순시(instantaneous) TDOA (time difference of arrival)와 FDOA (frequency difference of arrival)를 이용한 위치추정 방법은 추가적인 측정값 획득을 통해 정확도 향상을 도모할 수 있으며, 이를 위해서는 동시에 운용되는 수신단의 수를 증가하여야 한다. 하지만 전자전 환경에서 수신단 수의 증가는 아군의 피탐확률(probability of intercept) 상승으로 인한 전력 손실을 야기할 수 있고, 수신단 간의 데이터 링크 및 시각동기화와 같은 과정에 대한 추가적인 고려가 필요하다. 따라서 본 논문에서는 이격된 2개의 이동 수신단만을 운용하여 연속적으로 다수의 TDOA와 FDOA 정보를 측정하고, 이를 이용하여 고정 신호원의 위치를 추정하는 방법을 제안한다. 이 경우 매 측정 순간마다 독립된 수신단 쌍(pair)이 추가되므로 각 수신단 조합은 서로 다른 기준 수신단을 가지게 된다. 그러므로 모든 수신단 쌍이 동일한 기준 수신단을 공유해야하는 QCLS (quadratic correction least squares) 방법을 적용할 수 없다. 이러한 이유로 본 논문에서는 비선형 LS 최적해를 반복계산을 통해 얻어내는 Gauss-Newton 기법을 적용한다. 또한 모의실험을 통해 획득된 TDOA와 FDOA의 수가 증가함에 따른 위치추정 결과의 RMSE (root mean square error)값과 CRLB (Cramer-Rao lower bound)를 비교하고, CEP (circular error probable) 평면을 도시하여 2차원 공간상에서의 기대 추정 성능을 분석한다.
TDOA (time difference of arrival)와 FDOA (frequency difference of arrival)를 동시에 사용하는 신호원 위치추정 방법은 단일 정보를 이용하는 경우에 비해 높은 정확도를 가지며 이동 신호원의 속도 추정이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 최근 종속 미지변수를 정의한 후 비반복적으로 해를 구하는 방법들이 제안되고 있으나 전자전 환경과 같이 수신단과 신호원 간의 거리가 상대적으로 먼 경우에는 추정 정확도가 낮고 모든 수신단 쌍이 동일한 기준 수신단을 공유하여야 한다는 운용상의 제약이 존재한다. 따라서 본 논문에서는 비선형 LS 최적해를 반복계산을 통해 얻어내는 Gauss-Newton 기법을 적용하여 이동 신호원의 위치좌표와 속도벡터를 추정한다. 또한 이동 신호원의 위치와 속도 추정 결과를 효과적이고 정량적으로 분석하기 위해 CRLB (Cramer-Rao lower bound) 행렬을 각각의 부공간으로 분해하여 2차원 공간상에 독립된 CEP (circular error probable) 평면으로 도시한다. 모의실험을 통해 주어진 수신단 배치와 조합에서 이동 신호원의 위치 및 속도 추정 성능을 확인하고 분석 결과를 제시한다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제40권7호
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pp.647-654
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2016
수신된 신호세기강도(RSSI)를 이용한 가시광통신기반 실내위치인식은 다른 무선 통신 위치인식 기법에 비해 정확성이 높기 때문에 많이 연구되고 있다. 하지만 수신기의 기울기와 방위에 따라 RSSI가 변할 수 있기 때문에 동일한 위치에서 수신된 신호조차도 큰 오차가 발생할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 수신기의 기울기 변화에 의해 발생하는 오차를 감소시키기 위해 가우스-뉴턴(Gauss-Newton) 기법을 적용한 가시광통신기반 3차원 실내위치인식 알고리즘을 제안한다. 제안한 시스템은 수신된 RSSI를 선형 최소자승기법(LSM)을 적용하여 수신기의 초기 위치를 선정함으로써 연산량을 줄이고 수신기의 방위각과 기울기의 변화에 의하여 획득된 RSSI를 포함하는 3차원 비선형 모델에 가우스-뉴턴 기법을 사용하여 정확도를 개선하였다. 제안한 알고리즘의 타당성을 검증하기 위하여 16개의 LED 조명이 설치된 $6{\times}6{\times}3m^3$의 실내 공간에서 수신기의 기울기 및 방위각 변화에 따른 기존의 선형 LSM 기반 삼변측량기법과 제안한 방법에 대한 오차를 비교 및 분석하였다. 실험결과 제안한 알고리즘 위치 정확도가 기존의 선형 LSM 기반 삼변측량기법 대비 82.5% 개선되었다.
Communications for Statistical Applications and Methods
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제19권1호
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pp.157-168
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2012
The EM algorithm is the most important tool to obtain the maximum likelihood estimator in finite mixture models due to its stability and simplicity. However, its convergence rate is often slow because the conventional EM algorithm is based on a large missing data space. Several techniques have been proposed in the literature to reduce the missing data space. In this paper, we review existing methods and propose a new EM algorithm for Gaussian mixtures, which reduces the missing data space while preserving the stability of the conventional EM algorithm. The performance of the proposed method is evaluated with other existing methods via simulation studies.
Argyros, Ioannis Konstantinos;George, Santhosh;Magrenan, Angel Alberto
대한수학회지
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제52권1호
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pp.23-41
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2015
We present a semilocal convergence analysis of a third order method for approximating a locally unique solution of an equation in a Banach space setting. Recently, this method was studied by Chun, Stanica and Neta. These authors extended earlier results by Kou, Li and others. Our convergence analysis extends the applicability of these methods under less computational cost and weaker convergence criteria. Numerical examples are also presented to show that the earlier results cannot apply to solve these equations.
