일반적으로 특정한 작업에 익숙해진다는 것은 그 작업에 투입되는 노력에 비해 산출되는 성과가 보다 뚜렷해진다는 것을 의미한다. 동일한 양이나 정도의 노력을 들여 특정한 작업을 반복적으로 수행하게 되면 초기 시점보다 원하는 성과를 기대 이상으로 얻게 된다는 것을 의미한다. 이를 학습곡선효과(learning-curve effects)'라고 한다. 본 연구에서는 특정한 작업을 반복시행한 결과가 개수형인 형태로 측정되는 변수에 대해 (역)S자 형태를 가지는 통계적 모형을 적용하고자 한다. 다양한 모의실험 하에서의 모형의 성능을 평가하고 특정질환으로 인한 사망자 자료에 적합하였다.
Ni-Ti 파일은 근관치료 시 근관형성에 사용되며 근관계 내 조직 잔사와 세균 을 포함한 모든 내용물을 제거하고 미세누출이 생기지 않도록 성공적으로 근관충전을 할 수 있는 근관의 형태를 만드는데 사용된다. Ni-Ti 파일은 수동형 파일처럼 날이 풀어지거나 예각으로 꺾이는 등 시각적으로 나타나는 파일의 피로도나 손상정도를 인지하기 어려워 파일이 근관 내에서 부러지는 것을 막기가 어렵다. Ni-Ti 파일은 육안으로 관찰 할 수 있는 구부러짐이나 풀림 등의 소성변형 없이 기구의 탄성한계 내에서 갑작스럽게 파절되는 경우가 있는데, 이는 만곡 근관 내에서 기구가 회전하는 동안 만곡의 안쪽에는 압축응력이, 만곡의 바깥쪽에는 인장응력이 반복적으로 가해짐으로써 파절의 표면에 미세 파절과 균열이 발생하고 전파되어 결국 피로파절(fatigue fracture)을 야기하게 된다. 또한 Ni-Ti파일이 반복응력을 받으면 균열이 형성되면서 파절이 야기되며 연성파절(ductile fracture) 양상을 나타낸다고 보고하였다. Ni-Ti 파일을 이용한 피로파절에 대한 이전의 연구에서는 파일의 직경이나 경사도 (taper), 단면 형태 및 회전속도, 표면결함 등이 파절에 영향을 미친다고 보고되고 있다. 사용하지 않은 Ni-Ti파일을 구부려 응력을 가 한 상태에서 주사전자현미경으로 관찰한 결과 기계 가공 과정에서 발생한 균열, 미세 결함, 긁힌 자국 및 불균질성 등이 원인으로 알려져 있다. 따라서 본 연구발표에서는 표면결함을 최소화하고 기구의 회전응력 하에서 피로파절저항성을 향상시키기 위한 방법에 대하여 알아보고자 한다.
PEM 알고리즘은 패널티 함수가 초월함수 형태일 때에는 반복알고리즘을 전개할 수 가 없다. 하지만, OSL 알고리즘은 복잡한 초월함수 형태의 패널티 함수가 주어지더라도 쉽게 반복 알고리즘이 유도되는 장점을 갖는다. 그러나 이 알고리즘은 패널티 로그-우도를 증가시키는 평활상수의 수렴영역이 제한적이어서 디지털 화상복원시 다양한 평활상수 값을 부여할 수 없기 때문에 최적의 복원화상을 얻을 수 가 없다. 본 논문에서는 OSL 알고리즘의 단점을 해결하기 위해서, 수렴 허용 범위가 확대된 평활상수를 갖는 알고리즘을 제시하고 그 수렴성질을 밝히며, 화상실험을 통해 제안된 알고리즘의 유용성을 밝힌다.
