• 제목/요약/키워드: Least Squared Method

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일정 간격의 돌출부를 갖는 마이크로채널 내의 스톡스 유동 해석 (Stokes Flow Through a Microchannel with Projections of Constant Spacing)

  • 손정수;정재택
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권4호
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    • pp.335-341
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    • 2015
  • 본 연구에서는 채널 벽면에 돌출물이 일정 간격으로 부착되어 있는 마이크로채널을 통과하는 2차원 스톡스 유동을 이론적으로 고찰한다. 상하 벽면에 부착된 돌출물들은 모두 반원 형상이고 서로 동일한 위상에 위치한다. 채널 내 유동의 주기성과 대칭성을 고려한 고유함수 전개법과 오차의 최소제곱법을 사용하여 유동장을 해석하여 유동함수 및 압력분포를 구하였다. 돌출물의 반경과 간격의 몇 가지 값들에 대하여 유동장 내의 유선 및 압력분포도를 보이고, 경계벽면에서의 전단응력 분포 등을 도시하였다. 또한, 돌출물의 반경과 돌출물 사이의 간격 변화에 따른 마이크로채널 내 평균 압력강하율의 변화를 계산하여 그림으로 나타내었다. 특히 상하 돌출물 사이의 틈새가 매우 작은 경우, 그 계산결과는 윤활이론의 결과와 아주 잘 일치함을 확인하였다.

Classification of Daily Precipitation Patterns in South Korea using Mutivariate Statistical Methods

  • Mika, Janos;Kim, Baek-Jo;Park, Jong-Kil
    • 한국환경과학회지
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    • 제15권12호
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    • pp.1125-1139
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    • 2006
  • The cluster analysis of diurnal precipitation patterns is performed by using daily precipitation of 59 stations in South Korea from 1973 to 1996 in four seasons of each year. Four seasons are shifted forward by 15 days compared to the general ones. Number of clusters are 15 in winter, 16 in spring and autumn, and 26 in summer, respectively. One of the classes is the totally dry day in each season, indicating that precipitation is never observed at any station. This is treated separately in this study. Distribution of the days among the clusters is rather uneven with rather low area-mean precipitation occurring most frequently. These 4 (seasons)$\times$2 (wet and dry days) classes represent more than the half (59 %) of all days of the year. On the other hand, even the smallest seasonal clusters show at least $5\sim9$ members in the 24 years (1973-1996) period of classification. The cluster analysis is directly performed for the major $5\sim8$ non-correlated coefficients of the diurnal precipitation patterns obtained by factor analysis In order to consider the spatial correlation. More specifically, hierarchical clustering based on Euclidean distance and Ward's method of agglomeration is applied. The relative variance explained by the clustering is as high as average (63%) with better capability in spring (66%) and winter (69 %), but lower than average in autumn (60%) and summer (59%). Through applying weighted relative variances, i.e. dividing the squared deviations by the cluster averages, we obtain even better values, i.e 78 % in average, compared to the same index without clustering. This means that the highest variance remains in the clusters with more precipitation. Besides all statistics necessary for the validation of the final classification, 4 cluster centers are mapped for each season to illustrate the range of typical extremities, paired according to their area mean precipitation or negative pattern correlation. Possible alternatives of the performed classification and reasons for their rejection are also discussed with inclusion of a wide spectrum of recommended applications.

최적 시계열 모형에 기초한 오존주의보 날짜 예측 (Predicting ozone warning days based on an optimal time series model)

