• 제목/요약/키워드: Complex algorithm

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무선 센서 네트워크에서 통신량 감소를 위한 적응적 데이터 제한 기법 (An Adaptive Temporal Suppression for Reducing Network Traffic in Wireless Sensor Networks)

  • 민준기;권영미
    • 전자공학회논문지
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    • 제49권10호
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    • pp.60-68
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    • 2012
  • 무선 센서 네트워크의 응용분야가 확장됨에 따라 대용량 측정 데이터의 전송에 대하여 에너지 효율성과 실시간성이 요구되고 있다. 본 논문에서는 센서 노드의 수집 데이터가 갖는 시간적 상관관계를 이용하여 센서 노드의 데이터 전송량을 감소시킴으로써, 에너지 효율성을 높이고 통신 지연을 단축시킬 수 있는 적응적 데이터 제한기법을 제안한다. 센서 노드에서는 적응적 데이터 제한기법을 이용하여 전송하는 측정값의 개수를 줄이고, 싱크 노드에서는 선형 보간법을 통하여 누락된 데이터를 복원한다. 제안하는 기법은 전송량 감소효과가 높아지더라도 데이터 품질의 큰 저하 없이 측정된 신호의 특성을 복원할 수 있다. 이 기법은 센서 데이터를 일정 구간으로 나누고, 그 구간 안에서 신호의 복잡도에 따라 싱크 노드로 전송하는 측정값의 개수를 다르게 한다. 측정 윈도우 내에서 신호의 복잡도는 기울기 변화량의 절대값이 임계치를 벗어나는 측정점의 개수를 기준으로 하였다. 제안하는 기법의 유효성을 확인하기 위해 4개의 샘플 데이터에 대하여 시뮬레이션을 통한 성능평가를 수행하였으며, 그 결과 3종의 샘플에서 6.8% 왜곡율에서 전송되는 측정값의 개수가 90%감소하는 효과를 얻었다.

풍력발전기 제어시스템 성능평가를 위한 실시간 처리 기반의 Hardware-In-Loop 시뮬레이터 개발 (Development of Real-time based Hardware-In-Loop Simulator for performance evaluation of wind turbine control system)

  • 김대진;유경상;김병기;장문석;고희상;유철
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.794-805
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    • 2017
  • 본 논문에서는 풍력발전기의 제어시스템에 대한 성능평가를 위한 실시간 처리 기반의 Hardware-In-Loop(HIL) 시뮬레이터와 안정적으로 운용할 수 있는 시스템 제어 알고리즘을 제시한다. 기존의 수행된 연구는 모터와 발전기가 결합되어 동력이 전달되는 구조로서, 소형풍력발전기의 발전기 토크와 전력변환장치의 대한 특성분석으로 그 시험 범위가 제한적이나, 제안하는 실시간 처리 기반의 풍력발전기 시뮬레이터를 통해서 정상운전과 비상운전을 포함하여 제어시스템의 알고리즘과 하드웨어 요소에 대한 시험 성능평가가 가능하다. 한편, 제안하는 시뮬레이터는 세부적으로 하드웨어와 동기화되어 운영 될 수 있도록 MATLAB, CODER 그리고 PLC Library를 활용하여 동적모델과 제어시스템을 포함한 실시간 처리 기반의 풍력발전기 모듈, 바람 데이터를 생성/처리하는 모듈, 전력계통 모듈 그리고 전체 시뮬레이터의 운용을 위한 'Host PC'로 구성된다. 실제 풍력발전기가 설치되는 환경을 기반으로 외부적/내부적인 요소를 변수로 다양한 시나리오에 대한 시험을 수행하여, 풍력발전기 제어시스템의 성능평가를 통하여 본 논문에서 제시한 HIL-시뮬레이터의 우수성과 효용성을 입증한다.

