 설계 및 설치후 운영에 대한 연구가 반드시 필요하다. ASRS의 운영 Rule 검증, 수행능력 분석등의 목적을 갖는 연구에는 여러 접근방법이 있을 수 있으나 구성 설비와 운영 Rule의 복잡한 관계로 컴퓨터 시뮬레이션의 거의 유일한 문제해결 방법이다. ASRS의 Modeling에 관한 기존의 연구로는 수리모델 수립. 이산사건 시스템의 관점에서 event-graphy, petri-net을 이용한 modeling이 있으며 ASRS에 대한 전용 Simulator 개발등이 진행되었다. 본 연구의 대상 시스템은 2개의 Rack과 하나의 Stacker Crane 으로 구성된 Aisle과 입출고의 물류를 처리하는 순환 RGVS(Rail Guided Vehicle System), 입/출고장을 구성하는 Conveyor Net등으로 이루어진 제조-물류시스템의 일반적인 ASRS이다. 또 이 ASRS의 입/출고 방식은 전수 입/출고만을 포함하며 Blocking 방지를 위한 Capaicty 예약, 다중설비 선택등의 문제등을 고려하고 있다. 본 연구의 접근방법으로는 ASRS의 개념적인 Reference Model을 수립하고 이 Reference Model에 대한 Formal Model로 DEVS(Discrete Event System Specification)을 이용하여 시스템을 Modeling하였다. 이의 Computer Simulation을 위하여 DEVS형식론 환경에서의 Simulation Language인 DEVSim ++ⓒ를 이용하여 시스템을 구현하였다.

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물질수지 모델을 이용한 주택 실내의 이산화질소 감소율 (Decay Rate of the Nitrogen Dioxide in Indoor Residence Using Mass Balance Model)

  • 유승진;배현주;양원호;정문호
    • 한국환경보건학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.145-152
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    • 2001
  • The purpose of this study was to determine nitrogen dioxide(NO$_2$) decay rate by reaction between NO$_2$ and interior materials in Korean residence. The results of this research could be helpful to choose the interior construction materials and to study on reduction of indoor air pollutants. The results of this research are as follows; For 30 residences in Seoul and Incheon from October 2000 to march 2001, the mean of infiltration rate was 0.70$\pm$0.44 ACH, and single-detached houses (7 houses) and apartments (19 houses) were 0.97$\pm$0.55 ACH and 0.61$\pm$0.34 ACH, respectively. The $CO_2$ decay followed approximately first-order process ($R^2$=0.97$\pm$0.02). There existed a statistic significance in filtration rate between houses built in 1980’s and built in 1990’s by t-test (p<0.02). Mean of NO$_2$ decay rates in 26 residence3s except 4 residences was 0.94$\pm$0.49hr$^{-1}$ , and also 0.86$\pm$0.49hr$^{-1}$ , 0.97$\pm$0.50hr$^{-1}$ in single-detached houses and apartments, respectively. Mean NO$_2$ decay rates in houses built in 1980’s were 0.78$\pm$0.37hr$^{-1}$ , 1.33$\pm$1.03hr$^{-1}$ , respectively. Nothing were showed statistical significance among indoor temperature, indoor humidity, and NO$_2$ decay rate. However, NO$_2$ decay rates had a tendency to increase by increase of temperature and humidity. Average volume/surface of participated houses was 0.55$\pm$0.07m and mean NO$_2$ deposition velocity was calculated as 1.46$\pm$0.59msec$^{-1}$ .

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