• 제목/요약/키워드: Chaotic dynamics

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암호통신 응용을 위한 전압제어형 카오스 신호 발생회로 (Chaotic Circuit with Voltage Controllability for Secure Communication Applications)

  • 주계초;신봉조;송한정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권9호
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    • pp.4159-4164
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    • 2012
  • 본 논문에서는 암호통신을 위한 전압 제어형 카오스 신호 발생회로를 설계하였다. 제안하는 회로는 3개의 MOS 소자로 이루어지는 비선형 함수 블록과 소스 팔로워를 버퍼로 하는 이산형 카오스 신호 발생회로로, 비겹침 2상 클럭으로 구동되며, 2개의 제어전압 단자를 가진다. 제안된 회로는 SPICE 모의실험을 통하여 시간특성, 주파수특성 및 분기도 등의 여러 가지 카오스 다이내믹스가 생성됨을 확인하였다.

당뇨병환자와 정상인의 말초혈관혈류의 비선형적 운동계 분석에 대한 연구 (A Study of the Analysis of Characteristics of Nonlinear Dynamic System on Blood-Flow of Peripheral Blood-Vessel between Diabetic Patients and Control Subjects)

  • 김덕훈;최준영;이상훈;고한우;남상희
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1996년도 추계학술대회
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    • pp.363-367
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    • 1996
  • In general, the physiological systems have shown nonlinear complex phenomena. This study analyzes nonlinear characteristics of the flow of peripheral blood vessel dynamics in physiological systems using chaos theory. We performed this study by means of several quantity methods and power spectrum. The quantity methods are a phase space reconstruction and a poincare's map. And the power spectrum method is a conventional linear analysis. Experimental data have been acquired from examining 10 diabetic patients, and 10 control subjects in initial stable state. In acquisition experminetal data, we anlysized the differences of nonlinear characteristics between diabetic group and control group. The results of quality analysis methods showed the flow of peripheral blood vessel had the nonlinear and chaotic characteristics, screening a strange attractor on reconstructed phase space. In conclusion, the flow dynamics of peripheral blood vessel had a chaotic behavior of nonlinear dynamic systems, dynamic system, and differences of characteristic of nonlinear dynamic system.

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시스템적 사고에 기반한 사회 시스템의 이해와 응용 : Cellular Automata를 이용한 협력모형을 중심으로 (Understanding and application of the social system based on the system thinking : Focus on the cooperation model using Cellular Automata)

  • 고길곤
    • 한국시스템다이내믹스연구
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    • 제1권1호
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    • pp.133-157
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    • 2000
  • This paper deals with the social system from the point of system thinking consisting the fundamental construct of system dynamics. The Bertalanffy's general system theory, having been criticized because of its ambiguity, and the complex science theory, emerging system theory, are integrated by using the system thinking which is characterized with three concepts, 'feedback thinking', 'dynamic thinking', 'operational thinking'. In the integration, system thinking suggests the dynamic pattern of the social system have not only an equilibrium status but also complex status. The science of complexity gives an implication to system dynamics the important of the uncertainty and complexity if we interpret the social system as an open system. To show more concrete description, I simulate the cooperation model based on the iterated prisoner dilemma. The simulation results show the diverse patterns of cooperation and betrayal. Especially the sensitivity of initial payoff will cause the chaotic strategic landscapes as the game gose on. These results mean that we should not give the hasty prescription to control social system artificially. Because social system retains the self-organizing force in itself.

