본 논문은 노이즈가 비 정규 분포를 따르는 수중 환경에서 비 선형 필터 기법에 따른 Mass-Damper-Spring (MBK) 시스템 위치추정에 관한 연구 내용이다. 최근 위치 추정에 사용되는 필터는 확장 칼만 필터 (EKF: Extended Kalman Filter) 와 파티클 필터(Particle Filter)가 주목 받고 있다. EKF는 가우시안 잡음 (Gaussian Noise) 이 존재하는 비선형 시스템에서 정확도가 높은 알고리즘으로 널리 사용되고 있지만, 수중 환경과 같이 비 가우시안 잡음이 존재하는 경우 사용에 많은 제약이 따른다. 이에 본 논문에서는 상태예측을 기반으로 둔 EKF와 비교하여, 통계적 발생 가능성 인자 (Maximum Likelihood) 에 기반한 분포 재해석 기법을 이용한 개선된 ODPF (One-Dimension Particle Filter)를 제안한다. 모의 실험을 통하여 non-Gaussian noise가 존재하는 수중 환경에서 EKF와 제안한 Particle filter를 사용한 위치 추정 결과를 비교 분석하였으며, 계산 용량 및 통계 샘플이 충분한 경우 ODPF가 EKF 대비 정확한 위치 추정 결과를 제공하는 것을 확인하였다.
저전력 블루투스(BLE; Bluetooth Low Energy) 기술을 사용한 비콘은 실외에서만 위치 측위가 가능한 GPS(Global Positioning System)와 달리 실내에서도 위치 파악이 가능하다. 비콘을 사용한 실내 거리 측정에는 RSSI(Received Signal Strength Indication)값이 핵심 요소인데 그에 반해 RSSI값은 여러 환경요소로부터 영향을 받기 때문에 예측된 거리와 실제 거리의 오차가 크게 나타난다. 이러한 이슈를 다루기 위해 비콘을 사용한 ANN(Artificial Neural Network)기반 적응형 거리 측정을 제안한다. 먼저 RSSI의 잡음을 줄이기 위해 확장 칼만 필터와 신호 안정화 필터를 사용한 전처리 과정을 거친다. 그리고 각각 특정 학습 데이터 셋을 가진 다층 ANN들은 학습을 거치게 된다. 결과에서는 평균오차 0.67m를 보여주고, 0.78의 precision을 보여준다.
본 논문에서는 키넥트센서(Kinect sensor)와 확장칼만필터(Extended Kalman Filter : EKF)를 이용하여 사람과 로봇간의 상대위치 및 각도와 상대속도를 실시간으로 추정하는 알고리즘을 제안한다. 또한, 다양한 이동모드에 따른 모바일로봇의 사람과의 근접동반이동 제어를 수행한다. HOG 및 SVM을 이용한 사람 두부 및 어깨 검출 알고리즘을 통해 사람을 검출하고, 키넥트센서의 정보를 이용해 EKF 알고리즘을 거쳐 사람과 로봇간의 상대위치 및 속도를 추정한다. EKF 알고리즘의 결과를 이용해 실내 환경에서 사람과 같이 근접동반주행을 하기 위한 다양한 모드의 제어 실험을 수행한다. 또한, 모션캡처장비(VICON)를 이용해 알고리즘의 정확도를 검증하였다.
N. tabacum $NR^-/SR^+$과 N. glutinosa의 엽육세포로부터 원형질체를 분리하여 전기적으로 융합 및 배양하였으며 AAPI 9M 배지에서 이 원형질체의 plating effici-ency는 30~35%였다. 분열 중인 소형 세포괴는 1.2mg / ml의 streptomycin이 포함된 $MSNO_3$배지에 치상하여 계속 분열을 유지하는 녹색 칼루스 계통을 선발하였다. 이 녹색 칼루스 계통에서 유래된 4계통의 식물들은 꽃의 형태, 화관의 길이와 염신의 모양에서 양쪽 모식물체의 중간형을 보였고, 엽조직의 peroxidase와 esterase의 isozyme분석에서도 양쪽 모식물체의 특성을 부분적으로 함께 나타냈으며 또한 결실되거나 새로운 isozyme band도 보였다. 이 융합체 추정계통들의 염색체 분석에서 L22계통에서 2n=66, L44계통에서 2n=54개가 조사되어 N.tabacum(2n=48)과 N.glutinosa(2n=24)의 융합체는 염색체의 부분적 감소현상을 보였다.
