• 제목/요약/키워드: Gauss-Seidel method

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전자계산기에 의한 다원연립 일차방정식의 해법에 관한 연구 (A Study on the Simultaneous Linear Equations by Computer)

  • 이정복
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제8권12호
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    • pp.127-138
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    • 1985
  • There are several methods which have been presented up to now in solving the simultaneous linear equations by computer. They are Gaussian Elimination Method, Gauss-Jordan Method, Inverse matrix Method and Gauss-Seidel iterative Method. This paper is not only discussed in their mechanisms compared with their algorithms, depicted flow charts, but also calculated the numbers of arithmetic operations and comparisons in order to criticize their availability. Inverse Matrix Method among em is founded out the smallest in the number of arithmetic operation, but is not the shortest operation time. This paper also indicates the many problems in using these methods and propose the new method which is able to applicate to even small or middle size computers.

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영상신호 복원의 처리 시간단축을 위한 알고리즘에 대한 연구 (Study on Reducing Processing Time for Restoration Method)

  • 권기홍
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제2권6호
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    • pp.817-826
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    • 2001
  • 본 논문에서는 훼손된 신호를 처리하는 방법에 대해 연구하였다. 기존의 처리방법은 특이점이나 악 조건일 경우 수렴 속도가 늦어진다는 점과 처리시간이 많이 소요되는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 Gauss-Seidel 방법으로 처리하는 방법이 있으나 이러한 경우 신호를 반복해서 처리해야 하므로 처리시간이 많이 소요된다. 이러한 단점(수렴 속도, 전체 처리시간)을 개선하기 위하여 본 논문에서는 기존의 신호처리 (Tikhnov-Miller)와 제안된 알고리즘을 적용시켜 비교하여 봄으로써 특이점 혹은 악조건일 경우에도 수렴속도를 고속화하여 기존의 Tikhnov-Miller 신호 처리 방법보다 처리 시간을 단축할 수 있는 신호 처리 방법을 제시하였다. 제안된 최적화 알고리즘을 영상신호에 적용시켜 가속 상수에 따른 처리 신호에 대한 실험과 오차(mean-square error)의 변화를 비교하여 봄으로써 처리정도를 알아보았다. 그리고, 본 알고리즘의 유효성을 입증하기 위하여 모든 가속상수의 변화에 대한 신호처리 결과와 처리시간을 측정하였다.

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해저 지중 피압유체의 흐름과 양수량 산출에 관한 3차원 수치모형의 개발 (A Development of 3-D Numeric Model for the Confined Flow and Discharge under Sea Ground)

  • 김상준
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제22권6호
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    • pp.387-396
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    • 2010
  • 해저 지중 피압유체의 3차원 전이류에 대한 수치모형이 개발되었다. 개발된 모형은 FDM 모형으로서 Gauss-Seidel SOR(successive over-relaxation)을 사용하는 것을 특징으로 한다. 본 모형으로 산출된 수두분포는 Theis의 해석해와 비교하여 작은 오차범위 내에서 동일하였다. 또한 MODFLOW 모형을 이용한 산출도 근접한 결과를 보여주었다. 대수층의 측면유입량과 우물의 양수량을 비교하였으며, 이 경우 가중치 ${\alpha}$가 mass balance에 영향을 주는 것으로 확인되었다. 즉, 완전음해법(${\alpha}$=1)에서는 약 5%의 오차를 보여주었다. 그러나 ${\alpha}$가 점점 감소하면서 0.5(Crank and Nicolson method)에 이르기까지, mass balance는 연속적으로 악화되며, 모형 결과는 발산한다. 또한 $\lambda$(over-relaxation factor)에 따른 수렴속도는 ${\lambda}=0.8{\sim}1.5$에서 큰 차이가 없었으나 $\lambda$가 1.5를 초과하는 경우 모형 결과는 발산한다. 다중 우물 설치시 양수량 변화가 산출되었다. 즉, 우물 상호간의 위치가 너무 근접하게 되면 양수량을 저하시킨다. 본 모형은 이방성$(Kx{\neq}Ky{\neq}Kz)$과 비균질성을 고려할 수 있으며, 다양한 경계 조건을 설정함으로서 현장조건을 반영할 수 있다. 따라서 3차원 피압 전이류에서, 우물의 위치 선정, 양수량 산출, 인공주입에 따른 흐름의 거동예측 등에 효과적으로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

