Communications for Statistical Applications and Methods
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제28권5호
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pp.477-491
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2021
The Markov modulated Brownian motion is a substantial generalization of the classical Brownian Motion. On the other hand, the Markovian arrival process (MAP) is a point process whose family is dense for any stochastic point process and is used to approximate complex stochastic counting processes. In this paper, we consider a superposition of the Markov modulated Brownian motion (MMBM) and the Markovian arrival process of jumps which are distributed as the bilateral ph-type distribution, the class of which is also dense in the space of distribution functions defined on the whole real line. In the model, we assume that the inter-arrival times of the MAP depend on the underlying Markov process of the MMBM. One of the subjects of this paper is introducing how to obtain the first passage probabilities of the superposed process using a stochastic doubling algorithm designed for getting the minimal solution of a nonsymmetric algebraic Riccatti equation. The other is to provide eigenvalue and eigenvector results on the superposed process to make it possible to apply the GTH-like algorithm, which improves the accuracy of the doubling algorithm.
본 논문은 제스춰를 이용하여 3차원 인체 모델의 동작을 지시하고 생성하는 시각 스크립트 언어를 제안한다. 인체와 같은 다관절체의 동작 생성을 위해서는 일반적으로 많은 세부적 작업과 전문성을 요구한다. 그러나 동작의 추상적 의미 전달을 통한 동작 생성이 가능하다면 동작 생성을 위한 작업량의 감소와 더불어 동작 시나리오 작성이 보다 용이할 것이다. 본 논문에서 제시하는 시각 스크립트는 실생활에서 손짓을 이용한 제스춰로 의미를 전달하는 것처럼 동작의 종류와 방향, 경로 등을 지시학 위해서 마우스 드래깅으로 입력되는 궤적이다. 따라서 시각 스크립트를 이용하면 동작의 의미적 기술이 가능하며 동작 경로 등의 공간적 속성을 시각적으로 부여할 수 있다. 그리고 동작 대상이 되는 신체 부위나 드래킹 속도 등의 제약 조건을 이용하여 동일한 형태의 시각 스크립트로도 다양한 인체 동작을 지시할 수 있도록 하였다. 이러한 시각 스크립트를 이용한 인체 동작 제어 시스템의 구현을 통해서 보다 직관적인 시각 제스춰를 통한 동작 제어가 가능함을 보인다.
능동형 감시 카메라를 이용한 감시 시스템은 기존의 소리나 센서를 이용하는 방법과 달리 거리의 제약이 없이 시스템을 구성할 수 있다는 장점을 가지지만 하드웨어 구현 시에 많은 연산량을 요구한다. 본 논문은 기존의 DSP나 임베디드 프로세서를 이용하는 방법과 달리 연속 영상의 차영상을 이용하는 방법을 통해서 간단하고 빠르게 객체의 움직임을 추출 및 추적할 수 있는 움직임 추적기를 제안하고 구현하였다. 제안하는 움직임 추적기는 하드웨어 크기가 작으면서도 시속 10km 이내의 사람 움직임을 효과적으로 감지할 수 있다. 차분의 절대값을 이용하는 방법을 사용하였기 때문에 동영상 압축 표준과 연동하여서 사용할 수 있다. 또한 화면 건너뛰기값을 조절함으로서 고속 물체와 저속 물체 모두를 효과적으로 감지할 수 있다. 차영상에 존재할 수 있는 잡음에 대해서 객체의 정보를 이용하는 방법을 통해서 잡음에 대한 내성을 강하게 하였다. 제안한 움직임 추적기는 NTSC급 영상을 충분히 처리할 수 있으며 약 13,000 게이트로 FPGA에서 구현되었으며 능동형 감시 카메라 시스템에 내장되어 실제로 원활히 동작하는 것을 확인하였다. 이를 바탕으로 기존에 개발한 움직임 추정기에 제안한 움직임 추적기를 내장하여 동영상 압축 코덱과 연동이 가능한 움직임 추적기 내장형 움직임 추정기를 구현하였다. 구현된 움직임 추정기는 $0.35{\mu}m$ 공정에서 약 17,000 게이트의 크기를 가진다.
