• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2003년도 ISIS 2003
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• pp.372-375
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• 2003

The incidence of blindness resulting from diabetic retinopathy has significantly increased despite the intervention of insulin to control diabetes mellitus. Early signs are microaneurysms, exudates, intraretinal hemorrhages, cotton wool patches, microvascular abnormalities, and venous beading. Advanced stages include neovascularization, fibrous formations, preretinal and vitreous microhemorrhages, and retinal detachment. Microaneurysm count is important because it is an indicator of retinopathy progression. The purpose of this paper is to apply data mining to detect diabetic retinopathy patterns in routine fundus fluorescein angiography. Early symptoms are of principal interest and therefore the emphasis is on detecting microaneurysms rather than vessel tortuosity. The analysis does not involve image-recognition algorithms. Instead, mathematical filtering isolates microaneurysms, microhemorrhages, and exudates as objects of disconnected sets. A neural network is trained on their distribution to return fractal dimension. Hausdorff and box counting dimensions grade progression of the disease. The field is acquired on fluorescein angiography with resolution superior to color ophthalmoscopy, or on patterns produced by physical or mathematical simulations that model viscous fingering of water with additives percolated through porous media. A mathematical filter and neural network perform the screening process thereby eliminating the time consuming operation of determining fractal set dimension in every case.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제21권3호
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• pp.315-324
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• 1996

This study was one of a series of studies on application of machine vision and image processing to extract the geometrical features of plants and to analyze plant growth. Several algorithms were developed to measure morphological properties of plants and describing the growth development of in-situ lettuce(Lactuca sativa L.). Canopy, centroid, leaf density and fractal dimension of plant were measured from a top viewed binary image. It was capable of identifying plants by a thinning top viewed image. Overlapping the thinning side viewed image with a side viewed binary image of plant was very effective to auto-detect meaningful nodes associated with canopy components such as stem, branch, petiole and leaf. And, plant height, stem diameter, number and angle of branches, and internode length and so on were analyzed by using meaningful nodes extracted from overlapped side viewed images. Canopy, leaf density and fractal dimension showed high relation with fresh weight or growth pattern of in-situ lettuces. It was concluded that machine vision system and image processing techniques are very useful in extracting geometrical features and monitoring plant growth, although interactive methods, for some applications, were required.

• East Asian mathematical journal
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• 제25권3호
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• pp.229-245
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• 2009

G. Cantor gave a deep influence to the society of mathematics in many ways, especially in the set theory. It is important for gifted and talented high school students in mathematics to understand the Euler constant and the fractal dimension of the Cantor set in a heuristic sense. On the historic basis of mathematics and the standard of high school students, we give the teaching method for the talented high school student to understand them better. Further we introduce the Riesz-N$\acute{a}$gy-Tak$\acute{a}$cs distribution and its first moment. We hope that from these topics, the gifted and talented students in mathematics will have insight in the analysis of mathematics.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 전기설비
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• pp.55-56
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• 2006

In prevention and diagnostic system of GIS, pattern classification is focused on the detection of unnatural patterns in PD(Partial discharge) image data. Fractals have been used extensively to provide a description and to model mathematically many of the naturally occurring complex shapes, such as coastlines, mountain ranges, clouds, etc., and have also received increased attention in the field of image processing, for purposes of segmentation and recognition of regions and objects present in natural scenes. Among the numerous fractal features that could be defined and used for image data, fractal dimension and lacunarity have been found to be useful for recognition purposes Partial discharge(PD) occuring in GIS system is a very complex phenomenon, and more so are the shapes of the various 2-d patterns obtained during routine tests and measurements. It has been fairly well established that these pattern shapes and underlying defects causing PD have a 1:1 correspondence, and therefore methods to describe and qunatify these pattern shapes must be explored, before recognition systems based on them could be developed. The computed fractal features(fractal dimension and lacunarity) for standard library of PD data were analyzed and found to possess fairly reasonable pattern discriminating abilities. This new approach appears promising, and further research is essential before any long-term predictions can be made.

• 한국조경학회지
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• 제41권5호
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• pp.57-67
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• 2013