RCS 계산을 위한 효율적인 IPO 계산 방법 (Efficient Iterative Physical Optics(IPO) Algorithms for Calculation of RCS)

  • 이현수;정기환;채대영;고일석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권5호
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    • pp.601-606
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    • 2014
  • IPO(Iterative Physical Optics) 방법은 대규모 물체의 산란파를 효과적으로 계산하는 고주파 근사 방법 중 하나인 PO(Physical Optics) 방법을 반복적으로 적용하는 계산방법이다. IPO 방법은 일차(first-order) PO 방법에서는 고려하지 못하는 다중 반사를 고려할 수 있어, 산란체 표면에 여기되는 전류의 정확도를 높일 수 있다. 그러므로 산란체의 RCS(Radar Cross Section)를 보다 정확하게 예측할 수 있다. 그러나 IPO 방법은 필요한 적분방정식을 정확하게 풀지 않아 수렴성에 문제가 생긴다. 그러므로 본 논문에서는 IPO 방법의 수렴성을 조절하기 위해, 행렬연산에 사용하는 Jacobi, Gauss-Seidel, SOR(Successive Over Relaxation) 그리고 Richardson 방법을 IPO 방법에 적용하였다. 그러므로 대규모 물체의 RCS 계산을 제안된 IPO 방법을 사용하여 효율적으로 계산할 수 있다. 또, 이들의 정확도를 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

기계평면시일의 기하학적 형태가 압력분포에 미치는 영향에 관한 연구 (Geometric Effects on Pressure Distribution in Mechanical Face Seals)

  • 김청균;이일권
    • Tribology and Lubricants
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    • 제5권2호
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    • pp.48-54
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    • 1989
  • The effects of angular misalignment, coning and the temperature difference between the primary seal ring and the seal seat on the pressure distribution in mechanical face seals are analyzed. The modified Reynolds equation for the temperature dependent viscosity was solved by a finite difference approximation and Gauss-Seidel method. It is shown that the amplitude of pressure is significantly affected by the misalignment of the seals and a large temperature difference between the rotor and the stator.

Comparison of multigrid performance for higher order scheme with 5-point scheme

  • Han, Mun. S.;Kwak, Do Y.;Lee, Jun S.
    • Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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    • 제4권2호
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    • pp.135-142
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    • 2000
  • We consider a multigrid algorithm for higher order finite difference scheme for the Poisson problem on rectangular domain. Several smoothers including Jacobi, Red-black Gauss-Seidel are tested and compared. Since higher order scheme gives much more accurate result then 5-point scheme, one may use small number of levels with higher order scheme and thus the overall cost is reduced quite a lot. The numerical experiment compares the two cases.

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중공사 막을 따라 흐르는 순수한 물의 유량, 압력손실, 투과수에 대한 실험과 이론적 고찰 (Experimental and Theoretical Consideration for Flow Rate, Pressure Drop, and Permeate Flow in a Hollow Fiber Membrane)

