The waveform inversion for isotropic media has ever been studied since the 1980s, but there has been few studies for anisotropic media. We present a seismic waveform inversion algorithm for 2-D heterogeneous transversely isotropic structures. A cell-based finite difference algorithm for anisotropic media in time domain is adopted. The steepest descent during the non-linear iterative inversion approach is obtained by backpropagating residual errors using a reverse time migration technique. For scaling the gradient of a misfit function, we use the pseudo Hessian matrix which is assumed to neglect the zero-lag auto-correlation terms of impulse responses in the approximate Hessian matrix of the Gauss-Newton method. We demonstrate the use of these waveform inversion algorithm by applying them to a two layer model and the anisotropic Marmousi model data. With numerical examples, we show that it's difficult to converge to the true model when we assumed that anisotropic media are isotropic. Therefore, it is expected that our waveform inversion algorithm for anisotropic media is adequate to interpret real seismic exploration data.
Based on stem analysis as well as branch analysis data of each tree from 8 plots of circle clear-cutting and 1 biomass plot in Changbai Mountain area, located in Northeast of China, the effective crown form of Changbai larch(Larix olgensis H.) plantation were studied by using the approach of crown curve. The results indicated that the cross-section forms of effective crown were stable and showed approximate circle for different tree size. Because the effective crown was on upper position of the canopy and its form reflects crown architecture under non-competition condition, the architecture is mainly affected by species hereditary feature. Therefore, for the specified species the effective crown form was thought to be relatively stable. The effective crown form of tree was neither related to the tree size within stand nor to the stand condition for different stand. The total effective crown curve of larch plantation could be characterized by using mean effective crown taper.
Due to the long tectonic history and the very complex geologic formations in Korea, the anisotropic characteristics of subsurface material may often change very greatly and locally. The algorithms commonly used, however, may not give sufficiently precise computational results of traveltime data particularly for the complex and strong anisotropic model, since they are based on the two-dimensional (2D) earth and/or weak anisotropy assumptions. This study is intended to develope a three-dimensional (3D) modeling algorithm to precisely calculate the first arrival time in the complex anisotropic media. Considering the complex geology of Korea, we assume 3D TTI (tilted transversely isotropy) medium having the arbitrary symmetry axis. The algorithm includes the 2D non-linear interpolation scheme to calculate the traveltimes inside the grid and the 3D traveltime mapping to fill the 3D model with first arrival times. The weak anisotropy assumption, moreover, can be overcome through devising a numerical approach of the steepest descent method in the calculation of minimum traveltime, instead of using approximate solution. The performance of the algorithm developed in this study is demonstrated by the comparison of the analytic and numerical solutions for the homogeneous anisotropic earth as well as through the numerical experiment for the two layer model whose anisotropic properties are greatly different each other. We expect that the developed modeling algorithm can be used in the development of processing and inversion schemes of seismic data acquired in strongly anisotropic environment, such as migration, velocity analysis, cross-well tomography and so on.
Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
/
v.13
no.1
/
pp.17-26
/
2009
The capacity spectrum method (CSM), which is known to be an approximate technique for assessing the seismic capacity of an existing structure, was originally proposed for simple building structures that could be modeled as single-degree-of-freedom (SDOF) systems. More recently, however, CSM has increasingly been adopted for assessing most bridge structures, as it has many practical advantages. Some studies on this topic are now being performed, and a few results of these have been presented as ground-breaking research. However, studies have until now been limited to symmetrical straight bridges only. This study evaluates the practical applicability of CSM to the evaluation of irregular curved bridges. For this purpose, the seismic capacities of 3-span prestressed concrete bridges with different subtended angles subjected to some recorded earthquakes are compared with a more refined approach based on nonlinear time history analysis. The results of the study show that when used for curved bridges, CSM induces higher inelastic displacement responses than the actual values, and that the gap between the two becomes larger as the subtended angle increases.
The k nearest neighbor (k-NN) graph construction is an important operation with many web-related applications, including collaborative filtering, similarity search, and many others in data mining and machine learning. Despite its many elegant properties, the brute force k-NN graph construction method has a computational complexity of $O(n^2)$, which is prohibitive for large scale data sets. Thus, (Key, Value)-based distributed framework, MapReduce, is gaining increasingly widespread use in Locality Sensitive Hashing which is efficient for high-dimension and sparse data. Based on the two-stage strategy, we engage the locality sensitive hashing technique to divide users into small subsets, and then calculate similarity between pairs in the small subsets using a brute force method on MapReduce. Specifically, generating a candidate group stage is important since brute-force calculation is performed in the following step. However, existing methods do not prevent large candidate groups. In this paper, we proposed an efficient algorithm for approximate k-NN graph construction by regrouping candidate groups. Experimental results show that our approach is more effective than existing methods in terms of graph accuracy and scan rate.
Kim, Hyun-Tae;Zhang, Gui-Ping;Kim, Hyoung-Jin;Joo, Young-Hoon;Ra, In-Ho
Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
/
v.16
no.6
/
pp.683-690
/
2006
Reducing power consumption to extend network lifetime is one of the most important challenges in designing wireless sensor networks. One promising approach to conserving system energy is to keep only a minimal number of sensors active and put others into low-powered sleep mode, while the active sensors can maintain a connected covet set for the target area. The problem of computing such minimum working sensor set is NP-hard. In this paper, a centralized Voronoi tessellation (CVT) based approximate algorithm is proposed to construct the near optimal cover set. When sensor's communication radius is at least twice of its sensing radius, the covet set is connected at the same time; In case of sensor's communication radius is smaller than twice of its sensing radius, a connection scheme is proposed to calculate the assistant nodes needed for constructing the connectivity of the cover set. Finally, the performance of the proposed algorithm is evaluated through theoretical analysis and extensive numerical experiments. Experimental results show that the proposed algorithm outperforms the greedy algorithm in terms of the runtime and the size of the constructed connected cover set.
