• 제목/요약/키워드: 최소 자승 알고리즘

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신경회로망을 이용한 유도전동기의 속도 센서리스 방식에 대한 비교 (Comparison of Different Schemes for Speed Sensorless Control of Induction Motor Drives by Neural Network)

  • 국윤상;김윤호;최원범
    • 전력전자학회논문지
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    • 제5권2호
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    • pp.131-139
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    • 2000
  • 일반적으로 시스템 인식과 제어에 이용하는 다층 신경회로망은 기존의 역전파 알고리즘을 이용한다. 그러나 결선강도에 대한 오차의 기울기를 구하는 방법이기 때문에 국부적 최소점에 빠지기 쉽고, 수렴속도가 매우 늦으며 초기 결선강도 값들이나 학습계수에 민감하게 반응한다. 이와 같은 단점을 개선하기 위하여 확장된 칼만 필터링 기법을 역전파 알고리즘에 결합하였으나 계산상의 복잡성 때문에 망의 크기가 증가하면 실제 적용할 수 없다. 최근 신경회로망을 선형과 비선형 구간으로 구분하고 칼만 필터링 기법을 도입하여 수렴속도를 빠르게 하고 초기 결선강도 값에 크게 영향을 받지 않도록 개선하였으나, 여전히 은닉층의 선형 오차값을 역전파 알고리즘에 의해서 계산하기 때문에 학습계수에 민감하다는 단점이 있다. 본 논문에서는 위에서 언급한 기존의 신경회로망 알고리즘의 문제점을 개선하기 위하여 은닉층의 목표값을 최적기법에 의하여 직접계산하고 각각의 결선강도 값은 반복최소 자승법으로 온라인 학습하는 알고리즘을 제안하고 이들 신경회로망 알고리즘과 비교하고자 한다. 여러 가지 시뮬레이션과 실험을 통하여 제안된 방법이 초기 결선강도에 크게 영향을 받지 않으며, 기존의 학습계수 선정에 따른 문제점을 해결함으로써 신경회로망 모델에 기초한 실시간 제어기 설계에 응용할 수 있도록 하였다. 또한, 유도전동기의 속도추정과 제어에 적용하여 좋은 결과를 보였다.

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최소자승법과 후보군 선택 기법을 이용한 2-18GHz 디지털 주파수 변별기 설계 (Design of A 2-18GHz Digital Frequency Discriminator using Least-squares and Candidate-selection Methods)

  • 박진오;남상원
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권6호
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    • pp.246-253
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    • 2013
  • 위상 펼침 (phase unwrapping)과 최소자승(least-squares) 기법들을 이용한 기존 디지털 주파수 변별기 (Digital Frequency Discriminator: DFD) 설계를 바탕으로, 본 논문에서는 주파수 판별 대역이 4배 확장한 새로운 DFD 설계를 제안한다. 구체적으로, 주파수 판별 대역을 기존 2-6GHz에서 2-18GHz로 4배 확장함에 따라 주파수 판별 정확도를 높이기 위해 DFD 내의 지연선 수가 증가되고, 이에 따른 주파수 추정 연산량이 증가되는데, 본 논문에서는 이러한 2-18GHz 대역 주파수 판별을 위해 보다 효율적인 주파수 추정 알고리즘을 제안한다. 특히, 제안하는 주파수 추정 방법에서는 기존 방법인 위상 펼침 기법을 기반으로 펼친 위상의 후보군을 만들되, 각 지연선에서 발생할 수 있는 위상 잡음을 미리 추정하여, 적절한 펼친 위상 후보군을 선택하는 새로운 주파수 후보군 선택 방법을 제안한다. 이렇게 선택된 위상 후보군만을 최소자승 기법에 적용하여 주파수를 추정함으로써, 결과적으로 기존 DFD의 주파수 추정에 비해 연산량을 줄일 수 있다. 끝으로, 제안한 DFD에 대한 주파수 변별 방법을 비교 분석하고, 시뮬레이션을 통해 제안된 방법의 주파수 판별 성능을 검증한다.