  • 박철용;김현일
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제20권2호
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    • pp.293-299
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    • 2009
  • 이 논문에서는 대구 두 개 동의 시간별 오존농도를 예측하는 모형으로 회귀, 자기회귀누적이동평균, 자기회귀누적이동평균 오차를 가지는 회귀 같은 선형모형들을 고려하였다. 평균제곱오차제곱근에 근거하여 보았을 때 한 개 동에서는 자기회귀누적이동평균 모형이 최적의 모형으로 선택되었고, 다른 동에서는 자기회귀누적이동평균 오차를 가지는 회귀 모형이 최적 모형으로 선택되었다. 이 최적의 모형으로부터 나온 잔차들의 변동석 분석을 수행하였는데 이를 통해 120 ppb를 넘는 오존 주의보 날짜를 예측하였다. 2000년에서 2003년까지의 훈련용 자료에 근거하여 보았을 때 잔차값의 경계값으로 35 ppb를 잡았을 때 오존주의보 날짜를 예측하는데 좋은 결과를 보였다. 하나의 동에서는 2004년의 오존주의보가 발령된 이틀 중 하루와 나머지 주의보가 발령되지 않은 364일을 모두 정확히 예측하였다. 다른 동에서는 2004년의 오존주의보가 발령된 하루와 주의보가 발령되지 않은 365일을 모두 정확히 예측하였다.

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데이터 전송을 위한 최적 FIR 필터 설계 (Design of Optimal FIR Filters for Data Transmission)

  • 이상욱;이용환
    • 한국통신학회논문지
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    • 제18권8호
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    • pp.1226-1237
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    • 1993
  • 제한된 주파수 대역폭을 이용하여 신호를 전송하기 위해서는 여러종류의 특성을 갖는 필터들이 필요하다. 이 논문에서는 이러한 필터들을 효율적으로 설계하기위한 두가지 방식을 제시하였다. 특히 fractionally-spaced(FS) 구조가 사용될때 더욱 효율적으로 필터를 설계할 수 있다. FS 구조의 특성을 최소자승 오차 방식과 결합하여, 출력오차에 영향을 주지않고, 적절한 주파수 특성을 갖는 SF 필터 설계 방식을 제시하였다. 예로, noise 신호들을 적절히 이용하면, 한개의 SF 필터가, QAM 복조에 필요한 phase splitter, 수신 필터 그리고 등화기 기능까지 갖도록 설계할 수 있다. 두번째로 임의의 주파수 특성이 요구되는 필터의 설계 방식을 제시하였다. weighting factor를 이용한 최소자숭법을 iterative하게 사용하여 최적설계를 얻는다. 이를위해 weighting factor를 효율적으로 update하기 위한 새로운 알고리듬을 이용하였다. 마지막으로, 더욱 복잡한 조건을 갖는 필터를, 이 두가지 방식을 같이 이용하여, 효율적으로 설계할 수 있는것을 보였다.

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Frequency of different maxillary sinus septal patterns found on cone-beam computed tomography and predicting the associated risk of sinus membrane perforation during sinus lifting

  • Sigaroudi, Ali Khalighi;Kajan, Zahra Dalili;Rastgar, Shabnam;Asli, Hamid Neshandar
    • Imaging Science in Dentistry
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    • 제47권4호
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    • pp.261-267
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    • 2017
  • Purpose: Analyzing different patterns of maxillary sinus septa in cone-beam computed tomography (CBCT) images and predicting maxillary sinus membrane perforations. Materials and Methods: In this cross-sectional study, CBCT images of 222 patients ranging from 20 to 81 years old were evaluated. One hundred fifty-two patients (93 females and 59 males) who had maxillary sinus septa in axial views were included in this study. Cross-sectional images were used to determine classifications of sinus septa and the risk of membrane perforation using a method modified from Al-Faraje et al. Variables of sex, age, and dental status were considered. Chi-squared and Kruskal-Wallis tests were used for data analysis(P<.05). Results: In this study, 265 maxillary sinus septal patterns were found. The mean age of the patients was $44.1{\pm}14.7$ years old. The Class I and VII-div II patterns had the greatest and least prevalence, respectively. Furthermore, there was a significant relationship between the location of septa and the frequency of membrane perforation risk (P<.05). In this study, the relationship of different patterns of septa with dental status did not differ significantly (P>0.05). Conclusion: A higher prevalence of moderate risk of membrane perforation in the molar region relative to the premolar region was observed. Furthermore, maxillary sinus septa occur most frequently in the molar region, demonstrating the importance of paying attention to this region during sinus lift surgery. This study did not show any relationship between tooth loss and the presence of septa.