움직임 추정은 비디오 영상 압축에서 중요한 역할을 하지만, 최적의 움직임 벡터를 찾기 위해서는 많은 탐색을 필요로 한다. 따라서 탐색시간을 줄이기 위하여 적절한 탐색 시작점 설정과 효율적인 탐색 패턴을 사용하여야 한다. 만일 움직임 추정을 수행하기 전에 현재 블록의 전체적인 움직임 정보를 예측할 수 있다면 예측된 움직임 정보를 이용하여 보다 효율적으로 움직임 추정을 수행할 수 있다. 본 논문에서는 불필요한 움직임 추정을 생략하고 현재 블록의 움직임 추정을 위한 탐색 시작점 위치와 탐색 패턴을 보다 정확히 결정하기 위해, 후보 벡터들을 이용하여 현재 블록 유형을 분류하고 현재 블록의 움직임을 예측하는 방법을 제시한다. 제안된 기법은 움직임 벡터 추정 속도 면에서 기존의 방법과 비교하여 약 1.5$\sim$7배의 속도 향상을 가져왔으며, 움직임이 많은 영상에서의 화질에 있어서 약 0.02$\sim$0.2(dB)정도 성능 향상을 보였다.
A motion analysis of an underwater towed cable is a complex task due to its nonlinear nature of the problem. The major source of the nonlinearity of the underwater cable analysis is that the motion of the cable involves large rigid-body motion. This large rigid-body motion makes difficult to use standard displacement-based finite element method. In this paper, the authors apply recently developed nodal position-based finite element method which can deal with the geometric nonlinearity due to the large rigid-body motion. In order to enhance the stability of the large-scale nonlinear cable motion simulation, an efficient time-integration scheme is proposed, namely predictor/multi-corrector Newmark scheme. Three different predictors are introduced, and the best predictor in terms of stability and robustness for impulsive cable motion analysis is proposed. As a result, the nonlinear motion of underwater cable is predicted in a very efficient manner compared to the classical finite element of finite difference methods. The efficacy of the method is demonstrated with several test cases, involving static and dynamic motion of a single cable element, and also under water towed cable composed of multiple cable elements.
사람의 손가락은 도구를 다루는 세밀한 동작을 하기 위해 필수적인 부위이며, 캐릭터 애니메이션에 있어 자연스러운 손가락 움직임 표현은 중요한 이슈 중 하나이다. 그 중에서도 키보드 타이핑 모션은 다양한 관절을 자연스럽게 사용하는 고난도 동작이며, 기존 애니메이션 파이프라인을 활용해서는 만들기 쉽지 않다. 본 논문에서는 물리 시뮬레이션을 이용하여 사실적인 키보드 타이핑 모션을 자동으로 생성하는 방법을 제시한다. 물리 기반 시뮬레이션에서 타이핑 모션을 잘 수행하기 위해서는 손과 키보드 모델이 허용된 범위를 벗어나지 않아야 하며, 사용자의 입력에 맞는 키만 정확히 타건해야 한다. 또한 실제 키보드 타건을 관찰한 결과 항상 손의 위치 및 자세는 키보드 위의 특정 기본 자세를 유지하려고 하며, 타건하는 손가락 이외의 움직임을 최소화하려는 경향을 확인할 수 있었고 이를 반영하고자 하였다. 이러한 다양한 제약 조건을 하나의 해결기에서 다루어 실시간으로 자연스러운 키보드 타이핑 시뮬레이션 결과를 얻을 수 있고, 이러한 결과는 애니메이션 및 가상 현실 기반 인터랙션 컨텐츠 등에서 유용하게 사용될 수 있다.