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CA기반의 수축생성기를 이용한 영상 암호 (Image Encryption using Shrinking Generator based on CA)

  • 최언숙;조성진;김한두;강성원
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.179-184
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    • 2020
  • 랜덤성이 우수한 의사난수열 생성기로 알려진 셀룰라 오토마타(Cellular automata, CA)는 그 응용분야가 매우 다양하다. Cho 등은 긴 주기의 비선형 수열을 생성하기 위하여 CA기반의 수축수열 생성기를 설계하였다. 또한, 카오스 캣맵은 초기 조건에 대한 민감성과 예측 불가능한 특성을 가지는 복잡한 비선형 동역학계로 많은 연구자들에 의하여 연구되어 왔다. 본 논문에서는 높은 보안성을 위하여 최대 주기를 갖는 CA기반의 수축 생성기로 생성한 비선형 수열과 3차원 카오스 캣맵을 이용한 새로운 영상 암호화 방법을 제안한다.

T-S 퍼지 모델을 이용한 불확실한 카오스 시스템의 적응동기화 (T-S Fuzzy Model-Based Adaptive Synchronization of Chaotic System with Unknown Parameters)

  • 김재훈;박창우;김은태;박민용
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제15권2호
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    • pp.270-275
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    • 2005
  • 본 논문은 퍼지 모델을 이용한 불확실한 카오스 시스템의 적응 동기화 기법을 제안한다. 카오스 동기화 시스템은 마스터 시스템과 슬레이브 시스템으로 구성되며 각각의 시스템은 Takagi-Sugeno (T-S) 퍼지 모델을 통해 표현된다. 마스터 시스템은 파라미터가 미리 알려지지 않은 불확실한 모델로 가정되므로 불확실한 파라미터를 추정하기 위해 적응 기법을 적용하여 슬레이브 시스템을 설계한다. 동기화 오차 시스템을 안정화하고 불확실한 파라미터를 추정하는 적응 규칙을 이용한 제어기를 설계하며 Lyapunov 이론을 통해 안정도를 해석한다. 제안된 퍼지 적응 동기화 기법의 효과를 확인하기 위해서 Duffing 시스템과 Lorenz 시스템에 대해 모의 실험을 수행한다.

바이스펙트럼 해석에 의한 카오스 신호의 비선형성에 관한 연구 (A Study on the Nonlinearity of Chaotic Signal by Bispectral Analysis)

  • 이해진;이경태;박영선;차경준;박문일;오재응
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제31권8호
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    • pp.817-825
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    • 2007
  • During thirty years, deterministic chaos has moved center stage in many areas of applied mathematics. One important stimulus for this, particularly in the early 1970s, was work on nonlinear aspects of the dynamics of plant and animal populations. There are many situations, at least to a crude first approximation, by a simple first-order difference equation. Past studies have shown that such equations, even though simple and deterministic, can exhibit a surprising array of dynamical behavior, from stable points, to a bifurcating hierarchy of stable cycles, to apparently random fluctuations. But higher-order spectral analyses of such behavior are usually not considered. Higher-order spectra of a signal contain important information that is not present in its power spectrum. So, if we find the spectral pattern and get information from it, it will be able to be used effectively in so many fields. Hence, this paper uses auto bicoherence and bicoherence residue which are sort of bispectrum. Applying these to behavior of logistic difference equation, which is typical chaotic signal, the phenomenon of phase coupling and the appearance of frequency band can be analyzed. Such information means that bispectral analysis is useful to detect nonlinearity of signal.

Duffing 방정식을 가진 MEMS에서의 카오스 현상 (Chaotic Phenomena in MEMS with Duffing Equation)

  • 배영철
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제6권5호
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    • pp.709-716
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    • 2011
  • 최근 센서 네트워크 등이 대량으로 설치되면서 전원에 대한 유지보수의 어려움을 자지고 있다. 이를 해결하기 위한 방법으로 센서 네트워크에 MEMS 발진기를 삽입하여 MEMS 발생하는 진동을 이용한 전원 개발이 관심을 받고 있다. 본 논문에서는 MEMS 시스템에서 전원 신호로 사용할 수 있는 진동 신호를 발생시키기 위한 방법의 하나로 Duffing 방정식으로 구성하는 MEMS 시스템을 제안하고 이 시스템의 진동신호에서 카오스적인 거동을 컴퓨터 시뮬레이션으로 확인하고 검증하였다. 검증 방법으로 파라미터 변화에 의한 주기 운동과 카오스 운동이 있음을 시계열 데이터, 위상 공간, 전력 스펙트럼, 포엔카레 멥을 통하여 확인하였다.

