• 제목/요약/키워드: Fractal parameters

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Bi-dimensional Empirical Mode Decomposition Algorithm Based on Particle Swarm-Fractal Interpolation

  • An, Feng-Ping;He, Xin
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제12권12호
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    • pp.5955-5977
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    • 2018
  • Performance of the interpolation algorithm used in the technique of bi-dimensional empirical mode decomposition directly affects its popularization and application, so that the researchers pay more attention to the algorithm reasonable, accurate and fast. However, it has been a lack of an adaptive interpolation algorithm that is relatively satisfactory for the bi-dimensional empirical mode decomposition (BEMD) and is derived from the image characteristics. In view of this, this paper proposes an image interpolation algorithm based on the particle swarm and fractal. Its procedure includes: to analyze the given image by using the fractal brown function, to pick up the feature quantity from the image, and then to operate the adaptive image interpolation in terms of the obtained feature quantity. All parameters involved in the interpolation process are determined by using the particle swarm optimization algorithm. The presented interpolation algorithm can solve those problems of low efficiency and poor precision in the interpolation operation of bi-dimensional empirical mode decomposition and can also result in accurate and reliable bi-dimensional intrinsic modal functions with higher speed in the decomposition of the image. It lays the foundation for the further popularization and application of the bi-dimensional empirical mode decomposition algorithm.

FRACTAL SURFACE ROUGHNESS OF CONCRETE

  • 노영숙;;정란
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2004년도 추계 학술발표회 제16권2호
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    • pp.595-602
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    • 2004
  • In this study, the roughness of fracture surfaces in cementitious material has been characterized by roughness number (RN). A systematic experimental investigation was carried out to examine the dependency of fracture parameters on the aggregate sizes as well as the loading rates. Three aggregate sizes (0.1875 in, 0.5 in, and 0.75 in) and two loading rates (slow and fast loading rate) were used. A total of 52 compression tests and 53 tension tests were performed. All fracture parameters exhibited an increase, to varying degrees, when aggregates were added to the mortar matrix. The fracture surfaces of the specimens were digitized and analyzed. Fracture roughness was monotonically increased as maximum aggregate sizes increase.

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대퇴 근위부의 골소주 패턴에 대한 복합적인 분석을 통한 골다공증 예측 연구 (Prediction of Osteoporosis using Compositive Analysis of Trabecular Patterns on Proximal Femur)

  • 이주환;박성윤;정재훈;김성민
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제19B권2호
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    • pp.99-106
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    • 2012
  • 본 연구에서는 각기 다른 측정 부위에서 도출된 골밀도와 골소주 패턴 간의 상관관계를 복합적으로 분석하여 측정부위에 따른 평가변수의 골다공증 예측 가능성을 평가하고자 하였다. 실험대상은 40대 이상의 폐경기 이후 여성 40명을 선정하였고, T-Score 분류법에 따라 각각 20명의 정상군 및 골다공증군으로 분류하였다. 실험대상의 골밀도는 이중 에너지 X선 흡수 계측법을 통해 대퇴경부(Femoral Neck), 전자부(Trochanter) 및 워드 삼각부(Ward's Triangle)에서 측정하였다. 또한 각 측정부위에 $50{\times}50$ 픽셀 크기의 관심영역을 지정하고, 기존 연구에서 제안된 영상처리기법을 적용하여 각 영역의 골소주 패턴을 추출하였다. 골다공증을 예측하기 위한 평가변수는 구조적 변수(평균 회색조, 골면적, 골둘레, 골두께, 말단거리), 골격화 변수(골개수, 골길이) 및 프랙탈 차원(fractal dimension)으로 구분되는 총 8가지를 선정하였다. 실험결과, 골면적, 골둘레, 골두께, 말단거리, 골개수, 골길이 및 프랙탈 차원이 골밀도를 유의하게 반영하였고(p<0.003), 평가변수의 분석을 통한 골다공증의 높은 예측 가능성을 확인하였다.

다공성 매체의 차원 분열 모델 적용에 의한 토양과 상토의 공극분포와 보수력 비교 (Comparison in Porous Structure and Water Eetention with the Different Porous Media by Fractal Fragmentation Model)

