• 제목/요약/키워드: automatic differentiation

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심방성 부정맥 진단 알고리즘에 관한 연구 (A Study of the Atrial Arrhythmia Diagnosis Algorithm)

  • 황선철
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.17-24
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    • 1989
  • This papaer presents a new algorithm for the P-wave detection in the ECG signal. Digital differentiation method (7-point derivative) is used for detecting P-waves exactly. This algorithm can detect various parameters of PR, PP, RR interval, which are important to diagnosis AV blocks and WPW syndrome. Especially, this algorithm can detect P-waves very efficiently not only in well-preprocessed waves but in pccr waves with noise and artifact. And it enables to develope more reliable automatic diagnosis algorithm.

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Shapes of Vowel F0 Contours Influenced by Preceding Obstruents of Different Types - Automatic Analyses Using Tilt Parameters-

  • Jang, Tae-Yeoub
    • 음성과학
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    • 제11권1호
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    • pp.105-116
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    • 2004
  • The fundamental frequency of a vowel is known to be affected by the identity of the preceding consonant. The general agreement is that strong consonants trigger higher F0 than weak consonants. However, there has been a disagreement on the shape of this segmentally affected F0 contours. Some studies report that shapes of contours are differentiated based on the consonant type, but others regard this observation as misleading. This research attempts to resolve this controversy by investigating shapes and slopes of F0 contours of Korean word level speech data produced by four male speakers. Instead of entirely relying on traditional human intuition and judgment, I employed an automatic F0 contour analysis technique known as tilt parameterisation (Taylor 2000). After necessary manipulation of an F0 contour of each data token, various parameters are collapsed into a single tilt value which directly indicates the shape of the contour. The result, in terms of statistical inference, shows that it is not viable to conclude that the type of consonant is significantly related to the shape of F0 contour. A supplementary measurement is also made to see if the slope of each contour bears meaningful information. Unlike shapes themselves, slopes are suspected to be practically more practical for consonantal differentiation, although confirmation is required through further refined experiments.

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강바닥판교의 개선된 다단계 최적설계 알고리즘 (An Improved Multi-level Optimization Algorithm for Orthotropic Steel Deck Bridges)

  • 조효남;이광민;최영민;김정호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제16권3호
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    • pp.237-250
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    • 2003
  • 강바닥판교는 수 천개의 부재가 연결된 복잡한 구조물이기 때문에 설계와 해석이 난해하다는 단점을 가지고 있어 구조특성에 적합한 효율적인 최적화 알고리즘을 개발하는 것은 실용적인 최적화이론의 활용차원에서 매우 중요하다고 할 수 있다. 이에 본 연구에서는 강바닥판교의 최적설RP를 효과적으로 수행하기 위한 개선된 다단계 최적설계 알고리즘을 제안하였다. 강바닥판교의 구조적인 특성을 반영하면서 전체 시스템을 주형과 강바닥판으로 나누기 위해 다단계 최적설계 방법 중에 하나인 등위법 (Coordination Method)을 사용하였고, 효율적인 최적설계를 위한 처짐제약조건 소거기법, 구조해석의 효율성을 높이기 위한 자동미분기법이 사용되었으며, 활하중에 의한 응력은 기존연구에서 제안된 응력재해석 기법을 사용하였다. 강바닥판은 폐단면리브의 형식과 같은 이산형 설계변수와 바닥판의 두께 가로보의 치수와 같은 연속형 설계변수가 혼합되어 있는 형태로 구성되어 있다. 이에 본 연구에서는 강 바닥판의 최적화를 위해 수정된 유전자 알고리즘을 사용하였다. 수치예제를 사용하여 제안된 알고리즘의 효율성과 수렴성을 입증하였다.

스마트 LED 가로등을 위한 고속 전력선 통신 기반 자동제어 시스템 (High Speed PLC-based Automatic Control System for a Smart LED Streetlight)

  • 김영숙;인치호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제14권5호
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    • pp.95-102
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    • 2014
  • 본 논문에서는 스마트 LED 가로등을 위한 고속 전력선 통신 기반 자동제어 시스템을 제안한다. 제안된 자동제어 시스템은 고속 전력선 통신망을 이용하여 고속 통신 주파수 대역과 가로등 안정기 특성 분석 및 실시간 원격 제어가 가능하도록 전력선 모뎀부와 모니터링부, 가로등 제어부로 구성하였고, KS 도로조명기준의 조명등급 조건에 만족하도록 설계하였다. 제안된 자동제어 시스템은 기존 가로등 시스템의 비교 결과를 통해 PC를 사용하여 소비 전력을 쉽게 모니터링 하였다. 그 결과, LED 가로등 상태 검사 및 원격 제어를 통해 합리적 소비 전력의 유도에 의해 실시간 모니터링 및 관리를 위한 효율적인 운영의 가능성을 확인 하였다. 또한, 전력요금 절감 및 에너지 효율화, 가로등의 차별화/고급화에 대한 기대효과 향상을 증명하였다.

