• 제목/요약/키워드: Chaos control

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Prediction of Time Histories of Seismic Ground Motion using Genetic Programming

  • YOSHIHARA, Ikuo;Inaba, Masaaki;AOYAMA, Tomoo;Yasunaga, Moritoshi
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1999년도 제14차 학술회의논문집
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    • pp.226-229
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    • 1999
  • We have been developing a method to build models for time series using Genetic Programming. The proposed method has been applied to various kinds of time series e.g. computer-generated chaos, natural phenomena, and financial market indices etc. Now we apply the prediction method to time histories of seismic ground motion i.e. one-step-ahead prediction of seismographic amplitude. Waves of earthquakes are composed of P-waves and S-waves. They propagate in different speeds and have different characteristics. It is believed that P-waves arrive firstly and S-waves arrive secondly. Simulations were performed based on real data of Hyuganada earthquake which broke out at southern part of Kyushuu Island in Japan. To our surprise, prediction model built using the earthquake waves in early time can enough precisely predict main huge waves in later time. Lots of experiments lead us to conclude that every slice of data involves P-wave and S-wave. The simulation results suggest the GP-based prediction method can be utilized in alarm systems or dispatch systems in an emergency.

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비틀림 하중을 받는 얇은 빔의 동적 불안정성에 관한 연구 (Study on the Dynamic Torsional Instability of a Thin Beam)

  • 박진선;주재만;박철희
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1995년도 추계학술대회논문집; 한국종합전시장, 24 Nov. 1995
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    • pp.185-190
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    • 1995
  • In recent years, many researcher have been interested in the stability of a thin beam. Among them, Pai and Nayfeh[1] had investigated the nonplanar motion of the cantilever beam under lateral base excitation and chaotic motion, but this study is associated with internal resonance, i.e. one to one resonance. Also Cusumano[2] had made an experiment on a thin beam, called Elastica, under bending loads. In this experiment, he had shown that there exists out-of-plane motion, involving the bending and the torsional mode. Pak et al.[3] verified the validity of Cusumano's experimental works theoretically and defined the existence of Non-Local Mode(NLM), which is came out due to the instability of torsional mode and the corresponding aspect of motions by using the Normal Modes. Lee[4] studied on a thin beam under bending loads and investigated the routes to chaos by using forcing amplitude as a control parameter. In this paper, we are interested in the motion of a thin beam under torsional loads. Here the form of force based on the natural forcing function is used. Consequently, it is found that small torsional loads result in instability and in case that the forcing amplitude is increasing gradually, the motion appears in the form of dynamic double potential well, finally leads to complex motion. This phenomenon is investigated through the poincare map and time response. We also check that Harmonic Balance Method(H.B.M.) is a suitable tool to calculate the bifurcated modes.

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A Novel and Effective University Course Scheduler Using Adaptive Parallel Tabu Search and Simulated Annealing

  • Xiaorui Shao;Su Yeon Lee;Chang Soo Kim
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제18권4호
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    • pp.843-859
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    • 2024
  • The university course scheduling problem (UCSP) aims at optimally arranging courses to corresponding rooms, faculties, students, and timeslots with constraints. Previously, the university staff solved this thorny problem by hand, which is very time-consuming and makes it easy to fall into chaos. Even some meta-heuristic algorithms are proposed to solve UCSP automatically, while most only utilize one single algorithm, so the scheduling results still need improvement. Besides, they lack an in-depth analysis of the inner algorithms. Therefore, this paper presents a novel and practical approach based on Tabu search and simulated annealing algorithms for solving USCP. Firstly, the initial solution of the UCSP instance is generated by one construction heuristic algorithm, the first fit algorithm. Secondly, we defined one union move selector to control the moves and provide diverse solutions from initial solutions, consisting of two changing move selectors. Thirdly, Tabu search and simulated annealing (SA) are combined to filter out unacceptable moves in a parallel mode. Then, the acceptable moves are selected by one adaptive decision algorithm, which is used as the next step to construct the final solving path. Benefits from the excellent design of the union move selector, parallel tabu search and SA, and adaptive decision algorithm, the proposed method could effectively solve UCSP since it fully uses Tabu and SA. We designed and tested the proposed algorithm in one real-world (PKNU-UCSP) and ten random UCSP instances. The experimental results confirmed its effectiveness. Besides, the in-depth analysis confirmed each component's effectiveness for solving UCSP.

