• Bulletin of the Korean Chemical Society
• /
• 제33권3호
• /
• pp.933-940
• /
• 2012

Recently, it has been shown that quantum coherence appears in energy transfers of various photosynthetic lightharvesting complexes at from cryogenic to even room temperatures. Because the photosynthetic systems are inherently complex, these findings have subsequently interested many researchers in the field of both experiment and theory. From the theoretical part, simplified dynamics or semiclassical approaches have been widely used. In these approaches, the quantum-classical Liouville equation (QCLE) is the fundamental starting point. Toward the semiclassical scheme, approximations are needed to simplify the equations of motion of various degrees of freedom. Here, we have adopted the Poisson bracket mapping equation (PBME) as an approximate form of QCLE and applied it to find the time evolution of the excitation in a photosynthetic complex from marine algae. The benefit of using PBME is its similarity to conventional Hamiltonian dynamics. Through this, we confirmed the coherent population transfer behaviors in short time domain as previously reported with a more accurate but more time-consuming iterative linearized density matrix approach. However, we find that the site populations do not behave according to the Boltzmann law in the long time limit. We also test the effect of adding spurious high frequency vibrations to the spectral density of the bath, and find that their existence does not alter the dynamics to any significant extent as long as the associated reorganization energy is changed not too drastically. This suggests that adopting classical trajectory based ensembles in semiclassical simulations should not influence the coherence dynamics in any practical manner, even though the classical trajectories often yield spurious high frequency vibrational features in the spectral density.

• 한국융합학회논문지
• /
• 제11권4호
• /
• pp.11-16
• /
• 2020

해양 오염사고를 대비한 계획으로, 최적화된 배치안들을 수집하여 분석하는 연구가 필수적이지만, 해양 오염사고 대응을 위한 최적을 배치안을 다양화하고 분석한 연구는 아직 선행되지 않았다. 이러한 필요성에 따라, 우리는 방제자원 배치 최적화를 위한 유전알고리즘을 고안하고 이를 통해 최적의 방제 자원 배치안을 10,000 개 도출하였다. k-평균 알고리즘으로 군집화한 결과, 예상 최대 유출지역인 여수, 대산, 울산에 대하여 두 개의 군집으로 확연히 구분되었다. 우리는 이러한 군집을 새몬 맵핑을 통해 이차원으로 사영하여 배치안의 분포도를 분석하였고, 군집에 포함되는 배치안들이 그렇지 않은 배치안보다 시뮬레이션의 결과가 우수함을 확인했다. 향후, 본 연구를 기반으로 성능이 우수한 근사모델을 구현하는 것이 가능할 것으로 보인다.

• Journal of Power Electronics
• /
• 제17권5호
• /
• pp.1298-1307
• /
• 2017

The constant on-time current-mode controlled (COT-CMC) switching dc-dc converter is stable, with no subharmonic oscillation in its current loop when a voltage ripple in its outer voltage loop is ignored. However, when its output capacitance is small or its feedback gain is high, subharmonic oscillation may occur in a COT-CMC buck converter with a proportional-integral (PI) compensator. To investigate the subharmonic instability of COT-CMC buck converters with a PI compensator, an accurate reduced-order asynchronous-switching map model of a COT-CMC buck converter with a PI compensator is established. Based on this, the instability behaviors caused by output capacitance and feedback gain are investigated. Furthermore, an approximate instability condition is obtained and design-oriented stability boundaries in different circuit parameter spaces are yielded. The analysis results show that the instability of COT-CMC buck converters with a PI compensator is mainly affected by the output capacitance, output capacitor equivalent series resistance (ESR), feedback gain, current-sensing gain and constant on-time. The study results of this paper are helpful for the circuit parameter design of COT-CMC switching dc-dc converters. Experimental results are provided to verify the analysis results.

• 한국CDE학회논문집
• /
• 제20권4호
• /
• pp.431-442
• /
• 2015

Currently, a BIM-based quantity takeoff (QTO) system is mainly focused on architectural projects. To perform this, diverse quantity takeoff methods such as an object-based automatic quantity takeoff, manual quantity and base functions of calculation have widely been utilizing. However, since BIM library for road projects includes structural elements associated with alignment, it is necessary to establish cost estimation system interlocked with historical cost using 3D library by each unit length. Accordingly, the aim of this study is to develop cost estimation model with using a historical cost approach so that it can be utilized in construction planning based on the BIM library for road projects. For this, based on the BIM library for road, the standardized quantity is estimated, and a process for calculating historical cost and a verification model with a 5D simulation was developed by mapping a WBS code with each BIM library object. This can be applied during the approximate cost estimation process in a project planning and an initial design phase for road projects. Besides, it is expected that these results will be utilized in constructing an optimal historical cost estimation process for project libraries.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제13권5호
• /
• pp.2299-2318
• /
• 2019

