• 제목/요약/키워드: Data fitting algorithm

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정렬되지 않은 3차원 거리 데이터로부터의 NURBS 곡면 모델 생성 기법 (On Constructing NURBS Surface Model from Scattered and Unorganized 3-D Range Data)

  • 박인규;윤일동;이상욱
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제37권3호
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    • pp.17-30
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    • 2000
  • 본 논문에서는 NURBS (Non-Uniform Rational B-Splines) 곡면 근사에 기반하여 거리 데이터로부터 3차원 곡면 모델을 생성하는 기법을 제안한다 입력으로 이용되는 거리 데이터는 연결 정보가 알려지지 않고 정렬되지 않은 일반적인 3차원 점들의 집합으로 가정한다 제안하는 알고리듬은 초기 모델 추정, 계층적 모델 표현, NURBS 곡면 네트워크 생성의 3단계로 나뉘어진다 초기 모델 추정 단계에서는 K-평균 군집화 기법을 이용하여 다각형면과 삼각형으로 표현되는 근사 모델을 생성하고, 계층적 트리 구조를 이용하여 초기 모델을 표현한다. 계층적 트리 구조로 부터 생성된 사각형면 모델에 의하여 $G^1$ 연속인 NURBS 곡면 네트워크를 효율적으로 생성한다. 제안하는 알고리듬은 초기 모델의 계층적 그래프 해석을 통하여 곡면 네트워크 형성에 필요한 계산량을 감소시켰으며, 또한 정확한 NURBS 제어점 추정을 통하여 근사 오차를 감소시킨다. 모의 실험 결과 거리 데이터로 부터 초기 모델과 다양한 해상도의 NURBS 곡면 네트워크가 효과적으로 생성되었으며 생성된 NURBS 곡면 모델의 근사 오치는 무시할 수 있는 수준임이 관찰되었다.

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X-means 확장을 통한 효율적인 집단 개수의 결정 (Extensions of X-means with Efficient Learning the Number of Clusters)

  • 허경용;우영운
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권4호
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    • pp.772-780
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    • 2008
  • K-means는 알고리즘의 단순함과 효율적인 구현이 가능함으로 인해 군집화를 위해 현재까지 널리 사용되는 방법 중 하나이다. 하지만 K-means는 집단의 개수가 사전에 결정되어야 하는 근본적인 문제점이 있다. 이 논문에서는 BIC(Bayesian information criterion) 점수를 이용하여 효율적으로 집단의 개수를 추정할 수 있는 X-means 알고리즘을 확장한 두 가지 알고리즘을 제안한다. 제안한 방법은 기본적으로 X-means 방법을 따르면서 집단이 임의의 분산 행렬을 가질 수 있도록 함으로써 X-means 알고리즘이 원형 집단만을 허용함에 따른 over-fitting을 개선한다. 제안한 방법은 하나의 집단에서 시작하여 계속해서 집단을 나누어가는 하향식 방법으로, BIC score를 최대로 증가시키는 집단을 분할해 나간다. 제안한 알고리즘은 Modified X-means(MX-means)와 Generalized X-means(GX-means)의 두 가지로, 전자는 K-means 알고리즘을, 후자는 EM 알고리즘을 사용하여 현재 주어진 집단들에서 최적의 분할을 찾아낸다. MX-means는 GX-means보다 그 속도에서 앞서지만 집단들이 중첩 된 경우에는 올바른 집단을 찾아낼 수 없는 단점이 있다. GX-means는 실행 속도가 느린 단점이 있지만 집단들이 중첩된 경우에도 안정적으로 집단들을 찾아낼 수 있다. 이러한 점들은 일련의 실험을 통해서 확인할 수 있으며, 제안한 방법들이 기존의 방법들에 비해 나은 성능을 보임을 확인할 수 있다.

VTS 센서를 이용한 3D영상 분석에 기초한 파랑 정보 추출 알고리즘 성능 비교 (Performance Comparison of Wave Information Retrieval Algorithms Based on 3D Image Analysis Using VTS Sensor)

  • 류중선;임동희;김진수;이병길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.519-526
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    • 2016
  • 해양사고가 빈번히 발생함에 따라 해상교통관제를 통해 항해의 안전성과 효율성을 개선하기 위한 해상 트래픽 모니터링 시스템을 구축할 필요성이 대두되고 있다. 이와 같은 목적을 위해, 최근에 X-대역 해양 레이더는 해수면 정보를 수집하는데 사용하고 있는데, 파랑 정보를 정확하게 측정하여 해상교통관제 영역 내에서 선박의 안전하고 효율적인 움직임을 제공하는 것이 요구된다. 본 논문에서는 세 가지의 다른 해류 속도를 산출하는 방법 즉, 최소자승법을 이용한 방법, 해류 속도를 반복 최소자승 갱신 방법, 가변적인 해류 속도의 정규화된 스칼라 곱을 극대화하여 해류 속도 추정치를 제공하는 방법 등에 대해 부이 데이터와 비교하고, 그런 후에 반복 갱신 방법을 수정하여 초기의 해류 속도를 개선하여 효과적으로 파랑 정보를 예측하도록 설계된다. 다수의 실험을 통하여 제안한 방법은 기존 방식에 비해 파랑 정보를 효과적으로 추출할 수 있음을 보인다.

