• 제목/요약/키워드: Smooth 함수

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Low-GloSea6 기상 예측 모델 기반의 비선형 회귀 기법 적용 연구 (A Study on Applying the Nonlinear Regression Schemes to the Low-GloSea6 Weather Prediction Model)

  • 박혜성;조예린;신대영;윤은옥;정성욱
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.489-498
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    • 2023
  • 하드웨어의 성능 및 컴퓨팅 기술의 발전 덕분에 기후환경 변화를 대비하기 위해 기후예측 모델 또한 발전하고 있다. 한국 기상청은 GloSea6를 도입하여 슈퍼컴퓨터를 이용하여 기상 예측을 하고있으며, 각 대학 및 연구 기관에서는 중소규모 서버에서 사용하기 위해 저해상도 결합모델인 Low-GloSea6를 사용하여 기상 연구에 활용하고 있다. 본 논문에서는 중소규모 서버에서의 기상 연구의 원활한 연구를 위해 Low-GloSea6의 Intel VTune Profiler를 사용한 분석을 진행하였으며 1125.987초의 CPU Time을 수행하는 대기모델의 tri_sor_dp_dp 함수를 Hotspot으로 검출하였다. 수치적 연산을 진행하는 기존 함수에 머신러닝 기법의 하나인 비선형 회귀모델을 적용 및 비교하여 머신러닝 적용 가능성을 확인하였다. 기존 tri_sor_dp_dp 함수의 실제 연산되는 값인 1e-3 ~ 1e-20의 범위를 가지는 Output Data인 변수 "Px"를 기준으로 평가하였을때 K-최근접 이웃 회귀 모델은 MAE가 1.3637e-08, SMAPE가 123.2707%로 가장 우수하게 나타났으며 RMSE의 경우 Light Gradient Boosting Machine 회귀 모델이 2.8453e-08로 가장 우수한 성능을 보이는 것으로 측정되었다. 따라서 Low-GloSea6 수행 과정 중 tri_sor_dp_dp 함수의 데이터를 추출 후 비선형 회귀 모델을 적용한 결과로 기존의 tri_sor_dp_dp 함수의 수치적 연산 값과 K-최근접 이웃 회귀 모델을 비교하였을 때 SMAPE가 123.2707%의 오차가 발생하는 것으로 측정되어 기존 모듈의 대체 가능성이 있다는 것을 확인하였다.

노출 시간이 다른 두 HDR 영상의 융합 기법 (An Image Merging Method for Two High Dynamic Range Images of Different Exposure)

  • 김진헌
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.526-534
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    • 2010
  • 본 논문에서는 노출 시간을 달리해 촬영한 두 장의 HDR 사진을 LCD, CRT 같은 LDR 장치에 출력할 수 있도록 융합하는 알고리즘에 대해 기술하였다. 제안된 기법은 레이디언스 맵을 만들지 않고 직접 입력 영상에 대해 계산된 가중치를 이용해 융합한다. 가중치는 처음에는 화소 단위로 만들어져 추후 가우시안 함수로 혼합된다. 이러한 작업은 급격한 가중치 변화로 발생할 수 있는 스파클 잡음을 방지하고 두 영상 정보의 연결 부분을 부드럽게 만드는데 기여한다. 색상 정보의 융합은 RGB와 이들의 평균값과의 차이를 이용해 두 영상의 색차 정보를 가중평균하여 이루어진다. 본 알고리즘은 두 원본 영상에서 포화되지 않은 부분을 잘 표현하고 포화, 불포화 영역간의 연결이 부드러운 특징이 있다. 제안된 기법은 2장의 사진만을 사용하고 영상에 따라 자동으로 내부 인자를 조절하기 때문에 향후 이중 노출이나 이중 센서 셀을 이용한 HDR 카메라에 내장하여 자동화 처리가 가능한 장점이 있다.