Location-aware networks are of great importance for both civil lives and military applications. Methods based on line-of-sight (LOS) measurements suffer sever performance loss in harsh environments such as indoor scenarios, where sensors can receive both LOS and non-line-of-sight (NLOS) measurements. In this paper, we propose a data association (DA) process based on the expectation maximization (EM) algorithm, which enables us to exploit multipath components (MPCs). By setting the mapping relationship between the measurements and scatters as a latent variable, coefficients of the Gaussian mixture model are estimated. Moreover, considering the misalignment of sensor position, we propose a space-alternating generalized expectation maximization (SAGE)-based algorithms to jointly update the target localization and sensor position information. A two dimensional (2-D) circularly symmetric Gaussian distribution is employed to approximate the probability density function of the sensor's position uncertainty via the minimization of the Kullback-Leibler divergence (KLD), which enables us to calculate the expectation step with low computational complexity. Moreover, a distributed implementation is derived based on the average consensus method to improve the scalability of the proposed algorithm. Simulation results demonstrate that the proposed centralized and distributed algorithms can perform close to the Monte Carlo-based method with much lower communication overhead and computational complexity.

• Communications for Statistical Applications and Methods
• /
• 제29권1호
• /
• pp.65-83
• /
• 2022

Although various statistical methods have been developed to map time-dependent genetic factors, most identified genetic variants can explain only a small portion of the estimated genetic variation in longitudinal traits. Gene-gene and gene-time/environment interactions are known to be important putative sources of the missing heritability. However, mapping epistatic gene-gene interactions is extremely difficult due to the very large parameter spaces for models containing such interactions. In this paper, we develop a Gaussian process (GP) based nonparametric Bayesian variable selection method for longitudinal data. It maps multiple genetic markers without restricting to pairwise interactions. Rather than modeling each main and interaction term explicitly, the GP model measures the importance of each marker, regardless of whether it is mostly due to a main effect or some interaction effect(s), via an unspecified function. To improve the flexibility of the GP model, we propose a novel grid-based method for the within-subject dependence structure. The proposed method can accurately approximate complex covariance structures. The dimension of the covariance matrix depends only on the number of fixed grid points although each subject may have different numbers of measurements at different time points. The deviance information criterion (DIC) and the Bayesian predictive information criterion (BPIC) are proposed for selecting an optimal number of grid points. To efficiently draw posterior samples, we combine a hybrid Monte Carlo method with a partially collapsed Gibbs (PCG) sampler. We apply the proposed GP model to a mouse dataset on age-related body weight.

• 농업과학연구
• /
• 제50권3호
• /
• pp.357-364
• /
• 2023

In this study, we propose a ripe tomato bunch localization method based on convolutional neural networks, to be applied in robotic harvesting systems. Tomato images were obtained from a smart greenhouse at the Rural Development Administration (RDA). The sample images for training were extracted based on tomato maturity and resized to 128 × 128 pixels for use in the classification model. The model was constructed based on four-layer convolutional neural networks, and the classes were determined based on stage of maturity, using a Softmax classifier. The localization of the ripe tomato bunch region was indicated on a class activation map. The class activation map could show the approximate location of the tomato bunch but tends to present a local part or a large part of the ripe tomato bunch region, which could lead to poor performance. Therefore, we suggest a recursive method to improve the performance of the model. The classification results indicated that the accuracy, precision, recall, and F1-score were 0.98, 0.87, 0.98, and 0.92, respectively. The localization performance was 0.52, estimated by the Intersection over Union (IoU), and through input recursion, the IoU was improved by 13%. Based on the results, the proposed localization of the ripe tomato bunch area can be incorporated in robotic harvesting systems to establish the optimal harvesting paths.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제9권3호
• /
• pp.241-249
• /
• 2006