Automatic $St{\ddot{o}}ckigt$ Sizing Test Using Hue Value Variation of a Droplet

  • Kim, Jae-Ok;Kim, Chul-Hwan;Lee, Young-Min;Kim, Gyeong-Yun;Shin, Tae-Gi;Park, Chong-Yawl
    • 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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    • 한국펄프종이공학회 2006년도 PAN PACIFIC CONFERENCE vol.2
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    • pp.227-230
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    • 2006
  • The $St{\ddot{o}}ckigt$ sizing test of the most-commonly used sizing tests is easily influenced by the individual testers' bias in recognizing red coloration. Therefore the test had to be modified to improve its reliability and reproducibility by automated recognition of a coloration procedure during testing. In order to achieve this, all measured variables occurring during the $St{\ddot{o}}ckigt$ test was first be analyzed and then reflected in the new automatic system. Secondly, the most important principle applied was to transform the RGB values of the droplet image to hue (H), saturation (S) and value (V) respectively. This is because RGB cannot be used as a color standard, owing to RGB's peculiarity of being seriously affected by the observer's point of view. Therefore, the droplet color had to be separated into three distinct factors, namely the HSV values, in order to allow linear analysis of the droplet color. When the average values of the vectors calculated during color variation from yellow to brown were plotted against time, it was possible to determine the vector value of hue, the most sensitive factor among HSV, at the specific time by differentiation of a function when it exceeds the critical point. Then, the specific time consumed up to the critical point was regarded as the $St{\ddot{o}}ckigt$ sizing degree. The conventional method took more time to recognize an ending point of coloration than the automatic method, and in addition the error ranges of the conventional sizing degrees on the specific addition points of AKD were wider than those of the automatic method.

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온도와 일장의 자동조절에 의한 딸기의 화아분화와 생육특성 (Flower Bud Differentiation and Growth Characteristics of Strawberry through Automatic Control of Temperature and Day Length)

  • 김운섭;김태일;최재현;서관석;원승호;윤화모
    • 원예과학기술지
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    • 제17권3호
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    • pp.325-328
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    • 1999
  • 본 실험은 딸기의 촉성재배에서 일반적으로 사용되고 있는 수동식 야냉육묘시설의 온도와 일장조절이 어려운 단점을 보완하고자 온도와 일장이 자동조절 되는 자동화 시설 내에서 육묘하였을 때 화아분화의 진행정도와 묘소질의 변화, 정식후 수량에 미치는 영향을 구명하고자 수행하였다. 자동화 야냉처리는 수동식처리와 마찬가지로 20일간의 처리에 의해 화아분화 유기가 가능하였다. 처리 14일째에는 화아분화 초기단계로 진행되었으며 20일째에는 분화기까지 진행되었다. 자동화 야냉처리 동안 묘소질은 수동식 육묘장보다 중, 하단에서는 약간 도장하여 관부가 가늘어지는 경향을 보였으며 엽록소 함량의 증가와 증산량의 감소가 있었다. 그러나 화아분화 처리된 묘의 정식후 생육은 처리간에 큰 차이가 없었다. 조기수량이나 품질면에서도 수동식 야냉육묘 방법과 차이가 없어 온도와 일장의 자동조절 자동화 시설내에서 촉성재배 딸기육묘가 가능하였다.

