• 제목/요약/키워드: Linear Convolution

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Curve Number 및 Convolution Neural Network를 이용한 유출모형의 적용성 평가 (Applicability Evaluation for Discharge Model Using Curve Number and Convolution Neural Network)

  • 송철민;이광현
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제7권2호
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    • pp.114-125
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    • 2020
  • 본 연구는 유출모형 연구를 위해 주로 사용되었던 DNN에서 벗어나, 다양한 신경망을 이용하여 유출모형을 개발하고 모형의 적합성을 나타내고자 하였다. 이를 위해 분류문제에만 사용되었던 CNN을 활용하였는데, 본 모형의 입력자료로 일반적으로 CNN에서 사용하는 사진을 이용할 수 없으며, 연구의 특성상 유역조건 및 강우 등의 영향이 반영된 수치적(numerical) 이미지(image)를 사용해야 하는 난해점이 있다. 이를 해결하고자 NRCS의 CN을 사용하여 이미지를 생성했으며, CNN 모형의 입력자료로 충분히 활용 가능함을 나타냈다. 이에 더하여, 유출 추정을 위해서만 사용되어왔던 CN의 새로운 용도를 제시할 수 있었다. 모형의 학습 및 검정 결과, 전반적으로 안정적으로 모형의 학습 및 일반화가 이루어졌으며, 관측값과 산정값간의 관계를 나타내는 R2는 0.79로 비교적 높은 값이 나타났다. 또한, 모형의 평가결과는 Pearson 상관계수, NSE, 및 RMSE 등이 각각 0.84, 0.65 및 24.54 ㎥/s으로 나타나, 전반적으로 양호한 모형의 산정성능을 보인것으로 나타났다.

Wideband Time-Frequency Symbols and their Applications

  • Iem, Byeong-Gwan
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.563-567
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    • 2001
  • We generalize the widebane P0-weyl symbol (P0WS) and the widebane spreading function (WSF) using the generalized warping function . The new generalized P0WS and WSF are useful for analyzing system and communication channels producing generalized time shifts. We also investigated the relationship between the affine Wey1 symbol(AWS) and the P0WS. By using specific warping functions, we derive new P0WS and WSF as analysis tools for systems and communication channels with non-linear group delary characteristics. The new P0WS preserves specific types of changes imposed on random processes. The new WSF provides a new interpretation of output of system and communication channel as weighted superpositions of non-linear time shifts on the input. It is compared to the conventional method obtaining output of system and communication channel as a convention integration of the input with the impulse response of the system and the communication channel. The convolution integration can be interpreted as weighted superpositions of liner time shifts on the input where the weight is the impulse response of the system and the communication channel. Application examples in analysis and detection demonstrate the advantages of our new results.

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Application of the Laplace transformation for the analysis of viscoelastic composite laminates based on equivalent single-layer theories

  • Sy, Ngoc Nguyen;Lee, Jaehun;Cho, Maenghyo
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제13권4호
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    • pp.458-467
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    • 2012
  • In this study, the linear viscoelastic response of a rectangular laminated plate is investigated. The viscoelastic properties, expressed by two basic spring-dashpot models, that is Kelvin and Maxwell models, is assumed in the range to investigate the influence of viscoelastic coefficients to mechanical behavior. In the present study, viscoelastic responses are performed for two popular equivalent single-layered theories, such as the first-order shear deformation theory (FSDT) and third-order shear deformation theory (TSDT). Compliance and relaxation modulus of time-dependent viscoelastic behavior are approximately determined by Prony series. The constitutive equation for linear viscoelastic material as the Boltzmann superposition integral equation is simplified by the convolution theorem of Laplace transformation to avoid direct time integration as well as to improve both accuracy and computational efficiency. The viscoelastic responses of composite laminates in the real time domain are obtained by applying the inverse Laplace transformation. The numerical results of viscoelastic phenomena such as creep, cyclic creep and recovery creep are presented.

