• 제목/요약/키워드: PCG algorithm

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PARALLEL PERFORMANCE OF THE Gℓ-PCG METHOD FOR IMAGE DEBLURRING PROBLEMS

  • YUN, JAE HEON
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제36권3_4호
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    • pp.317-330
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    • 2018
  • We first provide how to apply the global preconditioned conjugate gradient ($G{\ell}-PCG$) method with Kronecker product preconditioners to image deblurring problems with nearly separable point spread functions. We next provide a coarse-grained parallel image deblurring algorithm using the $G{\ell}-PCG$. Lastly, we provide numerical experiments for image deblurring problems to evaluate the effectiveness of the $G{\ell}-PCG$ with Kronecker product preconditioner by comparing its performance with those of the $G{\ell}-CG$, CGLS and preconditioned CGLS (PCGLS) methods.

Wavelet Transform을 이용한 Heart Sound Analysis (Analysis of Heart Sound Using the Wavelet Transform)

  • 위지영;김중규
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 제13회 신호처리 합동 학술대회 논문집
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    • pp.959-962
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    • 2000
  • A heart sound algorithm, which separates the heart sound signal into four parts; the first heart sound, the systolic period, the second heart sound, and the diastolic period has been developed. The algorithm uses discrete intensity envelopes of approximations of the wavelet transform analysis method to the phonocard-iogram(PCG)signal. Heart sound a highly nonstation-ary signal, so in the analysis of heart sound, it is important to study the frequency and time information. Further more, Wavelet Transform provides more features and characteristics of the PCG signal that will help physician to obtain qualitative and quantitative measurements of the heart sound.

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대형구조물의 분산구조해석을 위한 PCG 알고리즘 (Distributed Structural Analysis Algorithms for Large-Scale Structures based on PCG Algorithms)

  • 권윤한;박효선
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.385-396
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    • 1999
  • 최근 공학분야에서 다루어지고 있는 문제의 규모가 대형화하고 있으며 이러한 대형구조물의 구조설계는 부재의 강도설계 및 절점의 변위조절을 위하여 많은 수의 구조해석을 요구한다. 한 대의 개인용 컴퓨터에 의한 대형구조물의 구조해석은 대용량의 기억장치와 많은 계산 시간이 요구되므로 반복적 해석이 필요한 대형구조물의 설계에 효율적으로 이용되기 어려운 실정이다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 문제에 대한 대안으로 다수의 개인용 컴퓨터들을 네트워크로 연결하여 고성능 병렬연산시스템을 구성하고 이에 적합한 두 가지 형태의 분산구조방정식해법들을 반복법인 PCG 알고리즘을 이용하여 개발하였다. 대형구조물을 위한 분산구조해석법은 구조해석 과정에 요구되는 각 컴퓨터 상호 간의 통신회수와 통신량을 최소화할 수 있도록 개발되었다. 분산구조해석법의 성능은 대규모 3차원 트러스 구조물 및 144층 가새 튜브구조물의 구조해석에 적용하여 분석하였다.

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범주형 자료를 포함한 다형질 임계개체모형에서 유전능력 추정 알고리즘 (Computing Algorithm for Genetic Evaluations on Several Linear and Categorical Traits in A Multivariate Threshold Animal Model)

