• 제목/요약/키워드: Quasi-Newton method

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선박 블록의 이동 및 반전 시뮬레이션 프로그램 개발 (A CAD-based Software for the Simulation of Lifting and Turnover of Ship Block)

  • 이수범;신상범;곽병만
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
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    • pp.714-719
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    • 2000
  • In this paper, an application program is made to simulate the behavior of a ship block under various crane works and to generate data of lu9 reactions and wire tensions. The program is based on a CAD program, Pro/ENGINEER. A ship is composed of more than 100 ship blocks. In order to lift, move, turn, or put a ship block at a convenient location fur assembling, workers in a shipyard use cranes, wires, and lugs temporarily attached to the block. In the procedure of lifting and turning a ship block with a crane, it is important to find suitable lug points and wires to do the handling efficiently and prevent accidents. Evaluation of forces in lugs and wires is necessary, but the problem is rather complex due to nonlinearity and nonuniqueness. In the present development, the nonlinear system of equations for quasi-static equilibriums is derived and a Newton type solution method is adopted to solve the system. The importance of initial estimates to the solution is illustrated and two approaches are utilized and compared. With the program developed, users can assign lug points on the CAD model by mouse and choose various linking devices at each crane point. Users can try to simulate the motion for any prescribed conditions, compare the motion of the block and the reactions and choose appropriate lug points and the type of wires and lugs.

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점성, 압축성을 고려한 최대양력 익형설계 (Design of maximum lift airfoil in viscous, compressible flow)

  • 손병진;맹주성;최상경;조기현
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.106-115
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    • 1988
  • 본 연구에서는 경계층 유동을 충류, 천이, 난류 영역을 포함하는 압축성 유동으로 가정하였고, Morgan 등이 제시한 새로운 질점분할 방법을 사용하여 속도분포를 계산하고, 점성 압축성 효과를 고려하기 위하여 viscous--inviscid interaction 법을 사용하였고 이 계산 결과를 기존의 실험값과 비교하여,타당성을 확인하였다.그리고 최적 양력의 익형 설계는 Augmented Lagrange multiplier 법을 사용하였고 비구속 조건을 갖는 목적함수 augmented lagrangian의 최소화는 Davidan-Fletcher-Powell 방법 중 self-scaling quasi-Newton algorithm을 사용하였다. 그리고 NACA 23012를 기본 익형으로 하고 NACA 64-2-415, NACA 64-2-A215, NACA 65-3-218를 보상 익형으로 하여 최대 양력익형을 설계 하였다.

RSNT-cFastICA for Complex-Valued Noncircular Signals in Wireless Sensor Networks

  • Deng, Changliang;Wei, Yimin;Shen, Yuehong;Zhao, Wei;Li, Hongjun
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제12권10호
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    • pp.4814-4834
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    • 2018
  • This paper presents an architecture for wireless sensor networks (WSNs) with blind source separation (BSS) applied to retrieve the received mixing signals of the sink nodes first. The little-to-no need of prior knowledge about the source signals of the sink nodes in the BSS method is obviously advantageous for WSNs. The optimization problem of the BSS of multiple independent source signals with complex and noncircular distributions from observed sensor nodes is considered and addressed. This paper applies Castella's reference-based scheme to Novey's negentropy-based algorithms, and then proposes a novel fast fixed-point (FastICA) algorithm, defined as the reference-signal negentropy complex FastICA (RSNT-cFastICA) for complex-valued noncircular-distribution source signals. The proposed method for the sink nodes is substantially more efficient than Novey's quasi-Newton algorithm in terms of computational speed under large numbers of samples, can effectively improve the power consumption effeciency of the sink nodes, and is significantly beneficial for WSNs and wireless communication networks (WCNs). The effectiveness and performance of the proposed method are validated and compared with three related BSS algorithms through theoretical analysis and simulations.

차세대 인공위성 전기저항제트 가스추력기의 다물리 수치모사 (MULTI-PHYSICAL SIMULATION FOR THE DESIGN OF AN ELECTRIC RESISTOJET GAS THRUSTER IN THE NEXTSAT-1)