상향링크 셀룰러 시스템에서 그룹 탐색 기반의 분산동적채널할당 방법 (A Group Search-based Distributed Dynamic Channel Allocation Algorithm in Uplink Cellular System)

  • 유도경;김동회
    • 방송공학회논문지
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    • 제15권3호
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    • pp.407-413
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    • 2010
  • 주파수 재사용률 1을 사용하는 상향링크 셀룰러 시스템의 동적채널할당 (DCA : Dynamic Channel Allocation) 방법에서는 신규호가 채널 할당을 요구할 때 신규호의 SINR (Signal to Interference and Noise Ratio)이 요구된 SINR 보다 작거나 할당할 채널이 부족한 경우에 신규호 차단이 발생한다. 이러한 차단된 신규호에 대한 추가적인 채널할당을 위하여 인접한 셀에서 채널을 가져오게 된다. 이 경우에 동일 채널 간섭 (CCI: Co-Channel Interference)이 발생하게 되고 이로 인해 기존 호의 SINR이 저하되어 기존 호에 대한 채널 재할당을 해야 하는 경우가 생기게 된다. 따라서 신규호 블록율이 증가할수록 인접한 셀에서 채널을 가져오는 경우의 수를 증가시킴으로써 채널 재할당 과정은 복잡한 연산과정이 필요한 NP-hard 문제가 된다. 그 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 차단된 신규호를 감소시킴으로써 추가적인 채널할당을 위하여 인접한 셀에서 채널을 가져오는 횟수를 감소시키고 그 결과로 채널 재할당 횟수가 감소되어 복잡한 연산과정을 피할 수 있는 Group Search-based DCA 방법을 제안한다. 제안한 방법은 신규호의 차단율을 감소시키기 위하여 신규호에 대한 채널할당시 단말이 속해 있는 셀뿐만 아니라 그 주변의 셀까지를 한 그룹으로 묶어서 채널 탐색 범위를 확장하는 방법을 사용한다. 시뮬레이션 결과에서 제안한 Group Search-based DCA가 탐색 범위를 단말이 속한 셀로 한정하는 Single Search-based DCA보다 신규호 차단률과 시스템 수율 성능을 향상시킴을 확인할 수 있었다.

경인아라뱃길이 지역 부동산 가격에 미친 영향 분석 (The Effects of GyeongIn Ara Waterway on the Regional Property Value)

  • 이희찬;차주영;박두호
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제46권3호
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    • pp.277-285
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    • 2013
  • 경인아라뱃길의 경관기능은 조망대상으로써 인근 아파트주민에게는 외부경제효과를 의미한다. 본 연구의 목적은 주택가격에 내재된 아라뱃길 조망권의 가치를 평가하는 것이다. 적용된 방법은 헤도닉가격모형(HPM)이다. 조망 수혜지역 내에 있는 아파트들 중 2011년 기간에 실제 거래가 이루어진 총 4,207세대로부터 수집된 자료를 기반으로 아파트매매가격, 단지특성, 입지특성, 시점특성 등과 관련된 변수들을 도출하였다. 투입 속성으로서 조망권변수는 수치지형도와 Google Mapview의 결합에 의해 고안된 조망권 알고리즘에 의해 도출되었다. 기존에 수행된 주택가격결정모형의 추정결과와 비교해 보았을 때, 본 모형의 추정결과는 계수의 크기에 있어 다소의 차이는 있으나 방향성에 있어서는 일치하는 경향을 보였다. 특히, 주거공간으로부터 아라뱃길까지의 거리와 아라뱃길의 조망권이 주택가격 형성에 있어 중요한 역할을 한다는 점을 밝혔다. HPM에 의해 추정된 조망권의 가치는 평당 16.5만원으로 나타났다. 역내 모집단 아파트로 확장된 아라뱃길 조망권에 의한 지역자산 고도화 효과는 총 891억원으로 추정되었다.

