Estimation of muscle forces is important in biomechanics, therefore many researchers have tried to build a muscle model. Recently, optimization techniques for adjusting muscle parameters, i.e. EMG-driven model, have been used to estimate muscle forces and predict joint moments. In this study, an EMG-driven model based on the previous studies has been developed and isometric and isokinetic contraction movements were evaluated to validate the developed model. One healthy male participated in this study. The dynamometer tasks were performed for maximum voluntary isometric contractions (MVIC) for ankle dorsi/plantarflexors, isokinetic contraction at both $30^{\circ}/s$ and $60^{\circ}/s$. EMGs were recorded from the tibialis anterior, gastrocnemius medialis, gastrocnemius lateralis and soleus muscles at the sampling rate of 1000 Hz. The MVIC trial was used to customize the EMG-driven model to the specific subject. Once the subject's own model was developed, the model was used to predict the ankle joint moment for the other two dynamic movements. When no optimization was applied to characterize the muscle parameters, weak correlations were observed between the model prediction and the measured joint moment with large RMS error over 100% (r = 0.468 (123%) and r = 0.060 (159%) in $30^{\circ}/s$ and $60^{\circ}/s$ dynamic movements, respectively). However, once optimization was applied to adjust the muscle parameters, the predicted joint moment was highly similar to the measured joint moment with relatively small RMS error below 40% (r = 0.955 (21%) and r = 0.819 (36%) and in $30^{\circ}/s$ and $60^{\circ}/s$ dynamic movements, respectively). We expect that our EMG-driven model will be employed in our future efforts to estimate muscle forces of the elderly.
본 논문에서는 최소제곱 추정기법과 로버스트 추정기법을 사용하여 다중 프로세서 시스템에서의 데이터 통신의 빈도를 모델링하는 방법을 제안한다. 몇 가지의 서로 다른 크기의 작은 입력 데이터들을 작업부하 프로그램에 부과하여 그때마다의 통신 빈도를 측정하고, 이 측정된 값들에 두 가지 통계적 추정기법을 순차적으로 적용함으로써 통신 빈도를 정확히 예측할 수 있는 모델을 구축하는 방법이다. 이 모델링 기법은 작업부하나 목표시스템의 구조적인 사양에 무관하게 입력 데이터의 크기에만 의존하므로 다양한 작업부하와 목표시스템에 대하여 그대로 적용할 수 있는 장점이 있다. 또한 목표시스템에서 작업부하의 알고리즘적 동적특성이 수학적인 공식으로 반영되므로 데이터 통신이외의 성능 데이터를 모델링하는 데에도 적용할 수 있다. 본 논문에서는 대표적인 다중 프로세서인 공유메모리 시스템에서 데이터 통신을 유발하는 핵심 요소인 캐시접근실패의 빈도에 대한 모델을 구하였으며, 12번의 실험 중 5번의 경우에는 $1\%$ 미만, 나머지 경우에는 $3\%$ 내외의 대단히 정확한 예측 오차율을 보였다.