  • 이정묵;이범석
    • 멤브레인
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    • 제22권6호
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    • pp.470-480
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    • 2012
  • 본 연구에서는 지름이 일정한 하나의 직선 관형 막을 가정하여 그 단위구간의 투과속도에 대한 물질수지를 세웠으며 이것을 기초로 하여 파이프의 정상상태 식과 함께 비선형 연립 2차 미분방정식을 이루었다. 이러한 관형 막의 압력손실을 표현한 연립방정식은 비선형이므로 Gauss-Seidel method와 같은 반복법에 의해서 해결될 수 있다. 이러한 수치해를 나타내기 위해 모사 알고리즘을 제시하였다. 또한 투과수는 운전 조건의 변화에 따라 변하므로 각 조건에서의 연립 방정식의 해를 수치적으로 적분하여 해결하였다. 모사의 결과를 검증, 해석하기 위해서 실제 중공사막과 유사한 관형 막을 사용하여 실험을 진행하였다. 본 연구에서는 중공사막을 유체가 흐를 때 발생하는 압력손실, 유량, 그리고 투과수의 관계를 분석적 방법을 이용해 제시하였고 이러한 이론적 기초를 바탕으로 실제 기공을 가진 막에 적용하여 그 정확성을 실험을 통하여 비교하였다.

전투기 형상의 외부장착물이 꼬리날개에 미치는 영향에 대한 수치적 연구 (Numerical Investigation of The Effect of External Stores on Tail Wing Surfaces of a Generic Fighter Aircraft)

  • 김민재;권오준;김지홍
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.211-219
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    • 2008
  • 본 연구에서는 삼차원 비정렬 비점성 유동 해석 코드를 이용하여 전투기 형상의 외부 장착물이 꼬리 날개에 미치는 공력 간섭효과에 대한 연구를 수행하였다. 수치적 기법으로는 격자점 중심(vertex-centered)에 기초한 유한체적법과 시간 적분을 위한 내재적인 point Gauss-Seidel 반복 계산법을 사용하였다. 해석 코드의 검증을 위해 전투기 형상에 대한 정상 유동 계산을 수행하였으며 결과를 실험 데이터와 비교하였다. 외부 장착물의 후류(wake)를 정확히 포착하기 위해 예상되는 후류 영역에 대해 국부적인 격자 조밀화를 수행하였으며 천음속 영역에서의 비정상 유동 해석을 통해 외부 장착물에서 발생하는 후류가 수평꼬리날개에 미치는 간섭효과를 확인하였다. 공력 간섭효과를 감소시키기 위한 대안으로는 뒷전 플랩 꺽임각(trailing edge flap deflection)을 고려하였으며 이에 대한 정량적인 감소효과를 제시하였다.

예조건화 시간차분을 통한 화학반응유동의 효율적 계산 (A Preconditioned Time Method for Efficient Calculation of Reactive Flow)

  • 김성룡;정인석;최정열
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 1999년도 제19회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.219-230
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    • 1999
  • The Equations of Chemical kinetics are very stiff, which forces the use of an implicit scheme. The problem of implicit scheme, however, is that the jacobian must be solved at each time step. In this paper, we examined the methodology that can be stable without full chemical jacobian, This method is derived by applying the different time steps to the chemical source term. And the lower triangular chemical jacobian is derived. This is called the preconditioned time differencing method and represents partial implicit method. We show that this method is more stable in chemical kinetics than the full implicit method and that this is more efficient in supersonic combustion problem than the full jacobian method with same accuracy.

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배전계통에서의 새로운 DistFlow Method에 대한 연구 (A Study for a Novel DistFlow Method in the Distribution System)

  • 곽도일;김재언
    • 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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    • 제49권7호
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    • pp.365-368
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    • 2000
  • Traditionally, load flows have been calculated using the Gauss-Seidel and Newton-Raphson Method. DistFlow Method which is proposed by Wu and Baran is superior to the other two methods because it does not require the admittance matrix calculation to optimize the distribution system. This paper introduces a new alternative algorithm to the DistFlow Method which is slow and complex to find solutions as the number of lateral and sublateral increases. The proposed load flow method can construct System Jacobian easily. We can minimize the off-diagonal elements of the branch Jacobian and submatrices in the System Jacobian. Simulation results show that progressive performances of the proposed algorithm have a better convergence time.

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