• 전자공학회논문지CI
• /
• 제39권3호
• /
• pp.44-52
• /
• 2002

본 논문에서는 결정경계(decision boundary)를 이용한 신경망의 특징추출을 해석적으로 구현할 수 있는 방법을 제안한다. 최근 발표된 신경망의 결정경계 기반의 특징추출 방법은 기존의 특징추출 방법보다 우수한 성능을 보여 주었다. 이러한 결정경계 특징추출 방법은 패턴 분류기(pattern classifier)의 결정경계에 수직한 벡터가 패턴 클래스(class)간을 분류하는데 유용한 정보를 포함한다는 사실을 기반으로 원래의 데이터로부터 분류에 필요한 정보들만을 추출하게 된다. 그러나 기존의 결정경계 특징추출 알고리즘은 신경망 결정경계의 수직벡터를 구하기 위해 결정경계의 변화율(gradient) 근사 방법을 사용하였다. 그 결과 결정경계 수직벡터가 부정확하게 계산될 가능성이 있고 계산 시간이 길어지는 문제점이 존재한다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 수직벡터를 하나의 방정식으로부터 해석적으로 계산하는 방법을 제안한다. 제안된 방법을 원격탐사 데이터의 패턴분류에 적용하여 그 성능을 확인한 결과 특징추출에 필요한 연산 시간을 대폭 줄일 수 있고 또한 더 향상된 특징추출 성능을 얻음을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제12권4_1호
• /
• pp.67-76
• /
• 1992

축대칭(軸對稱) 선형강성(線形彈性) 응력해석을 위해 p-version 유한요소법에 기초한 계층적(階層的) 정식화 과정이 제안되었다. 이 방식은 적분형 르장드르 다항식을 사용하여 절점좌표값을 갖지 않는 절점을 추가하여 형상함수의 조합형태로 변위함수(變位)를 근사시키는 방법이다. 형상함수(形狀函數)가 계층적 성질을 갖기 때문에 강성도(剛性度)행렬과 하중벡터도 계층적이 된다. 본 연구에서 제안된 요소(要所)의 장점(長點)은 다음과 같다. 첫째, 개선된 수치연산의 효율성이며 둘째, 요소간에 서로 다른 차수(次數)의 형상함수를 사용할 수 있고 셋째, p-세분화를 할 때 저차(低次)일 때 계산된 값을 그대로 사용할 수 있다. 수치예제를 통해 제안된 요소의 정확도(正確度), 효율성(效率性), 모델링의 간편성(簡便性), 적용성(適用性) 및 변위와 응력 그리고 에너지 Norm등을 사용하여 그 우월성을 입증하고 있다. 몇 가지 예제의 해석결과는 이미 발표된 논문과 아울러 해석적 방법에 의한 결과와 비교되었다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제20권4호
• /
• pp.435-442
• /
• 2014

본 연구에서는 복합 구조물의 레이더 반사면적을 해석하기 위한 프로그램 RACSAN을 개발하였다. 본 프로그램은 물리 광학을 기초로 한 고주파 대역에서의 키르히호프 근사법을 기반으로 하고 있다. 또한, 본 프로그램은 물리/기하 광학 혼합방법을 이용하여 복합 구조물의 다중 반사 효과를 고려 할 수 있다. 즉, 기하 광학을 이용하여 다중 반사 시 유효면적을 계산하고 최종 반사면에서는 물리광학을 이용하여 레이더 반사면적을 해석한다. 개발된 프로그램의 신뢰성 확보를 위하여 이론해가 있는 구조물들의 결과들과 비교하여 본 프로그램이 복합 구조물의 레이더 반사면적 해석에 유용하게 사용될 수 있는 것을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제19권1호
• /
• pp.163-168
• /
• 2015

본 연구에서는 10 nm이하 채널길이를 갖는 비대칭 이중게이트 MOSFET의 하단 게이트 전압에 대한 터널링 전류(tunneling current)의 변화에 대하여 분석하고자한다. 단채널 효과를 감소시키기 위하여 개발된 다중게이트 MOSFET중에 비대칭 이중게이트 MOSFET는 채널전류를 제어할 수 있는 요소가 대칭형의 경우보다 증가하는 장점을 지니고 있다. 그러나 10nm 이하 채널길이를 갖는 비대칭 이중게이트 MOSFET의 경우, 터널링 전류에 의한 차단전류의 증가는 필연적이다. 본 연구에서는 차단전류 중에 터널링 전류의 비율을 계산함으로써 단채널에서 발생하는 터널링 전류의 영향을 관찰하고자 한다. 포아송방정식을 이용하여 구한 해석학적 전위분포와 WKB(Wentzel-Kramers-Brillouin) 근사를 이용하여 터널링 전류를 구하였다. 결과적으로 10 nm이하의 채널길이를 갖는 비대칭 이중게이트 MOSFET에서는 하단 게이트 전압에 의하여 터널링 전류가 크게 변화하는 것을 알 수 있었다. 특히 채널길이, 상하단 산화막 두께 그리고 채널두께 등에 따라 매우 큰 변화를 보이고 있었다.

