• 제목/요약/키워드: Linear approximation

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비선형(非線型) 최적화기법(最適化技法)에 의한 가로망설계(街路網設計) (Network Design with Non-Linear Optimization Method)

  • 장현봉;박창호
    • 대한토목학회논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.165-172
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    • 1988
  • 도로망(道路網)의 신설(新設) 및 개량사업(改良事業)의 적정화(適正化)를 위하여, 연속적(連續的) 설계변수(設計變數)를 채택(採擇)한 가로망(街路網) 설계기법(設計技法)을 제시(提示)하였다. 이를 위하여 수정(修正)된 Hooke-and-Jeeves 알고리듬을 사용(使用)함으로써, 통행시간(通行時間) 및 통행비용(通行費用)과 도로건설비용(道路建設費用)의 합(合)으로 구성(構成)되는 가로망(街路網) 설계문제(設計問題)의 해(解)를 풀었다. 여러 가지 형태(形態)의 건설비용함수(建設費用凾數)와 초기해(初期解)의 위치(位置), 도로구간별(道路區間別) 개선정도(改善程度)의 초기치별(初期値別)로 이 기법(技法)의 적용도(適用度)를 검토(檢討)하였다. 본(本) 논문(論文)의 연구결과(硏究結果), 가로망(街路網) 설계(設計)의 평가회수(評價回數)를 크게 줄였으며, 효율적(効率的)인 초기해(初期解), 초기용량증감치(初期容量增減値), 근사기법(近似技法) 등이 제시(提示)되었다.

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호흡 감지를 위한 복부 부착형 전도성 고무소자의 계측특성 (Characteristics of conductive rubber belt on the abdomen to monitor respiration)

  • 김경아;김성식;조동욱;이승직;이태수;차은종
    • 센서학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.24-32
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    • 2007
  • Conductive rubber material was molded in a belt shape to measure respiration. Its resistivity was approximately $0.03{\;}{\Omega}m$ and the resistance-displacement relationship showed a negative exponent. The temperature coefficient was approximately $0.006{\;}k{\Omega}/^{\circ}C$ negligible when practically applied on the abdomen. The conductive rubber belt was applied on a normal male's abdomen with the dimensional change measured during resting breathing. The abdominal signal was differentiated ($F_{m}$) and compared with the accurate standard air flow rate signal ($F_{s}$) obtained by pneumotachometry. $F_{m}$ and $F_{s}$ differed in waveform, but the start and end timings of each breaths were clearly synchronized, demonstrating that the respiratory frequency could be accurately estimated before further processing of $F_{m}$. $F_{m}-F_{s}$ loop showed a nonlinear hysteresis within each breath period, thus 6 piecewise linear approximation was performed, leading to a mean relative error of 14 %. This error level was relatively large for clinical application, though customized calibration seemed feasible for monitoring general variation of ventilation. The present technique would be of convenient and practical application as a new wearable respiratory transducer.

Development of a Flow Analysis Code Using an Unstructured Grid with the Cell-Centered Method

  • Myong, Hyon-Kook;Kim, Jong-Tae
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제20권12호
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    • pp.2218-2229
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    • 2006
  • A conservative finite-volume numerical method for unstructured grids with the cell-centered method has been developed for computing flow and heat transfer by combining the attractive features of the existing pressure-based procedures with the advances made in unstructured grid techniques. This method uses an integral form of governing equations for arbitrary convex polyhedra. Care is taken in the discretization and solution procedure to avoid formulations that are cell-shape-specific. A collocated variable arrangement formulation is developed, i.e. all dependent variables such as pressure and velocity are stored at cell centers. For both convective and diffusive fluxes the forms superior to both accuracy and stability are particularly adopted and formulated through a systematic study on the existing approximation ones. Gradients required for the evaluation of diffusion fluxes and for second-order-accurate convective operators are computed by using a linear reconstruction based on the divergence theorem. Momentum interpolation is used to prevent the pressure checkerboarding and a segregated solution strategy is adopted to minimize the storage requirements with the pressure-velocity coupling by the SIMPLE algorithm. An algebraic solver using iterative preconditioned conjugate gradient method is used for the solution of linearized equations. The flow analysis code (PowerCFD) developed by the present method is evaluated for its application to several 2-D structured-mesh benchmark problems using a variety of unstructured quadrilateral and triangular meshes. The present flow analysis code by using unstructured grids with the cell-centered method clearly demonstrate the same accuracy and robustness as that for a typical structured mesh.