분리불가 이윤함수를 가진 발전사의 온실가스 감축투자 옵션 연구: 몬테카를로 최소자승법 (A Monte-Carlo Least Squares Approach for CO2 Abatement Investment Options Analysis with Linearly Non-Separable Profits of Power Plants)

  • 박호정
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제24권4호
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    • pp.607-627
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    • 2015
  • 배출권 가격의 변동성은 기업의 온실가스 감축투자를 위한 의사결정 수립 시에 중요한 요인으로 고려된다. 본 논문의 목적은 우리나라 특성 상 재무구조가 연결된 발전사의 입장에서 배출권 가격의 불확실성을 고려하여 온실가스 저감투자의 실물옵션 가치를 평가할 수 있는 방법론을 제시하는 데 있다. 이윤함수가 선형적으로 분리불가한 경우에는 고전적인 실물옵션 기법으로 적정 투자임계 가격을 도출하는 것이 불가능하기 때문에, 몬테카를로 최소자승법을 적용하여 투자임계 가격을 산출하는 알고리즘을 제시하였으며, 가스, 석유, 석탄의 주요 화력발전원의 수치를 이용하여 투자임계 가격을 시뮬레이션 분석하였다. 배출권 가격으로 표시된 투자임계 가격이 가스와 석유가 석탄에 비해 현저히 낮은 것으로 평가되어, 온실가스 감축투자 측면에서 이들 화석연료가 석탄에 비해 상대적으로 유리한 것으로 나타났다.

기하공차의 평가를 위한 형상추출 알고리즘 (Feature Extraction Algorithms for Evaluation of the Geometrical Tolerences)

  • 김승우
    • 기계저널
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    • 제34권3호
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    • pp.177-184
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    • 1994
  • 이 글에서는 기하공차의 기본적인 개념들에 대한 설명과 삼차원측정기 응용소프트웨어에서 기하 공차를 평가하기 위한 수학적인 방법들에 대해 소개하였다. 최소영역법은 ISO규격에 의한 공차 평가법이란 점에서 근래의 연구의 대부분을 차지하고 있으나 표준적인 알고리즘이라 할 수 있는 방법은 아직 발표되지 않고 있으며 실용적인 소프트웨어의 경우 최소자승법을 근간으로 하고 있는 실정이다. 최근에는 이러한 형상추출과 기하공차평가를 포함하는 좌표식 측정기 술(coordinate metrology)이 컴퓨터통합생산(computer integrated manufacturing)시스템 구축에 있어서 아킬레스건이라 할 수 있는 컴퓨터원용검사(computer aided quality control)의 핵심적인 기술로 인식되어 선진국에서는 이미 표준기술을 확립하고자 하는 목적으로 체계적인 지원하에 연구를 수행하고 있다. 그러므로 국내에서도 품질보증에 의한 제조업 분야의 생산성 제고를 위 하여 좌표식 측정기술에 대한 연구와 투자가 시급하며 국내의 표준기술 확립이 절실히 요청되고 있다하겠다.

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LMS 적응 알고리즘을 적용한 안테나 배열의 성능분석에 관한 연구 (A Study on Three-Dimensional Performance Analysis of Antenna Array Appling LMS Adaptive Algorithm)

  • 김원균;박지영;나상동
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 1998년도 춘계종합학술대회
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    • pp.400-404
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    • 1998
  • 본 논문에서는 도심지 이동 통신에서 SINR 성능을 향상시키기 위해 기존의 배열 안테나에 최소 평균 자승(LMS) 알고리즘을 적용하여 실제 배열 출력과 이상적 출력간의 최소 평균 오차(MSE)를 최소화하고 안테나의 배열로부터 가중치를 결합한 신호에 의해 방향성을 적절히 제어하여 간섭신호를 효과적으로 제거한다. 배열 출력 신호 대 간섭에 추가된 잡음비(SINR) 성능 분석에 적합한 삼차원적 분석을 사용하여 적응 배열 원소를 사용한 성능과 모노폴 안테나 원소에서 배열의 성능을 비교한다. 또한, SINR 패턴 각 비(PAR)를 사용하여 적응 배열 원소 방위, 내부 원소간의 간격들 그리고 입사 신호 방향들과 같은 다른 배열 매개 변수들에서 배열 성능을 계산하고 SINR 패턴의 양적 평가를 한다. 결과로서, 적응 배열 원소가 가정된 신호 환경에 있어 4상파형(quarterwave) 모노폴(monopole) 안테나 배열보다 더 바람직하다.

