Inverse radiation problems were solved for estimating boundary temperature distribution in a way of function estimation approach in an axisymmetric absorbing, emitting and scattering medium, given the measured radiative data. In order to reduce the computational time fur the calculation of sensitivity matrix, automatic differentiation and Broyden combined method were adopted, and their computational precision and efficiency were compared with the result obtained by finite difference approximation.. In inverse analysis, the effects of the precision of sensitivity matrix, the number of measurement points and measurement error on the estimation accuracy had been inspected using quasi-Newton method as an inverse method. Inverse solutions were validated with the result acquired by additional inverse methods of conjugate-gradient method or Levenberg-Marquardt method.
The paper describes the study of concurrent subspace optimization(CSSO) for coupled multidisciplinary design optimization (MDO) techniques in mechanical systems. This method is a solution to large scale coupled multidisciplinary system, wherein the original problem is decomposed into a set of smaller, more tractable subproblems. Key elements in CSSO are consisted of global sensitivity equation(GSE), subspace optimization (SSO), optimum sensitivity analysis(OSA), and coordination optimization problem(COP) so as to inquiry valanced design solutions finally, Automatic differentiation has an ability to provide a robust sensitivity solution, and have shown the numerical numerical effectiveness over finite difference schemes wherein the perturbed step size in design variable is required. The present paper will develop the automatic differentiation based concurrent subspace optimization(AD-CSSO) in MDO. An automatic differentiation tool in FORTRAN(ADIFOR) will be employed to evaluate sensitivities. The use of exact function derivatives in GSE, OSA and COP makes Possible to enhance the numerical accuracy during the iterative design process. The paper discusses how much influence on final optimal design compared with traditional all-in-one approach, finite difference based CSSO and AD-CSSO applying coupled design variables.
본 논문에서는 평균장 방법(mean-field methods)을 기반으로 사후 분포(posterior distribution)를 근사하는 방법인 변분 베이즈 방법(variational Bayes methods)에 대해 소개한다. 특히, 모수들을 실수공간으로 변환 후의 결합 사후분포를 가우시안 분포(Gaussian distribution)들의 곱(product)으로 근사하는 방법인 자동 미분 변분 추론(automatic differentiation variational inference)방법에 대해 자세히 소개하고, 환자에게 약물을 투여한 후 시간에 따라 약물의 흐름을 파악하는 연구인 약물동태학 모형(pharmacokinetic models)에 적용한다. 소개된 변분 베이즈 방법을 이용하여 자료분석을 실시하고 마코프 체인 몬테 카를로(Markov chain Monte Carlo)방법을 기초로한 자료분석의 결과와 비교한다. 알고리즘의 구현은 Stan을 이용한다.
본 논문에서는 지진하중이 작용하는 뼈대구조에 대해 자동미분(Automatic Differentiation)을 이용한 개선된 다단계 최적설계 알고리즘을 제안하고자 한다. 제안된 알고리즘의 효율성을 위해 전체구조계와 구조요소계 최적설계를 각각 분리하는 분해기법을 적용한 다단계 최적설계기법과 제약조건소거기법을 본 알고리즘에서 조합하여 사용하였다. 또한 수치계산을 효율적으로 수행하기 위해 중간매개변수를 사용하여 휨모멘트나 진동수와 같은 근사구조응답을 이용한 효율적인 재해석기법을 제시하였다. 복잡한 음함수 형태인 동적구조응답에 대한 민감도분석을 정확하고 효율적으로 계산하기 위해 자동미분기법을 사용하였다. 수치예제를 근거로 다단계알고리즘의 효율성과 신뢰성을 기존의 단순다단계알고리즘과 비교하여 제시하였다.
An improved multi-level(IML) optimization algorithm using automatic differentiation (AD) for multi-objective optimum design of framed structures is proposed in this paper. In order to optimize the steel frames under seismic load, two main objective functions need to be considered for minimizing the structural weight and maximizing the strain energy. For the efficiency of the proposed algorithm, multi-level optimization techniques using decomposition method that separately utilizes both system-level and element-level optimizations and an artificial constraint deletion technique are incorporated in the algorithm. And also to save the numerical efforts, an efficient reanalysis technique through approximated structural responses such as moments, frequencies, and strain energy with respect to intermediate variables is proposed in the paper. Sensitivity analysis of dynamic structural response is executed by AD that is a powerful technique for computing complex or implicit derivatives accurately and efficiently with minimal human effort. The efficiency and robustness of the IML algorithm, compared with a plain multi-level (PML) algorithm, is successfully demonstrated in the numerical examples.
In this parer, a high quality mesh generation method by using interval arithmetic is proposed. In the proposed method, the variance of a tangent vector at the point is considered by the automatic differentiation. From the variance, sampling points on the surface are judged whether it is adequate or not, which is calculated by the interval arithmetic. Then Delaunay triangulation is performed to the obtained sampling points, and a set of meshes is generated. The proposed method is hard to overlook the local variation of surfaces.
In this paper, constraint aggregation is combined with the adjoint and multiple shooting strategies for optimal control of differential algebraic equations (DAE) systems. The approach retains the inherent parallelism of the conventional multiple shooting method, while also being much more efficient for large scale problems. Constraint aggregation is employed to reduce the number of nonlinear continuity constraints in each multiple shooting interval, and its derivatives are computed by the adjoint DAE solver DASPKADJOINT together with ADIFOR and TAMC, the automatic differentiation software for forward and reverse mode, respectively. Numerical experiments demonstrate the effectiveness of the approach.
2015년 프랑스 파리에서 열릴 UNFCCC 제21차 당사국총회에서는 신기후체제를 위한 합의문인 2015 합의 채택을 목표로 하고 있다. 이러한 상황에서 신기후체제의 설계 특징을 살펴보고 신기후체제 협상에서 가장 중요한 쟁점사항 중 하나인 차별화의 기술적인 적용방법에 대해 논의하였다. 연구 결과 자국이 스스로 정하는 기여(INDC)의 순환적 구조와 감축기여진전 규정을 통해 당사국 스스로 감축상향을 자동적으로 이룰 수 있는 구조로 신기후체제가 설계되어 있는 것이 특징이다. 또한, 이원화된 차별화 적용 방안은 신기후체제에서는 우리나라가 감축과 이행수단 지원 의무국으로 편입될 가능성이 높기 때문에 지양하는 것이 바람직하며 새로운 차별화 적용 방안을 지지하는 것이 필요하다고 판단된다. 차별화의 적용은 INDC와 기본개념을 같이 하는 자체적 차별화가 우리나라의 국익에 부합하며 자체적 차별화를 추진하기 위해서는 이와 관련된 기본 규칙 마련이 필요하고, 기본 규칙은 감축상향을 유도할 수 있도록 설계되어야 한다.
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.
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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[게시일 2004년 10월 1일]
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