구조물의 내진보강방법 중에서 가장 널리 이용되는 방법인 강재 이력형 감쇠장치는 수평하중에 대한 응력-변위 곡선을 이용하여 지진 에너지를 소산시키는 방법인데, 이 경우 편심하중 등에 의해서 부재가 면 외 방향으로 거동하여 응력-변위곡선이 불규칙하여 그 결과의 신뢰성이 떨어지는 경우가 있다. 이러한 형상을 방지하기 위해서는 별도의 채널(Channel)을 시공하는 불편함을 감수해야 하며, 또한 수평력이 반복적으로 작용할 때 그 효과를 장담할 수 없는 문제점이 있다. 본 연구에서는 강재 스트립과 스프링을 결합한 댐퍼를 고안하여 스프링은 탄성변형을, 강재 스트립은 소성변형을 받게 하는 혼합형 댐퍼를 개발하고자한다. 여기서, 스프링은 복원력으로 작용하여 반복하중에 대한 저항성을 키우고 강재 스트립의 하중변위 곡선을 규칙적으로 하는 역할을 수행하게 되며 에너지 소산량을 계산할 때 편리함과 정확도를 높이고자 한다. 강재 스트립의 폭과 길이는 일정하지만 두께를 변화시켜서 5종류를 선택하였으며, 댐퍼 1개당 3개의 스트립을 정삼각형 형태로 배치하고 그 중심에 상당한 강성을 갖는 스프링을 갖는 형태로 제작하였다. 댐퍼 시험체는 5개를 제작한 후, 이 댐퍼를 구조물에 배치하였을 때의 지진에 대한 에너지 소산량과 부재력을 검토하여 댐퍼의 안전성(Safety)를 검증하고자 한다.
본 논문은 임의의 펄스 레이저 송신기에서 방사되는 레이저 펄스 신호를 실시간으로 수신하여 수신된 레이저 펄스열(pulse train)의 펄스 반복주기(pulse repeat interval: PRI)의 형태와 반복 시간을 계산하는 방법에 대하여 기술하였다. 레이저 송신기에서 방사되는 펄스열의 형태와 주기는 고정(fixed), 지터(jitter), 삼각파 등 매우 다양하며, 이러한 레이저 신호의 PRI 패턴을 구하기 위해서 펄스도래시간(time of pulse arrival)의 1차 차분과 2차 차분을 이용하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 TOA의 1차 차분의 표준편차가 평균값의 5%이하이면 수신된 펄스열은 고정 PRI 패턴 또는 지터 PRI 패턴이며, 5% 이상이면 삼각파 또는 톱니파 등의 PRI 패턴으로 분리한다. 본 알고리즘을 이용하여 펄스열을 분리한 결과 신호 분석능력이 우수하여 레이저 감시 시스템 등에 사용할 수 있을 것으로 판단된다.
본 논문에서는 주어진 작업을 반복적으로 수행하는 시스템을 효과적으로 제어하기 위하여 확장된 형태의 직접학습제어방법을 제안한다. 직접학습제어는 기존의 반복학습제어에서, 원하는 출력에서의 작은 변화에 대해서도 학습과정을 처음부터 다시 수행해야 한다는 단점을 극복하기 위해 제안되었다. 이미 학습되어 있는 출력궤적과 특별한 비례(proportional)관계를 갖는 새로운 원하는 출력궤적이 주어졌을 때 직접학습제어를 이용하면 다시 반복학습과정을 수행할 필요없이 원하는 제어입력을 직접 구할 수 있다. 우선, 대부분의 기존의 직접학습제어방법은 단일 입출력 비선형 시스템의 상대차수가 1인 경우에만 적용 가능함을 보이고, 시스템의 상대차수에 대한 정보를 이용하여 상대차수가 1이상인 비선형 시스템에 적용할 수 있는 확장된 형태의 직접학습제어를 제안한다. 또한, 상대차수가 2이상인 임의의 비선형 시스템에 대하여 컴퓨터 모의실험을 수행하고 제안된 직접학습제어방법의 타당성 및 성능을 확인한다.
본 연구에서는 재사용이 가능한 NIPAM 팬텀의 열적 민감도를 측정하여 조직유사 팬텀의 열변성 특성을 평가하였으며, 초음파 재사용 횟수와 재사용 기간에 따른 음향학적 특성 및 열 변성 형태 특성을 관찰하였다. 측정 결과조사 횟수가 증가함에 따라 NIPAM 팬텀의 음속은 100 m/s 정도 감소하고 감쇠계수는 조금 증가하는 경향을 보였다. 반면에 재사용 기간에 따른 변화는 관찰되지 않았다. 초음파 조사에 따른 열변성의 형태 및 크기는 유효할 정도의 변화는 확인되지 않았다. 본 연구를 통하여 NIPAM 팬텀이 반복 조사를 통한 초음파 치료 평가에도 적합한 것으로 판단되었다.
