• Title/Summary/Keyword: Matrix Computation

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영상정보에 기초한 전차 자율탐지 및 조준점탐색 연구 (Autonomous Battle Tank Detection and Aiming Point Search Using Imagery)

  • 김종환;정치정;허미라
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제27권2호
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    • pp.1-10
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    • 2018
  • 본 논문은 지상무인전투체계 중의 하나인 무인경전투차량이 RGB 영상정보를 기초로 스스로 전차를 탐지하고 조준점을 산출하는 지능형 표적획득/처리기술의 기초연구이다. 무인 경전투 차량이 전장에서 적 전차와 조우 시, 적 전차를 자율적으로 탐지하고 스스로 조준하는 방법을 개발하기 위해, 영상정보로부터 전차의 주요특징을 식별 및 추출하고, Maximally stable extremal regions, 중간값 필터, k평균 클러스터링 그리고 Morphological filtering의 영상처리기법 및 인공지능 알고리즘을 통해 전차의 외형정보를 추출 및 분석하였으며, 식별된 전차 외형정보를 벡터화하여 전차의 중앙을 지향하는 조준점을 산출하였다. 또한, 본 연구의 성능을 측정하기 위해 선진국들의 주력전차의 영상정보를 수집 및 분석하였고, 제안한 방법의 객관적인 전차탐지 성능은 정확도 91.6%, 정밀도 90.4%, 재현율 85.8% 그리고 F-measure 88.1%의 결과를 보여주었다. 본 연구가 무인전투체계의 지능형 표적획득/처리기술 연구개발에 도움이 되기를 기대한다.

구조적특성을 고려한 유한 덕트계의 FIR필터모델링에 의한 능동소음제어 (Active Noise Control in Finite Duct by the FIR Filter Modelling Considering the Stuructural Characteristics)

  • 이태원;송원식;오재응
    • 한국음향학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.59-67
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    • 1992
  • 기계구조물로부터 발생하는 소음을 부가적인 음을 발생하여 능동적으로 제어하는 문제는 오늘날 환경보전의 측면에서 중요한 여구과제가 되고 있다. 길이가 긴 무한덕트에 대한 능동소음제어에 대해 적응필터링 방법을 이용하여 많은 연구가 진행되고 있다. 반면 실제 기계구조물에 있어서 크기의 한계로 인해 덕트의 길이가 짧은 경우가 많으여 이 경우 덕트 내부의 반사나 공명과 같은 음향특성을 고려해 볼 필요가 있다. 본 논문에서는 길이가 짧은 덕트에 대해 전달매트릭스법을 이용하여 음향계의 모델링을 하고 이것으로부터 구한 제어계의 전달함수를 유한한 FIR필터로 구현하여 능동적으로 소음을 제어하는 문제를 검토하였다. 수치적계산에 의한 음향계 모델링방법으로써 최적한 FIR필터의 계수를 구하여 이를 제어계의 모델로 설정하는 방법을 제안하였으며 제어시 실제계에서 방생할 수 있는 음향계 내부의 공명과 제어계의 안정성 및 제어효과를 예측하는 방법을 제사하였다.

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정규화된 탄성파 파동장 자료의 향상된 전파형 역산 (Improved full-waveform inversion of normalised seismic wavefield data)

  • 김희준
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제9권1호
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    • pp.86-92
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    • 2006
  • 정규화된 파동장을 이용하는 탄성파 전파형 역산법은 기존의 전파형 역산법에서 필요로 하는 탄성파원 예측으로 인해 야기되는 잠재적인 역산오차를 피할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 전파형 역산법에 가중 평활화제약을 추가하여 분해능을 높였으며, 모든 주파수성분을 동시에 역산하지 않고 주파수 별로 순차적으로 역산하도록 수정하였다. 새로운 방법은 간단한 2 차원 단층모델에 적용하여 검증하였다. 가장 큰 개선점은 적분감도에 기초하여 결정한 가중계수를 모델변수에 도입한 점이다. 모델변수에 가중계수를 적용하면 평활화제약을 선택적으로 완화할 수 있기 때문에 영상화 재구성 시 잘못된 영상을 줄이는데 효과적이다. 다중 단일주파수 역산은 다중주파수 동시역산을 대치할 수 있으며, 특히 작은 주파수부터 먼저 사용하는 순차적인 단일주파수 역산은 계산효율면에서 유용하다.

$2^n$개의 노드를 갖는 DCG 특성에 대한 병렬3치 논리회로 설계에 관한 연구 (A Study on the Parallel Ternary Logic Circuit Design to DCG Property with 2n nodes)

  • 변기영;박승용;심재환;김흥수
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제37권6호
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    • pp.42-49
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    • 2000
  • 본 논문에서는 2ⁿ개의 노드를 갖는 DCG 특성에 대한 병렬 3치 논리회로를 설계하는 알고리즘을 제안하였다. 회로의 집적도를 높이기 위한 다양한 연구분야 중 전송선의 신호레벨을 증가시켜줌으로써 회로내의 배선밀도를 낮출 수 있으며 병렬신호전송을 통한 신호처리의 고속화, 회로의 특성을 만족시키며 최적화할 수 있는 회로설계알고리즘은 모두 고밀도 집적회로를 구현하기 위한 유용한 수단이 될 수 있다. 본 논문에서는 특히, 노드들의 개수가 2ⁿ개로 주어진 DCG에 대하여 그 특성을 행렬방정식으로 도출해내고 이를 통해 최적화 된 병렬3치 논리회로를 설계하는 과정을 정리하여 알고리즘으로 제안하였다. 또한, 설계된 회로의 동작특성을 만족하도록 DCG의 각 노드들의 코드를 할당하는 알고리즘도 제안하였다. 본 논문에서 제안된 알고리즘에 의해 회로결선의 감소와 처리속도 향상, 비용절감 측면에서 유용하다 할 수 있다.