Geometric Regualrization of Irregular Building Polygons: A Comparative Study

  • Sohn, Gun-Ho;Jwa, Yoon-Seok;Tao, Vincent;Cho, Woo-Sug
    • 한국측량학회지
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    • 제25권6_1호
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    • pp.545-555
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    • 2007
  • 3D buildings are the most prominent feature comprising urban scene. A few of mega-cities in the globe are virtually reconstructed in photo-realistic 3D models, which becomes accessible by the public through the state-of-the-art online mapping services. A lot of research efforts have been made to develop automatic reconstruction technique of large-scale 3D building models from remotely sensed data. However, existing methods still produce irregular building polygons due to errors induced partly by uncalibrated sensor system, scene complexity and partly inappropriate sensor resolution to observed object scales. Thus, a geometric regularization technique is urgently required to rectify such irregular building polygons that are quickly captured from low sensory data. This paper aims to develop a new method for regularizing noise building outlines extracted from airborne LiDAR data, and to evaluate its performance in comparison with existing methods. These include Douglas-Peucker's polyline simplication, total least-squared adjustment, model hypothesis-verification, and rule-based rectification. Based on Minimum Description Length (MDL) principal, a new objective function, Geometric Minimum Description Length (GMDL), to regularize geometric noises is introduced to enhance the repetition of identical line directionality, regular angle transition and to minimize the number of vertices used. After generating hypothetical regularized models, a global optimum of the geometric regularity is achieved by verifying the entire solution space. A comparative evaluation of the proposed geometric regulator is conducted using both simulated and real building vectors with various levels of noise. The results show that the GMDL outperforms the selected existing algorithms at the most of noise levels.

LTE 시스템 채널 추정치의 후처리 기법 연구 (A Study on the Postprocessing of Channel Estimates in LTE System)

  • 유경렬
    • 전기학회논문지
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    • 제60권1호
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    • pp.205-213
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    • 2011
  • The Long Term Evolution (LTE) system is designed to provide a high quality data service for fast moving mobile users. It is based on the Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) and relies its channel estimation on the training samples which are systematically built within the transmitting data. Either a preamble or a lattice type is used for the distribution of training samples and the latter suits better for the multipath fading channel environment whose channel frequency response (CFR) fluctuates rapidly with time. In the lattice-type structure, the estimation of the CFR makes use of the least squares estimate (LSE) for each pilot samples, followed by an interpolation both in time-and in frequency-domain to fill up the channel estimates for subcarriers corresponding to data samples. All interpolation schemes should rely on the pilot estimates only, and thus, their performances are bounded by the quality of pilot estimates. However, the additive noise give rise to high fluctuation on the pilot estimates, especially in a communication environment with low signal-to-noise ratio. These high fluctuations could be monitored in the alternating high values of the first forward differences (FFD) between pilot estimates. In this paper, we analyzed statistically those FFD values and propose a postprocessing algorithm to suppress high fluctuations in the noisy pilot estimates. The proposed method is based on a localized adaptive moving-average filtering. The performance of the proposed technique is verified on a multipath environment suggested on a 3GPP LTE specification. It is shown that the mean-squared error (MSE) between the actual CFR and pilot estimates could be reduced up to 68% from the noisy pilot estimates.

정현파 모델을 이용한 2.4kbps 음성부호화 알고리즘 (2.4kbps Speech Coding Algorithm Using the Sinusoidal Model)