러시아의 바이칼 호수에서의 식물성 플랑크톤을 함유한 mesocosm 실험, 물벼룩(Daphnia magna)과 클로렐라(Chlorella vulgaris)를 함유한 microcoms 실험 결과에 따르면 펩톤, 디젤오일, odiphenol 및 $CdCl_2$을 mesocosm에 첨가하였을 때, 또 페놀, $CoCl_2$및 $CuSO_4$를 microcosm에 첨가함에 따라 구조 엑서지 (structrural exergy)가 감소하였다. 오염된 지역의 수계 생태계에서는 각 구성성분의 생물량과 총 생물량의 변화 보다는 구조 엑서지의 변화가 훨씬 컸다. 또, 바이칼 호수 주변의 Baikalsk Pulp and Paper Combine으로부터 나오는 배출수의 영향을 받는 지역과 청정지역의 benthos의 엑서지를 비교해 보면, 오염된 지역에서 군집의 구조 엑서지가 급격히 감소하였다. 이러한 결과는 구조 엑서지가 생태계의 건강성을 반영하는 척도로서 이용될 수 있음을 보여주는 것이다.
자료동화(data assimilation) 기법은 관측 자료와 예측 모형의 정보를 동시에 활용, 모형의 상태량(state variables)이나 매개변수(model parameters)를 실시간으로 업데이트하는 Bayesian 필터링 이론에 근거한 방법으로, 최근 이를 활용한 수문 모의 정확도 향상 기술이 빠르게 발전하고 있다. 본 연구에서는 앙상블 자료동화의 정확성을 향상시키기 위한 세부 방법인 along-the-stream localization과 inflation 기법의 분포형 수문 모형에 대한 적용성을 대규모 지역 단위(regional-scale) 모의를 통해 검토한다. 분포형 수문모형과 자료동화 framework로는 WRF-Hydro(Weather Research and Forecasting Model Hydrological Modeling System)와 DART(Data Assimilation Research Testbed)를 각각 적용한다. WRF-Hydro는 미국의 전 대륙지역(CONUS; continental United States)에 대한 수문 모델링 framework인 National Water Model의 핵심엔진이고, DART는 미국 National Center for Atmospheric Research(NCAR) 연구소에서 개발한 범용 자료동화 도구이다. 본 연구에서는 지표수 수문모형의 자료동화를 위해 개발된 기법인 along-the-stream localization과 inflation 기법이 하도 추적에 미치는 영향을 분석한다. along-the stream localization 기법은 공간적 근접도 외에 하도의 수문학적 연관관계를 고려하는 localization 기법으로, 상대적으로 수문학적 상관도가 떨어지는 하도에 대한 과도한 자료동화를 줄여줄 수 있다. inflation 기법은 앙상블의 다양성을 증가시키는 기법으로, 칼만 필터(Kalman filter)에 의한 업데이트의 이전이나 이후 적용하여 앙상블 예측의 정확도를 추가적으로 향상시킬 수 있다. 본 고에서는 앙상블 자료동화 기법을 지표수 수문 모의에 적용할 경우 남아 있는 난제와 적용 가능한 방법에 대해 중점적으로 논의한다.
