• Title/Summary/Keyword: computational mathematics

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AVK based Cryptosystem and Recent Directions Towards Cryptanalysis

  • Prajapat, Shaligram;Sharma, Ashok;Thakur, Ramjeevan Singh
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.97-110
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    • 2016
  • Cryptanalysis is very important step for auditing and checking strength of any cryptosystem. Some of these cryptosystem ensures confidentiality and security of large information exchange from source to destination using symmetric key cryptography. The cryptanalyst investigates the strengths and identifies weakness key as well as enciphering algorithm. With increase in key size the time and effort required to guess the correct key increases so trend is increase key size from 8, 16, 24, 32, 56, 64, 128 and 256 bits to strengthen the cryptosystem and thus algorithm continues without compromise on the cost of time and computation. Automatic Variable Key (AVK) approach is an alternative to the approach of fixing up key size and adding security level with key variability adds new dimension in the development of secure cryptosystem. Likewise, whenever any new cryptographic method is invented to replace per-existing vulnerable cryptographic method, its deep analysis from all perspectives (Hacker / Cryptanalyst as well as User) is desirable and proper study and evaluation of its performance is must. This work investigates AVK based cryptic techniques, in future to exploit benefits of advances in computational methods like ANN, GA, SI etc. These techniques for cryptanalysis are changing drastically to reduce cryptographic complexity. In this paper a detailed survey and direction of development work has been conducted. The work compares these new methods with state of art approaches and presents future scope and direction from the cryptic mining perspectives.

한국과 미국 초등학교 3학년 학생들의 자연수 덧셈과 뺄셈 문제해결 분석 (An Analysis on the Problem Solving of Korean and American 3rd Grade Students in the Addition and Subtraction with Natural Numbers)

  • 이대현
    • 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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    • 제19권3호
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    • pp.177-191
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    • 2016
  • 자연수의 덧셈과 뺄셈은 학교수학을 해 나가는데 기본기능이며, 학생들은 다양하고 효율적인 전략을 활용하여 덧셈과 뺄셈 문제를 해결할 수 있어야 한다. 본 연구에서는 교육 환경과 문화가 다른 한국과 미국 초등학교 3학년 학생들이 자연수 덧셈과 뺄셈 문제해결에서 어떤 차이를 나타내는가를 분석하였다. 분석 결과, 덧셈과 뺄셈 수식문제와 문장제 모두에서 한국 학생들의 정답률이 높았으며, 통계적으로도 유의미한 차이를 나타내었다. 또한 학생들이 문제해결에 이용한 방법 면에서도 차이가 나타났다. 합병과 구잔 상황의 문장제 해결 방법의 수에서도 한국학생들이 통계적으로 유의미 결과를 나타냈는데, 이것은 두 나라 학생들이 계산 학습에서 익히고 활용하는 방법의 차이와 각 나라의 계산 수업에서 강조점 및 교실 수업 문화를 반영한다고 볼 수 있다.

초등학교 3학년 학생들의 대수적 사고에 대한 실태 분석 (An Analysis of Algebraic Thinking by Third Graders)

  • 방정숙;최인영
    • 한국수학교육학회지시리즈C:초등수학교육
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    • 제19권3호
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    • pp.223-247
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    • 2016
  • 초등 수학 교육에서 대수적 사고의 중요성이 부각되는 것과 관련하여 본 연구에서는 우리나라 3학년 학생 197명을 대상으로 대수적 사고에 대한 전반적인 실태와 문제해결 과정에서 드러나는 특징을 살펴보았다. 특히 우리나라 초등 수학과 교육과정에서는 대수적 사고 요소를 성취기준이나 지도상의 유의점으로 명시하고 있지 않지만 암묵적으로 지도되는 실정이기 때문에, 대수적 사고 요소를 강조한 외국의 사례와 비교 분석함으로써 우리나라 학생들의 대수적 사고의 특징을 파악할 것으로 기대되었다. 연구 결과 대체적으로 대수적 사고 요소에 대한 학습이 이루어진 선행 연구의 집단과 유사하게 높은 정답률을 보였다. 반면 우리나라 학생들이 사용한 해결 전략의 특징으로 등식과 방정식을 해결하는 과정에서 구조적인 전략 보다는 계산적인 전략이 주도적으로 나타났으며, 대수식을 나타낼 때 등호를 사용하여 구체적인 수를 도출하려는 경향을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 우리나라 초등학교 3학년 학생들의 대수적 사고에 대한 전반적인 실태를 파악하고 대수적 사고의 지도 방향에 대한 시사점을 모색하는데 도움이 될 것이라 기대한다.

