• 제목/요약/키워드: CUBIC SPLINE

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A systematic method from influence line identification to damage detection: Application to RC bridges

  • Chen, Zhiwei;Yang, Weibiao;Li, Jun;Cheng, Qifeng;Cai, Qinlin
    • Computers and Concrete
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    • 제20권5호
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    • pp.563-572
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    • 2017
  • Ordinary reinforced concrete (RC) and prestressed concrete bridges are two popular and typical types of short- and medium-span bridges that accounts for the vast majority of all existing bridges. The cost of maintaining, repairing or replacing degraded existing RC bridges is immense. Detecting the abnormality of RC bridges at an early stage and taking the protective measures in advance are effective ways to improve maintenance practices and reduce the maintenance cost. This study proposes a systematic method from influence line (IL) identification to damage detection with applications to RC bridges. An IL identification method which integrates the cubic B-spline function with Tikhonov regularization is first proposed based on the vehicle information and the corresponding moving vehicle induced bridge response time history. Subsequently, IL change is defined as a damage index for bridge damage detection, and information fusion technique that synthesizes ILs of multiple locations/sensors is used to improve the efficiency and accuracy of damage localization. Finally, the feasibility of the proposed systematic method is verified through experimental tests on a three-span continuous RC beam. The comparison suggests that the identified ILs can well match with the baseline ILs, and it demonstrates that the proposed IL identification method has a high accuracy and a great potential in engineering applications. Results in this case indicate that deflection ILs are superior than strain ILs for damage detection of RC beams, and the performance of damage localization can be significantly improved with the information fusion of multiple ILs.

Determination of global ice loads on the ship using the measured full-scale motion data

  • Lee, Jae-Man;Lee, Chun-Ju;Kim, Young-Shik;Choi, Gul-Gi;Lew, Jae-Moon
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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    • 제8권4호
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    • pp.301-311
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    • 2016
  • This paper describes the whole procedures to determine ice-induced global loads on the ship using measured full-scale data in accordance with the method proposed by the Canadian Hydraulics Centre of the National Research Council of Canada. Ship motions of 6 degrees of freedom (dof) are found by processing the commercial sensor signals named Motion Pak II under the assumption of rigid body motion. Linear accelerations as well as angular rates were measured by Motion Pak II data. To eliminate the noise of the measured data and the staircase signals due to the resolution of the sensor, a band pass filter that passes frequencies between 0.001 and 0.6 Hz and cubic spline interpolation resampling had been applied. 6 dof motions were computed by the integrating and/or differentiating the filtered signals. Added mass and damping force of the ship had been computed by the 3-dimensional panel method under the assumption of zero frequency. Once the coefficients of hydrodynamic and hydrostatic data as well as all the 6 dof motion data had been obtained, global ice loads can be computed by solving the fully coupled 6 dof equations of motion. Full-scale data were acquired while the ARAON rammed old ice floes in the high Arctic. Estimated ice impact forces for two representative events showed 7e15 MN when ship operated in heavy ice conditions.

인터넷상에 3차원 모델을 이용한 한-일간 실시간 수화 통신 시스템의 구축을 위한 기초적인 검토 (A Study on the Construction of a Real-time Sign-language Communication System between Korean and Japanese Using 3D Model on the Internet)

  • 김상운;오지영
    • 전자공학회논문지S
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    • 제36S권7호
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    • pp.71-80
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    • 1999
  • 수화 통신은 이종 언어간의 통신 수단으로 사용될 수 있다. 이 논문에서는 3차원 모델을 이용하여 한-일간 수화 통신 시스템을 구현하여 그 가능성을 실험하였다. 실시간 통신을 위하여 통신 시스템을 클라이언트/서버 구조로 하였으며, 지적 통신방식을 도입하였다. 각 클라이언트에 3차원 모델을 준비하여 놓고, 실제의 수화영상 대신에 애니메이션 생성을 위한 파라미터 만을 전송하였다. 클라이언트에서 입력된 문장은 서버로 전송되어 한국 또는 일본 수화 파라미터로 변환한 다음 다시 클라이언트로 전송되어 수화 애니메이션으로 재생된다. 또한 자연스러운 수화 애니메이션을 위하여 감정 표현과 가변 프레임 방식 및 3차 스플라인 보간식을 이용하였다. 실험을 위한 통신 시스템은 윈도우 플랫폼에서 Visual $C^{++}$ 와 Open Inventor 라이브러리를 이용하여 구현하였다. 실험 결과 제안 시스템이 언어의 장벽을 넘을 수 있는 비언어 통신수단으로 이용될 수 있는 가능성을 보였다.