강제진동중인 완전 원판의 혼돈운동 (Chaotic Dynamics of a Forced Perfect Circular Plate)

  • 이원경;박해동
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2005년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.430-435
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    • 2005
  • 조화가진력이 작용하는 고정경계를 가진 완전원판의 비선형 진동에 대한 응답특성을 연구하였다. 원판의 비대칭모드의 고유진동수 근처에 가진주파수가 작용하는 주공진에서의 응답은 정상파(standing wave)뿐만 아니라 진행파(traveling wave)가 존재한다고 알려져 있다. 주공진 근처의 정상상태 응답곡선에서 최대한 5개의 안정한 응답이 존재하는 것으로 밝혀졌으며, 이들은 1개의 정상파와 4개의 진행파로 나타난다. 이 진행파중 2개는 Hope분기에 의해 안정성을 잃은 후 주기배가운동을 거쳐 혼돈운동에 이르게 된다. Lyaponov 지수를 사용하여 혼돈운동을 정량적으로 평가하였으며, 주평면의 개념을 이용하여 이 혼돈운동의 흡인영역이 Fractal임을 확인하였다.

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단속 주파수를 변화시킨 청각 자극에 반응하는 뇌전위신호의 카오스 분석 (Chaotic dynamics in EEG signals responding to auditory stimulus wi th various triggered frequencies)

  • 최정미;배병훈;김수용
    • 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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    • 대한의용생체공학회 1994년도 춘계학술대회
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    • pp.69-71
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    • 1994
  • 1Hz에서 20Hz까지의 단속 주파수를 지닌 청각자극을 가해 얻은 EEG신호에서 자극에 따른 신호의 정성적이고 정량적인 특성을 카오스 분석방법을 통해 밝혔다. 먼저, 뇌전위 신호에 전반적으로 나타나는 일반적인 카오스 특징(fractal mechanism, 1/f frequency spectrum, positive lyapunov exponent등등)이 확인되어졌다. 유발전위에 대해서는 자극의 주파수에 따른 주기 배증을 경유한 카오스로 가는 길(route to chaos)과 2차원 pseudo-phase portrait의 뿌앙까레 단면에서의 기하학적 모양(topological property)의 변화가 관찰되어졌고, 자발전위가 포함된 유발전위에 대해서는 적절한 bases를 지닌 3차원 phase space에서 기이한 끌개(chaotic attractor)가, 유발전위의 정보를 지닌채 보여졌다. 끝으로 자극 주파수(단속 주파수와 반송 주파수) 변화와 측정이 이루어진 머리표면에서의 공간적 위치에 따른, lyapunov exponent값 변화가 의미있게 해석되어졌다. 이 결과는 무질서하게 보이는 뇌전위신호에서 주어진 청각자극에 대한 정보를 얻는 새로운 방법을 제시하게 된다.

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압연기 베어링 진동 신호의 카오스적 거동 (Chaotic Behaviour of Vibration signal in Rolling Mill Bearing)

  • 배영철;김이곤;최남섭;김경민;정양희;최홍준;김서영
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2000년도 추계종합학술대회
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    • pp.634-637
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    • 2000
  • A diagnosis system that provides early warnings regarding machine malfunction is very important for rolling mill so as to avoid great losses resulting from unexpected shutdown of the production line. But it is very difficult to provide early warnings in rolling mill. Because dynamics of rolling mill is non-linear. This paper shows a chaotic behaviour of vibration signal in rolling mill using embedding method. Not only phase plane and Poincare map are implemented but also FFT and histogram of vibration signal in rolling mill is presented by embedding method.

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