지금까지 별서정원과 관련된 연구들은 고문서 및 현장조사를 통한 통시적인 접근을 많이 해왔다. 전통조경공간의 상징성, 입지 특성 등 그 공간에 내재된 특성에 초점을 둔 연구들이 많았다. 하지만, 입지 특성 중 내원, 외원, 영향권에 대한 특성은 많았으나, 외원 규모에 대한 정량적 연구는 미진하였다. 사생활권역인 내원과 달리 공동생활권역으로서의 역할인 외원에 대하여 정량적인 분석을 하기 위해 서석지원를 대상으로 실시하였다. 서석지원를 대상으로 기존 문헌들과 GIS 프로그램을 통해 가시권 분석을 실시하였으며, 외원 규모를 추정하였다. 선행연구와 일부 차이가 있었지만, 부용봉과 입암 중심으로 확인해본 결과, 거의 유사한 면적으로 나타났다. 또한, 추정된 외원 규모를 통해 서석지원의 다양한 상징성에 대한 프랙탈 차원을 분석해본 결과, 주요 경관요소에서 프랙탈 차원이 상대적으로 집중화되는 경향을 알 수 있었다. 특히, 주요 경관요소는 청기천을 제외하고, 일반 자연경관(논, 밭 등)에 비해 상대적으로 높은 수치 및 넓은 범위의 프랙탈 차원을 가지고 있었다. 이를 통해 외원규모가 그동안 별서정원의 형태 중 내원에 대한 문화재 보호에서 벗어나, 외원에 대한 문화재 보호수단을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대한다. 또한, 이번 연구가 경관분석 요소 중 하나로서 프랙탈 구조 개념을 도입하여 주요 경관요소에 대한 시각적 복잡성에 대해 고려하였지만, 각 경관요소에 대하여 시문학과 더불어 좀 더 융합적인 사고의 결과물에 대한 연구가 필요할 것으로 기대한다.

• 한국균학회지
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• 제29권2호
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• pp.91-98
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• 2001

버섯의 액체배양에 의한 균사체 및 세포외 다당 발효의 안정성과 생산성 증가를 도모하기 위하여, 영지(Ganoderma lucidum ASI 7004)의 액체배양 중, 배지조성($0{\sim}11\;g/l$의 ammonium)을 달리하여 균사체 형태 및 분화의 경시변화를 영상분석 시스템을 이용하여 분석하였다. 배지 조성 및 배양 조건에 따른 균사체 형태의 배양경시변화를 영상분석한 결과, non-branched long filamentous mycelium, non-branched short mycelium, branched long filamentous mycelium, branched short mycelium, entangled mycelium 및 각종 clump의 필라멘트 형태와, smooth pellet, rough pellet 및 hollow rough pellet의 펠렛 형태 등, 다양한 형태를 관찰할 수 있었다. Ammonium ion이 낮은 경우에는 필라멘트 형태의 균사 생육이 주인 반면, 높은 농도로 갈수록 펠렛 형태의 균사 생육이 주로 관찰되었다. 이러한 형태의 변화를 수치화 하는 수단으로 fractal 차원을 이용하여 형태를 분류한 결과, 11 g/l의 ammonium phosphate 농도에서 주로 나타나는 균사형태의 fractal 차원을 이용하여 형태를 분류한 결과, 11 g/l의 ammonium phosphate 농도에서 주로 나타나는 균사형태의 fractal 차원은 1.05 이었으나(펠렛형), ammonium phosphate의 결핍 시에 주로 나타나는 균사 형태의 fractal 차원은 1.3이었다(필라멘트형). 또 필라멘트형 및 펠렛형 균사체가 공존할 때의 fractal 차원은 1.16으로, 이들의 중간 값을 나타내었다. 따라서, fractal 차원은 균사 형태의 변화를 측정하는 지표 값으로 매우 유용할 것으로 생각되었다. 또 원형도는 펠렛형 균사체의 표면에서 균사 생육 정도를 판정하는데 유용한 것으로 나타났다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제19권2호
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• pp.199-206
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• 2003

흙을 나타내는 가장 기본적인 물리적 성질중의 하나가 흙을 구성하는 입자들의 입도분포이며, 입도분포특성을 분석하기 위해 최근에 대두되고 있는 방법중의 하나가 프랙탈 이론이다. 본 연구에서는 fragmentation 프랙탈을 이용하여 흙의 입도분포곡선의 특성을 파악하였다. Fragmentation 프랙탈을 표현하는 방법에는 ‘개수-입경’프랙탈과 '중량-입경' 프랙탈이 있으며, 본 연구 결과, '중량-입경' 방법이 더 실용적이었다. 균등계수($C_{u}$)가 4이하에서는 균등계수가 증가함에 따라 프랙탈차원($D_{tot}$)이 급격히 증가하였으나, 균등계수가 6이상에서는 일정한 값에 수렴되는 결과를 나타냈다. 곡률계수($C_{c}$)가 3이상에서는 프랙탈차원은 크기가 작은 입자들의 영향을 받고, 곡률계수가 3이하에서는 큰 입자들의 영향을 받는 것으로 나타났다. 유효입경($D_{10}$)의 크기에 따른 프랙탈차원의 변화를 분석한 결과, 균등계수와 곡률계수가 같을 경우 프랙탈차원은 유효입경의 크기에 영향을 거의 받지 않는 것으로 나타났다. 전체 입자의 크기분포를 고려할 수 있는 프랙탈 개념을 입도분석에 적용하는 것이 바람직할 것으로 판단되며, 향후 프랙탈차원과 흙의 공학적 특성과의 관계정립에 대한 지속적인 연구가 필요하다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제33권3호
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• pp.141-147
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• 2012

