• 제목/요약/키워드: Interpolation function

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Adaptive p-finite element method for wind engineering

  • Selvam, R. Panneer;Qu, Zu-Qing
    • Wind and Structures
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    • 제5권2_3_4호
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    • pp.301-316
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    • 2002
  • An important goal of computational wind engineering is to impact the design process with simulations of flow around buildings and bridges. One challenging aspect of this goal is to solve the Navier-Stokes (NS) equations accurately. For the unsteady computations, an adaptive finite element technique may reduce the computer time and storage. The preliminary application of a p-version as well as an h-version adaptive technique to computational wind engineering has been reported in previous paper. The details on the implementation of p-adaptive technique will be discussed in this paper. In this technique, two posteriori error estimations, which are based on the velocity and vorticity, are first presented. Then, the polynomial order of the interpolation function is increased continuously element by element until the estimated error is less than the accepted. The second through sixth orders of hierarchical functions are used as the interpolation polynomials. Unequal order interpolations are used for velocity and pressure. Using the flow around a circular cylinder with Reynolds number of 1000 the two error estimators are compared. The result show that the estimated error based on the velocity is lower than that based on the vorticity.

저연산을 위한 수정된 3차 회선 스케일러 구현 (Implementation of a Modified Cubic Convolution Scaler for Low Computational Complexity)

  • 전영현;윤종호;박진성;최명렬
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제10권7호
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    • pp.838-845
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    • 2007
  • 본 논문에서는 디지털 영상을 확대하거나 축소하기 위한 수정된 3차 회선(Cubic Convolution) 스케일러를 제안하였다. 제안된 기법은 기존의 3차 회선 기법보다 적은 연산량을 가진다. 연산량을 감소시키기 위해 인접 화소의 차이값을 이용한 보간 기법을 선택하였고, 기존 3차 회선 기법의 3차 함수를 선형 함수로 변경하였다. 제안된 기법의 가중치를 계산하기 위해 덧셈기와 베럴 쉬프트(Barrel Shift)를 사용하였다. 제안된 기법은 기존의 기법과 연산량 그리고 화질에 대하여 비교하였다. 제안된 기법은 HDL로 설계 및 검증을 하였고, Xilinx Virtex FPGA을 사용하여 합성하였다.

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Multi-resolution Lossless Image Compression for Progressive Transmission and Multiple Decoding Using an Enhanced Edge Adaptive Hierarchical Interpolation

  • Biadgie, Yenewondim;Kim, Min-sung;Sohn, Kyung-Ah
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제11권12호
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    • pp.6017-6037
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    • 2017
  • In a multi-resolution image encoding system, the image is encoded into a single file as a layer of bit streams, and then it is transmitted layer by layer progressively to reduce the transmission time across a low bandwidth connection. This encoding scheme is also suitable for multiple decoders, each with different capabilities ranging from a handheld device to a PC. In our previous work, we proposed an edge adaptive hierarchical interpolation algorithm for multi-resolution image coding system. In this paper, we enhanced its compression efficiency by adding three major components. First, its prediction accuracy is improved using context adaptive error modeling as a feedback. Second, the conditional probability of prediction errors is sharpened by removing the sign redundancy among local prediction errors by applying sign flipping. Third, the conditional probability is sharpened further by reducing the number of distinct error symbols using error remapping function. Experimental results on benchmark data sets reveal that the enhanced algorithm achieves a better compression bit rate than our previous algorithm and other algorithms. It is shown that compression bit rate is much better for images that are rich in directional edges and textures. The enhanced algorithm also shows better rate-distortion performance and visual quality at the intermediate stages of progressive image transmission.

고속 집적회로 패키지 인터커넥션을 위한 설계 데이타베이스 (A Design Database for High Speed IC Package Interconnection)

  • 설병수;이창구;박성희;;;유영갑
    • 전자공학회논문지A
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    • 제32A권12호
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    • pp.184-197
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    • 1995
  • In this paper, high speed IC package-to-package interconnections are modeled as lossless multiconductor transmission lines operating in the TEM mode. And, three mathematical algorithms for computing electrical parameters of the lossless multiconductor transmission lines are described. A semi-analytic Green's function method is used in computing per unit length capacitance and inductance matrices, a matrix square root algorithm based on the QR algorithm is used in computing a characteristic impedance matrix, and a matrix algorithm based on the theory of M-matrix is used in computing a diagonally matched load impedance matrix. These algorithms are implemented in a computer program DIME (DIagonally Matched Load Impedance Extractor) which computes electrical parameters of the lossless multiconductor transmission lines. Also, to illustrate the concept of design database for high speed IC package-to-package interconnection, a database for the multi conductor strip transmission lines system is constructed. This database is constructed with a sufficiently small number of nodes using the multi-dimensional cubic spline interpolation algorithm. The maximum interpolation error for diagonally matched load impedance matrix extraction from the database is 1.3 %.

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2차원 전기비저항 모델링에서 후리에역변환의 수치구적법 (Numerical Quadrature Techniques for Inverse Fourier Transform in Two-Dimensional Resistivity Modeling)

  • 김희준
    • 자원환경지질
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    • 제25권1호
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    • pp.73-77
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    • 1992
  • 본 논문에서는 2차원 전기비저항 모델링에서 후리에역변환을 계산하는 수치구적법을 비교하였다. 지수함수 및 큐빅스프라인 보간을 사용한 구적법을 균질대지 모델에 대하여 검토하였다. 이들 기술적용시, ${\lambda}_{min}$을 최소의 샘플링파수라고 할 때 0에서 ${\lambda}_{min}$까지 간격에 대한 적분은 후리에변환된 포텐샬을 대수 함수로 근사함으로써 계산하였다. 이러한 방법은 ${\lambda}=0$에서의 대수적인 불연속성에 기인한 후리에역변환의 오차를 크게 줄일 수 있다. 수치계산 결과, 샘플링간격이 적당하다면 큐빅스프라인 보간법이 지수함수 보간법보다 더 정확함을 알았다.