Lee, Gyeongsil;Chang, Jooyoung;Hwang, Seung-sik;Son, Joung Sik;Park, Sang Min
Nutrition Research and Practice
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제15권1호
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pp.95-105
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2021
BACKGROUND/OBJECTIVES: The measurement of body composition, including muscle and fat mass, remains challenging in large epidemiological studies due to time constraint and cost when using accurate modalities. Therefore, this study aimed to develop and validate prediction equations according to sex to measure lean body mass (LBM), appendicular skeletal muscle mass (ASM), and body fat mass (BFM) using anthropometric measurement, serum creatinine level, and lifestyle factors as independent variables and dual-energy X-ray absorptiometry as the reference method. SUBJECTS/METHODS: A sample of the Korean general adult population (men: 7,599; women: 10,009) from the Korean National Health and Nutrition Examination Survey 2008-2011 was included in this study. The participants were divided into the derivation and validation groups via a random number generator (with a ratio of 70:30). The prediction equations were developed using a series of multivariable linear regressions and validated using the Bland-Altman plot and intraclass correlation coefficient (ICC). RESULTS: The initial and practical equations that included age, height, weight, and waist circumference had a different predictive ability for LBM (men: R2 = 0.85, standard error of estimate [SEE] = 2.7 kg; women: R2 = 0.78, SEE = 2.2 kg), ASM (men: R2 = 0.81, SEE = 1.6 kg; women: R2 = 0.71, SEE = 1.2 kg), and BFM (men: R2 = 0.74, SEE = 2.7 kg; women: R2 = 0.83, SEE = 2.2 kg) according to sex. Compared with the first prediction equation, the addition of other factors, including serum creatinine level, physical activity, smoking status, and alcohol use, resulted in an R2 that is higher by 0.01 and SEE that is lower by 0.1. CONCLUSIONS: All equations had low bias, moderate agreement based on the Bland-Altman plot, and high ICC, and this result showed that these equations can be further applied to other epidemiologic studies.
본 연구는 신경망을 이용하여 링크 속도로부터 각 차로의 속도를 예측하는 방법을 제시하였다. 예측 정확도를 높이기 위해 학습 데이터 구성에 있어 3가지 사항을 고려하였다. 첫 번째는 링크의 시작점과 끝점이 연결된 14개의 링크를 포함하여 데이터 소스의 공간적 범위를 확장하였다. 또한 시간 간격을 07:00에서 22:00로 늘리고 특성 데이터에 데이터 생성 시각을 포함했다. 마지막으로 요일과 공휴일을 표시했다. 실험 결과 직진 차로는 속도 오차가 6.4km/h에서 5.0km/h로 21.9%, 우회전은 8.5km/h에서 7.4km/h로 12.9%, 좌회전은 8.7km/h에서 8.2km/h로 5.7% 감소한 것으로 나타났다. 두번째 결과로 교통 정체시 도심부 도로의 차선별 예측 정확도가 높은 것을 확인하였다. 제안한 방법의 특징은 도로 소통 상황을 차로 단위로 예측하여 도로 소통 상황을 보다 정확하게 예측한 것이다.
이 논문에서는 이러한 산업 단지 시스템에서의 비정상적인 동작이 일어날 때, 시간 계열의 데이터를 분석하기 위하여 Big 데이터를 이용한 접근을 기반으로 하는 머신 러닝을 보여줍니다. Long Short-Term Memory (LSTM) 네트워크는 향상된 RNN버전으로서 입증되었으며 많은 작업에 유용한 도움이 되었습니다. 이 LSTM 기반 모델은 시간적 패턴뿐만 아니라 더 높은 레벨의 시간적 특징을 학습 한 다음, 미래의 데이터를 예측하기 위해 예측 단계에 사용됩니다. 예측 오차는 예측 인자에 의해 예측 된 결과와 실제 예상되는 값의 차이입니다. 오차 분포 추정 모델은 가우스 분포를 사용하여 관찰 스코어의 이상을 계산합니다. 이러한 방식으로, 우리는 하나의 비정상적 데이터의 개념에서 집단적인 비정상적 데이터 개념으로 바뀌어 갑니다. 이 작업은 실패를 최소화하고 제조품질을 향상시키는 Smart Factory의 모니터링 및 관리를 지원할 수 있습니다.
