• 제목/요약/키워드: conjugate gradient

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공력설계를 위한 수치최적설계기법의 연구 (A Study on Numerical Optimization Method for Aerodynamic Design)

  • 김설송;최재호;김광용
    • 한국유체기계학회 논문집
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    • 제2권1호
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    • pp.29-34
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    • 1999
  • To develop the efficient numerical optimization method for the design of an airfoil, an evaluation of various methods coupled with two-dimensional Naviev-Stokes analysis is presented. Simplex method and Hook-Jeeves method we used as direct search methods, and steepest descent method, conjugate gradient method and DFP method are used as indirect search methods and are tested to determine the search direction. To determine the moving distance, the golden section method and cubic interpolation method are tested. The finite volume method is used to discretize two-dimensional Navier-Stokes equations, and SIMPLEC algorithm is used for a velocity-pressure correction method. For the optimal design of two-dimensional airfoil, maximum thickness, maximum ordinate of camber line and chordwise position of maximum ordinate are chosen as design variables, and the ratio of drag coefficient to lift coefficient is selected as an objective function. From the results, it is found that conjugate gradient method and cubic interpolation method are the most efficient for the determination of search direction and the moving distance, respectively.

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Signal parameter estimation through hierarchical conjugate gradient least squares applied to tensor decomposition

  • Liu, Long;Wang, Ling;Xie, Jian;Wang, Yuexian;Zhang, Zhaolin
    • ETRI Journal
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    • 제42권6호
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    • pp.922-931
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    • 2020
  • A hierarchical iterative algorithm for the canonical polyadic decomposition (CPD) of tensors is proposed by improving the traditional conjugate gradient least squares (CGLS) method. Methods based on algebraic operations are investigated with the objective of estimating the direction of arrival (DoA) and polarization parameters of signals impinging on an array with electromagnetic (EM) vector-sensors. The proposed algorithm adopts a hierarchical iterative strategy, which enables the algorithm to obtain a fast recovery for the highly collinear factor matrix. Moreover, considering the same accuracy threshold, the proposed algorithm can achieve faster convergence compared with the alternating least squares (ALS) algorithm wherein the highly collinear factor matrix is absent. The results reveal that the proposed algorithm can achieve better performance under the condition of fewer snapshots, compared with the ALS-based algorithm and the algorithm based on generalized eigenvalue decomposition (GEVD). Furthermore, with regard to an array with a small number of sensors, the observed advantage in estimating the DoA and polarization parameters of the signal is notable.

Air-Launched Weapon Engagement Zone Development Utilizing SCG (Scaled Conjugate Gradient) Algorithm

  • Hansang JO;Rho Shin MYONG
    • 한국인공지능학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.17-23
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    • 2024
  • Various methods have been developed to predict the flight path of an air-launched weapon to intercept a fast-moving target in the air. However, it is also getting more challenging to predict the optimal firing zone and provide it to a pilot in real-time during engagements for advanced weapons having new complicated guidance and thrust control. In this study, a method is proposed to develop an optimized weapon engagement zone by the SCG (Scaled Conjugate Gradient) algorithm to achieve both accurate and fast estimates and provide an optimized launch display to a pilot during combat engagement. SCG algorithm is fully automated, includes no critical user-dependent parameters, and avoids an exhaustive search used repeatedly to determine the appropriate stage and size of machine learning. Compared with real data, this study showed that the development of a machine learning-based weapon aiming algorithm can provide proper output for optimum weapon launch zones that can be used for operational fighters. This study also established a process to develop one of the critical aircraft-weapon integration software, which can be commonly used for aircraft integration of air-launched weapons.

A LOGARITHMIC CONJUGATE GRADIENT METHOD INVARIANT TO NONLINEAR SCALING

  • Moghrabi, I.A.
    • Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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    • 제8권2호
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    • pp.15-21
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    • 2004
  • A Conjugate Gradiant (CG) method is proposed for unconstained optimization which is invariant to a nonlinear scaling of a strictly convex quadratic function. The technique has the same properties as the classical CG-method when applied to a quadratic function. The algorithm derived here is based on a logarithmic model and is compared to the standard CG method of Fletcher and Reeves [3]. Numerical results are encouraging and indicate that nonlinear scaling is promising and deserves further investigation.

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두가지 gradient 방법의 벡터 선형 예측기에 대한 적용 비교 (Comparison with two Gradient Methods through the application to the Vector Linear Predictor)

  • 신광균;양승인
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1987년도 전기.전자공학 학술대회 논문집(II)
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    • pp.1595-1597
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    • 1987
  • Two gradient methods, steepest descent method and conjugate gradient descent method, are compar ed through application to vector linear predictors. It is found that the convergence rate of the conju-gate gradient descent method is much faster than that of the steepest descent method.