  • 백성기;배건성
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권3A호
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    • pp.196-204
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    • 2002
  • STC(Sinusoidal Transform Coding) 방식은 주파수 영역에서 음성신호의 스펙트럼 피크치들을 정현파로 모델링하여 합성하는 음성부호화 방식을 말한다. 저전송률 STC 방식에서는 스펙트럼의 모든 피크를 이용하는 대신, 기본 주파수와 고조파에 해당하는 스펙트럼 포락선에서의 크기와 그때의 위상을 이용하여 음성을 합성한다. 본 논문에서는 정현파 모델에 기반한 2.4kbps 음성부호화 알고리즘을 제안한다. 피치정보는 모든 스펙트럼 피크를 사용한 합성음과 선택된 주파수와 고조파를 이용한 합성음과의 평균자승에러를 이용하여 추정하고, 위상정보는 여기신호 펄스의 시작시기를 나타내는 onset time과 성도 모델 전달함수의 위상을 이용하여 얻는다. 크기정보는 SEEVOC 알고리즘과 선형예측계수를 이용하여 추정한다. 실험결과, 합성음의 스펙트럼 특성은 원음성의 포만트 정보를 대부분 가지고 있으며, 위상정보도 원음성의 위상을 잘 따라감을 확인하였다. 합성음의 음질평가를 위해서 informal한 MOS(Mean Opinion Score) 테스트를 시행하였으며, 2.0kbps의 HVXC와 비교하여 대체적으로 MOS 3.1 이상의 음질을 얻을 수 있었다.

Vision-based Real-time Lane Detection and Tracking for Mobile Robots in a Constrained Track Environment

  • Kim, Young-Ju
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제24권11호
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    • pp.29-39
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    • 2019
  • 실생활에서의 모바일 로봇 응용이 증가하면서 저비용의 자율 주행 기능이 요구되고 있다. 본 논문은 모바일 로봇의 실내 주행 여건을 고려한 제한된 트랙을 가정하고, 제한된 트랙에서 모바일 로봇의 자율 주행을 지원하는 비젼 기반 실시간 차선 검출 및 추적 시스템을 제안한다. 다양한 형태의 차선 처리와 동작 파리미터의 사전 조정 등을 고려하여 다중 동작 모드를 가진 시스템 구조와 상태 기계를 설계하였으며, 파라미터 조정 모드에서 차선 두께의 기하학적 특성을 바탕으로 컬러 필터의 임계값을 동적으로 조정하고, 곡선 트랙의 불안정 입력 모드와 직선 트랙의 안정 입력 모드에서 차선의 기하학적 그리고 시간적 특성을 바탕으로 차선 특징 픽셀을 적응적으로 추출하고 최소제곱법으로 차선 모형을 추정한다. 추정된 차선 모형으로 트랙 중앙선을 산출하고 움직임 모형을 단순화시켜 선형 칼만 필터를 통해 추적한다. 주행 실험에서 저성능의 로봇 구성에서도 실시간 처리를 통해 제한된 트랙에서 정상적으로 자율 주행이 이루어짐을 확인하였다.

Soft computing based mathematical models for improved prediction of rock brittleness index

  • Abiodun I. Lawal;Minju Kim;Sangki Kwon
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제33권3호
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    • pp.279-289
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    • 2023
  • Brittleness index (BI) is an important property of rocks because it is a good index to predict rockburst. Due to its importance, several empirical and soft computing (SC) models have been proposed in the literature based on the punch penetration test (PPT) results. These models are very important as there is no clear-cut experimental means for measuring BI asides the PPT which is very costly and time consuming to perform. This study used a novel Multivariate Adaptive regression spline (MARS), M5P, and white-box ANN to predict the BI of rocks using the available data in the literature for an improved BI prediction. The rock density, uniaxial compressive strength (σc) and tensile strength (σt) were used as the input parameters into the models while the BI was the targeted output. The models were implemented in the MATLAB software. The results of the proposed models were compared with those from existing multilinear regression, linear and nonlinear particle swarm optimization (PSO) and genetic algorithm (GA) based models using similar datasets. The coefficient of determination (R2), adjusted R2 (Adj R2), root-mean squared error (RMSE) and mean absolute percentage error (MAPE) were the indices used for the comparison. The outcomes of the comparison revealed that the proposed ANN and MARS models performed better than the other models with R2 and Adj R2 values above 0.9 and least error values while the M5P gave similar performance to those of the existing models. Weight partitioning method was also used to examine the percentage contribution of model predictors to the predicted BI and tensile strength was found to have the highest influence on the predicted BI.