시계열 강수량 공간화를 위한 SCEM-UA 기반의 PRISM 매개변수 최적화 (Optimization of PRISM parameters using the SCEM-UA algorithm for gridded daily time series precipitation)

  • 김용탁;박문형;권현한
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제53권10호
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    • pp.903-915
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    • 2020
  • 상세한 수문기상자료 구축은 수자원 활용 계획을 수립하고 대응하는 데 있어 필수적인 요소로 인식되고 있다. 기후, 수문, 지리 및 환경 등의 다양한 영역에서 신뢰할 수 있는 공간적 강우량의 요구가 증가하고 있다. 지형의 약 70%가 산악 지형인 우리나라의 경우 기존의 면적가중 및 수치내삽 방법은 고도가 높은 지역의 기상인자를 추정하는 데 한계가 있는 것으로 평가 되고 있다. PRISM 기법은 일반적인 공간보간 방법에 부족한 지형적 특성을 반영한 격자형태의 기상인자를 생산할 수 있는 유용한 모형으로서 본 연구에서는 SCEM-UA 기법을 기반으로 일단위 시계열에서의 PRISM 모형을 최적화 수행하였으며, 그 결과 최소영향반경은 9.10 km, 최대는 34.99 km로 산정되었으며, 해양가중치에서 고도기준은 681.03 m, 최소 및 최대거리는 각각 9.85 km, 38.05 km가 추정되었다. 거리가중치계수는 약 0.87로 산정되어 PRISM 모의 결과가 거리에 매우 민감하다는 것을 확인하였다. 또한, 다양한 통계적 검정을 통해 생산된 강수 시계열이 관측시계열과 비교하여 유사한 특성을 갖는 것을 확인하였다.

계산 그리드를 위한 커스터마이즈 가능한 글로벌 작업 스케줄러 (Customizable Global Job Scheduler for Computational Grid)

  • 황선태;허대영
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제33권7호
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    • pp.370-379
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    • 2006
  • 계산 그리드는 다양한 컴퓨팅 자원을 통합한 환경을 제공하며, 그리드 환경은 기존의 컴퓨팅 환경에 비해 매우 복잡하며 다양하다. 그리고 그리드 자원들은 각각 같지 않은 플랫폼과 서로 다른 소프트웨어들을 설치하고 있다. 계산 그리드를 보다 효율적으로 사용하기 위해서는 그리드 자원들을 효과적으로 다룰 수 있는 통합이 필요하다. 본 논문에서는 그리드의 자원을 메타 수준에서 통합하면서 동시에 다 양한 정책을 반영할 수 있는 글로벌 스케줄러를 소개한다. 이 글로벌 스케줄러는 기계적인 부분과 세개의 정책으로 구성되어 있다. 기계적인 부분은 적절한 사용자 작업과 계산 자원을 선택하기 위해서 주로 사용자 대기열과 자원 대기열을 검색한다. 이 기계적 부분을 위한 최적화된 알고리즘이 정의되었다. 또한 세개의 정책은 사용자 선택 정책, 자원 선택 정책, 자원 할당 정책으로서 이들은 계산 그리드의 운영을 잠시 중단하고 새로 정의해서 교체 할 수 있다. 예를 들면 사용자 선택 정책은 특정 사용자가 다른 사용자보다 높은 우선 순위를 가지게 하거나 할 수 있고, 자원 선택 정책은 사용자가 요구하는 컴퓨팅 자원에 부합하는 자원을 선택하도록 하며, 자원 할당 정책은 그리드 기반의 통신에서 올 수 있는 부하를 제어하여 극복 할 수 있다. 마지막으로, 사용자 선택 정책을 위한 여러 가지 알고리즘을 사용자 형평성만을 고려하여 정 의하고 이들의 성능을 측정하여 비교하였다.