IDEALS IN A TRIDIAGONAL ALGEBRA ALGL

  • LEE, SANG KI;KANG, JOO HO
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제34권3_4호
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    • pp.257-267
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    • 2016
  • We find examples of Ideals in a tridiagonal algebra ALGL and study some properties of Ideals in ALGL. We prove the following theorems: Let k and j be fixed natural numbers. Let A be a subalgebra of ALGL and let A2,{k} ⊂ A ⊂ {T ∈ ALGL | T(2k-1,2k) = 0}. Then A is an ideal of ALGL if and only if A = A2,{k} where A2,{k} = {T ∈ ALGL | T(2k-1,2k) = 0, T(2k-1,2k-1) = T(2k,2k) = 0}. Let B be a subalgebra of ALGL such that B2,{j} ⊂ B ⊂ {T ∈ ALGL | T(2j+1,2j) = 0}. Then B is an ideal of ALGL if and only if B = B2,{j}, where B2,{j} = {T ∈ ALGL | T(2j+1,2j) = 0, T(2j,2j) = T(2j+1,2j+1) = 0}.

A GENERAL ITERATIVE ALGORITHM FOR A FINITE FAMILY OF NONEXPANSIVE MAPPINGS IN A HILBERT SPACE

  • Thianwan, Sornsak
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제28권1_2호
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    • pp.13-30
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    • 2010
  • Let C be a nonempty closed convex subset of a real Hilbert space H. Consider the following iterative algorithm given by $x_0\;{\in}\;C$ arbitrarily chosen, $x_{n+1}\;=\;{\alpha}_n{\gamma}f(W_nx_n)+{\beta}_nx_n+((1-{\beta}_n)I-{\alpha}_nA)W_nP_C(I-s_nB)x_n$, ${\forall}_n\;{\geq}\;0$, where $\gamma$ > 0, B : C $\rightarrow$ H is a $\beta$-inverse-strongly monotone mapping, f is a contraction of H into itself with a coefficient $\alpha$ (0 < $\alpha$ < 1), $P_C$ is a projection of H onto C, A is a strongly positive linear bounded operator on H and $W_n$ is the W-mapping generated by a finite family of nonexpansive mappings $T_1$, $T_2$, ${\ldots}$, $T_N$ and {$\lambda_{n,1}$}, {$\lambda_{n,2}$}, ${\ldots}$, {$\lambda_{n,N}$}. Nonexpansivity of each $T_i$ ensures the nonexpansivity of $W_n$. We prove that the sequence {$x_n$} generated by the above iterative algorithm converges strongly to a common fixed point $q\;{\in}\;F$ := $\bigcap^N_{i=1}F(T_i)\;\bigcap\;VI(C,\;B)$ which solves the variational inequality $\langle({\gamma}f\;-\;A)q,\;p\;-\;q{\rangle}\;{\leq}\;0$ for all $p\;{\in}\;F$. Using this result, we consider the problem of finding a common fixed point of a finite family of nonexpansive mappings and a strictly pseudocontractive mapping and the problem of finding a common element of the set of common fixed points of a finite family of nonexpansive mappings and the set of zeros of an inverse-strongly monotone mapping. The results obtained in this paper extend and improve the several recent results in this area.