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다중 파라메트릭 변환곡선 기반 선수 선형 변환기법 연구 (Study on Hull Form Variation of Fore Body Based on Multiple Parametric Modification Curves)

  • 박성우;김승현;이인원
    • 대한조선학회논문집
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    • 제59권2호
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    • pp.96-108
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    • 2022
  • In this paper, we propose a systematic hull form variation technique which automatically satisfies the displacement constraint and guarantees a high level of fairness. This method is possible through multiple parameter correction curves. The present method is to improve the hull form variation method based on parametric modification function and consists of two sub-categories: SAC variation and section lines modification. For SAC variation, the utilization of two B-Spline curves satisfying GC1 condition led to the satisfaction of displacement constraint and high level of fairness at the same time. Section lines modification methods involves in using two fuctions: the first is the waterplane modification function combining two cubic splines. the other function is the sectional area modification function consisting of 2nd order polynomial over the DLWL(Design Load Waterline) and 3rd order polynomial below the DLWL, This function enables not only the fundamental U-V section shape variation but also systematically modified section lines. The present method is expected to be more useful in the hull form optimization process using CFD compared to the existing method.

스쿨 존에서 운전자의 승차감을 수반한 차량 감속 제어에 관한 연구 (Study on Vehicle Deceleration Control in School Zones by Taking Driver's Comfort into Account)

  • 조효승;김형석;이병룡
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권10호
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    • pp.1359-1366
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    • 2010
  • 최근 많은 전자제어기술이 개발되고 있으며 또한 차량에 적용되고 있다. 이러한 기술들 중 throttle-by-wire, brake-by-wire, steer-by-wire 와 같은 X-by-wire 가 대표적이며 이는 기계적으로 연결된 부분이 전기적인 신호나 액추에이터로 대체된 것이다. 본 논문에서는 스쿨존에서의 차량의 속도 제어를 위하여 throttle-by-wire, brake-by-wire 가 고려되었으며 특히 스쿨 존에서는 다른 지역에 비해 사고가능성이 높다. 그 이유는 보행자가 횡단 시에 다수의 운전자들이 규정속도를 지키지 않기 때문이다. 따라서 본 논문에서는 스쿨 존에서 규정속도 내로 주행하도록 throttle-by-wire, brake-by-wire 를 이용하여 차량을 감속 제어하였으며 이를 위하여 양산차량의 엔진과 변속기의 제원을 사용하였다. 둘째, 차량의 감속에 있어서 운전자와 승객이 불쾌감을 느낄 수 있는 급격한 감속을 줄이기 위하여 제안된 3 차 궤적 추종법을 적용시켰으며 궤적 추종을 위하여 퍼지-PID 제어를 사용하였다. 마지막으로 시뮬레이션을 통하여 제안된 차량의 감속 제어 시스템의 성능을 확인하였다.

공간정보에 기반한 도로 데이터 자동생성 방법 (Automatic Generation Method of Road Data based on Spatial Information)