근감소증 성인의 신체 기능 분석 (A Study on the Analysis of Physical Function in Adults with Sarcopenia)

  • 김명철;김해인;박상웅;조일훈;유원종
    • 대한통합의학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.199-209
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    • 2020
  • Purpose : This study used a sarcopenia diagnostic algorithm proposed by the Asia working group in adults over 50 to diagnose sarcopenia and analyze body function. The purpose of this study is to prepare basic data for the management and prevention of sarcopenia. Methods : We performed a diagnostic evaluation of sarcopenia in 97 adults over the age of 50 years with the cooperation of the Seongnam senior experience complex in Seongnam-si, Gyeonggi-do. As a result of the diagnostic process, 24 subjects were placed into the sarcopenia group, while 73 subjects were placed into the normal group. We measured each subject's body, performed the timed up and go test to evaluate functional mobility, and conducted a questionnaire on the pre-symptom of locomotive syndrome and locomotive syndrome. Results : There were statistically significant differences in height, weight, and skeletal muscle mass between the two groups. There was also a statistically significant difference in the timed up and go test, which confirmed the difference in functional mobility between the two groups. In addition, there was a statistically significant difference between the two groups in the proportion and the mean score of subjects with pre-symptom of locomotive syndrome and locomotive syndrome. In the correlation analysis, grip strength was statistically significantly correlated with height, weight, skeletal muscle mass, waist circumference, timed up and go test, pre-symptom of locomotive syndrome and locomotive syndrome. Gait speed was significantly correlated with the timed up and go test and locomotive syndrome. Appendicular skeletal muscle index was significantly correlated with height, weight, waist circumference, hip circumference, and the pre-symptom of locomotive syndrome. Conclusion : In conclusion, sarcopenia is closely related to height, weight, skeletal muscle mass and functional mobility, as well as the pre-symptom of locomotive syndrome and, locomotive syndrome. In consideration of this, the prevention and management of sarcopenia should be made accordingly.

병렬 연산을 이용한 방출 단층 영상의 재구성 속도향상 기초연구 (Preliminary Study on the Enhancement of Reconstruction Speed for Emission Computed Tomography Using Parallel Processing)

  • 박민재;이재성;김수미;강지연;이동수;박광석
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제43권5호
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    • pp.443-450
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    • 2009
  • 목적: 기존의 영상 재구성은 간소화된 투사 물리 모델을 사용하고 있다. 하지만 3D 재구성과 같은 실제적인 물리 모델은 시간이 많이 걸려서 임상에서 모든 데이터에 적용하기 힘들고, 복잡한 물리모델을 설명하기 위해 큰 메모리를 사용하면 한대의 일반적인 재구성 머신으로는 불가능하다. 개인 컴퓨터들에서도 큰 규모의 기술을 가능하게 하기위해, 병렬 연산을 이용한 빠른 재구성의 현실적인 분산메모리 모델을 제시한다. 대상 및 방법: 실제로 구현하는 가능성을 보기 위해 가상 컴퓨터들을 이용하여 선행 연구를 진행하였고, 다양한 가능성을 테스트하기 위해 상용서비스를 하고 있는 슈퍼컴퓨터(Tachyon)에서 성능 테스트를 하였다. 가장 많이 사용되는 2D 투사 영상과 실제적인 물리 모델인 3D 응답라인을 이용한 기댓값 최대화 알고리즘을 테스트하였다. 스터디 중 특정 반복횟수 이후에 속도가 최대 6배까지 느려지는 현상이 발견되어 컴파일러 최적화를 통해 병렬 효율의 극대화를 꾀하였다. 결과: Linux에서 MPICH와 NFS를 이용하여, 여러 컴퓨터에서 하나의 프로그램으로 분산 연산이 가능하였다. 병렬 연산을 했을 때 동일한 반복 연산에서 재구성된 영상간의 차이가 실수의 유효숫자(6bit) 정도임을 확인하였다. 2배의 연상장치를 사용했을 때 1.96배의 좋은 병렬화 효율을 보여주었다. 반복 연산 횟수가 증가함에 따라 느려지는 현상은 SSE를 이용한 Vectorization 방법을 사용했을 때 해결할 수 있었다. 결론: 이번 연구를 통해 일반 컴퓨터들을 이용한 현실적인 병렬 컴퓨터 시스템을 구성하여, 작은 메모리의 단일 일반 컴퓨터로는 불가능한 간단화 할 수 없는 복잡한 물리 과정도 영상 재구성 방법에 사용 가능하게 되었다.