GPU 가속을 이용한 점집합 렌더링을 위한 전역 조명기법 (GPU-accelerated Global Illumination for Point Set Rendering)

  • 민혜정;김영준
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제26권1호
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    • pp.7-15
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    • 2020
  • 점집합을 매끄러운 다양체 표면으로 가시화하는 과정에서 전역 조명 기법을 사용하면 다양한 조명 효과로 사실적인 장면을 렌더링 할 수 있다. 광선 추적법에 대한 지속적인 요구와 그래픽스 하드웨어의 발전을 바탕으로 광선 추적법을 위한 전용 GPU와 프로그래머블 파이프 라인이 근래에 소개되었다. 본 논문에서는 광선 추적법의 가속을 지원하는 GPU와 렌더링 파이프라인을 사용하여 점집합 모델에 대한 실시간 전역 조명 렌더링을 수행하는 방법을 제시한다. 즉, 이동 최소 자승법을 적용하여 점집합을 부드러운 음함수 표면으로 근사한 후, GPU기반 광선 추적법을 이용하여 표면과의 광선 교차 검사를 수행하고 교차점에서 쉐이딩 효과를 적용하여 전역 조명 렌더링을 수행한다. 그 결과 오십만개 이상의 점으로 구성된 복잡한 점집합 모델이 포함된 장면을 실시간에 생성할 수 있다.

인구 변동의 경제적 사회적 영향에 관한 연구 -가구 구성의 변화가 한국의 가계저축율 변동에 미치는 영향을 중심으로- (A Household Model for Economic and Social Studies with a Special Reference to Saving function of Korea)

  • 송위섭
    • 한국인구학
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    • 제18권2호
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    • pp.115-168
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    • 1995
  • 한국경제의 장기적 발전은 총투자의 지속적 증가와 이를 가능케 해줄 국민저축의 착실한 증가에 크게 의존한다고 보겠다. 이러한 국민저축 중에서도 가계저축은 우리나라의 투자재원 조달에 가장 중요한 역할을 담당할 것으로 기대되고 있다. 본고는 가계저축의 결정요인을 찾아내기 위하여 우리나라 가계소비율의 결정요인을 살펴본 다음에 이를 이용하여 간접적으로 가계저축의 결정요인을 원용하였다. 이와 같이 가계소비율의 추정을 통하여 가계저축율을 추정하고자 한 이유는 일반적으로 소비함수는 안정적인 성향을 가진 반면 저축함수는 불안정적인 성향이 강하기 때문이다. 가계소비율 추정을 위해서는 우리나라의 도시가계조사 및 농가경제 조사자료를 기초자료로 이용하였는 바, 가계소비율에 대한 회귀분석의 결과를 요약하면, 첫째로 가계소득의 증가와 취업가구원수의 증가는 가계소비율을 낮추는 방향으로 작용하고 있는 반면, 둘째로 가구주의 연령, 교육수준, 가구원수의 증가는 가계소비율을 저하시키는 경향이 있는 것으로 나타났다. 2000년대의 우리나라는 소득의 괄목할 만한 증가, 여성의 노동시장 참가율 제고로 인한 취업가구원수의 증가 및 핵가족화의 영향으로 인한 평균 가구원수의 감소로 가계소비율의 저하가 예상되는 반면에, 인구의 노령화에 기인한 가구주의 평균연령의 상승, 교육수준의 향상에 따른 가계소비율의 상승이 예상되지만, 총체적으로는 가계소비율의 감소를 통한 가계 저축율의 착실한 증가가 있을 것으로 예측되므로 한국경제의 장기적 발전을 위한 투자재원의 조달에는 큰 어려움이 없을 것으로 전망된다.

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MDCT에서의 Convolution Kernel 종류에 따른 공간 영역 필터링의 영상 평가 (Evaluation to Obtain the Image According to the Spatial Domain Filtering of Various Convolution Kernels in the Multi-Detector Row Computed Tomography)