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설계민감도 해석에서 역전파 방법을 사용한 응력제한조건 위상최적설계 (Stress Constraint Topology Optimization using Backpropagation Method in Design Sensitivity Analysis)

  • 김민근;김석찬;김재승;이재경;이근호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제35권6호
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    • pp.367-374
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    • 2022
  • 본 논문에서는 역전파 방법 기반 자동미분법을 이용하여 설계민감도를 구하고 이를 응력제한조건을 고려한 위상최적설계에 적용하였다. 응력제한조건이 있는 위상최적화문제는 특이점(singularity)과 응력의 국부성(local nature of stress constraint)문제, 그리고 설계 변수에 대한 비선형성의 문제를 포함하고 최적해를 얻기가 매우 힘들다. 특이점 문제를 해결하기 위해서 응력 완화(stress relaxation) 기법을 사용하였고, 응력의 국부성을 해결하기 위해 p-norm을 이용한 전역 응력치를 제한조건에 사용하였다. 설계 변수에 대한 비선 형성을 극복하기 위해 해석적인 방법으로 정확한 설계민감도를 구하는 것이 중요하다. 위상최적설계에서 기존에는 보조변수방법 (adjoint variable method)을 사용하여 빠르고 정확한 설계민감도를 구했지만, 설계민감도를 해석적으로 구해야 하고, 보조평형방정식을 추가로 풀어야 하는 어려움이 있다. 이를 해결하기 위해서 인공신경망에서 최적 가중치(weights)와 편차(biases)를 구할 때 쓰이는 역전파 기법을 이용하여 설계민감도를 구하고 이를 응력제한조건을 고려한 위상최적설계에 적용하였다. 역전파 기법은 자동미분에 쓰이는 기법으로 목적함수나 제한조건에 대한 설계민감도를 별도의 수식유도 없이 간단하게 구할 수 있는 장점이 있다. 또한, 미분값을 구하는 역전파의 과정이 보조평형방정식을 푸는 것보다 계산시간이 빠르고 해석적 방법으로 구한 설계민감도와 같은 정확도를 보여준다.

지진하중을 받는 다층 뼈대구조물의 다목적 최적설계 (Multi-Objective Optimization of Multistory Shear Building Under Seismic Loads)

  • 조효남;민대홍;정봉교
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2002년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.255-262
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    • 2002
  • In this paper, an improved multi-objective optimmum design method is proposed. And it is applied to steel frames under seismic loads. The multi-objective optimization problem is formulated with three optimality criteria, namely, minimum structural weight and maximum strain energy and stability. The Pareto curve can be obtained by performing the multi-objective optimization for multistory shear buildings. In order to efficiently solve the multi-objective optimization problem the decomposition method that separates both system-level and element-level is used. In addition, various techniques such as effective reanalysis technique with respect to intermediate variables and sensitivity analysis using an automatic differentiation (AD) we incorporated. Moreover, the relationship function among section properties induced from the profile is used in order to link system-level and element level. From the results of numerical investigation, it may be stated that the proposed method will lead to the more rational design compared with the conventional one.

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신뢰성 지수의 민감도 해석을 이용한 신뢰성에 기초한 최적설계 (Reliability-Based Optimization using Sensitivity Analysis of Reliability Index)

  • 조효남;민대홍;권우성
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2000년도 가을 학술발표회논문집
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    • pp.101-108
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    • 2000
  • An optimum design algorithm using efficient reanalysis is proposed for reliability-based optimization problems formulated as the minimization of initial cost and expected failure cost with reliability constraints. The reliability-based optimization is high cost to evaluate objective function and constraints needed reliability analysis. Therefore the sensitivity analysis of reliability index for approximated reanalysis is necessary. In this paper, three solution approaches are suggested and tested. The approaches include : (1) sensitivity analysis using finite difference; (2) sensitivity analysis using automatic differentiation (AD); and (3) sensitivity analysis with respect to intermediate variables using AD. Numerical example is optimized to show the reliability and effectiveness of the new algorithm.

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이산형 변수를 이용한 뼈대구조물의 다단계 최적설계 (Multi-Level Optimization for Steel Frames using Discrete Variables)

  • 조효남;민대용;박준용
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2000년도 가을 학술발표회논문집
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    • pp.115-124
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    • 2000
  • An efficient multi-level (EML) optimization algorithm using discrete variables of framed structures is proposed in this paper. For the efficiency of the proposed algorithm multi-level optimization techniques using a decomposition method that separates both system-level and element-level are incorporated in the algorithm In the system-level, to save the numerical efforts an efficient reanalysis technique through approximated structural responses such as moments and frequencies with respect to intermediate variables is proposed in the paper. Sensitivity analysis of dynamic structural response is executed by automatic differentiation (AD) that is a powerful technique for computing complex or implicit derivatives accurately and efficiently with minimal human effort. In the element-level, to use AISC W-sections a section search algorithm is introduced. The efficiency and robustness of the EML algorithm, compared with a conventional multi-level (CML) algorithm and single-level genetic algorithm is successfully demonstrated in the numerical examples.

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