Generation of Discrete $G^1$ Continuous B-spline Ship Hullform Surfaces from Curve Network Using Virtual Iso-parametric Curves

  • Rhim, Joong-Hyun;Cho, Doo-Yeoun;Lee, Kyu-Yeul;Kim, Tae-Wan
    • Journal of Ship and Ocean Technology
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    • 제10권2호
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    • pp.24-36
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    • 2006
  • Ship hullform is usually designed with a curve network, and smooth hullform surfaces are supposed to be generated by filling in (or interpolating) the curve network with appropriate surface patches. Tensor-product surfaces such as B-spline and $B\'{e}zier$ patches are typical representations to this interpolating problem. However, they have difficulties in representing the surfaces of irregular topological type which are frequently appeared in the fore- and after-body of ship hullform curve network. In this paper, we proposed a method that can automatically generate discrete $G^1$ continuous B-spline surfaces interpolating given curve network of ship hullform. This method consists of three steps. In the first step, given curve network is reorganized to be of two types: boundary curves and reference curves of surface patches. Especially, the boundary curves are specified for their surface patches to be rectangular or triangular topological type that can be represented with tensor-product (or degenerate) B-spline surface patches. In the second step, surface fitting points and cross boundary derivatives are estimated by constructing virtual iso-parametric curves at discrete parameters. In the last step, discrete $G^1$ continuous B-spline surfaces are generated by surface fitting algorithm. Finally, several examples of resulting smooth hullform surfaces generated from the curve network data of actual ship hullform are included to demonstrate the quality of the proposed method.

고성능 프로세서를 위한 분기 명령어의 동적 History 길이 조절 기법 (Dynamic Per-Branch History Length Fitting for High-Performance Processor)

  • 곽종욱;장성태;전주식
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제44권2호
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    • pp.1-10
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    • 2007
  • 분기 명령어에 대한 분기 예측 정확도는 시스템 전체의 성능 향상에 중대한 영향을 미친다. 본 논문에서는 분기 예측의 정확도를 높이기 위한 방법의 하나로, 각 분기 명령어 별로 사용되는 History 길이를 동적으로 조절할 수 있는 "각 분기별 동적 History 길이 조절 기법"을 소개한다. 제안된 기법은, 분기 예측에 있어서 관련된 레지스터들 사이의 데이터 종속성을 추적하여, 최종적으로 관련이 있는 레지스터를 포함하도록 유도하는 분기를 파악한 후, 관련 분기의 History만을 사용하게 해 주는 방식이다. 이를 위해 본 논문에서는, 데이터 종속성을 추적할 수 있는 알고리즘과 관련 하드웨어 모듈을 소개하였다. 실험 결과 제안된 기법은, 기존의 고정 길이 History를 사용하는 방식에 비하여 최대 5.96% 분기 예측 정확도의 향상을 가져 왔으며, 프로파일링을 통해 확인된 각 응용 프로그램 별 Optimal History 길이와 비교해서도 성능 향상을 보였다.

The relationship between prediction accuracy and pre-information in collaborative filtering system

  • Kim, Sun-Ok
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제21권4호
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    • pp.803-811
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    • 2010
  • This study analyzes the characteristics of preference ratings by dividing estimated values into four groups according to rank correlation coefficient after obtaining preference estimated value to user's ratings by using collaborative filtering algorithm. It is known that the value of standard error of skewness and standard error of kurtosis lower in the group of higher rank correlation coefficient This explains that the preference of higher rank correlation coefficient has lower extreme values and the differences of preference rating values. In addition, top n recommendation lists are made after obtaining rank fitting by using the result ranks of prediction value and the ranks of real rated values, and this top n is applied to the four groups. The value of top n recommendation is calculated higher in the group of higher rank correlation coefficient, and the recommendation accuracy in the group of higher rank correlation coefficient is higher than that in the group of lower rank correlation coefficient Thus, when using standard error of skewness and standard error of kurtosis in recommender system, rank correlation coefficient can be higher, and so the accuracy of recommendation prediction can be increased.

