• 제목/요약/키워드: Inverse square root

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모바일 3차원 그래픽 연산을 위한 제곱근 및 역제곱근 연산기 구조 및 설계 (Design of Square Root and Inverse Square Root Arithmetic Units for Mobile 3D Graphic Processing)

  • 이찬호
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권3호
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    • pp.20-25
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    • 2009
  • 본 논문에서는 모바일 환경 기반의 3차원 그래픽 연산을 위한 조명처리 엔진 및 쉐이더 프로세서에 사용 가능한 제곱근과 역제곱근 연산기의 구조를 제안한다. 제안하는 구조는 Taylor 전개식을 기반으로 하여 참조 테이블 및 보정 유닛으로 구성되어 있어 참조 테이블의 크기를 줄였다. 연산 결과는 IEEE-754 표준의 단정도 32 bit 부동소수점 형식과 모바일 환경을 위하여 이를 축소한 24 bit 부동소수점 형식에 대해 OpenGL 1.x ES 에서 요구하는 $10^{-5}$의 정확도를 거의 만족한다. 제안된 구조에 따라 설계된 제곱근 및 역제곱근 연산기는 Verilog-HDL을 사용하여 설계되었으며 파라미터 변경을 통하여 24 bit와 32 bit 연산이 가능하도록 합성이 가능하고 1사이클의 잠복기를 갖는다. 설계된 연산기들의 동작은 FPGA를 이용한 검증시스템을 통하여 검증하였다.

개선된 뉴톤-랍손 역수 및 역제곱근 알고리즘 (An Improved Newton-Raphson's Reciprocal and Inverse Square Root Algorithm)

  • 조경연
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.46-55
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    • 2007
  • 다음은 부동소수점 역수 및 역제곱근 계산에 많이 사용하는 뉴톤-랍손 알고리즘은 일정한 횟수의 곱셈을 반복하여 계산한다. 본 논문에서는 뉴톤-랍손 알고리즘의 반복 과정의 오차를 예측하여 오차가 정해진 값보다 작아지는 시점까지 반복 연산하는 개선된 뉴톤-랍손 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 입력 값에 따라서 곱셈 횟수가 다르므로, 평균 곱셈 횟수를 계산하는 방식을 유도하고, 여러 크기의 근사 테이블에서 단정도실수 및 배정도실수의 역수 및 역제곱근 계산에 필요한 평균 곱셈 횟수를 산출한다. 이들 평균 곱셈 횟수를 종래 알고리즘과 비교하여 본 논문에서 제안한 알고리즘의 우수성을 증명한다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 오차가 일정한 값보다 작아질 때까지만 반복 연산을 수행하므로 역수 및 역제곱근 계산기의 성능을 높일 수 있고 최적의 근사 테이블을 구성할 수 있다. 본 논문의 연구 결과는 디지털 신호처리, 컴퓨터 그라픽스, 멀티미디어, 과학 기술 연산 등 부동소수점 계산기가 사용되는 분야에서 폭 넓게 사용될 수 있다.

부동소수점수 N차 제곱근 K차 골드스미스 알고리즘 (Floating Point Number N'th Root K'th Order Goldschmidt Algorithm)

  • 조경연
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제22권9호
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    • pp.1029-1035
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    • 2019
  • In this paper, a tentative Kth order Goldschmidt floating point number Nth root algorithm for K order convergence rate in one iteration is proposed by applying Taylor series to the Goldschmidt square root algorithm. Using the proposed algorithm, Nth root and Nth inverse root can be computed from iterative multiplications without division. It also predicts the error of the algorithm iteration. It iterates until the predicted error becomes smaller than the specified value. Since the proposed algorithm only performs the multiplications until the error gets smaller than a given value, it can be used to improve the performance of a floating point number Nth root unit.