In this paper, we have investigated effects of two specific meditations (Chinese qigong meditation and Kundalini yoga meditation) on the heart rate variability (HRV), which is a well-known quantitative measure of autonomic balance, of skilled students. To analyze the effects, the MIT/BIH physionet database was utilized. The database includes RR intervals of eight skilled Chinese qigong meditators (5 women and 3 men; age range 26-35) and four skilled Kundalini yoga meditators (2 women and 2 men; age range 20-52). RR intervals of each subject were measured before and during the meditations. For HRV analysis, we have used typical four HRV parameters - the low frequency to high frequency power ratio (LF/HF ratio), SD2/SD1 ratio, sample entropy, and fractal dimension. The LF/HF ratio was calculated by the autoregressive spectrum and the SD2/SD1 ratio was derived from the Poincar$\grave{e}$ plot. The sample entropy was computed from the phase space plot and the fractal dimension was estimated by the Higuchi's algorithm. In the experiments, the Wilcoxon signed rank test was employed because we used small datasets and compared HRV parameters before and during the meditations. As a result, we have found increment of the LF/HF and SD2/SD1 ratios in both meditations; whereas the sample entropy is decreased during the meditations. In addition, the fractal dimension is increased during the Chinese qigong meditation; whereas it is decreased during the Kundalini yoga meditation. The results show that the sympathetic nervous system is generally more activated in skilled Chinese qigong and Kundalini yoga meditators, but the activation of the parasympathetic nervous tone is suppressed.

• Steel and Composite Structures
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• 제48권1호
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• pp.103-111
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• 2023

The caving property of top coal is a key factor to the success of top coal caving mining. The influence law of cyclic loading and unloading of hydraulic support on top coal caving is of great significance to improve the recovery rate of top coal. The similar simulation methods were used to study the dynamic evolution of the top coal cracks under the multi-cycle action of the support, and the parameters of top coal cracks were analyzed quantitatively in this paper. The results show that the top coal cracks can be divided into horizontal cracks and vertical cracks under the cyclic loading and unloading of the support. With the increase of the times of the support cycles loading and unloading, the load on the support decreases, the fractal dimension of the cracks increases, the number and total length of the top coal cracks increases, and the top coal caving is getting better. With the increase of the times of multi-cycle loading and unloading, the fractal dimension, total crack length and crack rate of top coal show a trend of rapid increase first and then increase slowly. Both the total length of the top coal cracks and the crack rate basically show linear growth with the change of the fractal dimension. The top coal caving can be well improved and the coal resource recovery rate increased through the multi-cycle loading and unloading.

• 디자인학연구
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• 제17권1호
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• pp.211-220
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• 2004

새로운 자연과학의 패러다임으로 대두되고 있는 복잡성의 과학인 카오스(Chaos), 프랙탈(Fractal) 이론은 자연을 몇 개의 단순한 요소로 분해 이해하는 것이 아니라 전체적인 관계 속에서 이해하는 것이다. 인간과 자연을 포함한 모든 세계를 바라보는 우리의 시각을 비선형성, 다양성, 시간성, 복잡성으로 향하게 하며 비정수 차원의 자연과 복잡성을 표현하기에 적합한 적용 방법이다. 비선형적 프랙탈 기하학과 카오스 이론을 예술방면으로 응용하는 것은 과학과 예술이 만나는 상상의 영역이며 아직까지 많은 연구가 이루어지지 않은 분야이다. 이러한 프랙탈 형태의 기하학적 특성과 조형 원리를 파악하기 위해 객관적인 자료를 분석해 조형 언어를 추출한 연구이다. 형식에 있어서 수학적인 방법에 의한 프랙탈적 분석이라기보다는 프랙탈의 여러 개념 가운데 특히 자기 유사성(Self-similarity)과 반복성(Recursiveness) 그리고 무작위성(Randomness), 불가능한 공간에 의해 표현되어진 도형과 그래픽디자인과의 조형적인 유사성을 밝혀 보았다. 즉 프랙탈 도형은 부분의 부분, 또 그 부분을 반복해서 확대해 가도 도형의 본직적인 구조가 변하지 않는 특성을 가지고 있다. 이와 같이 무한소까지 확대해도 전체와 일치하는 자기 닮음 구조로 되어있다. 이것은 어느 부분이나 전체를 재구성할 수 있는 정보를 모두 가지고 있음을 뜻한다. 본 연구에서는 이러한 배경을 바탕으로 그래픽디자인에서 나타난 기하학적 조형성에 대한 프랙탈적 분석 가능성을 주로 검토하는 데 목적을 두고 있다. 그리고 연구의 결과 그래픽디자인은 이미 수학적인 계산 속에서 아름다운 비례를 찾고 있었다는 것을 발견할 수 있었다. 자연을 표현하는 가장 적합한 공식인 프랙탈 기하학은 앞으로 과학과 그래픽디자인의 복합체로서 고유성과 특수성의 고부가가치를 창출해야 한다. 이런 요구를 수용하고 변화에 적응 발전해야 하는 필요성이 대두되는 단계에서 본 연구의 의의가 크다고 하겠다.