In this paper, we propose a Linear Prediction (LP) analysis-based feature for detecting Snapping Shrimp (SS) Noise (SSN) in underwater acoustic data. SS is a species that creates high amplitude signals in shallow, warm waters, and its frequent and loud sound is a major source of noise. The proposed feature takes advantage of the characteristic of SSN, which is sudden and rapidly disappearing, by using LP analysis to detect the exact noise interval and reduce the effects of SSN. The error between the predicted and measured value is large and results in effective SSN detection. To further improve performance, a constant false alarm rate detector is incorporated into the proposed feature. Our evaluation shows that the proposed methods outperform the state-of-the-art MultiLayer-Wavelet Packet Decomposition (ML-WPD) in terms of receiver operating characteristic curve and Area Under the Curve (AUC), with the LP analysis-based feature achieving a higher AUC by 0.12 on average and lower computational complexity.
Kim, Hye-Young;Kim, Chun-Hwey;Hong, Kyeongsoo;Jeong, Min-Ji;Park, Jang-Ho;Song, Mi-Hwa;Lee, Jae Woo;Lee, Chung-Uk
The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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v.44
no.2
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pp.64.1-64.1
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2019
The first high-resolution spectroscopic and new multiband photometric observations of the semi-detached Algol type binary XZ CMi were performed at the Bohyunsan Optical Astronomy Observatory (BOAO) and the Sobaeksan Optical Astronomy Observatory (SOAO), respectively. A total of 34 spectra were obtained using the 1.8 m reflector of the BOAO equipped with the Bohyunsan Optical Echelle Spectrograph to construct the radial velocity (RV) curves of the eclipsing pair. New BVRI photometric light curves were also covered by using the SOAO 61cm reflector and a CCD camera. A detailed analysis of all eclipse timings shows that the orbital period of XZ CMi has varied in an upward parabolic variation superposed on a sinusoidal oscillation with a period of 38.0 yr and a semi-amplitude of 0.0071 days. From the spectral analysis, the effective temperature and the projected rotational velocity of the primary component were determined to be Teff,1 = 7387±161 K and v1sini = 122±6 km s-1, respectively. Our simultaneous synthesis of the double-lined RV and BVRI light curves gives the reliable system parameters of XZ CMi with a mass ratio (q) of 0.314, an orbital inclination (i) of 81.9 deg and a large temperature difference (∆T) of 2481 K. The individual masses and radii of both components are M1 = 1.91±0.08M⊙, M2 = 0.60±0.02M⊙, R1 = 1.60±0.02R⊙, R2 = 1.13±0.02R⊙, respectively. Although the primary component is located inside the δ Sct and γ Dor instability strips, no evidence of pulsation in the system was detected. The possible evolutionary status of XZ CMi is discussed.
Background: In modern society, the use of computers accounts for a large proportion of our daily lives. Although substantial research is being actively conducted on musculoskeletal diseases resulting from computer use, there has been a recent surge in interest in improving the working environment for prevention. Objects: This study aimed to examine the effects of posture correction feedback (PCF) on changes in neck posture and muscle activation during computer typing. Methods: The participants performed a computer typing task in two sessions, each lasting 16 minutes. The participant's dominant side was photographed and analyzed using ImageJ software to verify neck posture. Surface electromyography (EMG) was used to confirm the participant's cervical erector spinae (CES) and upper trapezius muscle activities. The EMG signal was analyzed using the percentage of reference voluntary contraction and amplitude probability distribution function (APDF). In the second session, visual and auditory feedback for posture correction was provided if the neck was flexed by more than 15° in the initial position during computer typing. A 20-minute rest period was provided between the two sessions. Results: The neck angle (p = 0.014), CES muscle activity (p = 0.008), and APDF (p = 0.015) showed significant differences depending on the presence of the PCF. Furthermore, significant differences were observed regarding the CES muscle activity (p = 0.001) and APDF (p = 0.002) over time. Conclusion: Our study showed that the feedback system can correct poor posture and reduces unnecessary muscle activation during computer work. The improved neck posture and reduced CES muscle activity observed in this study suggest that neck pain can be prevented. Based on these results, we suggest that the PCF system can be used to prevent neck pain.