곱셈기를 이용한 정확한 부동소수점 제곱근 계산기 (An exact floating point square root calculator using multiplier)

  • 조경연
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권8호
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    • pp.1593-1600
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    • 2009
  • 부동소수점 제곱근 연산은 곱셈을 반복하여 근사값을 계산하는 뉴턴-랍손 알고리즘 및 골드스미트 알고리즘과 뺄셈을 반복하여 정확한 간을 계산하는 SRT 알고리즘이 있다. 본 논문에서는 곱셈기를 사용하여 정확한 값을 계산하는 제곱근 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서는 뉴턴-랍손 알고리즘을 이용하여 근사 역제곱근을 구하고, 이의 오차를 줄이면서 제곱근을 구하는 알고리즘과 계산된 제곱근을 보정하는 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 단정도 실수에서는 전수 조사를 통해서, 배정도 실수에서는 10억 개의 무작위 수를 계산하여 모두 정확한 값을 얻었다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 곱셈기만을 사용하므로 별도의 하드웨어가 필요하지 않다. 따라서 실장제어용기기, 휴대용기기 등 정확한 제곱근 연산을 요구하는 분야에서 사용될 수 있다.

의사 역행렬을 이용한 애니메이션의 초개인적 갈등(SPC) 강도 관련 다학제적 연구 (Research of the Strength of Super Personal Conflicts in Animations using Pseudo Inverse)

  • 김재호;장정양;왕위차오;장소은;이태린
    • 한국과학예술포럼
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    • 제30권
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    • pp.41-56
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    • 2017
  • 본 연구는 애니메이션 갈등의 VST 특징을 조사하고 강도를 측정한 이태린의 연구 결과에 대한 심화연구로 초개인적 갈등영상과 초개인적 갈등 값을 기반으로 시작되었다. 본 연구의 목적은 초개인적 갈등 강도 값(ESSPC)을 자동 계산하는 모델을 찾아내는 것이다. 따라서 본 논문에서 SPC 영상을 분석하였으며, ESSPC 값을 자동 계산하는 모델을 찾아내기 위해 의사 역행렬(Pseudo Inverse matrix)을 사용하였다. 연구결과 및 내용은 다음과 같다. 이들을 활용하여, 1)SPC를 분석하기 위한 20 개의 영상 Feature값을 제안하였다. 그리고 2)의사 역행렬(Pseudo Inverse matrix)을 사용하여 ESSPC 값을 자동 계산하는 선형모델을 찾아냈다. 그 결과로 3)제안된 시스템은 9.25%의 평균 자승오차의 제곱근 보이며, 그 효율성이 증명되었다. 이러한 연구결과를 바탕으로 이를 계속 발전시켜 성공적 애니메이션의 제작을 위한 자동 검증시스템을 개발하고자 한다.

공간보간법의 매개변수 설정에 따른 평균제곱근 비교 및 평가 (Comparison and Evaluation of Root Mean Square for Parameter Settings of Spatial Interpolation Method)

  • 이형석
    • 한국지리정보학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.29-41
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    • 2010
  • 본 연구는 미측정점의 값을 모델링하기 위해 사용되는 여러 가지 공간보간방법들의 예측오차를 비교하고 정확성을 검증하였다. 동해안 해안 지역의 표고점을 대상으로 역거리가중법, 크리깅, 지역 다항식보간법, 방사기반함수의 공간보간법과 관련된 매개변수들을 동일한 조건하에서 실행하여 평균제곱근을 산출한 결과, 단순 크리깅 방법의 원형 모델이 가장 작은 값으로 나타났다. 래스터의 연산 결과, 방사기반함수의 다중방정식에 의한 예측 지도가 대상 지역의 불규칙삼각망 표현과 일치정도가 높았다. 또한 공간보간 실행시 선택된 조건하에서 제공되는 최적 파워값을 사용하는 것이 양호한 보간 결과를 얻을 수 있다.

Comparison of parameter estimation methods for normal inverse Gaussian distribution

  • Yoon, Jeongyoen;Kim, Jiyeon;Song, Seongjoo
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제27권1호
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    • pp.97-108
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    • 2020
  • This paper compares several methods for estimating parameters of normal inverse Gaussian distribution. Ordinary maximum likelihood estimation and the method of moment estimation often do not work properly due to restrictions on parameters. We examine the performance of adjusted estimation methods along with the ordinary maximum likelihood estimation and the method of moment estimation by simulation and real data application. We also see the effect of the initial value in estimation methods. The simulation results show that the ordinary maximum likelihood estimator is significantly affected by the initial value; in addition, the adjusted estimators have smaller root mean square error than ordinary estimators as well as less impact on the initial value. With real datasets, we obtain similar results to what we see in simulation studies. Based on the results of simulation and real data application, we suggest using adjusted maximum likelihood estimates with adjusted method of moment estimates as initial values to estimate the parameters of normal inverse Gaussian distribution.

