• 제목/요약/키워드: Mutual localization

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Automatic Mutual Localization of Swarm Robot Using a Particle Filter

  • Lee, Yang-Weon
    • Journal of information and communication convergence engineering
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    • 제10권4호
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    • pp.390-395
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    • 2012
  • This paper describes an implementation of automatic mutual localization of swarm robots using a particle filter. Each robot determines the location of the other robots using wireless sensors. The measured data will be used for determination of the movement method of the robot itself. It also affects the other robots' self-arrangement into formations such as circles and lines. We discuss the problem of a circle formation enclosing a target that moves. This method is the solution for enclosing an invader in a circle formation based on mutual localization of the multi-robot without infrastructure. We use trilateration, which does require knowing the value of the coordinates of the reference points. Therefore, specifying the enclosure point based on the number of robots and their relative positions in the coordinate system. A particle filter is used to improve the accuracy of the robot's location. The particle filter is operates better for mutual location of robots than any other estimation algorithms. Through the experiments, we show that the proposed scheme is stable and works well in real environments.

Particle filter를 이용한 군집로봇의 상호위치인식 (Mutual Localization of swarm robot using Particle Filter)

  • 정광민;심귀보
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.298-303
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    • 2010
  • 로봇은 무선센서를 이용하여 상대 로봇의 위치를 확인한다. 그로인해 자신의 이동방법을 결정하고, 이를 통해 임의위치의 이동 로봇들이 일렬종대와 횡대, 여러 집합모양, 원모양등 여러 가지 형태의 로봇집단을 형성 할 수 있을 것이다. 이러한 로봇집단 형성은 무인 잠수함이나 무인 탱크의 배치계획, 침입자에 대한 포위진형 계획 등에 이용될 것이다. 본 논문은 기반 시설이 필요 없는 군집로봇의 상호위치인식시스템에 대해 다루고 있다. 그러므로 기준점의 좌표 값을 알 필요 없는 삼변측량을 이용하여 상대좌표계에서의 로봇 간 상호위치를 인식한다. 위치탐지를 위한 주요센서로는 초음파, 적외선, 레이저, RFID, 카메라 센서 등을 들 수 있다. 이들 센서들의 정확도는 전파 수단 및 사람, 초목, 건물 등 주위 환경변화에 민감하다. 본 논문에서는 위치추정의 정확도를 높이기 위해 파티클 필터를 제안한다.

Information-Theoretic Approaches for Sensor Selection and Placement in Sensor Networks for Target Localization and Tracking

  • Wang Hanbiao;Yao Kung;Estrin Deborah
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제7권4호
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    • pp.438-449
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    • 2005
  • In this paper, we describes the information-theoretic approaches to sensor selection and sensor placement in sensor net­works for target localization and tracking. We have developed a sensor selection heuristic to activate the most informative candidate sensor for collaborative target localization and tracking. The fusion of the observation by the selected sensor with the prior target location distribution yields nearly the greatest reduction of the entropy of the expected posterior target location distribution. Our sensor selection heuristic is computationally less complex and thus more suitable to sensor networks with moderate computing power than the mutual information sensor selection criteria. We have also developed a method to compute the posterior target location distribution with the minimum entropy that could be achieved by the fusion of observations of the sensor network with a given deployment geometry. We have found that the covariance matrix of the posterior target location distribution with the minimum entropy is consistent with the Cramer-Rao lower bound (CRB) of the target location estimate. Using the minimum entropy of the posterior target location distribution, we have characterized the effect of the sensor placement geometry on the localization accuracy.

이동 무선 센서 네트워크에서 상호배제 기반 위치인식 기법 (Mutual Exclusion based Localization Technique in Mobile Wireless Sensor Networks)

  • 이좌형;임동선;정인범
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권6호
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    • pp.1493-1504
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    • 2010
  • 이동 사용자의 위치 정보를 제공하는 위치인식서비스는 센서네트워크가 제공하는 대표적인 서비스이다. 그동안 이동 사용자의 위치정보를 획득하기 위한 다양한 기법들이 제시되어 왔다. 하지만 대부분의 기법들은 단일 사용자인 경우만 고려하여 연구되어 이를 다중 사용자인 경우로 확장하기에는 문제가 있다. 여러 이동 사용자들이 한 지역에서 동시에 위치인식 작업을 수행하는 경우에 센서노드들이 발생시키는 라디오 주파수나 초음파 등이 서로 간에 간섭을 발생시킬 수 있다. 본 논문에서는 여러 이동 사용자들이 동시 다발적으로 위치확인 작업을 수행하고자 하는 경우에 발생 가능한 간섭을 회피하도록 하는 LME기법을 제안한다. LME기법은 센서노드가 위치인식 작업을 수행하기 전에 주위에 있는 앵커노드를 선점하여 점유함으로써 노드간의 간섭을 방지한다. 이를 위해 IEEE 802.11에 정의된 CTS패킷을 자원 선점을 요청하는데 사용하며 RTS패킷을 자원 선점을 확인하는데 사용한다. 반대로 이미 앵커노드가 다른 노드에 의해 선점하여 위치인식 작업을 방해할 가능성이 있는 경우 해당 앵커노드들을 임계영역으로 정의한다. 임계영역 처리를 위한 NTS 패킷을 새로이 정의하여 노드 간에 간섭이 발생하지 않도록 한다. 추가적으로 거리측정 작업시 앵커노드간 동기화를 위한 STS패킷을 새로이 정의한다. 실험을 통하여 이동 사용자가 다수일 경우 노드 간에 간섭이 많이 발생함을 보이며 제안하는 LME기법이 위치인식 작업시 간섭을 방지함을 보인다.

