• 제목/요약/키워드: chaotic behavior

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이산시간 전압모드 CMOS 혼돈 발생회로의 특성해석 (Characteristic Analysis of the Discrete Time Voltage Mode CMOS Chaos Generative Circuit)

  • 송한정;곽계달
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제37권3호
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    • pp.55-62
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    • 2000
  • 0.8㎛ single poly CMOS 집적회로로 구현된 이산시간 전압모드 혼돈 발생회로의 동작특성을 분석하였다. 회로내 비선형 함수 블록에 대한 선형근사식을 유도하여, 실험적으로 제작한 혼돈 발생회로의 해석이 가능하도록 하였다. 혼돈상태 판별의 주요 지표인, 입력변수에 따른 분기도를 구하였고 초기값 의존성을 보여 주는 리아프노프 지수도 계산하였다. 뿐만 아니라 상태조건, 즉 평형상태, 주기상태, 혼돈상태에 따라 나타나는 시간파형 및 상태천이관계 그리고 주파수특성을 보여주는 전력스펙트럼도 구하여 상호 연관성을 보였다. 한편 집적화 된 혼돈 발생회로를 ±2.5V 전원, 10㎑의 클럭으로 구동시켜 입력전압에 따른 분기도를 측정하였고, 상태조건에 따라 다르게 나타나는 시간파형의 측정과 이의 전력스펙트럼 분석도 실시하여 해석결과와 비교하였다.

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Highly dispersive substitution box (S-box) design using chaos

  • Faheem, Zaid Bin;Ali, Asim;Khan, Muhamad Asif;Ul-Haq, Muhammad Ehatisham;Ahmad, Waqar
    • ETRI Journal
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    • 제42권4호
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    • pp.619-632
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    • 2020
  • Highly dispersive S-boxes are desirable in cryptosystems as nonlinear confusion sublayers for resisting modern attacks. For a near optimal cryptosystem resistant to modern cryptanalysis, a highly nonlinear and low differential probability (DP) value is required. We propose a method based on a piecewise linear chaotic map (PWLCM) with optimization conditions. Thus, the linear propagation of information in a cryptosystem appearing as a high DP during differential cryptanalysis of an S-box is minimized. While mapping from the chaotic trajectory to integer domain, a randomness test is performed that justifies the nonlinear behavior of the highly dispersive and nonlinear chaotic S-box. The proposed scheme is vetted using well-established cryptographic performance criteria. The proposed S-box meets the cryptographic performance criteria and further minimizes the differential propagation justified by the low DP value. The suitability of the proposed S-box is also tested using an image encryption algorithm. Results show that the proposed S-box as a confusion component entails a high level of security and improves resistance against all known attacks.

삼각 퍼지 소속 함수를 외력으로 가진 사랑 동력학에서의 비선형 해석 (Nonlinear Analysis in Love Dynamics with Triangular Membership Function as External Force)

  • 배영철
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.217-224
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    • 2017
  • 최근에 카오스 이론을 사회과학의 한 분야의 사랑 모델에 적용하고자 하는 노력을 지속하고 있다. 로미오와 줄리엣으로 표현하는 미분 방정식에서 카오스 거동을 만들기 위해서 외력을 인가한다. 그러나 이 외력은 사람의 감정을 정확하게 표현하지 못하는 단점을 가진다. 본 논문에서는 이러한 단점을 해결하기 위하여, 로미오와 줄리엣의 사랑모델에서 외력을 사람의 말이나 행동에 가장 유사한 형태로 제공하기 위해 퍼지 소속 함수를 도입하고 이를 삼각 퍼지 소속 함수를 제시하였다. 또한 제시된 퍼지 소속 함수를 가진 로미오와 줄리엣의 사랑모델에서 카오스 거동을 확인하기 위하여, 시계열과 위상공간을 이용하였으며 이를 통하여 카오스 거동의 존재를 확인한다.

미끄럼운동을 동반하는 강체 블록 구조물의 로킹진동 - 수평방향과 수직방향의 여진진동수가 다른 경우에 대하여 - (Rocking Vibration of Rigid Block Structure Accompaning Sliding Motion - In the Case of Two Dimensional Harmonic Excitation with Different Frequencies -)

  • 정만용;김정호;양인영
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제27권6호
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    • pp.879-889
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    • 2003
  • This research deals with the nonlinearities of rocking vibration associated with impact and sliding on the rocking behavior of rigid block under two dimensional sinusoidal excitation which has different frequencies in two excitation direction. The varied excitation direction influences not only the rocking response but also the sliding motion and the rocking response shape. Chaotic responses are observed in wider excitation amplitude region, when the frequencies in each excitation direction are different. The complex behavior of chaotic response, in the phase space, is related with the trajectory of base excitation and sliding motion.

조합공진 영역에서 감쇠의 영향을 고려한 비선형 진동 응답 특성 (Nonlinear Oscillation Characteristics in Combination Resonance Region Considering Damping Effects)

  • 정태건
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제20권9호
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    • pp.849-855
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    • 2010
  • Damping may change the response characteristics of nonlinear oscillations due to the parametric excitation of a thin cantilever beam. When the natural frequencies of the first bending and torsional modes are of the same order of magnitude, we can observe the one-to-one combination resonance in the perturbation analysis depending on the characteristic parameters. The nonlinear behavior about the combination resonance reveals a chaotic motion depending on the natural frequencies and damping ratio. We can analyze the chaotic dynamics by using the eigenvalue analysis of the perturbed components. In this paper, we derived the equations for autonomous system and solved them to obtain the characteristic equation. The stability analysis was carried out by examining the eigenvalues. Numerical integration gave the physical behavior of each mode for given parameters.