강화학습의 대표적인 알고리즘인 Q-Learning은 상태공간의 모든 상태-행동 쌍(state-action pairs)의 평가값이 수렴할 때까지 반복해서 경험하여 최적의 전략(policy)을 얻는다. 상태공간을 구성하는 요소(feature)들이 많거나 요소의 데이타 형태가 연속형(continuous)인 경우, 상태공간은 지수적으로 증가하게 되어, 모든 상태들을 반복해서 경험해야 하고 모든 상태-행동 쌍의 Q값을 저장하는 것은 시간과 메모리에 있어서 어려운 문제이다. 본 논문에서는 온라인으로 학습을 진행하면서 비슷한 상황의 상태들을 클러스터링(clustering)하고 새로운 경험에 적응해서 클러스터(cluster)의 수정(update)을 반복하여, 분류된 최적의 전략(policy)을 얻는 새로운 함수근사(function approximation)방법인 Q-Map을 소개한다. 클러스터링으로 인해 정교한 제어가 필요한 상태(state)는 규칙(rule)으로 추출하여 보완하였다. 미로환경과 마운틴 카 문제를 제안한 Q-Map으로 실험한 결과 분류된 지식을 얻을 수 있었으며 가시화된(explicit) 지식의 형태인 규칙(rule)으로도 쉽게 변환할 수 있었다.
임플랜트 보철물에서 각 구성 요소를 연결하는 나사 풀림 현상이 흔히 발생하고 있다. 나사 풀림을 최소화하기 위해서 연결 구성 부품 사이의 압축력을 최대로 하는 것이 중요한데, 나사 신장의 허용 한계 내에서 조임회전력을 증가시켜 나사 내부의 인장력 즉 전하중을 극대화하기 위해서는 마찰 계수를 감소시켜 초기 조임회전력의 손실을 최소화해야 한다. 건조 윤활제를 나사 표면에 코팅한 나사들이 전하중을 증가시키고 나사 풀림을 감소시키나 나사의 반복체결에 따른 코팅표면의 마모가 문제점으로 지적되고 있다. 최근 내마모성이 우수하며 동시에 나사의 마찰 저항을 최소화할 수 있는 텅스텐 카바이드/탄소 코팅을 이용한 나사가 임상에 사용되고 있으나 실제적으로 연결부 안정성에 미치는 영향에 관한 연구는 미미한 편이다. 이에 본 연구에서는 external butt joint 형태를 가지는 US II 시스템과 one stage용 8도의 internal cone 연결형태의 SS II 시스템 및 11도의 internal cone 연결형태의 GS II 시스템에서 티타늄 합금 나사의 텅스텐 카바이드/탄소 코팅이 지대주 나사 풀림에 미치는 영향을 알아보기 위하여 100만 회 반복 하중 전후의 풀림회전력 및 상실률을 비교한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 초기 풀림회전력은 티타늄 합금나사보다 텅스텐 카바이드/탄소 코팅 나사를 사용한 경우 작게 나타났으며 (P<.01), 동일 나사를 사용한 경우에는 임플랜트 시스템 간에 차이가 없었다 (P>.05). 2. 반복하중에 따른 풀림회전력의 상실률은 두 나사 모두에서 external butt joint 형태의 US II 시스템이 internal cone 연결형태의 SS II 와 GS II 시스템 보다 크게 나타났으나, SS II 와 GS II 시스템 사이에는 차이를 보이지 않았다 (P<.01). 3. 텅스텐 카바이드/탄소 코팅 나사를 사용한 경우 티타늄 합금 나사에 비해 모든 시스템에서 반복하중 후 풀림회전력 상실률이 작게 나타났으며 (P<.01), 코팅 나사 사용으로 인한 상실률의 감소차는 임플랜트 시스템 간에 차이를 보이지 않았다 (P>.05).
재귀적 구조의 SPCPC (single parity check product code)인 CAMC (constant amplitude multi-code) 는 반복적 복호를 행할 때 SPCPC에 비하여 오류 정정 성능이 우수하다. 본 논문에서는 대역확산 신호인 CAMC의 처리 이득이 성능 향상에 미치는 영향을 분석한다. 일반적인 곱 부호에서는 반복적 복호로 오류 정정 과정이 종료되지만, CAMC 는 반복적 복호 후의 역확산 과정에서 추가적으로 오류가 정정된다. 잔존하는 비트 오류의 수가 ($\sqrt{N}/2-1$)개 이하인 경우에는 (N은 코드워드의 길이), 역확산 과정에서 그 오류들은 모두 정정된다. 반복적 복호에서 EI (extrinsic information)의 분포 형태를 관찰한 결과, 초기의 EI 분포는 대체로 랜덤하나, 몇 회의 iteration 후에는 ($-E_{max}$) 혹은 ($+E_{max}$)의 이진 값으로 수렴한다. EI의 분포가 오류 정정의 진행 사항을 반영하는 점을 이용하는 iteration 제어 방법을 실험한 결과 Eb/No 에서 약 0.2 dB의 이득을 얻었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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