Optical information processing technology is characterized by high speed and parallelism, and the light features short wavelength and large information capacity; At the same time, it has various attributes including amplitude, phase, wavelength and polarization, and is a carrier of multi-dimensional information. Therefore, optical encryption is of great significance in the field of information security transmission, and is widely used in the field of image encryption. For multi-image encryption, this paper proposes a multi-image encryption algorithm based on a modified Gerchberg-Saxton algorithm (MGSA) in the Fresnel-transform domain and computational ghost imaging. First, MGSA is used to realize "one code, one key"; Second, phase function superposition and normalization are used to reduce the amount of ciphertext transmission; Finally, computational ghost imaging is used to improve the security of the whole encryption system. This method can encrypt multiple images simultaneously with high efficiency, simple calculation, safety and reliability, and less data transmission. The encryption effect of the method is evaluated by using correlation coefficient and structural similarity, and the effectiveness and security of the method are verified by simulation experiments.
Jing Bian;Xuhong Zhou;Ke Ke;Michael C.H. Yam;Yuhang Wang;Zi Gu;Miaojun Sun
Smart Structures and Systems
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v.31
no.3
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pp.213-227
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2023
A passive prismatic-shaped isolation platform (PIP) is proposed to realize enhanced quasi-zero stiffness (QZS) effect. The design concept uses a horizontal spring to produce a tunable negative stiffness and installs oblique springs inside the cells of the prismatic structure to provide a tunable positive stiffness. Therefore, the QZS effect can be achieved by combining the negative stiffness and the positive stiffness. To this aim, firstly, the mathematical modeling and the static analysis are conducted to demonstrate this idea and provide the design basis. Further, with the parametric study and the optimal design of the PIP, the enhanced QZS effect is achieved with widened QZS range and stable property. Moreover, the dynamic analysis is conducted to investigate the vibration isolation performance of the proposed PIP. The analysis results show that the widened QZS property can be achieved with the optimal designed structural parameters, and the proposed PIP has an excellent vibration isolation performance in the ultra-low frequency due to the enlarged QZS range. Compared with the traditional QZS isolator, the PIP shows better performance with a broader isolation frequency range and stable property under the large excitation amplitude.
Bonding carbon fiber-reinforced polymer (CFRP) laminates have been extensively employed in the restoration of steel constructions. In addition to the mechanical properties of the CFRP, the bond strength (PU) between the CFRP and steel is often important in the eventual strengthened performance. Nonetheless, the bond behavior of the CFRP-steel (CS) interface is exceedingly complicated, with multiple failure causes, giving the PU challenging to forecast, and the CFRP-enhanced steel structure is unsteady. In just this case, appropriate methods were established by hybridized Random Forests (RF) and support vector regression (SVR) approaches on assembled CS single-shear experiment data to foresee the PU of CS, in which a recently established optimization algorithm named Aquila optimizer (AO) was used to tune the RF and SVR hyperparameters. In summary, the practical novelty of the article lies in its development of a reliable and efficient method for predicting bond strength at the CS interface, which has significant implications for structural rehabilitation, design optimization, risk mitigation, cost savings, and decision support in engineering practice. Moreover, the Fourier Amplitude Sensitivity Test was performed to depict each parameter's impact on the target. The order of parameter importance was tc> Lc > EA > tA > Ec > bc > fc > fA from largest to smallest by 0.9345 > 0.8562 > 0.79354 > 0.7289 > 0.6531 > 0.5718 > 0.4307 > 0.3657. In three training, testing, and all data phases, the superiority of AO - RF with respect to AO - SVR and MARS was obvious. In the training stage, the values of R2 and VAF were slightly similar with a tiny superiority of AO - RF compared to AO - SVR with R2 equal to 0.9977 and VAF equal to 99.772, but large differences with results of MARS.
Spiral tubes are used in a wide range of applications and it is significant to understand the vibration introduced by two-phase flow in spiral tubes. In this paper, the numerical method is used to study the vibration induced by the gas-liquid two-phase flow in a spiral tube with different flow regimes. The pressure fluctuation characteristics at the pipe wall and the solid vibration response characteristics are obtained. The results show that the motion of small bubbles in bubbly flow leads to small pressure fluctuations with low-frequency broadband (0-50 Hz). The motion of the gas plug in the plug flow causes small amplitude periodic pressure fluctuation with a shortened low-frequency broadband (0-15 Hz) compared to the bubbly flow. The motion of the gas slug in the slug flow causes large periodic fluctuations in pressure with a significant dominant frequency (6-7 Hz). The wavy flow is very stable and has a distinct main frequency (1-2 Hz). The vibration regime in the bubbly flow and wave flow are close to the first-order mode, and the vertical vibrating component is dominant. The plug flow and slug flow excite higher-order vibration modes, and the lateral vibration component plays more important part in the vibration response.