비정형 물체의 실시간 애니메이션을 위한 안정적 질량-스프링 모델 (Stable Mass-Spring Model for Real-time Animation of Flexible Objects)

  • 강영민;조환규;박찬종
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제5권1호
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    • pp.27-33
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    • 1999
  • 본 논문은 유연한 비정형 물체의 애니메이션을 위한 효율적인 기법을 제안한다. 비정형 물체를 표현하기 위해 질량-스프링 모텔이 사용되었다. 지금까지 많은 기법들이 부드러운 객체의 사실적인 애니메이션을 생성하기 위해 질량-스프링 모델을 사용하였다. 질량-스프링 모텔의 애니메이션을 수행하기 위한 가장 손쉬운 접근법은 명시적 오일러 방법 (explicit Euler method)인데, 이 방법은 '불안정성 문제'라는 잘 알려진 문제가 발생한다는 단점을 가지고 있다. 이 불안정성 문제를 해결하기 위한 해법으로 암시적 적분법이 사용될 수 있다. 그러나, 이 암시적 방법의 가장 결정적인 약점은 대규모의 선행 시스템을 풀어야 한다는 것이다. 본 논문은 암시적 방법의 근사(approximation)를 이용하여 질량-스프링 모델을 빠른 시간에 애니메이션 할 수 있는 기법을 제시한다. 제안된 기법은 n 개의 질점이 O(n) 개의 스프링으로 연결되어 있을 때, 각 질점의 상태를 O(n) 시간에 안정적으로 갱신할 수 있다. 본 논문은 사실적인 결과를 위해 비정형 물체와 공기와의 상호 작용도 고려하였다.

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트러스 구조물의 형상최적화에 관한 연구 (The configuration Optimization of Truss Structure)

  • 임연수;최병한;이규원
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제16권1호통권68호
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    • pp.123-134
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    • 2004
  • 본 연구에서는 효율적인 형상최적화를 위해 다단계 분할기법으로 트러스 구조물의 형상 최적화를 시도하였다. 1단계에서는 단면적을 설계변수로 하여 중량, 또는 체적을 목적함수로 하고 다하중 재하조건 하의 거동제약조건과 부가적인 제약조건을 고려하여 비선형 최적화 문제를 형성한다. 이 비선형 계획문제를 축차 선형계획 문제로 변환하여 개선된 허용방향법으로 최적화하였다. 이때 필요한 도함수는 다른 연구와 달리 효율적이라고 알려진 거동공간법으로 구하였고, 최적화 과정 중 이를 이용하여 부재력를 근사화 함으로써 계산의 효율성을 높였다. 2단계에서는 형상 설계변수만을 고려한 무제약 최적화 문제로 형성한 후 일방향 탐사기법을 적용하여 형상을 최적화하였다. 이와 같이 구성된 본 연구의 알고리즘을 몇 가지 트러스 구조물에 적용하여 본 알고리즘의 적용성과 효율성 및 타당성을 증명하였다.

점군집 데이터를 이용한 곡면객체 모델링 및 정확도 분석 (Curved Feature Modeling and Accuracy Analysis Using Point Cloud Data)

  • 이대건;유은진;이동천
    • 한국측량학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.243-251
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    • 2016
  • 일반적으로 라이다 데이터 처리 과정은 노이즈 제거, 지표면/비지표면 분리를 위한 필터링, 데이터 분류, 객체분할, 형태인식, 객체 모델링, 성과물에 대한 정확도 검증 등이다. 본 논문은 점군집 라이다 데이터를 이용한 3차원 곡면객체의 모델링과 정확도 검증에 중점을 두고 있다. 기존의 구형 및 원통형 객체 모델링 방법은 함수의 선형화, 미지계수의 초기 근사값 및 반복 계산이 요구되지만, 제안한 방법은 모델링 함수의 미지계수를 직접 결정하는 방법이다. 이를 위하여 객체를 형성하는 단위 객체면 형태를 분석하여 적합한 함수를 결정하고, 함수를 구성하는 미지변수를 추정한 후 정확도를 분석하여 타당성을 검증하였다. 제안한 방법을 반구형 및 반원통의 시뮬레이션 및 실제 건물 데이터에 적용하여 모델링 함수의 계수와 정확도를 산정하였으며, 다양한 형태의 객체 모델링의 자동화에 기여할 것으로 판단된다.

Biokinetics of Protein Degrading Clostridium cadaveris and Clostridium sporogenes in Batch and Continuous Mode of Operations

  • Koo, Taewoan;Jannat, Md Abu Hanifa;Hwang, Seokhwan
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제30권4호
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    • pp.533-539
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    • 2020
  • A quantitative real-time polymerase chain reaction (QPCR) was applied to estimate biokinetic coefficients of Clostridium cadaveris and Clostridium sporogenes, which utilize protein as carbon source. Experimental data on changes in peptone concentration and 16S rRNA gene copy numbers of C. cadaveris and C. sporogenes were fitted to model. The fourth-order Runge-Kutta approximation with non-linear least squares analysis was employed to solve the ordinary differential equations to estimate biokinetic coefficients. The maximum specific growth rate (μmax), half-saturation concentration (Ks), growth yield (Y), and decay coefficient (Kd) of C. cadaveris and C.sporogenes were 0.73 ± 0.05 and 1.35 ± 0.32 h-1, 6.07 ± 1.52 and 5.67 ± 1.53 g/l, 2.25 ± 0.75 × 1010 and 7.92 ± 3.71 × 109 copies/g, 0.002 ± 0.003 and 0.002 ± 0.001 h-1, respectively. The theoretical specific growth rate of C. sporogenes always exceeded that of C. cadaveris at peptone concentration higher than 3.62 g/l. When the influent peptone concentration was 5.0 g/l, the concentration of C.cadaveris gradually decreased to the steady value of 2.9 × 1010 copies/ml at 4 h Hydraulic retention time (HRT), which indicates a 67.1% reduction of the initial population, but the wash out occurred at HRTs of 1.9 and 3.2 h. The 16S rRNA gene copy numbers of C. sporogenes gradually decreased to steady values ranging from 1.1 × 1010 to 2.9 × 1010 copies/ml. C. sporogenes species was predicted to wash out at an HRT of 1.6 h.