  • 장세명;최진철;한조영;신구환
    • 한국전산유체공학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.112-119
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    • 2016
  • NEXTSat-1 is the next-generation small-size artificial satellite system planed by the Satellite Technology Research Center(SatTReC) in Korea Advanced Institute of Science and Technology(KAIST). For the control of attitude and transition of the orbit, the system has adopted a RHM(Resisto-jet Head Module), which has a very simple geometry with a reasonable efficiency. An axisymmetric model is devised with two coil-resistance heaters using xenon(Xe) gas, and the minimum required specific impulse is 60 seconds under the thrust more than 30 milli-Newton. To design the module, seven basic parameters should be decided: the nozzle shape, the power distribution of heater, the pressure drop of filter, the diameter of nozzle throat, the slant length and the angle of nozzle, and the size of reservoir, etc. After quasi one-dimensional analysis, a theoretical value of specific impulse is calculated, and the optima of parameters are found out from the baseline with a series of multi-physical numerical simulations based on the compressible Navier-Stokes equations for gas and the heat conduction energy equation for solid. A commercial code, COMSOL Multiphysics is used for the computation with a FEM (finite element method) based numerical scheme. The final values of design parameters indicate 5.8% better performance than those of baseline design after the verification with all the tuned parameters. The present method should be effective to reduce the time cost of trial and error in the development of RHM, the thruster of NEXTSat-1.

Kinetic Study of Thermolysin-Catalyzed Synthesis of N-(Benzyloxycarbonyl)-L-Phenylalanyl-L-Leucine Ethyl Ester in an Ethyl Acetate Saturated Aqueous System

  • Nam, Kwang-Ho;Lee, Chang-Kyung;Jeong, Seung-Weon;Chi, Young-Min
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제11권4호
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    • pp.649-655
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    • 2001
  • The kinetics of the thermolysin-catalyzed synthesis of N-(benzyloxycarbonyl)-L-phenylalanyl-L-leucine ethyl ester (Z-Phe-LeuOEt) from N-(benzyloxycarbonyl)-L-phyenylalanine (Z-Phe) and L-leucine ethyl ester (LeuOEt) in an ethyl acetate saturated aqueous system in a batch operation were studied. The kinetics for the synthesis of Z-Phe-LeuOEt were expressed using a rate equation for the rapid equilibrium random bireactant mechanism. The four kinetic constants involved in the rate equation were determined numerically by the quasi-Newton method so as to fit the calculated results with the experimental data. Within the pH and temperature range examined, the $K_{cat}$ value for the synthesis of Z-Phe-LeuOEt reached a maximum at pH 7.0 and $45^{\circ}C$, whereas the affinity between Z-Phe and thermolysin reached a maximum at pH 6.0 adn $40^{\circ}C$. The inhibitory effect of Z-Phe on the condensation reaction decreased as the pH and temperature decreased. In contrast, they affinity between LeuOEt and thermolysin remained unchanged within the pH and temperature range examined. Therefore, it was concluded that the protonation state of the carboxyl groups. of Z-Phe was more imprtant than that of the amono groups of LeuOEt for the synthesis of Z-Phe-LeuOEt in the present solvent system. The equilibrium yield at pH 6.0 and $30^{\circ}C$ was 8% higher than that at pH 7.0 and $40^{\circ}C$, although the rate was much slower. This result suggested that the affinity between the enzyme and the substrate rather than the overall rate was a more important factor affecting the equilibrium yield, when the peptide synthesis was carried out in a product-precipitation system.

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의료, 보건, 역학 분야에서 생산되는 준경쟁적 위험자료를 분석하기 위한 통계적 모형의 개발과 임상분석시스템 구축을 위한 연구 (Developing statistical models and constructing clinical systems for analyzing semi-competing risks data produced from medicine, public heath, and epidemiology)

  • 김진흠
    • 응용통계연구
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    • 제33권4호
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    • pp.379-393
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    • 2020
  • 사망과 같은 종말 사건은 중간 사건을 중도절단 시킬 수 있지만 재발과 같은 중간 사건은 종말 사건을 중도절단 시킬 수 없는 자료를 준경쟁위험 자료라고 하는데 의학 및 보건, 역학 분야에서는 이와 같은 자료를 자주 접하게 된다. 본 논문에서는 질병-사망 모형에 포함된 세 가지 전이 시간이 모두 구간중도절단된 준경쟁위험 자료를 분석하기 위해 정규 프레일티를 가진 와이블 회귀모형을 제안하였다. 각 개체는 중간 사건과 종말 사건의 발생 여부에 따라 다섯 가지 유형으로 구분되는데 유형별로 조건부 우도함수를 유도하였다. 조정중요표본추출법을 써서 주변 우도함수를 유도한 후 반복의사뉴톤 알고리즘을 써서 최적 추정량을 얻었다. 제안한 추정 방법의 소표본 성질을 살펴보기 위해 모의실험을 수행하였으며 또한 제안한 추정 방법을 Personnes Agées Quid (PAQUID) 자료에 적용하였다.