중등 수학과학 영재를 위한 피지컬컴퓨팅 교육이 융합적 역량 향상에 미치는 영향 (The Effect of Physical Computing Education to Improve the Convergence Capability of Secondary Mathematics-Science Gifted Students)

  • 김지현;김태영
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.87-98
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    • 2016
  • 본 연구는 아두이노 로봇 조립 및 보드 연결과 프로그래밍 협력학습이 중등 수학과학 영재 학생들의 융합적 역량 향상에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 또한, 학습기기, 조립, 실험, 프로그래밍이 결합된 컴퓨팅 사고(CT) 기반의 융합학습에 대한 학생들의 흥미와 역량 향상과의 상관관계도 알아봄으로써 수학과학 영재를 대상으로 한 CT 융합교육의 가능성을 알아보고자 하였다. 연구 결과로 대인관계능력, 정보과학적 창의성 및 통합적 사고 성향이 향상됨을 알 수 있었다. 각 사고력의 하위 요소들 간의 상관관계를 분석하여 보면, 문제해결을 위한 지속성과 상상력, 정보과학적 흥미, 개방성, 모험심, 논리적 태도, 의사소통, 생산적 회의성 등이 학습에 중요한 요인으로 추출되었다. 따라서, 학생들이 문제를 해결하는 학습과정에서 여러 가지 사고 활동이 이루어지며, 이러한 학습의 결과로 융합적 역량도 유의미하게 향상되는 것을 알 수 있었다.

SYMMETRIC SOLUTIONS FOR A FOURTH-ORDER MULTI-POINT BOUNDARY VALUE PROBLEMS WITH ONE-DIMENSIONAL $p$-LAPLACIAN AT RESONANCE

  • Yang, Aijun;Wang, Helin
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제30권1_2호
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    • pp.161-171
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    • 2012
  • We consider the fourth-order differential equation with one-dimensional $p$-Laplacian (${\phi}_p(x^{\prime\prime}(t)))^{\prime\prime}=f(t,x(t),x^{\prime}(t),x^{\prime\prime}(t)$) a.e. $t{\in}[0,1]$, subject to the boundary conditions $x^{\prime\prime}}(0)=0$, $({\phi}_p(x^{\prime\prime}(t)))^{\prime}{\mid}_{t=0}=0$, $x(0)={\sum}_{i=1}^n{\mu}_ix({\xi}_i)$, $x(t)=x(1-t)$, $t{\in}[0,1]$, where ${\phi}_p(s)={\mid}s{\mid}^{p-2}s$, $p$ > 1, 0 < ${\xi}_1$ < ${\xi}_2$ < ${\cdots}$ < ${\xi}_n$ < $\frac{1}{2}$, ${\mu}_i{\in}\mathbb{R}$, $i=1$, 2, ${\cdots}$, $n$, ${\sum}_{i=1}^n{\mu}_i=1$ and $f:[0,1]{\times}\mathbb{R}^3{\rightarrow}\mathbb{R}$ is a $L^1$-Carath$\acute{e}$odory function with $f(t,u,v,w)=f(1-t,u,-v,w)$ for $(t,u,v,w){\in}[0,1]{\times}\mathbb{R}^3$. We obtain the existence of at least one nonconstant symmetric solution by applying an extension of Mawhin's continuation theorem due to Ge. Furthermore, an example is given to illustrate the results.

Explicit Matrix Expressions of Progressive Iterative Approximation

  • Chen, Jie;Wang, Guo-Jin
    • International Journal of CAD/CAM
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    • 제13권1호
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    • pp.1-11
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    • 2013
  • Just by adjusting the control points iteratively, progressive iterative approximation (PIA) presents an intuitive and straightforward scheme such that the resulting limit curve (surface) can interpolate the original data points. In order to obtain more flexibility, adjusting only a subset of the control points, a new method called local progressive iterative approximation (LPIA) has also been proposed. But to this day, there are two problems about PIA and LPIA: (1) Only an approximation process is discussed, but the accurate convergence curves (surfaces) are not given. (2) In order to obtain an interpolating curve (surface) with high accuracy, recursion computations are needed time after time, which result in a large workload. To overcome these limitations, this paper gives an explicit matrix expression of the control points of the limit curve (surface) by the PIA or LPIA method, and proves that the column vector consisting of the control points of the PIA's limit curve (or surface) can be obtained by multiplying the column vector consisting of the original data points on the left by the inverse matrix of the collocation matrix (or the Kronecker product of the collocation matrices in two direction) of the blending basis at the parametric values chosen by the original data points. Analogously, the control points of the LPIA's limit curve (or surface) can also be calculated by one-step. Furthermore, the $G^1$ joining conditions between two adjacent limit curves obtained from two neighboring data points sets are derived. Finally, a simple LPIA method is given to make the given tangential conditions at the endpoints can be satisfied by the limit curve.