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효율적인 다중 채널 On-Chip-Bus를 위한 SoC Network Architecture (SoC Network Architecture for Efficient Multi-Channel On-Chip-Bus)

  • 이상헌;이찬호;이혁재
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제42권2호
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    • pp.65-72
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    • 2005
  • 공정기술과 EDA 툴의 발전에 따라서 하나의 실리콘 다이(Die)에 많은 IP가 집적되고 멀티프로세서가 포함되는 SoC 구조가 가능해지고 있다 그러나 대부분의 기존 SoC 버스는 공유버스 구조라는 문제점으로 인해 통신의 병목현상이 발생하고 이는 전체 시스템 성능을 저하시키는 요인이 된다. 많은 경우에 멀티프로세서 시스템의 성능은 CPU 자체의 속도보다는 효율적인 통신과 균형있는 연산의 분배가 좌우하게 된다 따라서 충분한 SoC 버스 대역폭(Bandwidth)을 확보하기 위한 하나의 해결책으로 크로스바 라우터(Crossbar Router)를 이용하여 효율적인 온 칩 버스구조인 SoC Network Architecture(SNA)를 제안한다. 제안된 SNA구조는 다중 마스터(multi-master)에 대해 다중 채널(multi-channel)을 제공하여 통신의 병목현상을 크게 줄일 수 있으며 뛰어난 확장성을 지원한다. 제안된 구조에 따라 모델 시스템을 설계하고 시뮬레이션을 진행한 결과 AMBA AHB 버스에 비해 평균 $40\%$ 이상 효율이 증가했다.

개선된 터보 등화기의 설계와 성능 평가 (Design and Performance Evaluation of Improved Turbo Equalizer)

  • 안창영;유흥균
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권8호
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    • pp.28-38
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    • 2013
  • 본 논문에서는 단일 반송파 시스템에서 LDPC(low density parity check) 부호와 LMS(least mean square) 알고리즘을 이용한 적응 등화기를 사용한 시스템에서 간단한 계산을 통한 궤환 신호를 생성하여 성능을 향상 시키는 개선된 터보 등화기를 제안한다. LDPC부호는 오류를 정정하는데 있어서 매우 좋은 성능을 보인다. 그러나 LDPC 부호는 열악한 환경에서 좋은 성능을 내기 위하여 긴 패리티 검사행렬을 사용하고 LDPC 부호의 반복을 증가시켜 계산량이 크게 늘어난다. 추가로 성능을 더욱 향상시키기 위해 LDPC 부호 기반의 터보 등화 방법을 사용한다. 이 시스템의 경우 반복횟수의 증가로 계산량이 매우 크게 증가하는 단점이 있다. 이러한 계산량의 증가를 보완하기 위하여 LDPC 부호와 연판정 이후의 신호를 이용하여 적응 등화기를 조절한다. 시뮬레이션 결과 더 적은 계산량으로 LDPC 부호를 사용하고 SISO-MMSE(soft input soft output minimum mean square error)알고리즘 기반인 터보 등화기에 근접하는 성능을 내는 것을 확인하였다.

Deep Belief Network를 이용한 뇌파의 음성 상상 모음 분류 (Vowel Classification of Imagined Speech in an Electroencephalogram using the Deep Belief Network)

  • 이태주;심귀보
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.59-64
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    • 2015
  • In this paper, we found the usefulness of the deep belief network (DBN) in the fields of brain-computer interface (BCI), especially in relation to imagined speech. In recent years, the growth of interest in the BCI field has led to the development of a number of useful applications, such as robot control, game interfaces, exoskeleton limbs, and so on. However, while imagined speech, which could be used for communication or military purpose devices, is one of the most exciting BCI applications, there are some problems in implementing the system. In the previous paper, we already handled some of the issues of imagined speech when using the International Phonetic Alphabet (IPA), although it required complementation for multi class classification problems. In view of this point, this paper could provide a suitable solution for vowel classification for imagined speech. We used the DBN algorithm, which is known as a deep learning algorithm for multi-class vowel classification, and selected four vowel pronunciations:, /a/, /i/, /o/, /u/ from IPA. For the experiment, we obtained the required 32 channel raw electroencephalogram (EEG) data from three male subjects, and electrodes were placed on the scalp of the frontal lobe and both temporal lobes which are related to thinking and verbal function. Eigenvalues of the covariance matrix of the EEG data were used as the feature vector of each vowel. In the analysis, we provided the classification results of the back propagation artificial neural network (BP-ANN) for making a comparison with DBN. As a result, the classification results from the BP-ANN were 52.04%, and the DBN was 87.96%. This means the DBN showed 35.92% better classification results in multi class imagined speech classification. In addition, the DBN spent much less time in whole computation time. In conclusion, the DBN algorithm is efficient in BCI system implementation.