건물냉방부하에 대한 동적 인버스 모델링기법의 EnergyPlus 건물모델 적용을 통한 성능평가 (Performance Evaluation of a Dynamic Inverse Model with EnergyPlus Model Simulation for Building Cooling Loads)

  • 이경호
    • 설비공학논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.205-212
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    • 2008
  • This paper describes the application of an inverse building model to a calibrated forward building model using EnergyPlus program. Typically, inverse models are trained using measured data. However, in this study, an inverse building model was trained using data generated by an EnergyPlus model for an actual office building. The EnergyPlus model was calibrated using field data for the building. A training data set for a month of July was generated from the EnergyPlus model to train the inverse model. Cooling load prediction of the trained inverse model was tested using another data set from the EnergyPlus model for a month of August. Predicted cooling loads showed good agreement with cooling loads from the EnergyPlus model with root-mean square errors of 4.11%. In addition, different control strategies with dynamic cooling setpoint variation were simulated using the inverse model. Peak cooling loads and daily cooling loads were compared for the dynamic simulation.

성층화된 축열조의 1차원모델에 대한 적분 근사해 (Integral Approximate Solutions to a One-Dimensional Model for Stratified Thermal Storage Tanks)

  • 정재동
    • 설비공학논문집
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    • 제22권7호
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    • pp.468-473
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    • 2010
  • This paper deals with approximate integral solutions to the one-dimensional model describing the charging process of stratified thermal storage tanks. Temperature is assumed to be the form of Fermi-Dirac distribution function, which can be separated to two sets of cubic polynomials for each hot and cold side of thermal boundary layers. Proposed approximate integral solutions are compared to the previous works of the approximate analytic solutions and show reasonable agreement. The approach, however, has benefits in mathematical difficulties, complicated solution form and unstable convergence of series solution founded in the previous analytic solutions. Solutions for a semi-infinite region, which have simple closed form solutions, give close agreement to those for a finite region. Thermocline thickness is obtained in closed form and shows proportional behavior to the square root of time and inverse proportional behavior to the square root of flow rate.

ATP와 APC 간의 관련성 규명을 위한 최적의 변수변환법에 관한 연구 (A study on the optimal variable transformation method to identify the correlation between ATP and APC)

  • 문혜경;신재경;김양숙
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제27권6호
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    • pp.1465-1475
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    • 2016
  • 안전한 급식을 위해서는 식중독사고와 연관성이 있는 미생물의 위해요소들이 실시간적으로 모니터링 되고 통제되어야 한다. 선진국에서는 실시간 위생 모니터링 도구로 ATP (adenosine triphosphate) Luminometer를 활용한 사례가 여러 건 보고되었다. ATP analyser는 ATP bioluminescence (생물발광성)의 원리를 이용하여 RLU (relatively light unit) 값으로 위생수준을 간접적으로 측정할 수 있게 해준다고 알려져 있다. 이에 국내 급식산업에서도 이를 활용할 수 있도록 조리도구들을 대상으로 일반세균수 (aerobic plate count; APC)와 RLU 간에 상관성이 존재하는지를 확인 할 필요성이 제기 되었다. 본 연구는 급식소의 조리도구 표면에 사전 처리없이 ATP (RLU)와 APC (CFU)를 측정하여 상관관계 존재 여부 파악 및 이들 관계의 최적인 모델을 찾아보고자 하였다. 이들에 대한 분석 결과를 조리도구별로 요약하면 다음과 같다. 도마, 칼, 국그릇 (스텐), 식판 (카보) 자료는 1차 변환의 로그변환이, 컵 자료는 2차 변환의 제곱근-역변환 (혹은 역-제곱근변환)이, 국그릇 (카보) 자료는 2차 변환의 제곱근-제곱근변환이 표준화 회귀계수 및 결정계수 $R^2$가 가장 좋게 나타났으나 식판 (스텐) 자료는 원자료, 1차 변환 및 2차 변환 모든 경우에서 정규성을 만족하지 못하여 이번 자료에서는 최적인 경우를 찾을 수가 없었다.