기준신호 데이터를 이용한 보강된 복합재 구조물에서의 저속 충격위치 탐색 (Low-speed Impact Localization on a Stiffened Composite Structure Using Reference Data Method)

  • 김윤영;김진혁;박유림;;권희중;김천곤
    • Composites Research
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    • 제29권1호
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    • pp.1-6
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    • 2016
  • 본 연구에서는 4개의 FBG 센서가 설치된 보강된 복합재 구조물을 시편으로 사용하여, 충격해머로 가해진 저속 충격 위치를 탐색하였다. 100 kHz의 데이터 샘플링 속도를 가진 FBG 인터로게이터를 사용하였으며, 제안된 알고리즘을 통해 예상 충격위치를 계산하였다. 복합재 시편은 주 스파(Spar)와 몇 개의 스트링거(Stringer)를 포함하며 전체 면적은 $0.8{\times}1.2m$이다. 247개의 격자점과 36개의 보강재 지점에 대한 기준신호 데이터를 얻었으며, 이는 임의의 충격신호에 대한 비교대상이 되었다. 제안된 알고리즘은 normalized cross-correlation을 사용하여 두신호의 상호 유사성을 판독하는 방식으로 작동한다. 각각의 센서 신호로부터 얻어진 correlation 결과는 서로 곱연산되어 상호 보상적인 방법으로 사용되었다. 성능평가를 위해 대상 영역에 대한 20개의 임의의 충격시험을 수행하였다. 시험결과 성공적으로 충격위치를 탐색할 수 있었으며, 4개 센서신호를 사용하여 최대 오차 43.4 mm와 평균 오차 17.0 mm의 성능을 얻었다. 같은 시험에 대하여 사용된 센서의 개수를 변화시켜 가며 그 성능의 변화를 알아보았다. 두 개의 센서를 사용하였을 때 상호 보상적 효과가 최대가 됨을 확인하였으며, 2개의 센서(1, 2번 센서)의 조합으로 최대 오차 42.5 mm와 평균 오차 17.4 mm의 성능을 얻을 수 있었다.

조선산업 생산네트워크의 공간 특성에 관한 연구: 삼성중공업 거제조선소를 사례로 (Spatial Features of Production Networks on Korean Shipbuilding: The Case of Samsung Heavy Industry in Koje, Korea)

  • 우연섭
    • 한국경제지리학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.99-117
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    • 2003
  • 본 연구는 우리나라 조선산업 생산네트워크의 공간 특성과 기업간 협력관계를 이해하는데 그 목적이 있다. 네트워크에 관한 지리학적 연구는 전통적으로 하청구조가 성숙되어 공간적 특성이 비교적 잘 나타나는 자동차나 전자$.$통신산업을 중심으로 이루어져 왔다. 조선산업은 일반 제조업과는 달리 외부거래가 보편적인 생산네트워크를 구축하고 있으며, 오늘날은 인터넷을 기반으로 하는 의사소통강화와 구매환경의 유연화를 적극 추진하고 있다. 삼성조선 생산네트워크는 국제적으로 유럽과 아시아 지역의 거래관계가 중심축을 형성하고 있고, 국가적으로는 부산, 경남지역과 수도권을 양대 축으로 하고 있으며, 국지적으로는 사내업체가 중심축을 형성하고 있다. 그리고 협력업체와의 상호신뢰를 구축하기 위하여 사외업체를 중심으로 하는 '성조회'와 사내협력업체 협의회를 통하여 쌍방향적 협력관계를 강화해 나가고 있다. 결론적으로 삼성조선은 경쟁력 강화를 위하여 공간적으로 세계화-지방화를 통한 네트워크를 추구하고 있으며, 기능적으로는 상호 의사소통을 위한 동반자적 생산네트워크체계를 구축해 나가고 있다.

