이 논문은 환(環)을 형성하는 부분네트웍들로 이루어진 sparse network의 특수한 형태에서 최단거리 결정을 위한 효율적인 앨고리즘을 제안한다. 제시된 앨고리즘은 소위 비환(非換) 형태의 sparse network에 대한 최단거리 결정 앨고리즘의 확장이라 할 수 있다. 도우넛 형태를 갖는 sparse network에 대해 최단거리 결정을 위한 접근법으로 하나는 정점제거 방법이고, 다른 하나는 선분제거 방법이다. 여기서 제안된 앨고리즘은 일반적인 n-degree circular sparse network으로 확대될 수 있다.
The matrix inversion is very inefficient for computing direct solutions of the large spare systems of linear equations that arise in many network problems as a large electrical power system. Optimally ordered triangular factorization of sparse matrices is more efficient and offers the other important computational advantages in some applications with this method. The direct solutions are computed from sparse matrix factors instead of a full inverse matrix, thereby gaining a significant advantage is speed and computer memory requirements. In this paper, it is shown that the sparse matrix method is superior to the inverse matrix method to solve the linear equations of large sparse networks. In addition, it is shown that the sparse matrix method is superior to the inverse matrix method to solve the linear equations of large sparse networks. In addition, it is shown that the solutions may be applied directly to sove the load flow in an electrical power system. The result of this study should lead to many aplications including short circuit, transient stability, network reduction, reactive optimization and others.
Haque, Mohammad E.;Zain, Mohammad F.M.;Hannan, Mohammad A.;Rahman, Mohammad H.
Smart Structures and Systems
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제16권4호
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pp.607-621
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2015
Wireless sensor technology has been opened up numerous opportunities to advanced health and maintenance monitoring of civil infrastructure. Compare to the traditional tactics, it offers a better way of providing relevant information regarding the condition of building structure health at a lower price. Numerous domestic buildings, especially longer-span buildings have a low frequency response and challenging to measure using deployed numbers of sensors. The way the sensor nodes are connected plays an important role in providing the signals with required strengths. Out of many topologies, the dense and sparse topologies wireless sensor network were extensively used in sensor network applications for collecting health information. However, it is still unclear which topology is better for obtaining health information in terms of greatest components, node's size and degree. Theoretical and computational issues arising in the selection of the optimum topology sensor network for estimating coverage area with sensor placement in building structural monitoring are addressed. This work is an attempt to fill this gap in high-rise building structural health monitoring application. The result shows that, the sparse topology sensor network provides better performance compared with the dense topology network and would be a good choice for monitoring high-rise building structural health damage.
Kim, Sung Hee;Pae, Dong Sung;Kang, Tae-Koo;Kim, Dong W.;Lim, Myo Taeg
Journal of Electrical Engineering and Technology
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제13권6호
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pp.2468-2478
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2018
We propose the Sparse Feature Convolutional Neural Network (SFCNN) to reduce the volume of convolutional neural networks (CNNs). Despite the superior classification performance of CNNs, their enormous network volume requires high computational cost and long processing time, making real-time applications such as online-training difficult. We propose an advanced network that reduces the volume of conventional CNNs by producing a region-based sparse feature map. To produce the sparse feature map, two complementary region-based value extraction methods, cluster max extraction and local value extraction, are proposed. Cluster max is selected as the main function based on experimental results. To evaluate SFCNN, we conduct an experiment with two conventional CNNs. The network trains 59 times faster and tests 81 times faster than the VGG network, with a 1.2% loss of accuracy in multi-class classification using the Caltech101 dataset. In vehicle classification using the GTI Vehicle Image Database, the network trains 88 times faster and tests 94 times faster than the conventional CNNs, with a 0.1% loss of accuracy.
큰 규모의 계통이나 회로망의 해석익 있어서 0이 대부분 포함되어 있는 행렬을 반전하여 해를 구하는 것은 대단히 비능룰적이다. 이러한 계통을 Sparse행렬을 이용하여 풀면 계산시간이 적게 들고 기억용량이 감소되며 둥근(round-off)오차를 줄일 수 있다. 본논문은 Sparse 행렬를 이용하여 회로망을 푸는 방법고ㅘ 전산 프로그래밍을 제공한다.