  • 이득환
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제46권2호
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    • pp.137-144
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    • 2004
  • 불연속 범주형 자료에 대한 잠재변수가 존재한다는 가정하에 임계값을 추정하고 잠재변수를 생성하며 생성된 잠재변수 및 기타 연속변량에 대한 관측치를 포함하는 다변량 임계개체모형을 설정하고 유전능력을 예측하기 위한 방법을 제시하였다. 각각의 범주형 조사 자료의 특성을 갖는 형질에 있어서 임계점의 추정은 추정 가능한 임계점에 대한 1차 미분값(gradient)과 2차 미분값(Hessian)을 이용한 Newton 방법을 이용하면 추정가능하며 지역모수인 육종가의 추정은 PCG 방법으로 구현 가능하다. 이러한 이론은 Quaas(2001)가 제시한 하나의 이산형 자료와 하나의 연속형 자료의 2변량 동시 분석방법을 확장하여 전개한 것이며 이때 잠재변수 및 임계점의 추정은 기타 형질의 잔차 회귀계수 및 상관을 고려해야 한다. 본 연구를 위한 모의실험은 2개의 연속변량으로 체중과 유량을 고려하였고 또 다른 2개의 불연속 변량인 분만난이도와 출생시 생존유무를 고려하여 4형질 동시 분석을 실시하였다. 임계모형에 의한 육종가 추정치의 정확도는 4개의 구간으로 분류되어 기록된 분만난이도의 경우에 91${\sim}$92%의 정확도를 보였고 이항분포인 분만시 생존유무에 대하여는 87~89%의 정확도를 보였다. 반면에 이들 범주형 자료를 선형으로 간주하고 분석한 선형 동물개체 혼합모형에서는 72${\sim}$84% 및 59${\sim}$70%으로 비교적 낮은 추정의 정확도를 보였다. 따라서 범주형 자료의 유전분석은 선형 혼합모형 보다 임계형 혼합모형이 크게 타당할 것으로 사료되었다.

대규모 자유도 문제의 구조해석을 위한 병렬 알고리즘 (A Parallel Algorithm for Large DOF Structural Analysis Problems)

  • 김민석;이지호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제23권5호
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    • pp.475-482
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    • 2010
  • 본 논문에서는 대규모 자유도 시스템의 병렬처리를 위하여 2단계로 이루어진 영역분할법(Domain Decomposition Method) 기반의 병렬 알고리즘을 제안하였다. 분할된 영역의 내부 및 외부 경계를 상위영역문제로 정의하고 국부영역문제는 변위 경계조건이 모두 주어지는 분할영역에서의 Dirichlet 문제로 구성한다. 상위영역에서는 전체 상위영역에 대한 강성 행렬의 어셈블이 필요없는 반복법을 통하여 변위를 구하고, 이를 바탕으로 국부영역에서 Multi-Frontal Sparse Solver (MFSS)를 이용하여 변위를 계산한다. 상위영역문제의 연산에서 프로세서 간의 데이터 교환을 최소화하여 계산효율을 유지하며, 동시에 해석 가능한 자유도를 증대시키는 병렬 PCG(Preconditioned Conjugate Gradient)법 기반의 알고리즘을 개발하였다. 제안된 알고리즘을 적용하여 수치해석을 수행한 결과, 프로세서 수가 증가할수록 계산성능의 손실없이 해석 가능한 자유도가 비례하여 증가하는 선형 확장성을 관찰할 수 있었으며, 대규모 자유도 문제에 효과적으로 사용 가능함을 확인하였다.

유전 알고리즘을 이용한 플레이어 적응형 몬스터 생성 기법 (Players Adaptive Monster Generation Technique Using Genetic Algorithm)

  • 김지민;김선정;홍석민
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제18권2호
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    • pp.43-51
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    • 2017
  • 게임 산업이 발전하면서 콘텐츠의 생성 속도보다 훨씬 빠른 속도로 콘텐츠가 소비되고 있고, 플레이어의 게임 숙련도에 적합한 레벨의 게임 콘텐츠들이 지속적으로 제공될 것을 필요로 하고 있다. 이러한 문제를 효과적으로 해결하기 위해 활용되는 방법이 인공지능(Artificial Intelligence, AI)을 이용한 절차적 콘텐츠 생성(Procedural Content Generation, PCG)이다. 본 논문에서는 유전 알고리즘을 이용하여 플레이어에게 적합한 난이도를 가지고 있는 다양한 종류의 몬스터를 자동 생성하는 절차적 방법을 제안한다. 몬스터들의 주요 속성을 유전자로 구성하고 다양한 종류의 몬스터 유전자들로 염색체를 만들어 이용한다. 생성된 몬스터와 플레이어의 전투 시뮬레이션으로 유전자를 평가하여 선택 후 교배한다. 본 논문의 제안 방법을 이용해 플레이어 적응형 몬스터들을 유전 알고리즘에 기반을 두어 절차적으로 생성하고, 염색체 개수에 따라 생성된 몬스터의 다양성을 비교해본다.

