• 제목/요약/키워드: Taylor expansion

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트랜스 코딩에서의 효율적인 움직임 벡터 재추정 기법 연구 (Efficient Technique of Motion Vector Re-estimation in Transcoding)

  • 한두진;박강서;유희준;김봉곤;박상희
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제53권8호
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    • pp.602-605
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    • 2004
  • A novel motion vector re-estimation technique for transcoding into lower spatial resolution is proposed. This technique is based on the fact that the block matching error is proportional to the complexity of the reference block with Taylor series expansion. It is shown that the motion vectors re-estimated by the proposed method are closer to optimal ones and offer better quality than those of previous techniques.

MLS 차분법을 이용한 고체역학 문제의 동적해석 (Dynamic Algorithm for Solid Problems using MLS Difference Method)

  • 윤영철;김경환;이상호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제25권2호
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    • pp.139-148
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    • 2012
  • MLS(Moving Least Squares) 차분법은 무요소법의 이동최소제곱법과 Taylor 전개를 이용하여 요소망의 제약 및 수치 적분이 없이 절점만을 이용하여 미분방정식을 수치해석할 수 있는 방법이다. 본 연구에서는 고체역학 문제의 동적해석을 위하여 MLS 차분법의 시간이력해석 알고리즘을 제시한다. 개발된 알고리즘은 Newmark 방법으로 시간적분을 하였으며, 강형식을 그대로 이산화하여 해석을 수행했다. 이동최소제곱법을 이용해 Taylor 전개식을 근사하여 실제 미분계산없이 미분근사식을 얻기 때문에 고차까지 Taylor 다항식의 차수를 증가하는 것이 용이하다. 1차원과 2차원 수치예제들을 통하여 동적해석을 위한 MLS 차분법의 정확성과 효율성을 검증하였다. 수치결과들이 정확해에 잘 수렴하였으며, 유한요소법(FEM)의 해석결과와 비교하여 떨림현상(oscillation) 및 주기성(periodicity) 오차에 대해 보다 안정적인 모습을 보였다.

고차의 추계장 함수와 이를 이용한 비통계학적 추계론적 유한요소해석 (Non-statistical Stochastic Finite Element Method Employing Higher Order Stochastic Field Function)

  • 노혁천
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권2A호
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    • pp.383-390
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    • 2006
  • 본 연구에서는 급수전개를 이용한 추계론적 유한요소해석법의 개선을 위한 등가몬테카를로 추계장함수를 제안하고 1차 Taylor전개를 이용한 추계론적 유한요소해석법인 가중적분법에 적용하였다. 일반적으로 1차 Taylor전개를 이용하는 수치해석법에서의 응답변화도는 고려하고 있는 추계장의 분산계수에 대하여 선형거동을 보인다. 그러나 몬테카를로 해석의 경우 추계장 분산계수에 대하여 비선형 거동을 나타낸다. 이는 급수전개법의 1차 Taylor전개에 따른 선형특성에 기인한다. 따라서, 가중적분법에서 사용되는 Taylor전개된 변위벡터와 몬테카를로 해석에서의 변위벡터를 비교하고 이들 두 변위벡터 사이에 상호 불일치 하는 점을 고찰하여 몬테카를로 해석에서의 변위벡터와 등가의 변위벡터를 구성하고 이를 가중적분법에 적용하였다. 제안한 등가몬테카를로 추계장은 본래의 추계장 함수에 대한 고차함수로 주어진다. 평면구조에 대한 수치해석을 통하여 제안한 등가몬테카를로 추계장을 이용한 정식화의 타당성을 고찰하였다 새로운 정식화는 기존의 l차 가중적분법을 위한 정식화 과정과 유사하게 수행할 수 있었다.

Taylor Series Discretization Method for Input-Delay Nonlinear Systems

  • 장정;정길도
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.152-154
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    • 2007
  • Anew discretization method for the input-driven nonlinear continuous-time system with time delay is proposed. It is based on the combination of Taylor series expansion and first-order hold assumption. The mathematical structure of the new discretization scheme is explored. The performance of the proposed discretization procedure is evaluated by case studies. The results demonstrate that the proposed discretization scheme can assure the system requirements even though under a large sampling period. A comparison between first order hold and zero-order hold is simulated also.