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유전알고리즘을 이용한 OD 추정모형의 개발과 적용에 관한 연구 (서울시 내부순환도로를 대상으로) (Development and application of GLS OD matrix estimation with genetic algorithm for Seoul inner-ringroad)

  • 임용택;김현명;백승걸
    • 대한교통학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.117-126
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    • 2000
  • 링크에서 관측된 교통량과 기존의 기종점표(Origin-Destination matrix)를 결합해 새로운 OD를 추정하고자 하는 연구들은 1980년대부터 20여년간 많은 연구자들을 통해 논의되어 왔다. 특히 최근들어 ITS 등의 보급으로 교통관리를 위한 기본자료로서 링크 교통량의 관측이 확대되면서, 도시고속도로 및 간선도로 관리, 경로안내 시스템 등에 사용될 목적으로 링크관측교통량 자료를 이용한 OD 추정의 필요성이 더욱 높아지고 있다. OD 추정을 위해 사용되는 기존기법으로는 여러 가지가 있으나 가장 대표적인 기법으로는 베이지안 추정을 이용하는 통계적 방법(Maher, 1983), Entropy 극대화 규칙을 이용하는 방법(Van Zuylen and Willumsen, 1980; Fisk and Boyce, 1983; Fisk, 1989), 최우추정법을 이용한 방법(Spiess, 1987), 그리고 일반화 최소자승법을 이용하는 방법(Gothe et al., 1989; Bell, 1997; Yang et al., 1992) 등이 있다. 본 연구에서는 이러한 방법들 중 최소자승법을 이용해 OD추정모형을 구축하고, 최적해를 얻기 위하여 유전알고리즘(Genetic Algorithm)을 이용한 알고리즘을 개발하였다 또한, 개발된 모형을 통해 얻은 결과를 Spiess(1990)가 제시하여 현재 EMME/2에서 사용되고 있는 Gradient method의 결과와 비교하였다. 본 연구에서는 모형의 추정력 비교를 위해 각 기종점 통행량의 평균 추정오차 외에 동일한 기점을 갖는 기종점 통행량 간의 규모순위(OD 구조) 추정력을 확인하였다. 서울시 내부순환도로를 분석대상으로 하여, 대상지역에서 오전에 조사된 OD를 기존(Target) OD로 사용하였고, 오후의 OD를 추정대상 OD로 설정하였으며, 각 링크에서 오후에 조사된 실제교통량을 링크 관측교통량으로 사용하였다. 분석결과 유전알고리듬을 이용한 최소자승법을 통해 얻은 결과가 Gradient method를 통해 얻은 결과에 비해 우수한 것으로 나타났다.

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중력 변화율 텐서를 이용한 선형 이상체 위치 결정 (Determination of the Location of a Line Source using Gravity Gradient Tensor)

  • 박창석;임형래
    • 한국지구과학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.263-268
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    • 2017
  • 한 개 측선에서 얻어진 중력 변화율 텐서 자료를 이용하여 주향과 경사를 가지는 선형 이상체의 위치를 결정하는 알고리즘을 제시하였다. 기존에 연구된 중력 변화율 텐서를 이용한 선형 이상체의 주향과 경사를 결정하는 방법을 발전시켜서, 선형 이상체의 주향과 경사를 결정한 이후 이상체의 위치를 결정하는 알고리즘을 개발하였다. 선형 이상체의 주향과 경사는 2차원 이상체로부터 얻어지는 중력 변화율 텐서가 회전 변환 후 2개의 독립 성분만을 가진다는 특징을 이용하여, 중력 변화율 텐서의 5개의 독립 성분을 2개의 독립 성분으로 축소시키는 회전 변환 각으로부터 선형 이상체의 주향과 경사를 결정한다. 이상체의 위치를 가리키는 방향 벡터는 중력 변화율 텐서의 회전변환 후 남은 2개 독립 성분의 비를 이용하여 유도하였다. 여러 측점에서 계산된 이상체를 가리키는 방향 벡터가 수렴하는 영역이 선형 이상체의 위치로 결정된다. 최소자승법을 이용하여 방향 벡터의 수렴 영역을 결정하는 알고리즘을 제시하였고, 수치모델링 자료를 통하여 유용성을 검토하였다.