A dynamic analysis algorithm for RC frames using parallel GPU strategies

  • Li, Hongyu;Li, Zuohua;Teng, Jun
    • Computers and Concrete
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    • 제18권5호
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    • pp.1019-1039
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    • 2016
  • In this paper, a parallel algorithm of nonlinear dynamic analysis of three-dimensional (3D) reinforced concrete (RC) frame structures based on the platform of graphics processing unit (GPU) is proposed. Time integration is performed using Newmark method for nonlinear implicit dynamic analysis and parallelization strategies are presented. Correspondingly, a parallel Preconditioned Conjugate Gradients (PCG) solver on GPU is introduced for repeating solution of the equilibrium equations for each time step. The RC frames were simulated using fiber beam model to capture nonlinear behaviors of concrete and reinforcing bars. The parallel finite element program is developed utilizing Compute Unified Device Architecture (CUDA). The accuracy of the GPU-based parallel program including single precision and double precision was verified in comparison with ABAQUS. The numerical results demonstrated that the proposed algorithm can take full advantage of the parallel architecture of the GPU, and achieve the goal of speeding up the computation compared with CPU.

일반적인 비디오 게임의 AI 에이전트 생성을 위한 개선된 MCTS 알고리즘 (Enhanced MCTS Algorithm for Generating AI Agents in General Video Games)

  • 오평;김지민;김선정;홍석민
    • 한국정보시스템학회지:정보시스템연구
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    • 제25권4호
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    • pp.23-36
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    • 2016
  • Purpose Recently, many researchers have paid much attention to the Artificial Intelligence fields of GVGP, PCG. The paper suggests that the improved MCTS algorithm to apply for the framework can generate better AI agent. Design/methodology/approach As noted, the MCTS generate magnificent performance without an advanced training and in turn, fit applying to the field of GVGP which does not need prior knowledge. The improved and modified MCTS shows that the survival rate is increased interestingly and the search can be done in a significant way. The study was done with 2 different sets. Findings The results showed that the 10 training set which was not given any prior knowledge and the other training set which played a role as validation set generated better performance than the existed MCTS algorithm. Besed upon the results, the further study was suggested.

A Localization Method for First and Second Heart Sounds Based on Energy Detection and Interval Regulation

  • Min, Se Dong;Shin, Hangsik
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제10권5호
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    • pp.2126-2134
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    • 2015
  • The present study suggests a localization method for the first (S1) and the second (S2) feature of heart sounds, based on an algorithm involving frequency filtering, energy detection, and interval regulation. Localization accuracy was evaluated by comparing the algorithm with the traditional Hilbert transform-based localization method. Results show that the sensitivity and the positive predictivity value of proposed method, respectively, were 97.27 % and 99.94 % in S1 detection and 94.99 % and 100 % in S2 detection.

Heart Sound Recognition by Analysis of wavelet transform and Neural network.

  • Lee, Jung-Jun;Lee, Sang-Min;Hong, Seung-Hong
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 ITC-CSCC -2
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    • pp.1045-1048
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    • 2000
  • This paper presents the application of the wavelet transform analysis and the neural network method to the phonocardiogram (PCG) signal. Heart sound is a acoustic signal generated by cardiac valves, myocardium and blood flow and is a very complex and nonstationary signal composed of many source. Heart sound can be discriminated normal heart sound and heart murmur. Murmurs have broader frequency bandwidth than the normal ones and can occur at random position of cardiac cycle. In this paper, we classified the group of heart sound as normal heart sound(NO), pre-systolic murmur(PS), early systolic murmur(ES), late systolic murmur(LS), early diastolic murmur(ED). And we used the wavelet transform to shorten artifacts and strengthen the low level signal. The ANN system was trained and tested with the back- propagation algorithm from a large data set of examples-normal and abnormal signals classified by expert. The best ANN configuration occurred with 15 hidden layer neurons. We can get the accuracy of 85.6% by using the proposed algorithm.

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