  • 오동식;김이열;정영상
    • 한국토양비료학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.189-195
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    • 2007
  • Riew와 Sposito의 차원 분열 모델을 적용하여 토양과 상토를 대상으로 다공성 매체의 공극 분포와 보수력 비교를 시도하였다. 토양 시료는 라이시메터에서 2" 코아로 채취하였다. 상토 시료는 코코피트, 제올라이트 및 펄라이트를 혼합하여 아크릴 코아(100 mL)에 충진하여 조제하였다. 식 D=log(N)/log(1/r)를 포함한 차원 분열 모델에 의한 계산 Excell 프로그램을 작성하고, 이에 의해 분획된 다공성 매질을 이루는 보다 작은 크기(부피)의 매질 분획 상수인 N 값과 자기유사 비율 r 값을 얻었다. 이에 의해 대상 토양과 상토의 공극 분포와 빈도에 대한 자료를 얻을 수 있었다. 그 결과 라이시메타 토양은 상토 보다 더 넓은 공극 분포를 갖으며, 이에 비해 평균 공극크기는 상토 보다 라이시메타 토양에서 적은 것으로 해석되었다. 또한 공극크기(${\gamma}$) 분포에 따른 토양, 상토의 보수력은 토양은 상당한 단계의 토양수분이 빠져 나갔을 때 포장용수량(FC, 30kPa) 상태에 이르고, 상토는 비교적 적은 단계에서 포장용수량에 이르는 것으로 나타났다.

Fractal Approach to Alternating Current Impedance Spectroscopy Studies of Carbon Nanotubes/Epoxy Polymer Composites

  • Belhimria, Rajae;Boukheir, Sofia;Samir, Zineb;Len, Adel;Achour, Mohammed Essaid;Eber, Nandor;Costa, Luis Cadillon;Oueriagli, Amane
    • Applied Microscopy
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    • 제47권3호
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    • pp.126-130
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    • 2017
  • The dielectric relaxation characteristics of composites with different concentrations of carbon nanotubes loaded in an epoxy polymer matrix has been studied as a function of frequency over a wide range (1 Hz~10 MHz) at room temperature. Two characterization techniques were used in this work to measure and calculate the dimensionality parameters: small angle neutron scattering and impedance spectroscopy. The results obtained from both methods are in good agreement, indicating the reliability of the estimated fractal dimension, despite of the difference in the length scales accessed by the two techniques.

Vascular Morphometric Changes During Tumor Growth and Chemotherapy in a Murine Mammary Tumor Model Using OCT Angiography: a Preliminary Study

  • Kim, Hoonsup;Eom, Tae Joong;Kim, Jae Gwan
    • Current Optics and Photonics
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    • 제3권1호
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    • pp.54-65
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    • 2019
  • To develop a biomarker predicting tumor treatment efficacy is helpful to reduce time, medical expenditure, and efforts in oncology therapy. In clinics, microvessel density using immunohistochemistry has been proposed as an indicator that correlates with both tumor size and metastasis of cancer. In the preclinical study, we hypothesized that vascular morphometrics using optical coherence tomography angiography (OCTA) could be potential indicators to estimate the treatment efficacy of breast cancer. To verify this hypothesis, a 13762-MAT-B-III rat breast tumor was grown in a dorsal skinfold window chamber which was applied to a nude mouse, and the change in vascular morphology was longitudinally monitored during tumor growth and metronomic cyclophosphamide treatment. Based on the daily OCTA maximum intensity projection map, multiple vessel parameters (vessel skeleton density, vessel diameter index, fractal dimension, and lacunarity) were compared with the tumor size in no tumor, treated tumor, and untreated tumor cases. Although each case has only one animal, we found that the vessel skeleton density (VSD), vessel diameter index and fractal dimension (FD) tended to be positively correlated with tumor size while lacunarity showed a partially negative correlation. Moreover, we observed that the changes in the VSD and FD are prior to the morphological change of the tumor. This feasibility study would be helpful in evaluating the tumor vascular response to treatment in preclinical settings.

Fractal 차원과 면 혼방직물 셔츠의 착용 쾌적감 (Subjective Wear Comfort and Related Fabric Surface Parameters Including Fractal Dimension of Contact Points)