Expression Profiling of WSSV ORF 199 and Shrimp Ubiquitin Conjugating Enzyme in WSSV Infected Penaeus monodon

  • Jeena, K.;Prasad, K. Pani;Pathan, Mujahid Khan;Babu, P. Gireesh
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제25권8호
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    • pp.1184-1189
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    • 2012
  • White spot syndrome virus (WSSV) is one of the major viral pathogens affecting shrimp aquaculture. Four proteins, WSSV199, WSSV 222, WSSV 249 and WSSV 403, from WSSV are predicted to encode a RING-H2 domain, which in presence of ubiquitin conjugating enzyme (E2) in shrimp can function as viral E3 ligase and modulate the host ubiquitin proteasome pathway. Modulation of host ubiquitin proteasome pathway by viral proteins is implicated in viral pathogenesis. In the present study, a time course expression profile analysis of WSSV Open Reading Frame (ORF) 199 and Penaeus monodon ubiquitin conjugating enzyme (PmUbc) was carried out at 0, 3, 6, 12, 24, 48 and 72 h post WSSV challenge by semi-quantitative RT-PCR as well as Real Time PCR. EF1${\alpha}$ was used as reference control to normalize the expression levels. A significant increase in PmUbc expression at 24 h post infection (h.p.i) was observed followed by a decline till 72 h.p.i. Expression of WSSV199 was observed at 24 h.p.i in WSSV infected P. monodon. Since the up-regulation of PmUbc was observed at 24 h.p.i where WSSV199 expression was detected, it can be speculated that these proteins might interact with host ubiquitination pathway for viral pathogenesis. However, further studies need to be carried out to unfold the molecular mechanism of interaction between host and virus to devise efficient control strategies for this chaos in the shrimp culture industry.

리아프노프 지수를 이용한 알쯔하이머형 치매 환자 뇌파의 비선형 역동 분석을 위한 예비연구 (A Preliminary Study for Nonlinear Dynamic Analysis of EEG in Patients with Dementia of Alzheimer's Type Using Lyapunov Exponent)

  • 채정호;김대진;최성빈;박원명;이정태;김광수;정재승;김수용
    • 생물정신의학
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    • 제5권1호
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    • pp.95-101
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    • 1998
  • 치매에서의 뇌파 연구는 주로 주파수 분석과 지형화 분석을 이용하여 정량화하는 것을 위주로 진행되어 왔으나, 이러한 선형적 분석은 뇌파와 같이 복잡한 신호를 분석하는 것에는 한계가 있었다. 최근 새로운 패러다임인 카오스 이론에 근거를 두고 뇌파를 비선형적으로 측정하는 방법이 소개되고 있다. 본 연구는 알쯔하이머형 치매 환자의 뇌파 신호를 최대 양수 리아프노프 지수를 이용하여 비선형적으로 분석하는 것이 가능한 가를 알아보고 그 결과를 대조군과 비교해보기 위하여 시도되었다. 3명의 알쯔하이머형 치매 환자와 3명의 대조군에서 뇌파 신호를 받아 디지털화한 후에 비선형 분석법 중 하나인 최대 양수 리아프노프 지수를 산출하였다. 알쯔하이머형 치매군은 전체 15개의 전극 부위 중 8곳의 전극 부위에서 대조군에 비하여 유의하게 낮은 최대 양수 리아프노프 지수를 나타내었다. 각 두뇌 영역별 및 반구별 분석에서도 알쯔하이머형 치매군이 대조군에 비하여 전 두뇌 영역에서 최대 양수 리아프노프 지수가 유의하게 낮았다. 이에 따라 알쯔하이머형 치매 환자의 뇌파를 비선형적 분석하여 조사한 이들 두뇌의 카오스적 성상이 감소되어 있다는 것을 확인할 수 있었다. 이 결과는 향후 뇌파의 비선형적 분석인 리아프노프 지수 산출이 두뇌 기능을 조사하는 데에 유용한 새로운 방법이 될 가능성이 있다는 것을 시사한다.

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혼돈 이론을 이용한 뇌파 분석에 대한 기초 연구 (Application of Chaotic Analysis to Electroencephalography : Preliminary Study)

  • 박해정;박광석;권준수
    • 생물정신의학
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    • 제2권2호
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    • pp.257-265
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    • 1995
  • 선형적이고 정적인 뇌파 분석의 한계를 극복하고자 비선형적이고 동적인 접근방식인 혼돈이론을 이용하여 정신분열병환자 16명, 양극성 정동장애 10명, 주요 우울증 6명 및 정상 대조군 12명을 대상으로 뇌파 분석을 시도하고, 객관적인 혼돈 연구의 도입에 있어서 고려되어야 할 문제점을 살펴보고자 하였다. 각 질환에서의 상관차원의 분포가 정상대조군보다 개인에 따른 차이가 크다는 것을 알 수 있었고, 대체적으로 측두엽 부위에서 상관차원이 크게 나타나는 경향이 있었다. 이러한 결과와 관련하여 대상환자군의 특성, 혼돈이론을 뇌파분석에 이용할 때의 주의점등에 대하여 토론하였다.

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비선형 Tent-Map을 이용한 RFID 인증 프로토콜 설계 (Design of an RFID Authentication Protocol Using Nonlinear Tent-Map)

  • 한규광;임거수
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제9권10호
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    • pp.1145-1152
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    • 2014
  • RFID(Radio-Frequency IDentification)시스템은 무선으로 사물을 식별하는 기술로 물류, 운송, 유통, 재고관리 등과 같은 물품관리를 획기적으로 개선할 수 있는 새로운 방법이다. 그러나 무선을 사용하고 있는 RFID는 통신구간에 대한 보안의 취약성 때문에 정보 누출 및 변조 같은 위험성을 가지고 있다. 우리는 이런 RFID 통신 시스템에 복잡계의 대표적인 계인 Tent-Map을 적용하여 새로운 인증 프로토콜을 설계하였다. 복잡계의 대표적인 특징인 초기치 민감성과 불규칙성을 RFID의 Reader 와 Tag에 적용하여 보다 견고하고 간략한 인증시스템을 설계하였다. 본 논문에서 보인 복잡계를 이용한 RFID 인증 프로토콜 설계는 기존의 Hash 함수나 난수에 의존되었던 인증 시스템에 차별화된 새로운 방법으로 그 활용성을 검증하는데 그 목적이 있다.