선형 어레이 SliM-II 이미지 프로세서 칩 (A linear array SliM-II image processor chip)

  • 장현만;선우명훈
    • 전자공학회논문지C
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    • 제35C권2호
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    • pp.29-35
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    • 1998
  • This paper describes architectures and design of a SIMD type parallel image processing chip called SliM-II. The chiphas a linear array of 64 processing elements (PEs), operates at 30 MHz in the worst case simulation and gives at least 1.92 GIPS. In contrast to existing array processors, such as IMAP, MGAP-2, VIP, etc., each PE has a multiplier that is quite effective for convolution, template matching, etc. The instruction set can execute an ALU operation, data I/O, and inter-PE communication simulataneously in a single instruction cycle. In addition, during the ALU/multiplier operation, SliM-II provides parallel move between the register file and on-chip memory as in DSP chips, SliM-II can greatly reduce the inter-PE communication overhead, due to the idea a sliding, which is a technique of overlapping inter-PE communication with computation. Moreover, the bandwidth of data I/O and inter-PE communication increases due to bit-parallel data paths. We used the COMPASS$^{TM}$ 3.3 V 0.6.$\mu$m standrd cell library (v8r4.10). The total number of transistors is about 1.5 muillions, the core size is 13.2 * 13.0 mm$^{2}$ and the package type is 208 pin PQ2 (Power Quad 2). The performance evaluation shows that, compared to a existing array processors, a proposed architeture gives a significant improvement for algorithms requiring multiplications.s.

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시간영역법에 의한 강제동요시 동유체력 해석 (Linear Time Domain Analysis of Radiation Problems)

  • 공인영;이기표
    • 대한조선학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.9-18
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    • 1987
  • The hydrodynamic radiation forces acting on a ship travelling in waves have been conventionally treated by strip theories or by direct three dimensional approaches, most of which have been formulated in frequency domain. If the forward speed of a ship varies with time, or if its path is not a straight line, conventional frequency domain analysis can no more be used, and for these cases time domain analysis may be used. In this paper, formulations are made in time domain with applications to some problems the results of which are known in frequency domain. And the results of both domains are compared to show the characteristics and validity of time domain solutions. The radiation forces acting on a three dimensional body within the framework of a linear theory. If the linearity of entire system is assumed, radiation forces due to arbitrary ship motions can be expressed by the convolution integral of the arbitrary motion velocity and the so called impulse response function. Numerical calculations are done for some bodies of simple shapes and Series-60[$C_B=0.7$] ship model. For all cases, integral equation techniques with transient Green's function are used, and velocity or acceleration potentials are obtained as the solution of the integral equations. In liner systems, time domain solutions are related with frequency domain solutions by Fourier transform. Therefore time domain solutions are Fourier transformed by suitable relations and the results are compared with various frequency domain solutions, which show good agreements.

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Cyclic Suffix를 사용한 OFDM 기반의 25 Mbps 무선 ATM 모뎀의 ASIC Chip 설계 (An ASIC Chip Design of an DFDM-based 25 Mbps Wireless ATM Moderm Using Cyclic Suffix)

  • 박경원;박세현;양원영;조용수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권5B호
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    • pp.859-870
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    • 2000
  • 본 논문에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템에서 사용되는 보호구간을 하드웨어로 효율적으로 구현할 수 있는 기법을 제안하고, OFDM기반의 25 Mbps 무선 ATM 모뎀에 적용하여 ASIC칩을 설계한다. OFDM 시스템에서는 가장 긴 delay spread 보다 긴 cyclic prefix를 삽입하여 채널의 선형 컨볼루션을 이산 Fourier 영역에서 circular 컨볼루션으로 변형함으로써 부채널간의 직교성을 유지하고, OFDM 블록내의 심볼간 간섭은 방지한다. 그러나 OFDM 시스템에서 이러한 cyclic prefix를 사용하기 위해서는 원래 샘플을 저장하고 각 블록의 시작 위치에 cyclic prefix를 붙이기 위한 추가적인 하드웨어가 송신단에서 요구된다. 본 논문에서는 cyclic suffix를 사용한 새로운 기법을 제안하고, 제안된 기법이 기존의 cyclic prefix 기법에 비하여 매우 적은 하드웨어로 동일한 성능을 갖게 됨을 확인한다. 마지막으로 제안된 기법을 OFDM기반의 25 Mbps 무선 ATM 모뎀의 ASIC칩 설계에 적용하여 그 성능을 확인한다.