  • 김정화;이현영;홍경희
    • 한국감성과학회:학술대회논문집
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    • 한국감성과학회 1999년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.157-161
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    • 1999
  • 본 연구에서 직물의 열, 수분 전달특성과 KES-FB의 역학적 특성치, 직물표면의 fractal dimension을 측정하여 주관적 의복 착용 쾌적감을 예측하고자 하였다. 실험의복에 사용된 직물은 면 100% 평직물, 면/PET 혼방직물, 피치가공된 면/PET 혼방직물, PET 100% 평직물, 알칼리 감량가공된 PET 100% 크레이프 직물이었으며, 실험의복의 형태는 긴 소매 셔츠로 하였다. 착용실험은 온도 29$\pm$0.5$^{\circ}C$, 상대습도 75$\pm$2%RH, 기류 0.15m/s를 유지하는 항온항습실에서 실시하였고 36명의 여성 피험자(20-23세)들이 참여하였다. 의복 착용감의 하위 구성차원을 파악하기 위해 실험결과를 요인분석한 결과 5 개의 요인으로 추출되었다. 제 1 요인은 체온상승, 수분특성과 관련이 있는 온열.발한감이었으며, 제 2 요인은 무게ㆍ두께감, 제 3 요인은 회복특성감, 제 4 요인은 표면접촉감, 제 5 요인은 온냉감으로 구성되었다. 직물의 표면특성을 정량화하는 방법으로 도입한 fractal dimension 의 분석값들과 종래의 가장 보편적으로 이용되어 온 KES_FB 의 표면 특성치들이 주관적 착용쾌적감 예측에 얼마나 기여하는지 비교해 본 결과, 표면접촉감은 fractal dimension, 접촉점들의 총면적, 접촉점들의 평균 axis ratio, MMD, SMD와 높은 상관을 나타내었다. 또한 종합적 착용쾌적감에 대해서는 SMD 를 제외한 척도들이 유의한 상관을 보였으며, 그 중에서도 fractal dimension 과 접촉점들의 총면적은 0.8 이상의 높은 상관을 나타내었다. 착용쾌적감을 예측하기 위한 회귀분석결과에서는 fractal dimension 만으로 쾌적감의 74%가 설명되었으며 공기 투과도를 첨가하면 두 변수로 $R^2$=.792가 되었다. 설명되는 누적분산값은 67.18%였다.주관적 평가의 결과와 객관적 평가 결과를 이용해 마직물의 태를 평가하는 산출식을 제시하였다. 태 평가치의 경우 16가지 특성치를 모두 넣는 방법과 stepwise 방법, 또 Kawabatark 사용한 순차적 군 회귀법의 세가지 방법의 회귀식 중 16가지 특성치를 모두 넣는 방법의 결정계수가 가장 높았다.tosterone농도는 107.7$\pm$12.0 pmol/l이었고, 남성의 타액내 농도는 274.2$\pm$22.1 pmol/l이었다. 이상의 결과로 보아 본 연구에서 정립된 EIA 방법은 RIA를 대신하여 소규모의 실험실에서도 활용할 수 있을 것으로 사려된다.또한 상실기 이후 배아에서 합성되며, 발생시기에 따라 그 영향이 다르고 팽창과 부화에 관여하는 것으로 사료된다. 더욱이, 조선의 ${\ulcorner}$구성교육${\lrcorner}$이 조선총독부의 관리하에서 실행되었다는 것을, 당시의 사범학교를 중심으로 한 교육조직을 기술한 문헌에 의해 규명시켰다.nd of letter design which represents -natural objects and was popular at the time of Yukjo Dynasty, and there are some documents of that period left both in Japan and Korea. "Hyojedo" in Korea is supposed to have been influenced by the letter design. Asite- is also considered to have been "Japanese Letter Jobcheso." Therefore, the purpose of this study is to look into the origin of the letter designs in t

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UChoo 알고리즘을 이용한 생물 조기 경보 시스템 (Biological Early Warning Systems using UChoo Algorithm)

  • 이종찬;이원돈
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.33-40
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    • 2012
  • 본 논문은 생물 조기 경보 시스템을 구현하기 위한 방법을 제안한다. 이 시스템은 모니터링 데몬을 이용해 간헐적으로 데이터 사건을 생성하고, 이 데이터 집합으로부터 특징 매개변수들을 추출한다. 특징 매개변수는 6개의 변수(x/y 축 좌표, 거리, 절대 거리, 각도, 프랙털 차원)를 가지고 유도된다. 특히 프랙털 이론을 사용해 제안 알고리즘은 입력된 특징들이 독성 환경에 있는지 아닌지의 유기물 특성을 정의한다. 추출된 특징 데이터를 학습하기 위한 적절한 알고리즘을 위해 기계학습 분야에서 널리 쓰이는 확장된 학습 알고리즘(UChoo)을 사용한다. 그리고 본 알고리즘은 특징 집합들이 모니터링 데몬에 의해 주기적으로 추가된다는 BEWS의 특징을 극복하기 위해 확장된 데이터 표현 방법을 이용하는 학습 방법을 포함한다. 이 알고리즘에서 결정트리 분류기는 확장된 데이터 표현에서 가중치 매개변수를 사용하는 부류 분포 정보를 정의 한다. 실험 결과들은 제안된 BEWS가 환경적인 독성을 탐지하는데 이용 될 수 있음을 보인다.

중국 기공 및 쿤달리니 요가 명상이 숙련자의 심박변이율(HRV) 변화에 미치는 영향에 관한 연구 (A Study on the Effects of Chinese Qigong and Kundalini Yoga Meditations on the Heart Rate Variability of Skilled Students)

  • 장대근;장재근;박승훈;한민수
    • 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.

Influence of loading and unloading of hydraulic support on the caving property of top coal

  • Huayong Lv;Fei Liu;Xu Gao;Tao Zhou;Xiang Yuan
    • 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.