PARK, JU-EUN;KIM, SOO-YUN;CHOI, BYOUNG-JU;BYUN, DO-SEONG
The Sea:JOURNAL OF THE KOREAN SOCIETY OF OCEANOGRAPHY
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v.24
no.2
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pp.208-225
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2019
To understand the mean surface circulation and surface currents in the East Sea, trajectories of surface drifters passed through the East Sea from 1991 to 2017 were analyzed. By analyzing the surface drifter trajectory data, the main paths of surface ocean currents were grouped and the variation in each main current path was investigated. The East Korea Warm Current (EKWC) heading northward separates from the coast at $36{\sim}38^{\circ}N$ and flows to the northeast until $131^{\circ}E$. In the middle (from $131^{\circ}E$ to $137^{\circ}E$) of the East Sea, the average latitude of the currents flowing eastward ranges from 36 to $40^{\circ}N$ and the currents meander with large amplitude. When the average latitude of the surface drifter paths was in the north (south) of $37.5^{\circ}N$, the meandering amplitude was about 50 (100) km. The most frequent route of surface drifters in the middle of the East Sea was the path along $37.5-38.5^{\circ}N$. The surface drifters, which were deployed off the coast of Vladivostok in the north of the East Sea, moved to the southwest along the coast and were separated from the coast to flow southeastward along the cyclonic circulation around the Japan Basin. And, then, the drifters moved to the east along $39-40^{\circ}N$. The mean surface current vector and mean speed were calculated in each lattice with $0.25^{\circ}$ grid spacing using the velocity data of surface drifters which passed through each lattice. The current variance ellipses were calculated with $0.5^{\circ}$ grid spacing. Because the path of the EKWC changes every year in the western part of the Ulleung Basin and the current paths in the Yamato Basin keep changing with many eddies, the current variance ellipses are relatively large in these region. We present a schematic map of the East Sea surface current based on the surface drifter data. The significance of this study is that the surface ocean circulation of the East Sea, which has been mainly studied by numerical model simulations and the sea surface height data obtained from satellite altimeters, was analyzed based on in-situ Lagrangian observational current data.
We performed a magnetotelluric (MT) survey to delineate the geological structures below the depth of 20 km in the Gyeongju area where an earthquake with a magnitude of 5.8 occurred in September 2016. The measured MT data were severely distorted by electrical noise caused by subways, power lines, factories, houses, and farmlands, and by vehicle noise from passing trains and large trucks. Using machine-learning methods, we classified the MT time series data obtained near the railway and highway into two groups according to the inclusion of traffic noise. We applied three schemes, stochastic gradient descent, support vector machine, and random forest, to the time series data for the highspeed train noise. We formulated three datasets, Hx, Hy, and Hx & Hy, for the time series data of the large truck noise and applied the random forest method to each dataset. To evaluate the effect of removing the traffic noise, we compared the time series data, amplitude spectra, and apparent resistivity curves before and after removing the traffic noise from the time series data. We also examined the frequency range affected by traffic noise and whether artifact noise occurred during the traffic noise removal process as a result of the residual difference.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.17
no.12
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pp.120-127
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2016
This study examined the dynamic characteristics of the gate to identify the optimal gate installation direction according to the installation direction. A 1:31 scale model was constructed for a 47.5m prototype gate using acrylic. The scaled weights were tuned by adding lead weights. The first step was to measure the natural frequencies of the model gates, and compare them with finite-element analysis of the prototypes as a calibration. The scaled model was tested in a 1.6 m wide concrete flume for two orientations to determine the effects of the gate orientation on structural vibrations. Vertical vibrations were measured under a range of operational conditions, including a range of bottom opening heights and different upstream and downstream water levels. For large bottom opening heights in the normal direction, relatively large vibrations were induced by vortices shed at the plate bottom that would strike the horizontal truss member. This phenomenon was avoided in the reverse direction. For small bottom opening heights in the normal direction, these vibrations were caused by a suction force that developed at the gate bottom. The gate model in the reverse direction was preferred because of its low overall vibrational response under general gate opening and flow level combinations.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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