• Title/Summary/Keyword: 차분식

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Development of Finite Difference Model for Tsunami Propagation (지진해일 전파모의를 위한 유한차분모형 개발)

  • Ahn, Seong-Ho;Ha, Tae-Min;Cho, Yong-Sik
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.52-56
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    • 2010
  • 본 연구에서는 지진해일의 전파 과정을 모의함에 있어 선형 천수방정식의 수치분산을 이용하는 기법이 아닌 선형 Boussinesq 방정식을 직접 차분하는 유한차분기법을 제안하였다. 지배방적식과 차분식의 일치성을 해석하기 위해 이산화 오차를 확인하고, 수치해의 안정적 수렴여부를 판단하기 위해 Von neumann 안정성 해석을 수행하였다. 또한 기법의 정확성을 검증하기 위하여 Gauss 분포의 초기 자유수면변위를 갖는 문제에 적용하여 선형 Boussinesq 방정식의 해석해와 비교하였다. 그 결과 기존의 선형 천수방정식을 차분화한 수치모형에 비하여 정확한 결과를 제공하였고 분산보정기법을 이용한 수치모형과 동일한 정확도를 보였으나 본 수치모형을 이용했을 때 비교적 넓은 범위의 조건에서 정확도 높은 결과를 제공하였다.

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2D Crank-Nicolson FDTD Method Based on Isotropic-Dispersion Finite Difference Equation for Lossy Media (손실 매질에 대한 Isotropic-Dispersion 유한 차분식의 2D Crank-Nicolson FDTD 기법)

  • Kim, Hyun;Koh, Il-Suek;Yook, Jong-Gwan
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.21 no.7
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    • pp.805-814
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    • 2010
  • The Crank-Nicolson isotropic-dispersion finite difference time domain(CN ID-FDTD) scheme is proposed based on isotropic-dispersion finite difference(ID-FD) $equation^{[1],[2]}$. The dispersion relation of CN ID-FDTD is derived for lossy media by solving the eigenvalue problem of iteration matrix in spatial spectral domain, in addition, the weighting factors and scaling factors of the CN ID-FDTD scheme are presented for low dispersion error. The CN ID-FDTD scheme makes the dispersion error drastically reduced and shows accurate numerical results compared to the conventional Crank-Nicolson FDTD method.

우성형 중성자 수송방정식을 이용한 광첨두현상 감소 및 제거

  • 노태완
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1996.05a
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    • pp.173-178
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    • 1996
  • 특정한 방향성분에 대한 방향중성자속을 정의하는 방향차분 수송 방정식(discrete ordinates or S$_{N}$ transport equation)과 달리 방향변수를 구분된 방향영역에 대하여 적분하고, 해당 방향영역 내에서의 방향중성자속이 일정하다고 가정하는 영역상수법(piecewise constant method)을 이용하여 유사방향차분방정식(discrete ordinates-like equation)을 유도하여, 이를 Boltzmann 수송식과 2계 우성수송식(even-parity transport equation)에 적용하여 기존의 방향차분법의 단점인 광첨두현상(ray effects)을 감소시키고, 우성수송식의 교차미분항을 제거한 단순우성방정식(simplified even-parity equation)을 사용하여 광첨두현상을 제거하였다. 이는 단순우성방정식의 또 다른 장점을 제시한다.

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A Study on the Computation of Digital Filter Frequency characteristics Based on a Difference Equation (차분방정식에 기초를 둔 디지털 필터의 주파수 특성 계산에 관한 연구)

  • 박인정;이태원
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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    • v.22 no.3
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    • pp.23-30
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    • 1985
  • When a digital filter implementation is based on a difference equation, the frequency characteristics cannot be obtained by direct computation, but be obtained by experiment or analogized by Z-transform. In this paper, the method to compute the frequency magnitude response of the function expressed in a difference equation is derived from PARSEVAL's relation. To verify the validity of this new method two types of digital filters are implemented. Both filters' characteristics are measured and their values are compared with the value obtained by a Z-transform and with the value by a difference equation. The result shows that the measured values and the values obtained by the difference equaton are more closer than the values by a Z-transform. And the difference-equaton-based filters' showed sharper roll off characteristics than the Z-transform-based filters. Therefore when a digital filter implementation is based on a difference equation, the characteristics computation by a difference equation predicts better practical results than based on Z-transform.

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Comparative Performance of Differential Space-Time Block Codes Over Time-Selective Fading Channels (시변 페이딩 채널에서 검파방식에 따른 차분 공간-시간 블록 부호의 성능 비교)

  • Kang, Sung-Ho;Kim, Young-Ju;Lee, In-Sung
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.25 no.8
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    • pp.356-361
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    • 2006
  • We present the performance of differential space-time block decoders. which does not require the channel state information. We suggest the structure of the multiple blocks differential space time decoders. which does not require the channel state information, and analyze the Performances. In quasi-static flat fading channels. the Performance of multiple blocks differential detection (MD-STC) outperforms that of 2 blocks(D-STC) by 1.5dB. But in the time-selective fading channels due to Doppler frequency $(f_d)$, the performance of MD-STC degrades as the vehicular speed is greater than 200km/hr in 802.16e systems, where the data transmission rate is 144kbps.