캐스케이드-상관 학습 알고리즘의 패밀리 (Family of Cascade-correlation Learning Algorithm)

  • 최명복;이상운
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.87-91
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    • 2005
  • Fahlman과 Lebiere의 캐스케이드-상관 (CC) 학습 알고리즘은 신경망의 구성 알고리즘에서 가장 널리 사용되는 것 중의 하나이며, 망에서 은닉 뉴런을 캐스케이드 형태로 취함으로서 매우 강력한 비선형을 표현할 수 있다. 비록 이 멱승이 유용할지 몰라도 대체로 문제를 푸는데는 강력한 비선형성이 요구되지 않으며 단점이 될 수도 있다. CC 알고리즘의 캐스케이드 구조 및 출력 뉴런의 가중치 훈련에 대한 변형된 형태인 3개 모델이 제안되고 경험적으로 비교되었다. 실험결과 다음과 같은 결론을 얻었다: (1) 패턴분류에 있어서, 새로 추가되는 은닉 뉴런과 출력층간 연결강도만 훈련시키는 모델이 가장 좋은 예측력을 나타내었다; (2) 함수근사 문제에 있어서는 입력-출력 연결강도를 제거하고 시그모이드-선형 작동함수를 사용하는 모델이 CasCor 알고리즘보다 좋은 결과를 나타내었다.

Quasi-Cyclic Low Density Panty Check 복호기의 다양한 설계 관점에 대한 성능분석 (Performance Analysis on Various Design Issues of Quasi-Cyclic Low Density Parity Check Decoder)

  • 정수경;박태근
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제46권11호
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    • pp.92-100
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    • 2009
  • 본 논문은 LLR-BP 복호 알고리즘을 사용하는 LDPC 복호기의 하드웨어 구조 분석하고 효율적인 복호기의 설계 방법들을 제시하였다. 또한 설계 시 복호 성능 및 하드웨어 복잡도에 영향을 미칠 수 있는 다양한 설계 이슈들을 제시하고 복호 성능의 변화를 모의실험을 통하여 분석하였다. 오류확률을 전달하는 메시지의 양자화는 정수부 3비트, 소수부 4비트를 할당하였고, 복호 성능이 저하되지 않도록 사전정보에 정수부 2비트, 소수부 4비트를 할당하였으며 LUT로 구현되는 $\Psi$(x) 함수를 조합회로인 PWL 블록으로 대체하여 하드웨어 구조의 개선에 대해 논의하였다. 복호 시간을 단축하기 위하여 중첩 스케줄링을 적용하고, 각 복호기 구조 및 설계 변수들의 제한에 따른 하드웨어 자원을 비교함으로써, 하드웨어 복잡도를 분석하였다.

위상잡음에 의한 ICI를 제거하기 위한 OFDM 신호 설계 (A Design of OFDM Signal for Reducing the ICI Caused by Phase Noise)

  • 이영선;;유흥균;정영호;함영권
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.319-326
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    • 2005
  • 고속 데이터 전송을 목표로 하는 다중 반송파 시스템인 OFDM통신 시스템에서는 송수신단의 발진기에서 발생하는 위상잡음이 인접 채널간 간섭(ICI: Inter-sub-carrier-interference)을 야기시켜 통신성능에 악영향을 끼친다. 본 논문에서는 ICI 영향을 효과적으로 줄일 수 있는 새로운 data-conjugate 형식의 ICI 제거방법을 제안하고, 위상잡음 선형 근사화 기법을 이용하여 위상잡음에 의해 발생하는 CPE(common phase error), ICI 그리고 CIR(carrier to interference ratio)를 분석한다. 그리고 원래의 OFDM, 기존의 data-conversion 형식의 ICI 제거방법 과 비교하였을 때의 위상잡음에 의한 성능 개선 효과를 분석한다. 결과적으로 ICI 제거방법을 사용하였을 때 성능개선 효과를 얻을 수 있으며, 종전에 연구된 data-conversion 형식의 ICI 제거방법보다 본 연구에서 제안한 data-conjugate 형식의 ICI 제거방법을 사용하였을 때 더 좋은 통신 성능을 얻을 수 있다.