  • 주인학;최경호;유재준;황태현;이종훈
    • 한국공간정보시스템학회 논문지
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    • 제4권2호
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    • pp.55-64
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    • 2002
  • 효율적인 도로정보의 구축은 GIS에서 가장 중요한 주제이다. 본 논문에서는 도로정보를 자동으로 생성, 구축하기 위하여 모바일 매핑 기술과 영상인식 기술을 결합한 방법을 제안하였다. 모바일 매핑 시스템은 CCD 카메라, GPS, INS를 장착한 차량의 형태를 가지며, 취득한 영상에 나타난 공간객체의 좌표를 사진측량기법을 이용하여 계산한다. 모바일 매핑 시스템에 의한 공간객체 좌표추출과 데이터 구축은 자동화되지 않아 시간이 많이 드는 단점이 있다. 도로의 자동 인식은 영상인식 분야에서도 자동주행차량에 대한 연구의 형태로 진행되어 왔다. 그러나 영상인식에 기반한 방법들은 도로 차선에 적용할 경우 차선의 끊김 차량에 의한 가려짐 좋지 않은 날씨와 조명 등 실제의 도로나 도로변의 다양한 예외상황 때문에 원하는 결과를 얻기 힘든 경우가 많다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 본 논문에서는 모바일 매핑 시스템으로부터 획득된 GPS/INS 데이터 및 영상인식 기술을 모두 이용한 자동 도로데이터 생성방법을 제안하였다. 영상에 나타난 도로 차선의 3차원좌표로부터 영상에서 객체가 나타날 위치를 추정하기 위한 방법을 고안하였으며, 이러한 방법은 도로 차선을 찾기 위한 복잡한 영상처리 과정을 대폭 줄일 수 있다. 예외상황 때문에 도로차선을 추출하지 못한 경우에는 스플라인 인터폴레이션에 의하여 값을 얻는다. 인터폴레이션은 교차로나 급격한 변화 지점에 따라 구분된 도로 구간 단위로 이루어진다. 본 논문에서는 제안된 객체좌표 추정방법과 인터폴레이션 기법에 대한 실험 및 결과를 제시하였다.

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Vegetable Oil Intake and Breast Cancer Risk: a Meta-analysis

  • Xin, Yue;Li, Xiao-Yu;Sun, Shi-Ran;Wang, Li-Xia;Huang, Tao
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제16권12호
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    • pp.5125-5135
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    • 2015
  • Background: Total fat intake may be associated with increased risk of breast cancer, and fish oil has been suggested as a protection factor to breast cancer. But the effect of vegetable oils is inconclusive. We aimed to investigate the association with high vegetable oils consumption and breast cancer risk, and evaluated their dose-response relationship. Design: We systematically searched the MEDLINE, EMBASE, Cochrane databases, and CNKI updated to December 2014, and identified all observational studies providing quantitative estimates between breast cancer risk and different vegetable oils consumption. Fixed or random effect models were used to estimate summary odds ratios for the highest vs. lowest intake, and dose-response relationship was assessed by restricted cubic spline model and generalized least-squares trend (GLST) model. Results: Five prospective cohort studies and 11 retrospective case-control studies, involving 11,161 breast cancer events from more than 150,000 females, met the inclusion criteria. Compared with the lowest vegetable oils consumption, higher intake didn't increased the risk of breast cancer with pooled OR of 0.88 (95% CIs:0.77-1.01), and the result from dose-response analyses didn't show a significant positive or negative trend on the breast cancer risk for each 10g vegetable oil/day increment (OR=0.98, 95% CIs: 0.95-1.01). In the subgroup analyses, the oils might impact on females with different strata of BMI. Higher olive oil intake showed a protective effect against breast cancer with OR of 0.74 (95% CIs: 0.60-0.92), which was not significant among the three cohort studies. Conclusions: This meta-analyses suggested that higher intake of vegetable oils is not associated with the higher risk of breast cancer. Olive oil might be a protective factor for the cancer occurrence among case-control studies and from the whole. Recall bias and imbalance in study location and vegetable oils subtypes shouldn't be ignored. More prospective cohort studies are required to confirm the interaction of the impact of vegetable oils on different population and various cancer characteristic, and further investigate the relationship between different subtype oils and breast cancer.