카세그레인 망원경의 볼록비구면 반사경 파면오차 측정 (Testing of a Convex Aspheric Secondary Mirror for the Cassegrain Telescope)

  • 김고은;이혁교;양호순
    • 한국광학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.290-294
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    • 2017
  • 카세그레인 망원경은 오목한 주경과 볼록한 부경으로 이루어져있다. 특히 부경의 경우 크기는 작지만 볼록한 형태로 빛을 모두 퍼트려 파면오차 측정이 어렵다. 본 논문에서는 비구면 계수가 여러 개인 볼록비구면 반사경의 파면오차를 Simpson-Oland-Meckel (SOM) 힌들 테스트를 적용하여 측정하였다. 그리고 실험 구성에서 발생하는 계통오차를 분리해내기 위해 QN 절대측정법을 추가로 적용함으로써 힌들 렌즈 제작 및 정렬 오차를 포함한 계통오차를 보정하고 볼록비구면 반사경만의 파면오차를 구하였다. 이렇게 구한 볼록비구면 반사경의 파면오차와 QED사의 ASI (Aspheric Stitching Interferometer)로 측정한 파면오차와 비교한 결과, 모두 $45^{\circ}$ 방향의 비점수차 형태를 가지며 rms 값의 차이가 약 2.5 nm rms 이내로 매우 작음을 확인하였다.

드래그 감소를 위한 유체의 최적 엑티브 제어 및 최적화 알고리즘의 개발(1) - 대용량, 비선헝 유체의 최적화를 위한 알고리즘 및 테크닉의 개발 (Optimal Active-Control & Development of Optimization Algorithm for Reduction of Drag in Flow Problems(1) - Development of Optimization Algorithm and Techniques for Large-Scale and Highly Nonlinear Flow Problem)

  • 박재형
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.661-669
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    • 2007
  • 바람에 저항하는 초고층 건물, 비행기나 자동차, 물에 저항하는 선박 등은 동일한 거동을 보여준다. 즉, 유속이 빨라 질경우, 건물 혹은 비행기, 자동차, 선박 뒤편에는 마이너스 압력과 와류가 발생하게 되는데 이로 인해 건물에서는 변위가 크게 발생하게 되고, 비행기나 자동차, 선박 등에서는 속력이 저하된다. 본 연구에서는 흡입과 방출이라는 기법을 이용하여 유체의 흐름을 우리가 원하는대로 적극적으로 제어하고자 한다. 그렇게 할 수만 있다면 초고층 건물에서의 변위를 대폭 줄일 수 있을 것이고, 자동차나 비행기 선박 등은 더 빠른 속도로 달릴 수 있을 것이다. 그렇다면 문제는 유체를 제어하기 위한 최적의 흡입 혹은 방출량을 구하는 것이고, 이 최적의 양들을 어떤 방법으로 구하는 것이냐 하는 것이다. 본 연구는 최적화 기법을 사용하여 Navier-Stokes 유체를 받는 물체의 표면에서 최적의 흡입, 그리고 방출량을 결정하려는 시도에서 출발하였다. 그러나 이 문제는 큰 Reynols Number 상태에서는 높은 비선형성으로 인하여 직접 한번에 Navier-Stokes 유체의 해석조차 불가능하였고, 더군다나 너무나 많은 변수로 인하여 기존의 방법으로는 최적화는 도저히 불가능 하였다. 본 연구에서는 이를 해결하기 위한 최적화 알고리즘을 제안하고, 또한 수렴속도도 대폭 증가시키기 위한 매우 효율적인 몇 가지 방법들을 제안하였다.

결측되었거나 구간중도절단된 중간사건을 가진 준경쟁적위험 자료에 대한 가산위험모형 (Additive hazards models for interval-censored semi-competing risks data with missing intermediate events)

  • 김자연;김진흠
    • 응용통계연구
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    • 제30권4호
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    • pp.539-553
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    • 2017
  • 본 논문에서는 사망과 같은 종말사건의 발생 유무는 알고 있지만 치매 발병과 같은 중간사건이 구간중도절단 되었거나 연구 기간 도중에 추적이 끊겨 결측된 준경쟁적위험 자료에 대해 다중상태모형을 적용하여 모수를 추정하는 방법을 제안하였다. 이를 위해 본 논문에서는 상태 간의 전이강도는 로그정규 프레일티를 랜덤효과로 가진 Lin과 Ying(1994)의 가산위험모형을 따른다고 가정하였다. 다섯 가지 상태를 가진 다중상태모형에서 가능한 여섯 가지 경로별로 조건부우도를 정의하였고, 주변우도를 구하기 위해 조정중요표본추출법을 적용하였으며 반복유사뉴튼 방법으로 최적해를 구하였다. 소표본 모의실험을 통해 모수의 95% 신뢰구간 포함률이 명목값에 얼마나 가까운지 살펴보았으며, 제안한 모형을 Persones $Ag{\acute{e}}es$ Quid (PAQUID) 자료 (Helmer 등, 2001)에 적용하고 그 결과를 해석하였다.