한국의 지질 환경은 암석 분포가 매우 다양하고 복잡한 구조 활동의 영향을 받아 지하매질의 이방성 특성이 국부적으로 심하게 변화한다. 기존의 이방성 주시 모델링의 경우 지질 모델을 2차원으로 단순화시킴으로써 이러한 복잡한 지질 환경을 제대로 고려할 수 없었다. 또한 약 이방성 가정을 사용하여 실제로 나타날 수 있는 지하 매질의 심각한 이방성 영향을 주시 모델링에서 고려할 수 없었다. 이에 이 연구에서는 보다 실제적이고 복잡한 3차원 횡등방성 매질(transversely isotropic media)에서 q-P파의 초동 주시 양상을 모사할 수 있는 주시 모델링 알고리듬을 개발하였다. 이 알고리듬에서는 2차원 비선형 주시 내삽(2D nonlinear traveltime interpolation) 기법과 주시의 3차원 격자 채움법(mapping)을 이용한 직접 전파법(direct calculation)을 통해 급격한 물성의 변화에도 주시 계산이 가능하도록 하였다. 또한, 최소 주시 계산과정에서 수치 미분을 통한 최대 경사법(steepest descent method)을 사용하여 약 이방성 가정을 극복하였다. 개발된 알고리듬은 해석해와 비교하여 그 타당성을 검증하였고 3차원 2층구조에 대한 주시 계산을 수행하여 물성이 급격히 변화하는 모델에 대해서도 안정적으로 주시 계산이 이루어짐을 확인하였다. 이 연구에서 개발한 3차원 주시 모델링 알고리듬은 향후 구조보정이나 토모그래피 알고리듬 개발에 사용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국방재학회 논문집
• /
• 제11권3호
• /
• pp.29-35
• /
• 2011

본 연구는 A1B 기후변화 시나리오를 고려하여 지역별 확률강우량을 산정하고 관측소별 기존 관측자료의 특성을 고려한 적정 방법을 제안하였다. 이를 위하여 우리나라 주요 지점 강우관측소를 연구 대상지점으로 선정하여 선정된 주요 지점 관측소에 대해 24시간 연최대강우량 평균값과 매개변수의 관계를 분석하여 2100년의 빈도별 확률강우량을 산정하였다. 2100년 빈도별 확률강우량은 기상청 실측강우량 자료를 활용하여 산정하는 방법, 확률분포의 매개변수는 실측 강우자료를 활용하고, 2100년까지의 강우자료는 A1B 시나리오를 활용하는 방법, A1B 시나리오를 활용하여 확률강우량을 산정하는 3가지 방법을 적용하였다. A1B 시나리오에 의한 강우 예측값은 실측값 보다 과소 추정되어 이를 활용하는 경우에는 보정이 필요하며, 분위 사상법을 적용하여 보정한 결과 모든 관측소에서 약 2.3~3.0배의 강우량이 평균적으로 상향조정 되었다. 실측강우 자료만으로 산정한 확률 강우량의 경우, 강우량이 지속적으로 증가하여 과대 산정되어 증가하는 경향이 강하며, A1B 시나리오 자료를 활용하여 산정한 확률강우량의 경우 대체적으로 기존 관측자료의 증감율과 유사하게 산정되기는 하지만 지역적 특성을 정확히 반영하지 못하는 경우가 다소 발생하였다. 각 지점별로 24시간 연 최대 강우량 평균 증가율과 방법별로 산정된 확률강우량의 증가율을 비교하여 기후변화를 고려한 관측지점별 확률강우량 산정 방법을 선정하였다.

• 한국수자원학회논문집
• /
• 제55권1호
• /
• pp.71-84
• /
• 2022

본 연구의 목적은 간단한 입력자료로 정확한 홍수해석을 수행할 수 있는 2차원 침수모형을 개발하는데 있다. 현재 침수예상도 작성을 위해 사용되는 2차원 침수해석 모형들은 복잡한 입력자료 및 격자 생성 도구를 필요로 한다. 이는 때때로 침수 모델링을 위해 많은 시간과 노력이 요구되며, 상황에 따라서는 입력자료의 구축에 어려움이 있을 수도 있다. 이러한 단점들을 보완하기 위해, 본 연구에서는 정확한 지형자료를 간단한 입력자료로 반영하여, 정확하고 신속한 침수해석을 도출할 수 있는 그리드 기반 모형을 개발하였다. 기존의 2×2 Sub-grid 모형을 5×5 Sub-grid까지 확장하여 계산의 효율성을 개선하였다. 모형의 정확성 및 적용성을 검토하기 위해, 태풍 루사로 인해 내수침수와 외수범람이 동시에 발생한 감천유역에 적용하였다. 사용자의 선택에 따른 효율적인 홍수분석을 위해, 격자 크기와 Sub-grid 개수에 따른 홍수파 전파양상, 침수해석의 정확성, 모형의 수행시간을 조사하였다. 개발된 모형은 정확한 침수해석 결과를 보여주는 침수예상도에서부터 대략적인 침수여부만을 보여주는 홍수위험도까지 다양한 상황에 맞는 침수해석 결과를 제시할 수 있으며, 재해지도 작성에도 활용성이 높을 것으로 기대된다.