Support Vector Regression을 이용한 컨포멀 배열 안테나의 빔 형성 연구 (Study on Beamforming of Conformal Array Antenna Using Support Vector Regression)

  • 이강인;정상훈;유홍균;윤영중;남상욱;정용식
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권11호
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    • pp.868-877
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    • 2018
  • 본 논문에서는 SVR(Support Vector Regression)을 이용한 컨포멀 배열 안테나의 빔 형성 알고리즘을 제안한다. 기존의 최소자승법 기반 알고리즘은 모든 샘플의 오차를 고려하는 반면에, SVR은 정해진 오차 한계를 벗어나는 샘플들을 통해 가중치를 결정하여 희소(sparse)한 해를 가지며 과적합(over-fitting) 문제를 최소화하는 장점을 갖고 있다. 제안된 알고리즘의 성능을 검증하기 위해 실험적으로 측정된 컨포멀 배열 안테나 능동 소자 패턴을 SVR에 적용하여 목적 빔 배턴으로 근사시키는 가중치를 구하였으며, SVR로 얻은 가중치와 최소자승법을 통해 얻은 가중치를 실측한 소자패턴에 적용하여 빔 형성 성능을 비교하였다.

표적기동분석을 위한 Levenberg-Marquardt 적용에 관한 연구 (Study on Levenberg-Marquardt for Target Motion Analysis)

  • 조선일
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권8호
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    • pp.148-155
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    • 2015
  • Levenberg-Marquardt은 최소자승법 문제의 풀이법으로 잘 알려져 있다. 하지만 이전의 표적기동분석(TMA)의 추적필터의 경우 대부분 Gauss-Newton방법을 사용하고 있으며 Gauss-Newton은 역행열 연산이 요구되어 시스템을 불안정하게 만드는 문제점이 있다. 본 논문에서는 Gauss-Newton의 수치적 불안정성을 해결하기 위해 TMA에 Levenberg-Marquardt을 적용하여 Levenberg-Marquardt이 적용된 표적기동분석 알고리즘의 안정성을 실험으로 보인다. 이를 위해 실험에서는 Monte-Calro 시물레이션을 3개 시나리오에 대하여 수행하였으며 그 결과 Levenberg-Marquardt이 Gauss-Newton에 비하여 표적기동분석 결과인 거리, 침로, 속력의 수렴되는 시간이 빨라졌으며 행렬의 발산빈도가 저하되어 표적기동분석 결과가 안정화되었다.

수직축 선형 영구자석 동기전동기의 질량 추정 (Mass Estimation of a Permanent Magnet Linear Synchronous Motor Applied at the Vertical Axis)

  • 이진우;지준근;목형수
    • 전력전자학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.487-491
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    • 2008
  • 선형 서보 응용분야에 사용되는 속도제어기를 정밀하게 조정하기 위해서는 부하를 포함한 가동부 전체의 정밀한 질량이 필요하다. 본 논문에서는 수직축 선형 영구자석 동기전동기의 가동부 질량을 추정하기 위한 방법으로 축차 최소자승 추정 알고리즘을 적용한 질량 추정방법을 제안한다. 먼저 수직축 선형 영구자석 동기 전동기의 기계적인 동적 시스템에 대한 DARMA(deterministic autoregressive moving average)모델을 유도하고, 유도된 DARMA모델에 축차 최소자승 추정 방법을 적용한 질량 추정방법을 제안하며, Matlab/Simulink를 이용한 시뮬레이션 및 실험 결과를 제시하여 제안한 방법으로 수직축 질량을 무부하 및 부하 시 모두 정밀하게 추정할 수 있음을 보였다.