신형/장기 운영 무기체계 수리부속의 불균형적 수요발생에 따른 항공기 불가동을 해소하기 위한 수요예측기법 개선의 필요성이 대두되고 있다. 항공기 수리부품들은 고단가이고, 청구에 소요되는 기간이 길어 사전에 예측하지 못한다면 작전지원에 문제가 발생하게 된다. 신뢰성 있는 수요 예측은 과보유로 인한 재고비용을 줄일 수 있으며, 수요를 예측하기 위한 방법은 회귀분석, 단/다변량 시 계열분석, 데이터 마이닝 기법 등이 있다. 항공기 부품의 수요 예측은 그 부품의 수가 8만 가지 이상이며 각 부품간의 관계를 분석하기에 어려움이 있어 시간에 종속적인 단변량 시계열 분석을 통해 수요예측을 실시하였다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 첫째, 자료를 기존 AMMIS 체계에서 고장 자료를 실수요로 가정하여 수집하였다. 고장이나 주기 검사, 시한성 기술지시 등으로 부품을 장 탈착하게 되면 정비부서에서 이를 전산프로그램인 AMMIS에 입력하도록 하고 있다. 따라서 실제 정비부서에서 부품을 사용한 현황을 실수요라고 인정할 수 있다. 둘째, 1999년 1월부터 2007년 2월까지의 월별 자료(98개)를 수집하였다. 자료의 수가 충분하므로 예측 정확성 향상을 위하여 ARIMA기법에 적용이 가능하다. 고장빈도가 높은 부품 50여개를 추출하여 Box-Jenkins의 ARIMA기법을 적용하여 예측을 실시하였다 실시 결과 적합한 모형식을 도출하였으며, 현용기법보다 예측 정확성이 높다는 결론을 얻었다.
This paper deals with the study on the cutting characteristics in ball endmilling process. First of all, the effects of the geometric cutting conditions such as the cutting speed, feedrates and the path interval on the surface integrity were evaluated by the analytical and the experimental approaches. Secondly, the cutting mechanism model was developed to predict the cutting force accurately. Prediction of cutting force make it possible to predict the shape error, estimate system stability and build the reliable adaptive control system. A large amount of experimental set are performed to show the validities of the proposed theories and to investigate the effect of cutting geometry such as rubbing effects, burr effects and etc.
In this study, a cycle simulation program of a Unit-Injection(UI) system was developed to estimate the injection performance of newly designed injection system. A fundamental theory of the simulation program is based on the conservation law of mass. Loss of fuel mass in the system due to leakage, compressibility effect of the liquid fuel and friction loss in the control volume was considered in the algorithm f the program. For the evaluation of the simulation program developed, the experimental result which was offered by the Technical Research Center of Doowon Precision Industry Co. was incorporated. Two main parameters; the maximum pressure in the plunger chamber and total fuel mass(kg) injected into the engine cylinder per cycle, were measured and compared with the simulation results. It was found that the maximum error rate of the simulation result to the experimental output was less than 3% in the rated rotational speed (rpm) range of the plunger cam.
An adaptive control in the robotic GMA welding is employed to monitor information about weld characteristics and process parameters as well as to modify those parameters to hold weld quality within acceptable limits. Typical characteristics are the bead geometry, composition, microstructure, appearance, and process parameters which govern the quality of the final weld. The main objectives of this thesis are to realize the mapping characteristics of bead width through learning. After learning, the neural estimation can estimate the bead width desired form the learning mapping characteristic. The design parameters of the neural network estimator(the number of hidden layers and the number of nodes in a layer) are chosen from an estimation error analysis. A series of bead of bead-on-plate GMA welding experiments was carried out in order to verify the performance of the neural network estimator. The experimental results show that the proposed neural network estimator can predict the bead width with reasonable accuracy and guarantee the uniform weld quality.
In this paper, we propose a self-tuning PID controller for unknown systems with time-varying delay. Using pole placement equations, we derive the controller that can be extended to the multi-step time delay case. The time-varying delays are estimated by a prediction error delay method using multiple predictors. Since the order of the estimation vector is not increased, the persistant exciting condition of control input is alleviated. Since the least square method gives biased parameter estimates for colored noise cases, the recursive instrumental variable method is used to estimate system parameters. The computational burden of the proposed method is less than the conventional adaptive methods. Computer simulations are performed to illustrate the efficiency of the proposed method.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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