DCG에 의한 고속병렬다치논리회로설계에 관한 연구 (A Study on the Highly Parallel Multiple-Valued Logic Circuit Design using by the DCG)

  • 변기녕;최재석;박춘명;김흥수
    • 전자공학회논문지C
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    • 제35C권6호
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    • pp.20-29
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    • 1998
  • 본 논문에서는 경로수 1로 주어진 DCG(Directed Cyclic Graph)의 입출력간의 연관관계를 고속병렬다치논리회로로 설계하는 알고리즘들과 DCG의 각 노드들에 코드를 할당하는 알고리즘을 제안하였다. 본 논문에서는 기존의 Nakajima에 의해 제안된 알고리즘의 문제점을 도출한 후, 그의 기법과는 다른 접근방법으로써 DCG의 경로수로부터 행렬방정식을 유도한 후 이를 통해 DCG의 경로수에 따른 회로설계 알고리즘을 제안하였으며, 설계된 회로와 함께 DCG의 특성을 만족하도록 노드들에 대한 코드를 할당하는 알고리즘을 제안하였다. 본 논문에서 제안한 회로설계 알고리즘을 통해 Nakajima 등의 알고리즘으로는 회로설계가 가능하지 않았던 경로수의 DCG에 대하여 회로설계가 가능하게 되었고, 또한 Nakajima 등의 알고리즘을 통해 설계된 회로와 본 논문에서 제안한 알고리즘을 통해 설계한 회로를 비교하여 본 논문의 알고리즘이 보다 최적화된 회로를 구현할 수 있음을 증명하였다. 본 논문에서 제안한 회로설계 알고리즘을 통해 임의의 자연수를 경로수로 갖는 DCG에 대한 설계가 가능하며, 입출력단자 수의 감소, 회로구성의 간략화, 연산속도의 향상과 비용감소 등의 잇점이 있고, 예제를 통해 본 논문에서 제안한 알고리즘의 적합성과 타당성을 검증하였다.

직교가중치 탐색방법을 이용한 도착방향 추정 적응어레이 안테나 (Adaptive Antenna Array for DOA Estimation Utilizing Orthogonal Weight Searching)

  • 오정호;최승원;이현배;황영준
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제8권2호
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    • pp.116-125
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    • 1997
  • 본 논문에서는 신호원의 도착방향을 추정하기 위한 새로운 방안으로 직교가중치 탐색(OWS : Orthogonal Weight Searching)이라고 명명되어진 새로운 기술을 제안한다. 신호공간에 직교하는 가중치 벡터는 개선된 공액기울기 방식(Conjugate Gradient Method)을 이용하여 신호행렬로부터 직접 계산되어진다. 본 논문에서 제안되는 기술은 고유치 및 고유벡터를 구할 필요가 없으며, 어레이 입력신호의 개수가 웨이트의 수보다 크지 않다는 가정하에 신호갯수의 탐지과정을 포함하지 않는다. 제안기술이 탐지절차와는 무관하게 수행되기 때문에 어레이 입력의 개수가 몇개인지 성공적으로 파악할 수 없는 열악한 신호환경하에서 제안기술은 우수한 성능을 나타 낸다. 제안된 기술의 성능은 기존의 잘 알려진 고유분해방법과 신호대 잡음비에 따른 각해상도 변에서 비교되어 지고, 계산상의 복잡도 변에서도 기존의 알고리즘과 비교하여 우수함을 보인다.

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A novel approach to the form-finding of membrane structures using dynamic relaxation method

  • Labbafi, S. Fatemeh;Sarafrazi, S. Reza;Gholami, Hossein;Kang, Thomas H.K.
    • Advances in Computational Design
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    • 제2권3호
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    • pp.123-141
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    • 2017
  • Solving a system of linear or non-linear equations is required to analyze any kind of structures. There are many ways to solve a system of equations, and they can be classified as implicit and explicit techniques. The explicit methods eliminate round-off errors and use less memory. The dynamic relaxation method (DR) is one of the powerful and simple explicit processes. The important point is that the DR does not require to store the global stiffness matrix, for which it just uses the residual loads vector. In this paper, a new approach to the DR method is expressed. In this approach, the damping, mass and time steps are similar to those of the traditional method of dynamic relaxation. The difference of this proposed method is focused on the method of calculating the damping. The proposed method is expressed such that the time step is constant, damping is equal to zero except in steps with maximum energy and the concentrated damping can be applied to minimize the energy of system in this step. In this condition, the calculation of damping in all steps is not required. Then the volume of computation is reduced. The DR method for form-finding of membrane structures is employed in this paper. The form-finding of the three plans related to the membrane structures with different loading is considered to investigate the efficiency of the proposed method. The numerical results show that the convergence rate based on the proposed method increases in all cases than other methods.