기낭 부력 제어에 의한 비행선 이착륙의 인공신경망 적용 (Application of neural network for airship take-off and landing mode by buoyancy control)

  • 장용진;우귀애;김종권;이대우;조겸래
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.84-91
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    • 2005
  • 오랜기간 비행선의 이착륙은 사람에 의한 수동으로 이루어졌으나, 자동제어시스템의 개발과 함께 이를 비행선에 적용하여 보다 정확한 이착륙의 필요성이 대두되었으며, 많은 알고리즘이 개발되고 있다. 본 논문에서는 기낭의 압력제어에 의한 비행선의 이착륙제어를 다룬다. 비행선의 운동방정식은 비선형 방정식으로 매우 복잡하여 우선 간단한 PID제어기에 의한 해법을 제시하였다. 그러나, 운항시 대기조건이 빠르게 변하므로 변하는 예측 불가능한 외란에 대해서는 만족스런 성능을 보이지 못하였다. 따라서, 본지에서는 인공 신경망을 이용한 학습알고리즘을 토대로 원하는 궤적에 빠르게 추종하도록 설계하였다. 일반적으로 인공신경망은 복잡한 문제에 있어서 많은 수의 은닉층과 뉴런이 필요하고 또한 훈련시간이 많이 걸리는 단점이 있기에 이를 해결하기 위해 비행선 이착륙 문제에 대한 일반적인 인공신경망 적용에 대해 연구하였다. 본지에서는 RBFN(radial basis function network)제어기를 설계하였고, 신경 회로망의 가중치는 외란이 인가되거나 부하특성이 비선형적으로 변화되는 것을 고려하도록 기준입력과 실제 비행선 모델의 출력사이의 오차를 최소화하는 방향으로 학습을 진행하였다. 그 결과 최대 15m의 오차를 보이는 PID제어기보다 양호한 결과를 얻었다.

무선 센서 네트워크에서 클러스터의 분할을 이용한 에너지 효율적 클러스터링 (An Energy-Efficient Clustering Using Division of Cluster in Wireless Sensor Network)

  • 김종기;김용원
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제9권4호
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    • pp.43-50
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    • 2008
  • 에너지 교체가 어려운 무선 센서네트워크(Wireless Sensor Network)에서 에너지 소모량을 줄이기 위하여 효율적 라우팅에 관한 연구가 다양하게 진행되고 있다. 그 중 라우팅 분야는 현재 클러스터링 방식이 가장 효율적인 방식으로 연구되고 있다. 클러스터링 방식은 클러스터를 구성하는 부분과 데이터를 전송하는 부분으로 구성된다. 클러스터를 구성하는 부분은 클러스터 내에 센서 노드들 간에 에너지 소모를 동등하게 하기 위하여 주기적으로 반복된다. 클러스터 구성 부분은 클러스터 헤드 노드를 선정하고 클러스터 헤드 노드에 최적화된 클러스터 멤버 노드를 구성하는 부분으로 알고리즘이 복잡하고 에너지 소모가 크다. 또한 데이터를 전송하는 부분은 크로스오버 영역을 중심으로 에너지 소모량이 $d^2$$d^4$ 으로 비례된다. 본 논문은 클러스터 방식에서 주기적으로 일어나는 클러스터 구성 부분을 효율화하여 에너지 소모량을 줄이는 방법을 제안하였다. 이 방식은 클러스터의 구성에 있어서 밀도를 고려한 노드가 배치될 영역을 균등 분할하여 클러스터 내의 센서 노드수를 거의 일정하게 하고, 클러스터의 중앙 근처에 헤드 노드의 선정함으로 에너지 소모를 줄이는 방식이다. 이 제안의 타당성을 모의실험을 통하여 보면, LEACH 방식에서의 에너지 소모량보다 적은 것이 확인하였다.

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