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인공위성 설계를 위한 열-구조 이종 격자 간 온도변환 알고리즘 연구 (A Study of Temperature Transform Algorithm of Distinguished Grids between Thermal and Structural Mesh for Satellite Design)

  • 김민기
    • 한국항공우주학회지
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    • 제43권9호
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    • pp.805-813
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    • 2015
  • 본 논문은 한국항공우주연구원에서 개발 중인 위성종합설계 소프트웨어의 부분들 중 열 해석 및 구조해석 격자 사이의 온도 해석 결과를 변환하는 알고리즘에 대한 전반적인 연구 내용을 기술한다. 일반적으로 인공위성은 궤도상의 다양한 우주환경에 따라서 온도가 시간에 따라 변하며 이에 따른 열변형을 고려한 구조적 안정성을 설계 단계에서 고려해야 한다. 본문에는 유한요소 열-구조 연계해석을 위한 이종 격자 간 온도 정보를 보간하는 방법을 제시하였으며 이 방법을 통해 온도 변환이 잘 수행됨을 확인할 수 있다.

A topology optimization method of multiple load cases and constraints based on element independent nodal density

  • Yi, Jijun;Rong, Jianhua;Zeng, Tao;Huang, X.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제45권6호
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    • pp.759-777
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    • 2013
  • In this paper, a topology optimization method based on the element independent nodal density (EIND) is developed for continuum solids with multiple load cases and multiple constraints. The optimization problem is formulated ad minimizing the volume subject to displacement constraints. Nodal densities of the finite element mesh are used a the design variable. The nodal densities are interpolated into any point in the design domain by the Shepard interpolation scheme and the Heaviside function. Without using additional constraints (such ad the filtering technique), mesh-independent, checkerboard-free, distinct optimal topology can be obtained. Adopting the rational approximation for material properties (RAMP), the topology optimization procedure is implemented using a solid isotropic material with penalization (SIMP) method and a dual programming optimization algorithm. The computational efficiency is greatly improved by multithread parallel computing with OpenMP to run parallel programs for the shared-memory model of parallel computation. Finally, several examples are presented to demonstrate the effectiveness of the developed techniques.

보간법을 이용한 수치적분법의 평균 오차에 관한 연구 (On the Average Case Errors of Numerical Integration Rules using Interpolation)

  • 최성희;황석형;이정배;홍범일
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제11A권5호
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    • pp.401-406
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    • 2004
  • 이 논문에서는 정적분의 근사 값을 계산하는 여러 적분 문제 중에서 보간 법을 사용하는 수치적분법의 평균오차에 대해서 연구한다. 특히 가장 널리 쓰이고 있는 방법 중의 하나인 복합 Newton-Cotes 구적법의 평균오차에 대해서 연구한다. 주어진 구간을 등 간격으로 나누었을 때, 각 점에서의 함수 값을 information으로 사용할 경우, 복합 Newton-Cotes 구적법의 평균오차를 계산하였으며, 이 때 이 오차는 가장 최소임을 이 논문에서 증명한다.

전단변형함수에 따른 역대칭 앵글-플라이 복합면재를 갖는 샌드위치판의 휨거동 평가 (Bending Assessment of Antisymmetric Angle-ply Composite Sandwich Plates with Various Shear Deformation Functions)

  • 박원태;천경식
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권11호
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    • pp.5347-5356
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    • 2011
  • 본 연구에서는 Lagrangian/Hermite 보간함수를 혼합정식화한 유한요소법과 다양한 전단변형함수로 역대칭 앵글-플라이 샌드위치판 모델을 비교하였다. 제시된 전단변형함수는 판의 상하면에서 전단응력이 0이 되는 다항식, 삼각함수, 쌍곡삼각함수 및 지수함수로 구성되어 있다. 모든 전단변형함수는 해석해(Analytical solution)와 비교하였으며, 합리적인 정확도를 갖는 것으로 예측되었다. 특히, 지수형태의 전단변형함수가 복합면재를 갖는 샌드위치판 해석에 있어서 상대적으로 가장 우수한 결과를 보였다.

원형매핑 모델과 보간법을 복합 사용하는 컴퓨터 집적 영상 복원 기술에서 3D 영상의 해상도 개선 (Enhancement of 3D image resolution in computational integral imaging reconstruction by a combination of a round mapping model and interpolation methods)

  • 신동학;유훈
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권10호
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    • pp.1853-1859
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    • 2008
  • 본 논문에서는 컴퓨터 집적 영상 복원(CIIR) 기법 기반의 3D 패턴 인식 응용을 위해서 평 면 3D 복원 영상의 해상도를 향상시키는 새로운 방식을 제안한다. 제안하는 방식에서는 ClIR에서 각각의 요소 영상에 대해서 원형 매핑 모델과 보간법을 복합사용하여 확대 중첩을 통해 향상된 3D 영상을 복원한다. 제안하는 방식에 대해서 정확한 CIIR 방식의 객관적인 해석을 위해서 Gaussian 영상을 이용한 테스트 모델을 설명하고 제안하는 방식에 대해서 성능평가를 수행한다. 그리고 3차원 물체에 대한 컴퓨터 복원 실험을 수행하고 그 결과를 보고한다.