  • 이후민;유병규;권대철
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제31권1호
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    • pp.71-81
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    • 2008
  • CT 영상은 커널의 종류와 재구성 방법에 따라 다양하게 나타나며, 관심 영역의 CT감약계수 및 노이즈는 정밀도에 영향을 준다. 커널의 종류에 따른 노이즈, 공간분해능 및 MTF를 측정하여 영상을 평가하였다. 다중채널CT 스캐너를 이용하여 팬텀 및 복부를 스캔 하였고, 커널은 B10(very smooth), B20(smooth), B30(medium smooth), B40(medium), B50(medium sharp), B60(sharp), B70(very sharp), B80(ultra sharp)으로 재구성하여 물, 공기, 간의 실질 조직, 근육, 지방 부위를 ROI 기능을 이용하여 평균의 CT감약계수와 표준편차인 노이즈를 정량적으로 측정하여 영상을 비교하였다. 그 결과CT 감약계수는 물($1.1{\sim}1.8\;HU$), 공기($-998{\sim}-1,000\;HU$)이고, 물에서의 노이즈($5.4{\sim}44.8\;HU$), 공기($3.6{\sim}31.4\;HU$)이다. 인체에서 간 실질 조직과 지방, 근육의 CT 감약계수와 노이즈를 커널에 따라 측정하였다. 지방의 CT 감약계수($-2.2{\sim}0.8\;HU$), 간의 실질 조직에서 CT감약계수($60.4{\sim}62.2\;HU$), 노이즈($7.6{\sim}63.8\;HU$), 근육의 CT감약계수($53.3{\sim}54.3\;HU$), 노이즈($10.4{\sim}70.7\;HU$) 사이에서 분포하였고, 커널이 높아질수록 노이즈도 증가하였다. 영상의 질을 높이기 위해서는 검사부위에 따라 노이즈를 감소하기 위해 적절한 커널을 선택하여 CT 검사를 하여야 한다.

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이중적분을 이용한 완경사면에서의 선형파 방정식 (A Linear Wave Equation Over Mild-Sloped Bed from Double Integration)

  • 김효섭;정병순;이예원
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.165-172
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    • 2009
  • 연직 2차원 평면을 대상으로 하는 연속방정식을 수심방향으로 이중적분 하여 수평1차원 파랑방정식을 구하였다. 새 방정식은 복소수 포텐셜 함수로 구성되어 있으며, 파랑의 진폭과 위상경사함수를 도입하여 한 세트의 실수방정식으로도 변형되었다. 파랑진폭과 위상경사함수를 포함한 한 세트의 식은 각각 1차, 2차 상미분방정식이며, 한쪽 경계에서 경계조건을 적절히 지정하여 전 영역에서의 해를 한 방향으로 진행하면서 구할 수 있다. 이때 경계조건으로는 파랑진폭 값, 파랑진폭의 경사, 위상 경사 값이다. 단순한 중앙차분식을 이용하여 식을 차분화 하였다. 새 방정식을 Booij의 경사판, Massel의 부드러운 저면, Bragg의 싸인 함수의 저면에 대하여 적용하여 보았다. 본 방정식은 Massel의 수정완경사방정식, Berkhoff의 완경사방정식, 완전 선형방정식과 비교하여 유사한 결과를 나타내었으며, 유용함을 보였다.

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음대수 함수를 이용한 회전체를 위한 곡면 설계 도구의 구현 (Construction of Revolved-Surface Design Tools Using Implicit Algebraic Functions)

  • 박상훈;임인성
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제2권1호
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    • pp.31-38
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    • 1996
  • 주어진 제약조건을 만족시키는 부드러운 곡선과 곡면을 찾으려는 많은 시도와 노력이 계속되어 왔고, 보간과 근사 이론의 발달과 컴퓨터의 등장은 이러한 요구를 충족시키기 위한 중요한 역할을 하게 되었다. 곡선과 곡면을 모델링하는 지금까지의 많은 연구가 매개변수에 의한 방법에 집중되어 왔으나 모델링 시스템에서 물체를 표현할 때, 몇가지 문제에 직면하게 되었다. 따라서 최근에는 다항 방정식의 형태로 표현되는 음대수 곡선, 곡면에 대한 연구에 많은 관심을 갖게 되었고, 상대적으로 낮은 차수를 갖는 곡면을 만들 수 있게 되었다. 본 논문에서는 음대수 함수를 이용하여 표현된 곡선 및 곡면에 대한 기하학적 성질과 수학적인 계산 과정을 정리하고 이런 기본 배경을 바탕으로 여러 가지 방법을 이용하여 사용자가 원하는 곡선과 대칭성을 갖는 회전체 곡면을 쉽게 설계할 수 있는 도구의 구현에 대해 설명한다. 이렇게 구현된 회전체는 CAD나 CAM과 같은 실용적인 분야에서 대칭성을 갖는 복잡한 물체를 설계할 때, 중요한 역할을 할 수 있을 것이다.