전자기파의 감쇠패턴 및 깊이 정보 취득을 이용한 수중 위치추정 기법 (Underwater Localization using EM Wave Attenuation with Depth Information)

  • 곽경민;박대길;정완균;김진현
    • 로봇학회논문지
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    • 제11권3호
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    • pp.156-162
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    • 2016
  • For the underwater localization, acoustic sensor systems are widely used due to greater penetration properties of acoustic signals in underwater environments. On the other hand, the good penetration property causes multipath and interference effects in structured environment too. To overcome this demerit, a localization method using the attenuation of electro-magnetic(EM) waves was proposed in several literatures, in which distance estimation and 2D-localization experiments show remarkable results. However, in 3D-localization application, the estimation difficulties increase due to the nonuniform (doughnut like) radiation pattern of an omni-directional antenna related to the depth direction. For solving this problem, we added a depth sensor for improving underwater 3D-localization with the EM wave method. A micro scale pressure sensor is located in the mobile node antenna, and the depth data from the pressure sensor is calibrated by the curve fitting algorithm. We adapted the depth(z) data to 3D EM wave pattern model for the error reduction of the localization. Finally, some experiments were executed for 3D localization with the fast calculation and less errors.

주행 시험 데이터를 이용한 저가형 차량시물레이터의 조향감 재현 장치 구현 (Development of A Haptic Steering System for a Low Cost Vehicle Simulator using Proving Ground Test Data)

  • 김성수;정상윤;이창호
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제13권2호
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    • pp.37-43
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    • 2005
  • A haptic steering system which reflects steering reaction torque has been developed for a fixed base vehicle simulator. The haptic steering system consists of a steering effort sensor, MR-clutch, AC servo motor and controller. In order to generate realistic steering torque feel to driver and at the same time to meet real-time simulation requirement, 3D torque map is constructed by experimental data and torque generation algorithm using the torque map has been also developed. 3D torque map is constructed using curve fitting and interpolation of the measured values of the steering angle, velocity and steering torque from actual slalom test on the proving ground. In order to carry out performance test of the developed haptic steering system, a fixed based vehicle simulator is constructed by integrating real time vehicle dynamics module, VR-video/audio module, and the haptic steering system. Steering torque and steering angle curves have been obtained from virtual testing in the vehicle simulator and performance of the haptic steering system has been evaluated.

전역 변형을 갖는 활성곡면을 사용한 모델 적합 (Model Fitting using an Active Surface with Global Detormations)

  • 김동근;최증원;황치정
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제4권3호
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    • pp.792-801
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    • 1997
  • 본 논문에서는 전역 변형을 갖는 활성 곡면을 사용하여 잡음으로 오염된 데이터를 곡면으로 적합하는 알고리즘을 제안하였다. 이것은 2차원 곡선 모델에서 이전에 연구 [11,12]된 알고리즘의 3차원 곡면으로의 확정이다. 제안된 방법에서는 유한 차분을 사용하며, 각 노드점에서 주위의 외부힘을 사용하여 부분적으로 수축 또는 팽챙을 허용하는 balloon 모델[2,3]에 기반으로 진행하는 동안 곡면의 모양을 전역 변형 후의 곡면으로의 전역 변환이 결정적 최소 자승법에 의하여 계산되고, 마지막으로 전역 변환을 변형 전의 곡면에 적용한다. 실험에서 아핀변형을 갖는 활성 곡면을 사용하여 잡음으로 오염된 데이터를 곡면(타원체, B스플라인)으로 적합하였다.

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Characterization of a carbon black rubber Poisson's ratio based on optimization technique applied in FEA data fit

  • Lalo, Debora Francisco;Greco, Marcelo;Meroniuc, Matias
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제76권5호
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    • pp.653-661
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    • 2020
  • The paper presents a study regarding rubber compressibility behavior. The objective is to analyze the effect of compression degree of rubber on its mechanical properties and propose a new methodology based on reverse engineering to predict compressibility degree based on uniaxial stretching test and Finite Element Analysis (FEA). In general, rubbers are considered to be almost incompressible and Poisson's ratio is close to 0.5. Since this property is intimately related to the rubber packing density, little changes in Poisson's ratio can lead to significant changes regarding mechanical behavior. The deviatory hyperelastic constants were obtained through experimental data fitting by least squares method for the most relevant constitutive models implemented in commercial software Abaqus, such as: Neo-Hooke, Mooney-Rivlin, Ogden, Yeoh and Arruda-Boyce, whereas the hydrostatic part was determined through an optimization algorithm implemented in the Abaqus environment by Python scripting. The simulation results presented great influence of the Poisson's ratio in the rubber specimen mechanical behavior mainly for high strain levels. A conventional pure volumetric compression test was also carried out in order to compare the results obtained by the proposed methodology.