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입체영상과 3차원음향의 상호 상승효과에 의한 가상현실기반 시뮬레이터 현실감 증대방법 (Reality Enhancement Method of Virtual Reality Based Simulator by Mutual Synergy Effect between Stereoscopic Image and Three-Dimensional Sound)

  • 임정빈;김현라
    • 한국항해항만학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.145-153
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    • 2003
  • 가상현실 (VR) 시뮬레이터의 임장감 증대방법을 제안했다. 이 방법은 입체영상과 3차원음향 사이의 상호 상승효과에 의하여 인간이 느끼는 현실감을 증대시키기 위한 것이다. 상호 상승효과를 실험하기 위하여 PC 모니터와 LCD 셔터그래스로 구성된 VR 시뮬레이터를 이용하여 5명의 대학생을 대상으로 주관평가를 실시하였다. 실험결과, 입체영상에 3차윈음향을 부가한 경우, 자연감을 나타내는 척도 $I_{nat}$ 가 3.1에서 3.6으로 0.5 상승하고, 음상정위 평가척도 $A_{SL}$ 는 70~75%에서 80~85% 로 10% 상승하는 결과를 나타냈다. 따라서, 이 연구에서 제안한 방법이 VR 시뮬레이터의 현실감을 증대시킬 수 있었다.

토폴로지 구축을 통한 측정 오차 보정 기반의 위치인식 기법 (Localization algorithm by using location error compensation through topology constructions)

  • 유진호;권영구
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권9호
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    • pp.2243-2250
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    • 2014
  • 무선센서 네트워크에서, 위치기반의 라우팅 알고리즘은 네트워크의 성능을 향상 시킬 수 있다. 따라서 많은 위치 추적 알고리즘이 제안되고 있다. 하지만, 실제 상황의 무선센서 네트워크에서 각각의 노드가 자신의 위치를 인지할 시 오차가 수반된다. 특히 실내 환경은 콘크리트 벽이나 가구와 같은 NLOS환경을 만드는 장해물을 가지고 있기 때문에 위치 추적 시 심각한 오차가 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, 앵커노드로부터 얻어지는 위치정보로 구축한 토폴로지와 모바일 노드간의 연결을 가중치로 하는 MST 토폴로지 정보의 차이점을 이용해서 위치 오차를 보정하는 알고리즘을 제안한다. 제안한 알고리즘은 NLOS환경이 존재하는 네트워크에서, 위치 오차를 보정하여 위치기반 네트워크의 성능을 개선할 수 있다.

PP2A function toward mitotic kinases and substrates during the cell cycle

  • Jeong, Ae Lee;Yang, Young
    • BMB Reports
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    • 제46권6호
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    • pp.289-294
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    • 2013
  • To maintain cellular homeostasis against the demands of the extracellular environment, a precise regulation of kinases and phosphatases is essential. In cell cycle regulation mechanisms, activation of the cyclin-dependent kinase (CDK1) and cyclin B complex (CDK1:cyclin B) causes a remarkable change in protein phosphorylation. Activation of CDK1:cyclin B is regulated by two auto-amplification loops-CDK1:cyclin B activates Cdc25, its own activating phosphatase, and inhibits Wee1, its own inhibiting kinase. Recent biological evidence has revealed that the inhibition of its counteracting phosphatase activity also occurs, and it is parallel to CDK1:cyclin B activation during mitosis. Phosphatase regulation of mitotic kinases and their substrates is essential to ensure that the progression of the cell cycle is ordered. Outlining how the mutual control of kinases and phosphatases governs the localization and timing of cell division will give us a new understanding about cell cycle regulation.

Automatic crack detection of dam concrete structures based on deep learning

  • Zongjie Lv;Jinzhang Tian;Yantao Zhu;Yangtao Li
    • Computers and Concrete
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    • 제32권6호
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    • pp.615-623
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    • 2023
  • Crack detection is an essential method to ensure the safety of dam concrete structures. Low-quality crack images of dam concrete structures limit the application of neural network methods in crack detection. This research proposes a modified attentional mechanism model to reduce the disturbance caused by uneven light, shadow, and water spots in crack images. Also, the focal loss function solves the small ratio of crack information. The dataset collects from the network, laboratory and actual inspection dataset of dam concrete structures. This research proposes a novel method for crack detection of dam concrete structures based on the U-Net neural network, namely AF-UNet. A mutual comparison of OTSU, Canny, region growing, DeepLab V3+, SegFormer, U-Net, and AF-UNet (proposed) verified the detection accuracy. A binocular camera detects cracks in the experimental scene. The smallest measurement width of the system is 0.27 mm. The potential goal is to achieve real-time detection and localization of cracks in dam concrete structures.