한국데이터정보과학회 2006년도 PROCEEDINGS OF JOINT CONFERENCEOF KDISS AND KDAS
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pp.163-169
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2006
This paper deals with the comparison of parameter estimation methods in a 3-parameter Kappa distribution which is sometimes used in flood frequency analysis. The method of moment estimation(MME), L-moment estimation(L-ME), and maximum likelihood estimation(MLE) are applied to estimate three parameters. The performance of these methods are compared by Monte-carlo simulations. Especially for computing MME and L-ME, ike dimensional nonlinear equations are simplied to one dimensional equation which is calculated by the Newton-Raphson iteration under constraint. Based on the criterion of the mean squared error, the L-ME is recommended to use for small sample size $(n\leq100)$ while MLE is good for large sample size.
Park, Chihong;Yoon, Nari;Min, Yong-Ki;Ko, Jae-Woo;Lim, Jong-Rok;Jang, Dong-Sik;Ahn, Jae-Hyun;Ahn, Hyungkeun
Transactions on Electrical and Electronic Materials
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제15권2호
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pp.103-111
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2014
This paper investigates the output powers of PV modules by predicting three unknown parameters: reverse saturation current, and series and shunt resistances. A theoretical model using the non-uniform physical parameters of solar cells, including the temperature coefficients, voltage, current, series and shunt resistances, is proposed to obtain the I-V characteristics of PV modules. The solar irradiation effect is included in the model to improve the accuracy of the output power. Analytical and Newton methods are implemented in MATLAB to calculate a module output. Experimental data of the non-uniform solar cells for both serial and parallel connections are used to extend the implementation of the model based on the I-V equation of the equivalent circuit of the cells and to extend the application of the model to m by n modules configuration. Moreover, the theoretical model incorporates, for the first time, the variations of series and shunt resistances, reverse saturation current and irradiation for easy implementation in real power generation. Finally, this model can be useful in predicting the degradation of a PV system because of evaluating the variations of series and shunt resistances, which are critical in the reliability analysis of PV power generation.
The fundamental theorem of calculus is the most 'fundamental' content in teaching calculus. Since the aim of teaching the theorem goes beyond simple application of it, it is difficult to teach it meaningfully. Hence, for the meaningful teaching of the fundamental theorem of calculus, this article seeks to find the educational implication of the fundamental theorem of calculus through reviewing the genetic history of it. A genetic history of the fundamental theorem of calculus can be divided into the following five phases: 1. The deductive discovery of the fundamental theorem of calculus 2. Galileo's Law of falling body and the idea of the fundamental theorem of calculus 3. The discovery of the fundamental theorem of calculus and Barrow's proof 4. Newton's mensuration 5. the development of calculus in 19th century and the fundamental theorem of calculus The developmental phases of the fundamental theorem of calculus discussed above provides the three educational implications. first, we can rediscover this theorem through deductive methods and get the ideas of it in relation to kinetic problems. Second, the developmental phases of the fundamental theorem of calculus shows that the value of this theorem lies in the harmony of its theoretical beauty and practicality. Third, Newton's dynamic image of this theorem can be a typical way of understanding the theorem. We have different aims of teaching the fundamental theorem of calculus, according to which the teaching methods can be adopted. But it is self-evident that the simple application of the theorem is just a part of teaching the fundamental theorem of calculus. Hence we must try to put the educational implications reviewed above into practice.
Journal of the Korean Data and Information Science Society
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제21권6호
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pp.1137-1146
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2010
승부를 예측하는 많은 연구방법들이 있고, 지금도 많은 연구가 진행되고 있다. 이러한 많은 예측 방법들 중에서, 경기력에 영향을 미치는 현실적인 변수를 고려한 통계적인 모형을 사용하여 예측한다면 다른 예측방법들 보다 정교한 예측을 기대할 수 있다. 본 연구에서는 2010년 남아공 월드컵 축구 결과 예측을 위하여 Bradley-Terry 모형을 고려한다. 이 예측모형은 경기력에 영향을 미치는 확률변수들을 포함하고, 쌍별 비교 방법을 사용하였다. 모형에 포함된 각 국가의 가치모수는 Newton-Raphson 알고리즘을 이용하여 얻은 수렴한 값이다. 이 모형을 사용하여 32개국 중 16강 진출하는 국가를 예측하였고, 8강, 4강, 결승진출, 우승팀까지 예측하였다. 2010년 남아공 월드컵 축구의 최종 결과와 이 예측자료를 비교하고 향후 연구에 대해 토론한다.
본 연구에서는 비국부 적분 연산기로 표현되는 페리다이나믹 방정식의 수렴성을 검토한다. 정적/준정적 손상 해석 문제를 효율적으로 해석하기 위해 페리다이나믹 방정식의 implicit 정식화가 필요하다. 이 과정에서 페리다이나믹 비국부 적분 방정식으로부터 대수방정식 형태가 나타나게 되어 시스템 행렬 계산을 위해 많은 시간이 소요되기 때문에, 효율적인 계산을 위해 수렴성이 중요한 요소가 된다. 특히 radial influence 함수를 적분 kernel로 사용하는 경우 fractional Laplacian 적분 방정식이 유도된다. 비국부 적분 연산기의 교윳값 성질에 의해 대수방정식의 condition number가 radial influence 함수의 차수 및 비국부 영역의 크기에 영향을 받는 것이 수학적으로 확인되었다. 본 연구에서는 이를 토대로 균열이 있는 페리다이나믹 정적 해석 문제를 Newton-Raphson 방법으로 해석할 때 적분 커널의 차수, 비국부 영역의 크기 등이 대수방정식의 condition number와 preconditioned conjugate gradient (PCG) 방법으로 계산 시 수렴성 및 계산 시간에 미치는 영향을 수치적으로 분석한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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