Life table-related studies in insect ecology have been an interesting topic for insect researchers. Two calculation methods are commonly applied to estimate the intrinsic rate of natural increase (rm) in the life table statistics. The first method is to estimate an approximate rm by dividing the natural logarithm of the net reproductive rate (R0) by mean generation time (T) (namely mean generation time-based method). Another approach is to apply the Lotka-Euler equation derived from the population growth equation of Lotka-Volterra to estimate accurate rm using the maximum likelihood method (Lotka-Euler equation-based method). In the latter case, there is a difference in the estimated rm value when the initial age class of the target cohort was set to "0" or "1", which confused the application. In this short review, a brief history of the calculation process of the life table was reviewed. It was again confirmed in the Lotka-Euler equation-based method that the form of $\sum\limits_{x=1}^{w}e^{-rx}l_xm_x=1$ should be applied to estimate rm when the first age class was set to zero, while the form of $\sum\limits_{x=0}^{w}e^{-r(x+1)}l_xm_x=1$ when set to one.
Nguyen, Van Giang;Nguyen, Van Linh;Jung, Sungho;An, Hyunuk;Lee, Giha
Journal of Korea Water Resources Association
/
v.56
no.12
/
pp.939-953
/
2023
Shallow water equations (SWE) serve as fundamental equations governing the movement of the water. Traditional numerical approaches for solving these equations generally face various challenges, such as sensitivity to mesh generation, and numerical oscillation, or become more computationally unstable around shock and discontinuities regions. In this study, we present a novel approach that leverages the power of physics-informed neural networks (PINNs) to approximate the solution of the SWE. PINNs integrate physical law directly into the neural network architecture, enabling the accurate approximation of solutions to the SWE. We provide a comprehensive methodology for formulating the SWE within the PINNs framework, encompassing network architecture, training strategy, and data generation techniques. Through the results obtained from experiments, we found that PINNs could be an accurate output solution of SWE when its results were compared with the analytical method. In addition, PINNs also present better performance over the Artificial Neural Network. This study highlights the transformative potential of PINNs in revolutionizing water resources research, offering a new paradigm for accurate and efficient solutions to the SVE.
Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
/
v.37
no.1
/
pp.49-56
/
2024
An automated dynamic structural analysis module stands as a crucial element within a structural integrated mitigation system. This module must deliver prompt real-time responses to enable timely actions, such as evacuation or warnings, in response to the severity posed by the structural system. The finite element method, a widely adopted approximate structural analysis approach globally, owes its popularity in part to its user-friendly nature. However, the computational efficiency and accuracy of results depend on the user-provided finite element mesh, with the number of elements and their quality playing pivotal roles. This paper introduces a computationally efficient adaptive mesh generation scheme that optimally combines the h-method of node movement and the r-method of element division for mesh refinement. Adaptive mesh generation schemes automatically create finite element meshes, and in this case, representative strain values for a given mesh are employed for error estimates. When applied to dynamic problems analyzed in the time domain, meshes need to be modified at each time step, considering a few hundred or thousand steps. The algorithm's specifics are demonstrated through a standard cantilever beam example subjected to a concentrated load at the free end. Additionally, a portal frame example showcases the generation of various robust meshes. These examples illustrate the adaptive algorithm's capability to produce robust meshes, ensuring reasonable accuracy and efficient computing time. Moreover, the study highlights the potential for the scheme's effective application in complex structural dynamic problems, such as those subjected to seismic or erratic wind loads. It also emphasizes its suitability for general nonlinear analysis problems, establishing the versatility and reliability of the proposed adaptive mesh generation scheme.
The determination of seismic velocities in refractors for near-surface seismic refraction investigations is an ill-posed problem. Small variations in the computed time parameters can result in quite large lateral variations in the derived velocities, which are often artefacts of the inversion algorithms. Such artefacts are usually not recognized or corrected with forward modelling. Therefore, if detailed refractor models are sought with model based inversion, then detailed starting models are required. The usual source of artefacts in seismic velocities is irregular refractors. Under most circumstances, the variable migration of the generalized reciprocal method (GRM) is able to accommodate irregular interfaces and generate detailed starting models of the refractor. However, where the very-near-surface environment of the Earth is also irregular, the efficacy of the GRM is reduced, and weathering corrections can be necessary. Standard methods for correcting for surface irregularities are usually not practical where the very-near-surface irregularities are of limited lateral extent. In such circumstances, the GRM smoothing statics method (SSM) is a simple and robust approach, which can facilitate more-accurate estimates of refractor velocities. The GRM SSM generates a smoothing 'statics' correction by subtracting an average of the time-depths computed with a range of XY values from the time-depths computed with a zero XY value (where the XY value is the separation between the receivers used to compute the time-depth). The time-depths to the deeper target refractors do not vary greatly with varying XY values, and therefore an average is much the same as the optimum value. However, the time-depths for the very-near-surface irregularities migrate laterally with increasing XY values and they are substantially reduced with the averaging process. As a result, the time-depth profile averaged over a range of XY values is effectively corrected for the near-surface irregularities. In addition, the time-depths computed with a Bero XY value are the sum of both the near-surface effects and the time-depths to the target refractor. Therefore, their subtraction generates an approximate 'statics' correction, which in turn, is subtracted from the traveltimes The GRM SSM is essentially a smoothing procedure, rather than a deterministic weathering correction approach, and it is most effective with near-surface irregularities of quite limited lateral extent. Model and case studies demonstrate that the GRM SSM substantially improves the reliability in determining detailed seismic velocities in irregular refractors.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.