Objectives Through this study, we investigated the effects of Korean medicine treatments on range of motion recovery and pain reduction in patients with Frozen shoulder. Methods In this study, the medical records of 26 patients diagnosed with frozen shoulder were retrospectively observed and analyzed through the IBM SPSS Statistics 25 program. We used range of motion to observe the patient's motion recovery and numeric rating scale to evaluate pain reduction. Results The shoulder range of motion increased statistically significantly from 160.0 (123.5~170.0) to 170.0 (160.0~180.0) (flexion), 115.0 (90.0~135.0) to 167.5 (130.0~178.8) (abduction), 40.8±22.1 to 58.3±16.0 (external rotation) (p<0.001). The average of numeric rating scale reduced statistically significantly from 6.7±2.0 to 3.2±1.4 (p<0.001). Depending on the period, the range of motion increased statistically significantly when visited within 3 months, also the pain score decreased 7.0 (5.4~8.0) to 3.0 (1.8~3.6) statistically significantly when visited within 3 months. In the treatment intervention, the increase in the range of motion and the decrease in pain were statistically significant, especially when the bee venom acupuncture and chuna manaul therapy were used together. Conclusions Korean medicine treatments was effective in improving the range of motion and reducing pain in frozen shoulders. In particular, when treated within 3 months of onset and when bee venom acupuncture and chuna manual therapy were used together, it was effective in recovering the range of motion and reducing pain.
Background: This study aimed to determine the impact of complex decongestive therapy applications on upper extremity function in breast cancer patients who developed adhesive capsulitis after lymphedema. Methods: Thirty patients who developed adhesive capsulitis due to lymphedema were divided into two groups as study (n = 15) and control (n = 15) groups. Both groups received 20 minutes of exercise five days a week for three weeks using a Biodex isokinetic dynamometer, as well as a hot pack and TENS (Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation) treatment to the shoulder joint. The study group received 45 minutes of intensive decongestive therapy along with the adhesive capsulitis treatment. The visual analogue scale was used to assess pain, circumference, and volumetric measurements were used to assess edema, and the Arm, Shoulder, and Hand Problems Questionnaire (DASH: Disabilities of the Arm, Shoulder, and Hand) was used to assess upper extremity functionality. The shoulder range of motion was evaluated. Results: Both groups had improvements in pain (P < 0.001), shoulder joint range of motion (P < 0.001), and upper extremity functionality (P < 0.001) after the treatment. There was a significant decrease in circumference and volumetric measurements in the study group (P < 0.001). However, no differences were seen in measurements in the control group. Conclusions: The results showed that complex decongestive therapy was beneficial in reducing lymphedema in breast cancer patients who acquired adhesive capsulitis due to lymphedema. Consequently, the authors believe that supplementing conventional physiotherapy with complex decongestive therapy will benefit patients.
In this paper, We performed the human body dynamic modelling for the realistic animation based on the dynamical behavior of human body, and designed controller for the effective control of complicate human dynamic model. The human body was simplified as a rigid body which consists of 18 actuated degrees of freedom for the real time computation. Complex human kinematic mechanism was regarded as a composition of 6 serial kinematic chains : left arm, right arm, support leg, free leg, body, and head. Based on the this kinematic analysis, dynamic model of human body was determined using Newton-Euler formulation recursively. The balance controller was designed in order to control the nonlinear dynamics model of human body. The effectiveness of designed controller was examined by the graphical simulation of human walking motion. The simulation results were compared with the model base control results. And it was demonstrated that, the balance controller showed better performance in mimicking the dynamic motion of human walking.
The resolved motion rate control (RMRC) is converting to Joint space trajectory from given Cartesian space trajectory. The RMRC requires the inverse of Jacobian matrix. Since the Jacobian matrix of the redundant robot is generally not square, the pseudo-inverse must be introduced. However the pseudo-inverse is not easy to be implemented on a digital computer in real time as well as mathematically complex. In this paper, a simple fuzzy resolved motion rate control (FRMRC) that can replace the RMRC using pseudo-inverse of Jacobian is proposed. The proposed FRMRC with appropriate fuzzy rules, membership functions and reasoning method can solve the mapping problem between the spaces without complexity. The mapped Joint space trajectory is sufficiently accurate so that it can be directly used to control redundant manipulators. Simulation results verify the efficiency of the proposed idea.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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