Development of Explicit Dynamic Algorithm for MLS Difference scheme (MLS 차분법을 위한 Explicit 동적해석 알고리즘 개발)

  • Kim, Kyeong-Hwan;Yoon, Young-Cheol;Lee, Sang-Ho
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2010.04a
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    • pp.179-182
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    • 2010
  • 본 연구에서는 MLS 차분법을 이용하여 동역학 문제를 해석하기 위한 explicit 동적해석 알고리즘을 제시한다. 격자망이 없는 장점을 부각시키기 위해 이동최소제곱법에 근거한 Taylor 전개로부터 미분근사를 얻고 차분식을 구성했다. 지배 미분방정식의 시간항을 CDM(Central difference Method) 차분하여 빠른 속도로 동적해석을 수행하였다. 수치결과를 통해 본 연구에서 제시한 알고리즘의 정확성과 안정성을 확인할 수 있었다.

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Development of Hydrodynamic Pressure Models with Velocity Projection Method (유속투사법을 이용한 동수압 모형의 개발)

  • Lee, Jin-Woo;Kim, Joo-Young;Lee, Jong-Kyu;Cho, Yong-Sik
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2010.02a
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    • pp.52.2-52.2
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    • 2010
  • 본 연구에서는 자유수면의 계산을 위해 동수압을 해석하는 수치모형을 제시하였다. 동수압과 자유수면을 고려하기 위해, 비점성 Navier-Stokes 방정식을 3단계로 나누어 해석하였다. 제1단계에서는 동수압과 자유수면을 전번 시간단계에서 계산된 값으로 대입하여 차분하였으며 이 차분식은 NGMRES(Newton-Generalized Minimal Residual) 방법을 이용해 음해적으로 해석되었다. 이때 계산된 유속장은 연속방정식을 고려하지 않았으므로 각 계산격자에서 질량보존법칙을 만족하지 않을 수도 있다. 제2단계에서 유속과 동수압 보정항으로 이루어진 식을 연속방정식에 대입하여 얻어지는 타원형 방정식인 동수압-포와송 방정식을 해석하므로 여기서 얻어지는 유속은 질량보존법칙을 만족하게 된다. 마지막 3 단계에서는 자유수면과 최종 유속을 계산하였다. 새로 개발된 수치모형을 검증하기위해 정사각형 탱크에서 수면의 자유 진동 문제에 적용한 결과 수치해는 해석해와 잘 일치하였다.

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A Finite Difference Model for Tsunami Propagation (지진해일 전파 모의를 위한 유한차분모형)

  • Ahn, Seong-Ho;Ha, Tae-Min;Cho, Yong-Sik
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2010.02a
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    • pp.107.2-107.2
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    • 2010
  • 본 연구에서는 지진해일의 전파 과정을 모의함에 있어 선형 천수방정식의 수치분산을 이용하는 기법이 아닌 선형 Boussinesq 방정식을 직접 차분하는 유한차분기법을 제안하였다. 기법의 정확성을 검증하기 위하여 Gauss 분포의 초기 자유수면변위를 갖는 문제에 착용하여 선형 Boussinesq 방정식의 해석해와 비교하였다. 그 결과 기존의 선형 천수방정식을 차분화한 수치모형에 비하여 정확한 결과를 제공하였고 분산보정기법을 이용한 수치모형과 동일한 정확도를 보였으나 본 수치모형을 이용했을 때 계산 효율이 개선되었다.

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

  • Song, Min Jong;Ha, Tae Min;Cho, Yong-Sik
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 2011.02a
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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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Improved Differential-Linear Cryptanalysis Using DLCT (DLCT를 활용한 향상된 차분선형 분석)

  • Kim, Hyunwoo;Kim, Seonggyeom;Hong, Deukjo;Sung, Jaechul;Hong, Seokhie
    • Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
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    • v.28 no.6
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    • pp.1379-1392
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    • 2018
  • The complexity of the differential-linear cryptanalysis is strongly influenced by the probability of the differential-linear characteristic computed under the assumption of round independence, linear approximation independence, and uniformity for the trail that does not satisfy differential trail. Therefore, computing the exact probability of the differential-linear characteristic is a very important issue related to the validity of the attack. In this paper, we propose a new concept called DLCT(Differential-Linear Connectivity Table) for the differential-linear cryptanalysis. Additionally, we propose an improved probability computation technique of differential-linear characteristic by applying DLCT. By doing so, we were able to weaken linear approximation independence assumption. We reanalyzed the previous results by applying DLCT to DES and SERPENT. The probability of 7-round differential-linear characteristic of DES is $1/2+2^{-5.81}$, the probability of 9-round differential-linear characteristic of SERPENT is computed again to $1/2+2^{-57.9}$, and data complexity required for the attack is reduced by $2^{0.2}$ and $2^{2.2}$ times, respectively.