• 제목/요약/키워드: alternating direction implicit(ADI)

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컴퓨터 비젼을 이용한 컨테이너 자세 측정 (The Container Pose Measurement Using Computer Vision)

  • 주기세
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.702-707
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    • 2004
  • 본 논문은 CCD 카메라와 거리 센서를 사용하여 컨테이너의 자세 측정에 관하여 연구하였다. 특히 특징점을 추출하고 영상의 잡음을 줄이는 방법에 대하여 중점적으로 기술하였다. 가우시안 및 랜덤 노이즈를 제거하기 위하여 Euler-Lagrange 방정식을 소개하였으며 PDE(Partial Differential Equation)를 기초로 한 Euler-Lagrange 방정식을 풀기 위하여 ADI(Alternating Direction Implicit)방법을 적용하였다. 그리고 스프레더와 컨테이너의 특징점을 추출하기 위해서 기존의 황금 분할법과 이분 분할법을 이용한 방법은 지역적 최대 및 최소 값의 경우 정확한 해를 구할 수 없어서 k차 곡률 알고리즘을 이용하였다. 제안된 알고리즘은 영상의 전처리과정에서 잡음제거에 효과적이며 카메라와 거리센서를 이용한 제안 시스템은 기존시스템의 구조적 변경 없이 사용가능하기 때문에 비용이 저렴한 장점이 있다.

속도의 초기간 추정을 사용한 Navier-Stokes방정식 풀이 기법 (Solver for the Wavier-Stokes Equations by using Initial Guess Velocity)

  • 김영희;이성기
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제32권9호
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    • pp.445-456
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    • 2005
  • 본 논문은 물리적인 힘을 기반으로 유체의 흐름을 실시간으로 시뮬레이션하기 위하여 유체 의 흐름을 지배하는 Wavier-Stokes 방정식에 대한 빠르고 정확한 풀이 기법을 제안한다 본 논문에서는 Navier-Stokes 방정식에 있는 비선형 항의 속도에 대한 초기값을 Stokes 방정식의 해로써 추정한다. 주어진 비선형 미분방정식의 해에 근사하게 초기값을 추정함으로써 정확하고 안정적인 풀이 기법을 만들 수 있었다. 또한 유한차분법(finite difference method)의 암시적(implicit) 방법 중에서 방대한 계산량을 피할 수 있는 ADI(Alternating Direction Implicit) 방법을 사용함으로써 큰 시간 간격(time-step)에 대해서 시스템이 안정적이며 계산속도 또한 빠르다. 실험 결과들은 특히 연기, 구름과 같이 큰 레이놀드 수(Reynolds number)를 가지는 유체에 대해서 탁월한 성능을 보여주었다.

ALTERNATING DIRECTION IMPLICIT METHOD FOR TWO-DIMENSIONAL FOKKER-PLANCK EQUATION OF DENSE SPHERICAL STELLAR SYSTEMS

  • Shin, Ji-Hye;Kim, Sung-Soo
    • 천문학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.91-97
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    • 2007
  • The Fokker-Planck (FP) model is one of the commonly used methods for studies of the dynamical evolution of dense spherical stellar systems such as globular clusters and galactic nuclei. The FP model is numerically stable in most cases, but we find that it encounters numerical difficulties rather often when the effects of tidal shocks are included in two-dimensional (energy and angular momentum space) version of the FP model or when the initial condition is extreme (e.g., a very large cluster mass and a small cluster radius). To avoid such a problem, we have developed a new integration scheme for a two-dimensional FP equation by adopting an Alternating Direction Implicit (ADI) method given in the Douglas-Rachford split form. We find that our ADI method reduces the computing time by a factor of ${\sim}2$ compared to the fully implicit method, and resolves problems of numerical instability.

A partial proof of the convergence of the block-ADI preconditioner

  • Ma, Sang-Back
    • 대한수학회논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.495-501
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    • 1996
  • There is currently a regain of interest in ADI (Alternating Direction Implicit) method as a preconditioner for iterative Method for solving large sparse linear systems, because of its suitability for parallel computation. However the classical ADI is not applicable to FE(Finite Element) matrices. In this paper wer propose a Block-ADI method, which is applicable to Finite Element metrices. The new approach is a combination of classical ADI method and domain decompositi on. Also, we provide a partial proof of the convergence based on the results from the regular splittings, in case the discretization metrix is symmetric positive definite.

