• 제목/요약/키워드: 함수 최소화 기법

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창함수 설계 기법을 이용한 FIR 디지털 필터의 성능 향상에 관한 연구 (A Study on an Performance Improvement of FIR Digital Filter using Window Function Design Method)

  • 이경효;배상범;김남호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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    • pp.351-354
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    • 2007
  • 현대 사회에서 디지털 처리 기술은 다양한 분야에서 응용되고 있다. 대표적으로 음성 및 영상 처리에 관한 신호 처리 기술을 들 수 있으며, 이러한 신호 처리를 위한 필터는 크게 FIR 필터와 IIR 필터로 나눌 수 있다. FIR 필터는 IIR 필터에 비해 높은 차수로써 구현이 되어지는 단점이 있으나, 안정적이며 구현하기에 용이하다는 장점을 가진다. 또한 선형 위상 응답 특성을 가지고 있어, 파형 정보 특성이 중요시되는 곳에 사용되어지고 있다. FIR 필터 구현에 있어 주요한 문제점은 깁스현상을 최소화시키는 것이다. 따라서 본 논문에서는 변형된 창함수를 이용한 FIR 디지털 필터를 사용하여 기존에 제시된 방법과 비교하였다.

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레벨셋법과 페이즈 필드 모델을 이용한 가동코일형 리니어 액추에이터 최적설계 (Design Optimization of Moving-Coil Type Linear Actuator Using Level Set Method and Phase-Field Model)

  • 임성훈;오세안;민승재;홍정표
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제35권10호
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    • pp.1223-1228
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    • 2011
  • 가동코일형 리니어 액추에이터는 다른 형식의 액추에이터에 비해 구조가 간단하고 제어가용이하여 다양한 산업 분야에 활용되고 있다. 본 연구에서는 리니어 액추에이터의 가동 특성을 향상시키기 위해 가동자의 모든 동작점에서의 추력을 반영한 목적 함수를 구성하고 최적설계 문제를 정식화하였다. 명확한 형상표현을 위해 레벨셋 함수를 설계변수로 설정하여 최적설계를 진행하고 성능과 생산성을 동시에 만족하는 액추에이터를 설계하기 위해 페이즈 필드 모델의 개념을 최적설계에 적용하여 최종형상의 단순화를 고려하였다. 제안한 기법의 효용성을 확인하기 위해 액추에이터 진동과 소음의 원인인 추력의 변동폭을 최소화하기 위한 코어 설계를 수행하여 추력의 변동을 감소시킬 수 있는 최적 형상을 제시하였고 복잡도 계수에 의한 최종 형상의 단순화도 확인하였다.

이산성 연속형 최적성 규준을 이용한 PPC 구조의 최적설계프로그램 개발 (Development of Optimum Design Program for PPC Structures using DCOC)

  • 한상훈;조홍동;이상근
    • 전산구조공학
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    • 제10권4호
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    • pp.315-325
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    • 1997
  • 본 논문에서는 이산성 연속형 최적성규준방법을 이용하여 다지간 부분프리스트레스트 콘크리트보의 최적설계 알고리즘을 유도하였고, 최적설계프로그램을 개발하였다. 목적함수로서 건설 경비는 콘크리트 경비, 긴장재 경비, 철근 경비, 그리고 거푸집 경비를 포함하였으며 이를 최소화하였다. 설계제약조건으로는 시방서상의 최대처짐제약, 휨 및 전단강도제약, 연성제약 그리고 설계변수에 대한 상.하한계제약을 고려하였다. Kuhn-Tucker 필요조건을 이용하여 최적성규준을 설계변수의 항으로 명시적으로 유도하였으며, 이때 설계변수로는 보의 유효깊이, 긴장재의 편심거리 그리고 철근비를 취하였다. 긴장재의 형상은 포물선함수로 고려하였으며, 구조물 자중의 영향은 긴장력에 의한 이차효과와 마찬가지로 실제시스템의 평형방정식에서 고려하였다. 설계변수들의 개선을 위한 반복과정과 컴퓨터프로그램을 개발하였으며, 수치예를 들어 개발된 기법의 응용성 그리고 효율성을 보였다.