토양수분 위성자료의 공간상세화에 관한 연구 (A Study on Spatial Downscaling of Satellite-based Soil Moisture Data)

  • 신대윤;이양원;박문성
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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    • pp.414-414
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    • 2017
  • 토양수분은 지면환경에서 일어나는 수문 및 에너지 순환을 이해하는 데 있어 중요한 기상인자이다. 토양수분 현장관측은 땅속에 매설된 센서에 의해 상당히 정확하게 이루어지만, 관측점 수가 충분치 않아 공간적 연속성을 확보하지 못하는 어려움이 존재한다. 이에 광역적 및 연속적 관측이 가능한 마이크로파 위성센서가 토양수분 정보 획득을 위한 보조수단으로서 그 중요성이 부각되고 있다. 마이크로파 위성센서는 구름 등 기상조건의 제약을 받지 않으며, 1978년 이래 현재까지 여러 위성에 의해 25 km 및 10 km 해상도의 전지구 토양수분자료가 생산되어 왔다. 마이크로파 센서를 이용한 토양수분자료는 동일지점에 대하여 하루 2회 정도 산출되므로 적절한 시간분해능을 가지지만, 공간해상도가 최고 10 km로서 지역규모의 수문분석에 적용하기에는 충분치 않다. 이러한 토양수분자료의 공간해상도 문제 해결을 위하여 다양한 지면환경요소를 활용한 통계적 다운스케일링이 대안으로 제시되었다. 최근의 선행연구들은 대부분 방정식을 이용한 결합모형을 통해 통계적 다운스케일링을 수행하였는데, 회귀식과 같은 선형결합뿐 아니라 신경망이나 기계학습 등의 비선형결합에서도, 불가피하게 발생할 수밖에 없는 잔차(residual)로 인하여 다운스케일링 전후의 공간분포 패턴이 달라져버리는 문제를 안고 있었다. 회귀분석에 잔차의 공간내삽을 결합시킨 회귀크리깅(regression kriging)은 잔차보정을 통해 이러한 문제를 해결함으로써 다운스케일링 전후의 공간분포 일관성을 보장하는 기법이다. 이 연구에서는 회귀크리깅을 이용하여 일자별 AMSR2(Advanced Microwave Scanning Radiometer 2) 토양수분 자료를 10 km에서 1 km 해상도로 다운스케일링하고, 다운스케일링 전후의 자료패턴 일관성을 평가한다. 지면온도(LST), 지면온도상승률(RR), 식생온도건조지수(TVDI)는 일자별로 DB를 구축하였고, 식생지수(NDVI), 수분지수(NDWI), 지면알베도(SA)는 8일 간격으로 DB를 구축하였다. 이러한 8일 간격의 자료를 일자별로 변환하기 위하여 큐빅스플라인(cubic spline)을 이용하여 시계열내삽을 수행하였다. 또한 상이한 공간해상도의 자료는 최근린법을 이용하여 다운스케일링 목표해상도인 1 km에 맞도록 변환하였다. 우선 저해상도 스케일에서 추정치를 산출하기 위해서는 저해상도 픽셀별로 이에 해당하는 복수의 고해상도 픽셀을 평균화하여 대응시켜야 하며, 이를 통해 6개의 설명변수(LST, RR, TVDI, NDVI, NDWI, SA)와 AMSR2 토양수분을 반응변수로 하는 다중회귀식을 도출하였다. 이식을 고해상도 스케일의 설명변수들에 적용하면 고해상도 토양수분 추정치가 산출되는데, 이때 추정치와 원자료의 차이에 해당하는 잔차에 대한 보정이 필요하다. 저해상도 스케일로 존재하는 잔차를 크리깅 공간내삽을 통해 고해상도로 변환한 후 이를 고해상도 추정치에 부가해주는 방식으로 잔차보정이 이루어짐으로써, 다운스케일링 전후의 자료패턴 일관성이 유지되는(r>0.95) 공간상세화된 토양수분 자료를 생산할 수 있다.

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Effect Modification of Kidney Function on the Non-linear Association Between Serum Calcium Levels and Cardiovascular Mortality in Korean Adults