군집 로봇의 군 행동을 위한 통신 모델과 이론적인 해석 (Communication Model and Its Theoretical Analysis for Group Behavior of Swarm Robot)

  • 심귀보;이동욱
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.8-17
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    • 2006
  • 군집 로봇시스템에서 로봇들 간의 협조행동 및 군 행동을 하기 위해서는 로봇의 센싱과 통신 기능은 필수적이다. 일반적으로 대역적 통신 시스템에서 로봇의 대수가 증가하면 통신자원의 제한과 정보의 범람이 발생한다. 따라서 이 경우 지역적 통신방법이 유리하다. 본 논문에서는 지역적 통신 방식을 제안하고, 정보의 전파(propagation) 해석을 통하여 최적의 통신 반경을 찾는 방법들을 제시한다. 또한 로봇이 정보를 획득하고 소실할 경우 발생하는 군(group)의 카오스 행동을 피하기 위한 최적의 조건을 제시한다.

가우시안 퍼지 소속 함수를 외력으로 가진 사랑 모델에서의 비선형 거동 해석 (Analysis of Nonlinear Behavior in Love Model as External Force with Gaussian Fuzzy Membership Function)

  • 배영철
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제27권1호
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    • pp.29-34
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    • 2017
  • 최근 카오스 동력학에 대한 연구가 많은 연구자들에 의해서 물리학, 화학, 수학, 공학, 및 사회과학 분야에서 관심을 받고 있다. 특별히 사회과학에서는 중독, 행복, 가족, 사랑 모델이 주요 연구 대상이다. 이중 사랑은 사람이 가지고 있는 4가지 감정 중 하나로서 많은 정의가 있으나 그 각각의 정의가 모두 일치하지 않는다. 최근에는 사랑을 미분방정식으로 표현하고 이 수식에서 비선형 거동 또는 카오스 거동을 찾고자 하는 노력이 중요한 연구의 하나이다. 본 논문에서는 외력을 가진 로미오와 줄리엣의 사랑모델을 기반으로 이 외력을 사람의 행동이나 인식 가까운 형태로 만들기 위해 가우시안 퍼지 소속 함수를 제시하고, 시계열과 위상공간을 통하여 이들의 특성에서 비선형 특성이 존재하는지를 확인한다.

Chaotic Rocking Vibration of a Rigid Block with Sliding Motion Under Two-Dimensional Harmonic Excitation

  • Jeong, Man-Yong;Kim, Jeong-Ho;Yang, In-Young
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제16권9호
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    • pp.1040-1053
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    • 2002
  • This research deals with the influence of nonlinearities associated with impact and sliding upon the rocking behavior of a rigid block, which is subjected to two-dimensional horizontal and vertical excitation. Nonlinearities in the vibration were found to depend strongly on the effect of the impact between the block and the base, which involves an abrupt reduction in the system's kinetic energy. In particular, when sliding occurs, the rocking behavior is substantially changed. Response analysis using a non-dimensional rocking equation was carried out for a variety of excitation levels and excitation frequencies. The chaos responses were observed over a wide response region, particularly, in the cases of high vertical displacement and violent sliding motion, and the chaos characteristics appear in the time histories, Poincare maps, power spectra and Lyapunov exponents of the rocking responses. The complex behavior of chaotic response, in phase space, is illustrated by the Poincare map. The distribution of the rocking response is described by bifurcation diagrams and the effects of sliding motion are examined through the several rocking response examples.

Chaotic Behavior on Rocking Vibration of Rigid Body Block Structure under Two-dimensional Sinusoidal Excitation (In the Case of No Sliding)

  • Jeong, Man-Yong;Lee, Hyun-;Kim, Ji-Hoon;Kim, Jeong-Ho;Yang, In-Young
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제17권9호
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    • pp.1249-1260
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    • 2003
  • This present work focuses on the influence of nonlinearities associated with impact on the rocking behavior of a rigid body block subjected to a two-dimensional excitation in the horizontal and vertical directions. The nonlinearities in rocking system are found to be strongly dependent on the impact between the block and the base that abruptly reduces the kinetic energy. In this study, the rocking systems of the two types are considered : The first is an undamped rocking system model that disregards the energy dissipation during the impact and the second is a damped rocking system, which incorporates energy dissipation during the impact. The response analysis is carried out by a numerical method using a non-dimensional rocking equation in which the variations in the excitation levels are considered. Chaos responses are observed over a wide range of parameter values, and particularly in the case of large vertical displacements, the chaotic characteristics are observed in the time histories, Poincare sections, the power spectral density and the largest Lyapunov exponents of the rocking responses. Complex behavior characteristics of rocking responses are illustrated by the Poincare sections.

자율이동로봇군의 협조행동을 위한 지역적 통신 방식에 있어서 정보전파 해석 및 카오스 현상 분석 (An Analysis of Information Propagation and Chaotic Phenomena in Local Communication Method for Cooperative Behavior of Collective Autonomous Mobile Robots)

  • 이동욱;심귀보
    • 전자공학회논문지S
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    • 제36S권6호
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    • pp.67-75
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    • 1999
  • 자율분산로봇시스템에서 협조행동을 위한 로봇의 센싱과 통신 기능은 필수적이다. 일반적으로 대역적 통신시스템에서 로봇의 대수가 증가하면 통신자원의 제한과 정보의 범람이 발생한다. 따라서 이 경우 지역적 통신방법이 유리하다. 본 논문에서는 지역적 통신에 의한 정보의 전파를 해석하고 최적의 통신반경을 찾기 위한 3가지 방법을 제시한다. 또한 로봇이 정보를 획득하고 소실할 경우 발생하는 군의 카오스 행동을 피하기 위한 조건을 찾는다.

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