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고도가 변화하는 헬리콥터 탐사에서 얻어지는 자력이상의 변환 (Reduction of magnetic anomaly observations from helicopter surveys at varying elevations)

  • 중총 정;대웅무웅
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제9권1호
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    • pp.121-128
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    • 2006
  • 헬리콥터를 이용한 항공자력탐사는 정해진 고도를 따라 지표면에 평행하게 이루어지지만, 고해상도 탐사에서는 특히 측정이 이루어지는 고도가 너무 변화하여 평탄면으로 간주할 수 없는 경우가 있다. 이 연구에서는 모서리 효과를 조절할 수 있도록 주변 자력원이 포함되는 등가원 방법을 이용하여 이러한 자료를 변환하는 방법을 개발하였고, 3차원적으로 무작위하게 분포하는 점의 자료를 직접적으로 모델화하였다. 이 문제는 일반적으로 under-determined 이지만 CG 법은 최소 norm 해를 찾을 수 있으며, 자력이상을 자력원과 연관시키는 조화함수를 선택할 자유가 있는데, 상향연속 함수 연산자가 선택되면 등가원 자체가 자력이상이 된다. 기본자기장의 방향으로의 자기 쌍극자분포를 자력원으로 선택하면, 자기 쌍극자의 방향을 수직으로 돌려줌으로써 쉽게 자극화 변환 이상을 유도할 수 있다.

헴트 소자의 해석적 직류 모델 (An Analytical DC Model for HEMT's)

  • 김영민
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제26권6호
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    • pp.38-47
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    • 1989
  • 헴트(HEMT) 소자의 순수 해석적 DC모델이 2차원 전하제어 시뮬레이션 결과[4]에 기초하여 제작되었다. 이 모델에서는 2-DEG 채널의 전자 운송 역학에 확산 효과를 추가하였다. 이 확산효과는 기존 1차원 DC모델에서 사용하는 전자 이동도 및 문턱전압을 증가시키는 효과를 가졌음을 보였다. 또한 2-DEG 농도분포함수를 piecewise 선형화하여 HEMT 소자의 subthreshold 특성의 해석적 모델을 추가하였고, 따라서 2-DEG의 채널 두께 및 게이트 용량을 게이트 전압의 함수로 나타내었다. I-V curve의 전류포화영역에서의 기울기를 모델하는데는 gate 밑의 전자포화채널 지역에서의 전자채널두께와 채널길이 변조현상을 함께 고려하였다. Troffimenkoff형의 전장의존 전자이동도를 사용하여 I-V곡선의 포화현상을 모델하였다. 또한 기존 1차원 모델에서 감안되지 않은 2차원 효과가 실제 전류특성곡선에서 매우 중요한 역할을 하며, 이 효과가 효과적으로 1개의 보정상수f로 보상됨을 보였고, 물리적으로 이 상수가 채널 GCA 지역과 채널포화지역 사이에 형성되는 채널천이지역의 전자농도와 관계됨을 보였다.

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서브디비전의 다중해상도 기능을 이용한 곡면의 모델링과 유한요소 해석 (Generation of Subdivision Surface and First-order Shear Deformable Shell Element Based on Loop Subdivision Surface)

  • 김형길;서홍석;조맹효
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.151-160
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    • 2004
  • 본 연구에서는 서브디비전 방법 중 루프 서브디비전 방법을 이용하여 초기의 데이터 값으로부터 몇 번의 서브디비전 과정을 거쳤을 때, 초기 데이터 점이 극한곡면 위에 있도록 곡면 재생성 방법을 구현하였으며, n번 서브디비전을 수행한 곡면의 정확도를 곡률과 좌표값의 상대오차로 평가하였다. 또한 절의 전반변형을 표현할 수 있는 일차 전단변형 루프 서브디비전 유한요소를 개발하였다. 새롭게 개발된 요소는 한 개의 절점에서 6개의 자유도를 가지고 전반 변형효과를 포함하는 일반화된 요소인데, 기저함수로 4차 박스-스플라인함수가 사용되었다. 평가 수치예제를 통해 서브디비전 꿸 요소의 성능을 평가/검증하였다. 본 연구에서 개발된 서브디비전 요소는 다중해상도 해석과 기하학적 모델링에 널리 사용될 수 있다.