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2차원 부유체 강제동요문제의 수치해석에 관하여 (On Numerical Method for Radiation Problem of a 2-D Floating Body)

  • 신영섭;이기표
    • 대한조선학회논문집
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    • 제30권2호
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    • pp.43-53
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    • 1993
  • 부유체 강제동요문제를 수치해석하는 데에는 두가지 어려움이 따른다. 첫째는 교차점주위의 급격한 유동이고 둘째는 무한원방처리이다. 본 논문에서는 무한원방처리에 주안점을 두어, 자유표면의 Taylor 전개 및 F.F.T. 적용으로 계산시간을 단축시켜 수치해석하였다. 즉 Green 정리를 이용하여 해를 표현한 후, 축차방법에 의하여 해를 구한다. 축차단계에서는 계산식을 자유표면 기울기에 대하여 Taylor 전개하여 Convolution 형태로 변형한 후 F.F.T. 를 적용함으로써 계산시간을 O(Nlog N)으로 유지할 수 있었다. 수치검증을 위하여 부유체 선형문제와 압력장의 비선형 문제를 수치해석하여 비교하였고, 이를 확장하여 부유체의 강제동요문제를 수치해석하였는데, 계산시간을 O(Nlog N)으로 유지하면서 수치해석할 수 있었다.

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WaveNet과 Work Forward Validation을 활용한 시계열 데이터 분석 (Time Series Data Analysis using WaveNet and Walk Forward Validation)

  • 윤협상
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제30권4호
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    • pp.1-8
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    • 2021
  • 복잡하고 비선형적인 특징을 갖는 시계열 데이터를 예측하기 위해 딥러닝 기법이 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 최근에 개발된 WaveNet을 개선하고 워크포워드 검증 기법을 적용하여 전력 소비량 데이터를 24시간 이전에 예측하고자 한다. 원래 WaveNet은 오디오 데이터 예측에 사용하고자 고안되었으며, 장기간의 데이터를 효과적으로 예측하기 위해 1차원 팽창인과 합성곱(1D dilated causal convolution)을 사용한다. 먼저, WaveNet이 부호화된 정수 값이 아니라 실수 값을 출력하여 전력 데이터를 예측하기 적합하도록 개선하였다. 다음으로 학습 과정에 적용된 하이퍼파라미터(입력 기간, 배치 크기, WaveNet 블록 개수, 팽창 비율, 학습률 변경)를 조정하여 적절한 성능을 나타내도록 하였다. 마지막으로 성능 평가를 통해 전통적인 홀드아웃 검증 기법보다 본 연구에서 사용한 워크포워드 검증 기법이 전력 소비량 데이터 예측에 우수함 성능을 나타냄을 확인하였다.

Dempster-Shafer's Evidence Theory-based Edge Detection

  • Seo, Suk-Tae;Sivakumar, Krishnamoorthy;Kwon, Soon-Hak
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제11권1호
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    • pp.19-24
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    • 2011
  • Edges represent significant boundary information between objects or classes. Various methods, which are based on differential operation, such as Sobel, Prewitt, Roberts, Canny, and etc. have been proposed and widely used. The methods are based on a linear convolution of mask with pre-assigned coefficients. In this paper, we propose an edge detection method based on Dempster-Shafer's evidence theory to evaluate edgeness of the given pixel. The effectiveness of the proposed method is shown through experimental results on several test images and compared with conventional methods.

MINIMAL AND MAXIMAL BOUNDED SOLUTIONS FOR QUADRATIC BSDES WITH STOCHASTIC CONDITIONS

  • Fan, Shengjun;Luo, Huanhuan
    • 대한수학회보
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    • 제54권6호
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    • pp.2065-2079
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    • 2017
  • This paper is devoted to the minimal and maximal bounded solutions for general time interval quadratic backward stochastic differential equations with stochastic conditions. A general existence result is established by the method of convolution, the exponential transform, Girsanov's transform and a priori estimates, where the terminal time is allowed to be finite or infinite, and the generator g is allowed to have a stochastic semi-linear growth and a general growth in y, and a quadratic growth in z. This improves some existing results at some extent. Some new ideas and techniques are also applied to prove it.