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Compact 2D ADI-FDTD를 이용한 도파관 구조의 분산특성 연구 (Dispersion Analysis of the Waveguide Structures by Using the Compact 2D ADI-FDTD)

  • 어수지;천정남;박현식;김형동
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제39권10호
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    • pp.38-45
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    • 2002
  • 본 논문에서는 기존의 Compact 2D FDTD(Finite-Difference Time-Domain)에 대한 고속 알고리즘으로써 시간간격 △t가 안정조건(Stability Condition)에 의해 제한받지 않는 Compact 2D ADI(Alternating Direction Implicit)-FDTD 차분식을 제안하였다. 또한 구현된 알고리즘의 정확성 및 효율성을 검증하기 위하여 내부가 공기로 채워져 있는 구형(Rectangular) 도파관과 차폐된 전송선로를 해석하였다. 본 논문의 결과는 기존의 Compact 2D FDTD의 결과 및 해석적인 해와 매우 잘 일치하며, 계산 소요시간도 기존의 Compact 2D FDTD에 비해 상당히 절약되었음을 확인하였다. 제안된 알고리즘은 도파관 구조의 분산 특성 연구에 있어 효율적인 고속화 기술로서 의미가 있다고 할 수 있다.

GPR 시스템 시뮬레이션을 위한 3차원 ADI-FDTD 기법의 적용 (Application of 3D ADI-FDTD Method for GPR System Simulation)

  • 전원석;여운식;윤승현;김형동
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2004년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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    • pp.131-134
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    • 2004
  • This paper has been studied a ADI-FDTD(Alternating Direction Implicit Finite Difference Time Domain ) algorithm using an alternating Direction time-stepping scheme for GPR( Ground-Penetrating Radar ) system simulation. We did the numerical formulations for three-dimensional ADI-FDTD algorithm and PML(Perfect Matched Layer), and made an simple experiment on a arbitrary cube with programed algorithms. And then we compared its computed results with those of conventional FDTD.

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An Alternating Implicit Block Overlapped FDTD (AIBO-FDTD) Method and Its Parallel Implementation

  • Pongpaibool, Pornanong;Kamo, Atsushi;Watanabe, Takayuki;Asai, Hideki
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 ITC-CSCC -1
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    • pp.137-140
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    • 2002
  • In this paper, a new algorithm for two-dimensional (2-D) finite-difference time-domain (FDTD) method is presented. By this new method, the maximum time step size can be increased over the Courant-Friedrich-Levy (CFL) condition restraint. This new algorithm is adapted from an Alternating-Direction Implicit FDTD (ADI-FDTD) method. However, unlike the ADI-FDTD algorithm. the alternation is performed with respect to the blocks of fields rather than with respect to each respective coordinate direction. Moreover. this method can be efficiently simulated with parallel computation. and it is more efficient than the conventional FDTD method in terms of CPU time. Numerical formulations are shown and simulation results are presented to demonstrate the effectiveness and efficiency of our proposed method.

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Numerical Investigation of an Unconditionally Stable Compact 2D FDTD Based on the Alternating-Direction Implicit Scheme

  • Saehoon Ju;Jeongnam Cheon;Kim, Hyung-Hoon;Kim, Hyeongdong
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제3권1호
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    • pp.39-44
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    • 2003
  • An unconditionally stable compact 2D Alternating-Direction Implicit (ADI) FDTD method for calculating dispersion characteristics of waveguide structures is proposed. The numerical stability and numerical dispersion relation of the proposed method are also presented and discussed. Numerical wavelengths for the dominant and higher order modes in a hollow waveguide are obtained from numerical simulations and compared with those from the analytical dispersion relation. The numerical results show that the proposed scheme has the potential to successfully analyze a class of waveguides having locally fine geometry with reduced numerical costs.

A Three-Dimensional Locally One-Dimensional Multiresolution Time-Domain Method Using Daubechies Scaling Function

  • Ryu, Jae-Jong;Lee, Wu-Seong;Kim, Ha-Chul;Choi, Hyun-Chul
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제9권4호
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    • pp.211-217
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    • 2009
  • A three-dimensional locally one-dimensional multiresolution time-domain(LOD-MRTD) method is introduced and unconditional stability is proved analytically. The updating formulations have fewer terms on the right-hand side than those of an alternating direction implicit MRTD(ADI-MRTD). The validation of the method is presented using the resonance frequency problem of an empty cavity. The reduction of the numerical dispersion technique is also combined with the proposed method. The numerical examples show that the combined method can improve the accuracy significantly.

2-D ADI-FDTD의 수치적 분산특성에 관한 연구 (Numerical Dispersion Relation for the 2-D ADI-FDTD Method)

  • 주세훈;김형동
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제40권5호
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    • pp.181-186
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    • 2003
  • 본 논문에서는 관심주파수의 파장에 비하여 매우 섬세한 구조의 해석에 있어서 기존의 FDTD보다 효율적인 해석이 가능한 ADI-FDTD의 분산오차에 대하여 연구하였다. 2-D ADI-FDTD에 적합한 분산식을 제안하였으며 기존의 분산식들과 비교하였다. 수치적인 해석을 통하여 제안된 2-D ADI-FDTD 분산식이 수치결과와 일치함을 확인하였다.