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보에 부착된 압전웨이퍼의 전기역학적 신호를 통한 고주파수 대역 감쇠 추정 (Estimating High-Frequency Damping of a Beam through Electro-Mechanical Signatures of Piezoelectric Wafer Mounted on the Beam)

  • 신용재;박현우
    • 대한토목학회논문집
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    • 제37권1호
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    • pp.217-229
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    • 2017
  • 보의 표면에 부착된 압전웨이퍼를 통해 가진되고 측정되는 고주파수 대역의 전기역학적 신호는 보에 발생한 미세 손상에 매우 민감하다. 이러한 부착형 압전웨이퍼의 장점을 이용한 보의 손상 진단을 효과적으로 수행하기 위해서는 압전웨이퍼의 탐지범위 예측이 필요하다. 고주파수 대역에서 압전웨이퍼의 탐지범위에 영향을 주는 여러 가지 요인 중 가장 지배적인 인자는 보의 감쇠이다. 이 연구에서는 보에 부착된 압전웨이퍼의 전기역학적 신호를 이용하여 보의 감쇠를 추정할 수 있는 기법을 제시한다. 공진이 발생하는 과정에서 보의 감쇠효과를 고려하여 압전웨이퍼의 전기역학적 신호를 파전달 관점에서 정식화한다. 실제 계측된 전기역학적 신호로부터 구한 측정 감쇠비 함수값과 정식화된 전기역학적 신호로부터 계산된 감쇠비 함수값의 차이를 최소화하는 최소자승법을 통해 보의 감쇠비를 추정한다. 제시된 방법을 압전웨이퍼가 병치되어 있는 알루미늄 보 수치 및 실험 예제에 적용하여 타당성을 검증한다.

분산 시뮬레이티드 어닐링을 이용한 복합 재료 재단 (Composite Stock Cutting using Distributed Simulated Annealing)

  • 홍철의
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제29권1_2호
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    • pp.20-29
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    • 2002
  • 복합 재료로 구성된 원판으로부터 여러 가지 패턴을 버려지는 부분이 최소화되게 배치시킨 후 절단하는 문제를 복합 재료 재단 문제라 부른다. 본 논문은 목적 함수의 비용 오류를 감내하는 영역 분할 분산 시뮬레이티드 어닐링 알고리즘을 MPI 환경하에서 복합 재료 재단 문제에 적용한다. 비용 오류 감내기법은 최적해 접근 특성을 유지하기 위하여 스트림 길이를 동적으로 변화하며 상태변환을 비동기적으로 수행한다. 또한 복합 재료 재단 도구 개발을 위한 여러 가지 모양을 가진 패턴의 정보 및 친화도 생성, 목적함수, 상태변환 방법, 어닐링 스케줄 및 이를 위한 효율적인 자료 구조에 대하여 정의한다. 배치될 패턴은 정형이나 convex 다각형으로 제한되어 있지 않고 어떠한 모양도 가능하며 원판은 복합 재료의 성격상 2 또는 4 방향으로 고정되어 있다.

WBAN의 에너지 소비 최적화를 위한 링크 에너지 효율 라우팅 전략 (Link Energy Efficiency Routing Strategy for Optimizing Energy Consumption of WBAN)

  • 이정재
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.1-7
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    • 2022
  • 무선 인체 영역 네트워크(WBAN)와 바이오센서를 활용하는 IoT기술은 자원을 최소화 하고 환자를 모니터링 하는 보건산업에서 중요한 분야이다. IoT와 WBAN을 보다 효율적으로 통합하기 위해서는 WBAN의 제한된 자원 센서노드와 효율적인 데이터 전송을 위한 신속 정확한 라우팅을 구성하는 협력 프로토콜이 필요하다. 본 논문은 중복 데이터 전송감지, 제한된 네트워크 센서의 수명연장 문제를 해결하기 위해 에너지 효율적이고 협력이 가능한 링크 에너지 효율적인 라우팅 전략(LEERS)을 제안한다. 제안된 기법은 잔류에너지 싱크쪽으로 가는 홉수 노드 혼잡 수준 및 대역폭과 효율적인 매개변수를 고려한다. 또한 노드의 경로비용함수를 결정하고 효과적인 멀티홉 라우팅을 제공함으로서 잔류에너지와 처리량 측면에서 효율성이 향상됨을 보인다.