• 멤브레인
• /
• 제7권3호
• /
• pp.142-149
• /
• 1997

비대칭형 막기공을 통한 뉴톤 유체의 발산흐름(diverging flow)에 대한 심도있는 해석 결과를 제시하였다. 막기공 모델의 일반적 형태인 슬릿(slit)과 원뿔(cone)형 채널에 대해 미동흐름(creeping flow)을 적용하여 유속분포 관계식을 구하였다. 유속분포의 고찰로부터 발산각도 $\alpha$$\longrightarrow$0 인 경우는 윤활근사법(lubrication approximation)이 적용되어 Poiseuille 흐름으로 되는 것을 확인하였고, 발산각도가 증가할수록 벽면부근에서의 유속분포는 결핍(depletion)됨과 아울러 전체유속은 감소하였다. 구해진 속도분포와 압력분포의 관계식으로부터 투과유량에 대한 이론식을 도출하였다. 예측된 결과는 기공의 비대칭성이 증가할수록 그에 따른 투과유량은 점차 증가하는 거동을 보였다. 본 연구의 이론결과는 궁극적으로 막여과에의 응용 측면과 밀접하게 연관되어 있다.

• Steel and Composite Structures
• /
• 제37권6호
• /
• pp.663-678
• /
• 2020

This paper proposes a novel topology optimization method generating multiple materials for external linear plane crack structures based on the combination of IsoGeometric Analysis (IGA) and eXtended Finite Element Method (X-FEM). A so-called eXtended IsoGeometric Analysis (X-IGA) is derived for a mechanical description of a strong discontinuity state's continuous boundaries through the inherited special properties of X-FEM. In X-IGA, control points and patches play the same role with nodes and sub-domains in the finite element method. While being similar to X-FEM, enrichment functions are added to finite element approximation without any mesh generation. The geometry of structures based on basic functions of Non-Uniform Rational B-Splines (NURBS) provides accurate and reliable results. Moreover, the basis function to define the geometry becomes a systematic p-refinement to control the field approximation order without altering the geometry or its parameterization. The accuracy of analytical solutions of X-IGA for the crack problem, which is superior to a conventional X-FEM, guarantees the reliability of the optimal multi-material retrofitting against external cracks through using topology optimization. Topology optimization is applied to the minimal compliance design of two-dimensional plane linear cracked structures retrofitted by multiple distinct materials to prevent the propagation of the present crack pattern. The alternating active-phase algorithm with optimality criteria-based algorithms is employed to update design variables of element densities. Numerical results under different lengths, positions, and angles of given cracks verify the proposed method's efficiency and feasibility in using X-IGA compared to a conventional X-FEM.

• 지질공학
• /
• 제15권3호
• /
• pp.289-301
• /
• 2005

단열암반내 터 널 굴착에 따른 지하수 유출로 인하여 하강되었던 주변 지역의 초기지하수위 하강 값을 예측하였고, 또한 향후 굴착될 터널 구간에 대해서 발생할 수 있는 지하수 유출량과 지하수위 하강을 예측하였다. 이미 굴착된 터널 주변 지역의 초기 지하수위 하강은 해석적인 방법을 이용하여 예측하였고, 향후 굴착될 터널에 대해서는 수치 모델링을 이용하여 예측하였다. 해석적인 방법에서 초기 지하수위는 15.3m까지 하강하는 것으로 예측되었다. 수치 모델링에서 터널 컨덕턴스 값의 변화를 고려하지 않은 상태에서 터널 내로의 지하수 유출은 $1,870m^3/day$ 유출되는 것으로, 주변 지역의 지하수위는 $5\sim35m$하강하는 것으로 예측되었다. 그리고 컨덕턴스가 $50\%$ 증가할 경우 지하수 유출량은 $2,518m^3/day$, 지하수위는 $5\sim35m$ 하강하는 것으로 예측되었고, 컨덕턴스가 $50\%$ 감소시에는 지하수 유출량은 $1,273m^3/day$, 지하수위는 $2\sim12m$하강하는 것으로 예측되었다.