사이버 중독의 수학적 모델링과 비선형 거동 해석 (Mathematical Modelling and Chaotic Behavior Analysis of Cyber Addiction)

  • 김명미;배영철
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.245-250
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    • 2014
  • 중독은 크게 매개체 자체가 중독성을 가진 매개성 중독과 매개체 자체가 중독성을 가진 것이 아니라 예민한 개인과 잠재된 어떤 행동과 결합하여 중독을 유발하는 유발성 중독으로 나눌 수 있다. 매개성 중독은 약물 중독, 알코올 중독과 주로 화학물질의 직접 적인 원인이 되어 중독현상을 일으킨다. 유발성 중독은 쇼핑 중독, 일 중독, 게임 중독, 인터넷 중독, TV중독, 도박 중독 등의 사이버 중독이 있다. 유발성 중독은 개인의 감수성의 문제로서 개인에 따른 편차가 존재한다. 본 논문에서는 전기 시스템의 R-L-C 직렬 회로와 기계 시스템의 Spring-Damper-Mass를 이용하여 등가적으로 동일한 2차원의 중독 모델을 제안한다. 제안한 중독 모델에 비선형 항을 추가하여 Duffing을 구성한 후 파라미터 변화에 의해 주기운동과 카오스 운동을 시계열과 위상공간으로 나타내었다. 또한 파라미터 중 통제계수의 변화에 의해 주기 운동은 중독 되기 전의 상태를 카오스 운동은 중독된 상태임을 확인하였다.

차량 간 통신에서 주기적 메시지를 위한 속도 기반의 자가 구성형 시분할 브로드캐스팅 방법 (Velocity based Self-Configuring Time Division Broadcasting Protocol for Periodic Messages in Vehicle-to-Vehicle Communication)

  • 이동근;장상우;이상선
    • 한국통신학회논문지
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    • 제39B권3호
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    • pp.169-179
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    • 2014
  • 차량 간 통신을 이용한 안전 서비스 제공을 위해서 차량 간에 서로의 위치정보 획득이 중요한 이슈가 되고 있다. 이를 위해서 주기적으로 메시지를 발생 시키고 주변 차량의 위치 변화를 감지하여 운전자에게 안전 서비스를 제공한다. 하지만 차량의 밀도가 높은 환경에서 주기적인 위치정보 메시지의 잦은 발생으로 인해 네트워크 채널이 포화 상태가 되어 송/수신에 문제가 발생한다. 본 논문은 시분할 슬롯을 이용하여 브로드캐스팅하며 차량의 속도를 이용하여 도로 위 차량 밀도를 예측하여 시분할 슬롯의 수, 전파세기를 조절하여 향상된 통신 상태를 만드는 방법을 제안한다. 네트워크 시뮬레이터를 통한 성능 평가 결과, 기존의 경쟁 모드에서 브로드캐스팅 했을 때 보다 수신율은 약 40%의 향상 보여주었고 채널 접근 시간은 10ms에서 0.23ms 로 감소한 것을 확인 할 수 있었다.

피톤치드흡입이 폐경기 여성의 기분상태 및 건강 관련 삶의 질에 미치는 영향 (Effects of Phytoncide Aroma Inhalation on Mood State and Health Related Quality of Life among Menopausal Women)

  • 이영조;김수영
    • 융합정보논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.224-231
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    • 2020
  • 본 연구의 목적은 피톤치드흡입이 폐경기 여성의 기분상태 및 건강 관련 삶의 질에 변화를 8주간 실험을 통하여 분석하는 것이였다. 연구대상자는 서울 소재 D, N구의 폐경 후 2년 이하 41명을 목적적 표집하였다. 실험설계는 피톤치드흡입집단과 통제집단으로 구성되는 연구대상자 요인과 사전측정(0week)·중간측정(4week)·사후측정(8week)의 3개 측정시점으로 구성되는 2×3 반복측정에 의한 요인설계를 이용하였다. 본 연구의 종속변인으로는 기분상태와 건강관련 삶의 질로 설정하였으며 사전측정·중간측정·사후측정 3회 질문지를 통하여 자료를 수집하였다. 분석방법은 one-way ANOVA와 사후검증을 실시하였다. 도출된 결과는 첫째, 폐경기 여성의 피톤치드흡입집단이 통제집단에 비하여 긴장, 우울, 피로, 혼돈 요인의 감소 효과와 활력 요인의 증가 효과가 통계적 유의하게 나타났다. 둘째, 폐경기 여성의 피톤치드흡입집단은 통제집단에 비하여 유능감, 정신적 안녕, 안정성, 활력 요인에서 통계적 유의한 증가 추이를 나타내었다.