불량률 최소화를 통한 강건 최적화의 확률제한조건 처리 (Solving Probability Constraint in Robust Optimization by Minimizing Percent Defective)

  • 이광기;박찬경;김근연;이권희;한상욱;한승호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권8호
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    • pp.975-981
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    • 2013
  • 강건 최적화 기법은 설계 초기 단계부터 설계변수의 변동이 목적함수에 미치는 효과를 최소화할 수 있는 유일한 방법이다. 강건 최적화의 정식화를 위해서는 분산을 정확히 예측하고 확률제한조건을 정식화하는 것이 가장 중요한 과정이 된다. 분산 및 확률제한조건을 예측하고 정식화하기 위한 방법으로 공정능력지수 및 식스시그마 기법과 같은 여러 가지 방법이 적용되고 있으나, 실제 공정에서 널리 적용되는 불량률을 이용한 확률제한조건 처리 기법에 대한 연구는 아직까지 전무한 상태이다. 본 연구에서는 자동차 로워암의 무게와 최대응력의 평균과 표준편차에 대한 설계영역을 탐색하고, 이후 로워암의 강건 최적화를 수행하였다. 변동을 예측하기 위한 표준편차의 계산은 2 차 테일러 전개를 통해 수치적인 정확도를 기하였다. 강건 최적화는 설계변수의 불연속성을 고려하기 위하여 최적화 과정에서 미분 정보를 적용하지 않은 심플렉스 알고리즘을 적용하였다.

근접수치사진측량의 수렴각변화에 따른 정밀도 해석 (Analysis of Precision According to Converging Angle in Close-Range Digital Photogrammetry)

  • 서동주;김진수
    • 한국지리정보학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.123-133
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    • 2005
  • 본 연구는 측량용 디지털 카메라인 d7 $metric^5$를 이용하여 수렴각을 변화시켜가면서 촬영을 실시하였으며, 표정 시 발생하는 오차를 최소화하기 위해 프로그램 상에서 자동적으로 상호표정 되는 원형표지를 이용하였다. 그리고 사진의조정기법은 해석적 방법 중에서 현재 가장 좋은 정도를 얻을 수 있는 광속조정법(bundle adjustment)를 이용하였다. 또한 대상물과 수렴각간의 기하학적 형태변하에 따른 함수모형화를 통해 최적촬영식을 제시한다. 이러한 연구는 향후 근거리수치사진측량에서 요구하는 정도의 사진촬영과 예상되는 정도를 판단하는데 중요한 자료로 이용될 것으로 판단된다.

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초점화소 탐색시간의 최소화를 위한 검색영역 결정기법 (Shape Adaptive Searching Technique for Finding Focused Pixels)

  • 최대성;송필재;김현태;한헌수
    • 한국정밀공학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.151-159
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    • 2002
  • The method of accumulating a sequence of focused images is usually used for reconstruction of 3D object\\`s shape. To acquire a focused image, the conventional methods must calculate the focus measures of all pixels resulting in a long measurement time. This paper proposes a new method of reducing the computation time spent for deciding the focused pixels in the input image, which predicts the area in the image to calculate the focus measure based on a priori information on the object to be measured. The proposed algorithm estimates the area to consider in the next measurement based on the focused area in the present measurement. As the focus measure, Laplacian measure was used in this paper and the experiments have shown that the preposed algorithm may significantly reduce the calculation time. Although, as implied, this algorithm can be applied to only simple objects at this stage, advanced representation schemes will eliminate the restrictions on application domain.

블록별 양자화를 이용한 HDR 영상의 효율적인 JPEG 압축 기법 (Block Based Efficient JPEG Encoding Algorithm for HDR Images)

  • 이철;김창수
    • 전기전자학회논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.219-226
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    • 2007
  • 본 논문은 HDR(High Dynamic Range) 영상을 기존의 JPEG 압축 방법을 이용하여 효율적으로 압축할 수 있는 방안을 제안한다. 입력 HDR 영상을 동적 영역 압축(Dynamic range compression)하여 통해 얻어지는 LDR(Low Dynamic Rage) 영상 및 HDR 영상과 LDR영상의 비율을 나타내는 비율 (Ratio) 영상으로 분리한다. LDR 영상은 하위 호환성을 유지하기 위해 기존의 JPEG 알고리듬을 이용하여 압축하며, 비율 영상은 각 블록별로 HVS(Human Visual System)이 인지하는 차이를 모델링 한 비용함수를 최소화 하도록 압축한다. 따라서 제안하는 알고리듬을 적용하면 동일한 조건에서 압축된 결과 영상에 왜곡이 적게 발생하게 되며, 컴퓨터 모의실험을 통해 그 유효성을 확인한다.

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