COMPARISONS OF PARALLEL PRECONDITIONERS FOR THE COMPUTATION OF SMALLEST GENERALIZED EIGENVALUE

  • Ma, Sang-Back;Jang, Ho-Jong;Cho, Jae-Young
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제11권1_2호
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    • pp.305-316
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    • 2003
  • Recently, an iterative algorithm for finding the interior eigenvalues of a definite matrix by CG-type method has been proposed. This method compares to the inverse power method. The given matrices A, and B are assumed to be large and sparse, and SPD( Symmetric Positive Definite) The CG scheme for the optimization of the Rayleigh quotient has been proven a very attractive and promising technique for large sparse eigenproblems for smallest eigenvalue. Also, it is very amenable to parallel computations, like the CG method for the linear systems. A proper choice of the preconditioner significantly improves the convergence of the CG scheme. But for parallel computations we need to find an efficient parallel preconditioner. Our candidates we ILU(0) in the wave-front order, ILU(0) in the multi-coloring order, Point-SSOR(Symmetric Successive Overrelaxation), and Multi-Color Block SSOR preconditioner. Wavefront order is a simple way to increase parallelism in the natural order, and Multi-coloring realizes a parallelism of order(N), where N is the order of the matrix. Another choice is the Multi-Color Block SSOR(Symmetric Successive OverRelaxation) preconditioning. Block SSOR is a symmetric preconditioner which is expected to minimize the interprocessor communication due to the blocking. We implemented the results on the CRAY-T3E with 128 nodes. The MPI (Message Passing Interface) library was adopted for the interprocessor communications. The test problem was drawn from the discretizations of partial differential equations by finite difference methods. The results show that for small number of processors Multi-Color ILU(0) has the best performance, while for large number of processors Multi-Color Block SSOR performs the best.

베이즈 정보 기준을 활용한 분할-정복 벌점화 분위수 회귀 (Model selection via Bayesian information criterion for divide-and-conquer penalized quantile regression)

  • 강종경;한석원;방성완
    • 응용통계연구
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    • 제35권2호
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    • pp.217-227
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    • 2022
  • 분위수 회귀 모형은 변수에 숨겨진 복잡한 정보를 살펴보기 위한 효율적인 도구를 제공하는 장점을 바탕으로 많은 분야에서 널리 사용되고 있다. 그러나 현대의 대용량-고차원 데이터는 계산 시간 및 저장공간의 제한으로 인해 분위수 회귀 모형의 추정을 매우 어렵게 만든다. 분할-정복은 전체 데이터를 계산이 용이한 여러개의 부분집합으로 나눈 다음 각 분할에서의 요약 통계량만을 이용하여 전체 데이터의 추정량을 재구성하는 기법이다. 본 연구에서는 분할-정복 기법을 벌점화 분위수 회귀에 적용하고 베이즈 정보기준을 활용하여 변수를 선택하는 방법에 관하여 연구하였다. 제안 방법은 분할 수를 적절하게 선택하였을 때, 전체 데이터로 계산한 일반적인 분위수 회귀 추정량만큼 변수 선택의 측면에서 일관된 결과를 제공하면서 계산 속도의 측면에서 효율적이다. 이러한 제안된 방법의 장점은 시뮬레이션 데이터 및 실제 데이터 분석을 통해 확인하였다.