This paper presents a novel neural network structure to the blind deconvolution task where the input (source) to a system is not available and the source has any type of distribution including sparse distribution. We employ multiple sensors so that spatial information plays a important role. The resulting learning algorithm is linear so that it works for both sub-and super-Gaussian source. Moreover, we can successfully deconvolve the mixture of a sparse source, while most existing algorithms [5] have difficulties in this task. Computer simulations confirm the validity and high performance of the proposed algorithm.
대칭인 sparse 행렬의 bandwidth와 profile을 줄이는 두개의 알고리즘을 보기를 들어비교하였다. 여러 응용분야에서 야기되는 특별한 정사각형 adjacency graph를 갖는 행렬에 대해 실험한 결과 비록 SMBWR- 알고리즘은 Gibbs 알고 리즘보다 실행한 시간은 2배나 늦지만 bandwidth나 profile은 훨씬 더 많이 줄일 수 있음을 보여주고 있다.
멀티에이전트는 전장 교전 상황, 무인 운송 차량 등 다양한 실제 협동 환경에 사용될 수 있다. 전장 교전 상황에서는 도메인 정보의 제한으로 즉각적인 보상(Dense Reward) 설계의 어려움이 있어 명백한 희소 보상(Sparse Reward)으로 학습되는 상황을 고려해야 한다. 본 논문에서는 전장 교전 상황에서의 아군 에이전트 간 협업 가능성을 확인하며, 희소 보상 환경인 Multi-Robot Warehouse Environment(RWARE)를 활용하여 유사한 문제와 평가 기준을 정의하고, 강화학습 라이브러리인 Ray RLlib의 QMIX 알고리즘을 사용하여 학습 환경을 구성한다. 정의한 문제에 대해 QMIX의 Agent Network를 개선하고 Random Network Distillation(RND)을 적용한다. 이를 통해 에이전트의 부분 관측값에 대한 패턴과 시간 특징을 추출하고, 에이전트의 내적 보상(Intrinsic Reward)을 통해 희소 보상 경험 획득 개선이 가능함을 실험을 통해 확인한다.
수평조정망과 같이 커다란 희소행렬(sparse matrix)을 계산할 때, 시간적 효율 및 공간적 효율을 높이기 위해서 재배열(reordering) 과정을 거치게 된다. 본 연구에서는 SMMS(Sparse Matrix Manip ulation System) 프로그램을 이용해서 희소행렬의 원소를 각각의 재배열 방법으로 재배열 한 후, 전체 계산에 걸리는 시간과 치환배열을 구해 해를 구하는 과정시 발생하는 Fill-in의 개수를 계산해서 각 방법의 효율성을 비교하였다. 그 결과, Minimum Bandwidth 기반의 GPS(Gibbs-Poole-Stockmeyer), RCM(Reverse Cuthill-Mckee) 방법보다 최소 차수(Minimum Degree) 기반의 MD(Minimum Degree), MMD(Mutiple Minimum Degree) 방법이 더 효율적인 모습을 보여주었다. 하지만, 행렬의 원소 분포에 따라서 최적의 성능을 보이는 재배열 방법은 달라질 수 있다는 것을 알 수 있었다. 이러한 연구 결과는 향후 전국 기준점의 좌표값 재조정 시, 또는 대규모 측지망 조정 등에서 구성 요소 계산에 필요한 시간, 저장 공간 등의 효율을 높일 수 있는 효과를 기대할 수 있을 것이라 사료된다.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제9권3호
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pp.1014-1034
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2015
Location information of sensor nodes plays a critical role in many wireless sensor network (WSN) applications and protocols. Although many localization algorithms have been proposed in recent years, they usually target at dense networks and perform poorly in sparse networks. In this paper, we propose two component-based localization algorithms that can localize many more nodes in sparse networks than the state-of-the-art solution. We first develop the Basic Common nodes-based Localization Algorithm, namely BCLA, which uses both common nodes and measured distances between adjacent components to merge components. BCLA outperforms CALL, the state-of-the-art component-based localization algorithm that uses only distance measurements to merge components. In order to further improve the performance of BCLA, we further exploit the angular information among nodes to merge components, and propose the Component-based Localization with Angle and Distance information algorithm, namely CLAD. We prove the merging conditions for BCLA and CLAD, and evaluate their performance through extensive simulations. Simulations results show that, CLAD can locate more than 90 percent of nodes in a sparse network with average node degree 7.5, while CALL can locate only 78 percent of nodes in the same scenario.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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