  • Jung-Ho Yang;Sun-Seog Kweon;Young-Hoon Lee;Seong-Woo Choi;So-Yeon Ryu;Hae-Sung Nam;Hye-Yeon Kim;Min-Ho Shin
    • Journal of Preventive Medicine and Public Health
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    • 제56권3호
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    • pp.282-290
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    • 2023
  • Objectives: This study aimed to evaluate the potential interaction between kidney function and the non-linear association between serum calcium levels and cardiovascular disease (CVD) mortality. Methods: This study included 8927 participants enrolled in the Dong-gu Study. Albumin-corrected calcium levels were used and categorized into 6 percentile categories: <2.5th, 2.5-25.0th, 25.0-50.0th, 50.0-75.0th, 75.0-97.5th, and >97.5th. Restricted cubic spline analysis was used to examine the non-linear association between calcium levels and CVD mortality. Cox proportional hazard regression was used to estimate hazard ratios (HRs) for CVD mortality according to serum calcium categories. All survival analyses were stratified by the estimated glomerular filtration rate. Results: Over a follow-up period of 11.9±2.8 years, 1757 participants died, of whom 219 died from CVD. A U-shaped association between serum calcium and CVD mortality was found, and the association was more evident in the low kidney function group. Compared to the 25.0-50.0th percentile group for serum calcium levels, both low and high serum calcium tended to be associated with CVD mortality (<2.5th: HR, 6.23; 95% confidence interval [CI], 1.16 to 33.56; >97.5th: HR, 2.56; 95% CI, 0.76 to 8.66) in the low kidney function group. In the normal kidney function group, a similar association was found between serum calcium levels and CVD mortality (<2.5th: HR, 1.37; 95% CI, 0.58 to 3.27; >97.5th: HR, 1.65; 95% CI, 0.70 to 3.93). Conclusions: We found a non-linear association between serum calcium levels and CVD mortality, suggesting that calcium dyshomeostasis may contribute to CVD mortality, and kidney function may modify the association.

GIS 기법을 이용한 지형적 특성에 따른 월악산 소나무 연륜생장의 이질성 규명 (Analysis of Heterogeneous Tree-Ring Growths of Pinus densiflora with Various Topographical Characteristics in Mt. Worak Using GIS)

  • 서정욱;김재수;박원규
    • The Korean Journal of Ecology
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    • 제23권1호
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    • pp.25-32
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    • 2000
  • 소나무 직경생장과 기후인자(월 평균기온과 총강수량)와의 관계를 지형적 특성에 따라 분석하기 위하여 월악산국립공원에서 선정한 20개의 임분에서 각각 10여 본의 임목에 대한 연륜을 측정하였다. 각 연륜계열들은 크로스데이팅 한 후, 임령과 임분동태에 따른 임목생장 추세를 제거하기 위하여 표준화함으로써 임분별 연륜연대기를 작성하였다. 연륜의 생장경향을 이용한 집락분석의 결과 20개 임분을 4개의 집락으로 분류할 수 있었다. 집락 Ⅰ 의 사면 방향은 북쪽이었으나, 다른 집락들은 대부분 남족과 남서쪽이었다. 고도는 집락Ⅰ(1개 임분), 집락Ⅱ(10개 임분), 집락Ⅲ(2개 임분)이 305∼580 m이었으나, 집락Ⅳ(7개 임분)는 다른 집락들보다 높은 450~870 m이었다 이중 집락Ⅱ는 다른 집락보다 토심이 얕은 급경사의 암석지에 위치하였다. 지형에 따른 기후인자들과 연륜생장과의 관계를 분석하기 위해 반응함수를 집락별로 실시하였다. 집락Ⅰ은 북사면의 다소 중습한 지역에 위치하여 다른 집락보다 기후인자의 영향을 많이 받지 않았다. 집락 Ⅱ는 강수가 임목생장을 제한하는 주요인으로 나타났는데, 이는 집락 Ⅱ가 낮은 고도에 위치하면서 토심이 얕은 급경사의 암석지에 위치하여 수분에 대한 임목생장의 민감도가 증가한 것이라 생각된다. 집락Ⅲ과 집락Ⅳ는 집락Ⅱ에 비하여 임목생장 개시 이전의 겨울과 이른봄의 기온이 보다 중요한 인자로 나타났다. 이런 결과는 고도 상승에 따른 기온 감소(집락Ⅳ)나 계곡부의 미소지형적 특성에 따른 온도 저하(집락Ⅲ)로 발생되는 결과라 생각된다. 이상의 결과는 GIS를 이용하여 수치화 하여 연륜과 지형이 갖는 시-공간적 정보들을 동시에 분석한 결과이다.

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