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탄성균열해석을 위한 그리드 없는 유한차분법 (A Gridless Finite Difference Method for Elastic Crack Analysis)

  • 윤영철;김동조;이상호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.321-327
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    • 2007
  • 본 연구는 탄성균열문제를 신속하고 정확하게 해석할 수 있는 새로운 개념의 그리드(grid) 없는 유한차분법을 제시한다. 이동최소제곱법을 이용한 Taylor 전개식 구성을 통해 직접적인 미분계산 없이 근사함수와 그 미분을 손쉽게 계산한다. 그리드로 인한 절점 간의 종속성이 없어 해석영역 내의 불연속면 모델링이 용이하여 차분식 구성시 균열로 인한 불연속 효과를 고려하는 과정도 자연스럽다. 유한차분법에 근간을 두고 있어 지배 미분방정식을 직접 이산화하기 때문에 수치적분이 필요한 수치기법에 비해 계산속도도 빠르다. 모드 I과 모드 II 균열문제 해석을 통해 본 해석기법이 정확하고 효율적으로 응력확대계수를 계산할 수 있음을 보였다.

Discretization of Nonlinear Systems with Delayed Multi-Input VIa Taylor Series and Scaling and Squaring Technique

  • Yuanliang Zhang;Chong Kil To
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제19권11호
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    • pp.1975-1987
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    • 2005
  • An input time delay always exists in practical systems. Analysis of the delay phenomenon in a continuous-time domain is sophisticated. It is appropriate to obtain its corresponding discrete-time model for implementation via digital computers. In this paper a new scheme for the discretization of nonlinear systems using Taylor series expansion and the zero-order hold assumption is proposed. The mathematical structure of the new discretization method is analyzed. On the basis of this structure the sampled-data representation of nonlinear systems with time-delayed multi-input is presented. The delayed multi-input general equation has been derived. In particular, the effect of the time-discretization method on key properties of nonlinear control systems, such as equilibrium properties and asymptotic stability, is examined. Additionally, hybrid discretization schemes that result from a combination of the scaling and squaring technique (SST) with the Taylor series expansion are also proposed, especially under conditions of very low sampling rates. Practical issues associated with the selection of the method's parameters to meet CPU time and accuracy requirements, are examined as well. A performance of the proposed method is evaluated using a nonlinear system with time delay maneuvering an automobile.

축 대칭 지형 위를 전파하는 장파의 해석해 (Analytical Solution for Long Waves on Axis-Symmetric Topographies)

  • 정태화;이창훈;조용식;이진우
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권4B호
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    • pp.413-419
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    • 2008
  • 본 연구에서는, 바닥의 수심이 반경의 임의 차수의 제곱 꼴로 표현되는 다양한 형태의 축 대칭 지형 위를 통과하는 장파의 해석해를 유도하였다. 첫 번째 지형은 둔덕 위에 원기둥 모양의 섬이 있는 경우이며 두 번째는 원형의 섬이 있는 경우이다. 해를 구하기 위하여 변수 분리법, Taylor 급수전개법 및 Frobenius 급수법을 사용하였다. 유도된 해석해를 기존에 유도된 해석해와 비교를 하여 그 정확성을 검증 하였다. 또한, 입사파의 주기, 둔덕의 반지름 및 차수를 가지는 경우에 대하여 분석하였다.

부동소수점 기반의 포맷 컨버터를 이용한 효율적인 지수 함수 근사화 알고리즘의 FPGA 구현 (Implementation of Efficient Exponential Function Approximation Algorithm Using Format Converter Based on Floating Point Operation in FPGA)

  • 김정섭;정슬
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제15권11호
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    • pp.1137-1143
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    • 2009
  • This paper presents the FPGA implementation of efficient algorithms for approximating exponential function based on floating point format data. The Taylor-Maclaurin expansion as a conventional approximation method becomes inefficient since high order expansion is required for the large number to satisfy the approximation error. A format converter is designed to convert fixed data format to floating data format, and then the real number is separated into two fields, an integer field and an exponent field to separately perform mathematic operations. A new assembly command is designed and added to previously developed command set to refer the math table. To test the proposed algorithm, assembly program has been developed. The program is downloaded into the Altera DSP KIT W/STRATIX II EP2S180N Board. Performances of the proposed method are compared with those of the Taylor-Maclaurin expansion.