• 터널과지하공간
• /
• 제31권6호
• /
• pp.480-493
• /
• 2021

일반화된 Hoek-Brown(GHB) 파괴기준식은 GSI 값을 이용하여 현장 암반조건이 반영된 강도정수 값을 효과적으로 결정할 수 있기 때문에 암반공학 분야에서 표준 파괴기준식의 하나로 인식되고 있다. 그러나 GHB 파괴기준식의 비선형적 형태는 이 식의 수학적 취급을 어렵게 하고 이 식의 적용 범위를 제약하는 요인이 되고 있다. GHB 파괴기준식의 이러한 단점을 극복하기 위한 노력의 하나로 Taylor 다항함수 근사원리를 적용하여 파괴 최대주응력에 대응하는 최소주응력을 근사적으로 계산할 수 있는 명시적, 해석적 수식을 유도하였다. 근사식으로 구한 최소주응력과 수치해석적으로 계산한 정해를 비교하여 이 연구에서 유도한 최소주응력 근사식의 정확성을 검증하였다. 연구결과의 응용사례를 제시하기 위해 근사 최소주응력 계산식을 활용하여 GHB 암반에 굴착된 원형터널 주변에 예상되는 소성영역의 등가 마찰각과 등가 점착력을 계산하였다. 소성영역의 등가 Mohr-Coulomb 강도정수를 정밀하기 산정하기 위해서는 mi, GSI, 초기지압의 크기를 동시에 고려하는 것이 중요한 것으로 나타났다.

• 터널과지하공간
• /
• 제34권4호
• /
• pp.355-373
• /
• 2024

일반화된 Hoek-Brown (GHB) 식은 암반공학적 활용에 특화된 비선형 파괴기준식이며 최근 활용 빈도가 증가하고 있다. 그러나 GHB 식은 파괴 시점의 최소주응력과 최대주응력의 관계식이며 GSI≠100이면 파괴면에 작용하는 수직응력과 전단응력의 명시적 관계식 즉, Mohr 파괴포락선식으로 표현이 어렵다는 단점을 가지고 있다. 이 단점으로 인해 GHB 식을 한계평형해석, 상계한계해석, 임계평면법 등과 같은 수치해석기법에 적용하는 것이 쉽지 않다. 이에 따라 최근 GHB Mohr 파괴포락선을 근사적인 해석식으로 표현하려는 연구가 시도되고 있으며 관련 연구에 대한 지속적 관심이 여전히 필요하다. 이 연구에서는 기존 식보다 전단강도 예측 정확도가 높은 근사 GHB Mohr 파괴포락선 수식화 방법을 제시하였다. 개선된 수식화 과정에서는 접선마찰각의 근사 정확도를 높이는 방법과 비선형 GHB 파괴포락선의 접선식을 활용하여 전단강도 근사값의 정확도를 높이는 방법이 이용되었다. 이 논문의 후반부에서는 전단강도 예측 정확성과 계산시간 측면에서 제안된 근사 GHB 파괴포락선들의 장단점을 논의하였다.

• Journal of Advanced Research in Ocean Engineering
• /
• 제1권3호
• /
• pp.157-167
• /
• 2015

In order to provide simple and accurate wave theory in design of offshore structure, an analytical approximation is introduced in this paper. The solution is limited to flat bottom having a constant water depth. Water is considered as inviscid, incompressible and irrotational. The solution satisfies the continuity equation, bottom boundary condition and non-linear kinematic free surface boundary condition exactly. Error for dynamic condition is quite small. The solution is suitable in description of breaking waves. The solution is presented with closed form and dispersion relation is also presented with closed form. In the last century, there have been two main approaches to the nonlinear problems. One of these is perturbation method. Stokes wave and Cnoidal wave are based on the method. The other is numerical method. Dean's stream function theory is based on the method. In this paper, power series method was considered. The power series method can be applied to certain nonlinear differential equations (initial value problems). The series coefficients are specified by a nonlinear recurrence inherited from the differential equation. Because the non-linear wave problem is a boundary value problem, the power series method cannot be applied to the problem in general. But finite number of coefficients is necessary to describe the wave profile, truncated power series is enough. Therefore the power series method can be applied to the problem. In this case, the series coefficients are specified by a set of equations instead of recurrence. By using the set of equations, the nonlinear wave problem has been solved in this paper.