전신주와 같은 전력 설비에는 스마트한 서비스를 위한 다양한 종류의 센서가 포함되어 있으며, 온도 정보는 전력 설비의 정상 동작 상태를 판단하는 중요한 요소 중 하나이다. 본 연구에서는 칼만 필터(Kalman Filter)와 앙상블 모델(Ensemble Model)을 이용해 스마트 전력 장치의 상태를 판단할 수 있도록 장치의 온도 분석 방법을 제안했다. 제안 된 접근 방식은 서로 다른 위치에 설치된 센서로 부터 수집된 정보 중 온도 데이터를 분류하고 칼만필터 및 앙상블 모델을 사용하여 온도 변화의 특성을 분석했다. 세부적으로 수집된 온도 데이터로부터 기상 온도 데이터와 같은 외부 인자를 제거하고 전력 장치의 각 위치로부터의 실제 장치의 온도값만을 분석했으며, 이 과정에서 칼만필터를 사용하여 오류 데이터를 제거하고 앙상블 모델을 사용하여 매 시간 정상 동작하는 전력 설비의 온도 평균값을 산출했다. 온도 분석에 대한 결과와 논의는 전력 데이터에 분석 결과에 명확하게 설명되어 있다. 마지막으로, 분석된 데이터를 통해 전력 장치가 정확히 동작하는 지를 판단할 수 있는 온도값의 정상범위를 확인하였다.
천남성과에 속한 칼라는 생육 조건에 따라 두 종류로 구분이 가능한데 그 중 꽃 모양과 화색이 다양한 유색 칼라는 절화로서 인기가 매우 높다. 그러나 유색 칼라는 자연 번식률이 매우 낮고 개화구근을 얻기 까지 오랜 시간이 소요되어 우량 품종의 대량 번식 체계 확립이 시급하다. 따라서 본 연구에서는 칼라 기내 식물체의 생육을 향상시키고자 다양한 식물 성장 호르몬을 처리하여 실험을 진행하였다. 뿌리 발생은 기본 MS 배지에서 81.5 %로 가장 높았고 신초 및 다신초 발생률은 BA 2.0 mg/L와 IBA 1.0 mg/L 혼용 처리구에서 100.0 %와 36.4 %로 가장 높았다. 또한 생체중에서는 BA 2.0 mg/L 단일 처리구에서 11.2배가 증가하여 모든 처리구중 가장 높은 증가율을 보였다. Auxin과 cytokinin 혼용 처리 실험은 이전 연구에서도 많이 이용되고 있고 칼라 식물 생장에도 긍정적인 효과를 줌으로써 미소대량증식체계 확립에 도움을 줄 것이라고 판단된다.
최근 노트북 컴퓨터나 PDA(Personal Digital Assistants)와 칼은 개인 휴대용 통신장비의 사용이 급속도로 증가하고 있다. 매우 동적인 상황에서 이러한 장비들간의 통신은 우선 Ad-Hoc망의 발전을 초래하였다. Mobile Ad Hoc Network(MANET)은 전통적인 유선 환경과는 달리 무선 송·수신 장치를 가진 무선 이동노드의 집합이며, 동적인 토폴로지, 한정된 대역폭의 가변적인 링크용량, 한정된 에너지라는 특성을 갖는다. 본 논문에서는 Ad-Hoc 라우팅 프로토콜 중 Temporally-Ordered Routing Algorithm(Tora)상에서 데이터 트래픽의 성능을 분석하였다. 인터넷 데이터 트래픽 소스로는 CBR(Constant Bit Rate)를 사용하였고, 모의실험 결과 망의 이동성은 라우팅 프로토콜의 트래픽 성능을 분석하는 데 있어서 중요한 요소가 된다는 것을 알 수 있었다.
본 논문은 새롭게 제안된 단일전자 소자(single-electron device) 및 회로를 이용한 새로운 형태의 홉필드 신경회로망(Hopfield neural network)을 소개한다. 홉필드 신경회로망의 전기적 모델 내부에서 가변저항으로 사용되는 단일전자 시냅스(single-electron synapse)와 비선형 활성함수(nonlinear activation function)로 사용되는 두 단의 단일전자 인버터(single-electron inverter)를 몬테-칼로(Monte-Carlo) 방식의 단일전자 회로 시뮬레이터로 동작을 검증한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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