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Algorithm for stochastic Neighbor Embedding: Conjugate Gradient, Newton, and Trust-Region

  • Hongmo, Je;Kijoeng, Nam;Seungjin, Choi
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2004년도 가을 학술발표논문집 Vol.31 No.2 (2)
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    • pp.697-699
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    • 2004
  • Stochastic Neighbor Embedding(SNE) is a probabilistic method of mapping high-dimensional data space into a low-dimensional representation with preserving neighbor identities. Even though SNE shows several useful properties, the gradient-based naive SNE algorithm has a critical limitation that it is very slow to converge. To overcome this limitation, faster optimization methods should be considered by using trust region method we call this method fast TR SNE. Moreover, this paper presents a couple of useful optimization methods(i.e. conjugate gradient method and Newton's method) to embody fast SNE algorithm. We compared above three methods and conclude that TR-SNE is the best algorithm among them considering speed and stability. Finally, we show several visualizing experiments of TR-SNE to confirm its stability by experiments.

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Optimizations of Multi-hop Cooperative Molecular Communication in Cylindrical Anomalous-Diffusive Channel

  • Xuancheng Jin;Zhen Cheng;Zhian Ye;Weihua Gong
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제18권4호
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    • pp.1075-1089
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    • 2024
  • In this paper, the optimizations of multi-hop cooperative molecular communication (CMC) system in cylindrical anomalous-diffusive channel in three-dimensional enviroment are investigated. First, we derive the performance of bit error probability (BEP) of CMC system under decode-and-forward relay strategy. Then for achieving minimum average BEP, the optimization variables are detection thresholds at cooperative nodes and destination node, and the corresponding optimization problem is formulated. Furthermore, we use conjugate gradient (CG) algorithm to solve this optimization problem to search optimal detection thresholds. The numerical results show the optimal detection thresholds can be obtained by CG algorithm, which has good convergence behaviors with fewer iterations to achieve minimized average BEP compared with gradient decent algorithm and Bisection method which are used in molecular communication.

Battery State-of-Charge Estimation Using ANN and ANFIS for Photovoltaic System

  • Cho, Tae-Hyun;Hwang, Hye-Rin;Lee, Jong-Hyun;Lee, In-Soo
    • 한국정보기술학회논문지
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    • 제18권5호
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    • pp.55-64
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    • 2020
  • 태양광 시스템의 안정성과 신뢰성 향상을 위해서는 배터리의 잔존량 (State of Charge, SOC)을 정확하게 추정하여야 한다. 본 연구에서는 gradient descent, Levenberg-Marquardt 및 scaled conjugate gradient 학습방법을 사용한 인공 신경회로망 (Artificial Neural Networks, ANN)과 적응형 뉴로-퍼지 추론 시스템 (Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System, ANFIS)을 사용한 SOC 추정방법을 제안한다. 입력으로는 충전 시작 전압 및 적류적산법을 통해 구한 충전 전류를 사용하여 추정된 SOC를 출력한다. 4개의 모델 (ANN-GD, ANN-LM, ANN-SCG, 및 ANFIS)을 사용하여 SOC 추정 방법을 구현하였고 실험을 통해 MATLAB을 사용하여 4개의 모델의 성능을 비교 분석하였다. 실험 결과로부터 ANFIS 모델을 사용한 배터리의 SOC 추정이 가장 정확도가 높았으며 빠른 속도로 수렴함을 확인하였다.

Conjugate Gradient 기법을 이용한 관측교통량 기반 기종점 OD행렬 추정 모형 개발 (The Estimation Model of an Origin-Destination Matrix from Traffic Counts Using a Conjugate Gradient Method)

  • 이헌주;이승재
    • 대한교통학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.43-62
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    • 2004
  • 전통적으로 기종점 OD행렬을 추정하는 방법은 가구통행조사나 노측면접조사를 실시하여 표본조사한 자료의 전수화 과정을 거쳐 기종점 OD행렬표를 작성한다. 조사 과정에서 조사표본수가 증가함에 따라 시간과 비용 및 조사오차가 수반되는 문제로 인하여 많은 제약이 내포되어 있다. 이러한 제약을 극복하기 위해 관측교통량을 이용하여 기종점 OD행렬을 추정하는 기법을 연구해 오고 있다 관측교통량으로 기종점 OD행렬을 추정하는 기법 중 gradient 모형은 가장 일반적으로 많이 이용하는 기법중의 하나다. 그러나 gradient모형을 이용하여 관측교통량으로 기종점 OD행렬을 추정한 결과 관측교통량과 추정교통량의 오차는 최소화시키면서 기종점 OD행렬을 추정하지만 사전(prior) 기종점 OD행렬의 OD행렬 구조를 유지하지 못할 경우가 많다. 즉 사전 기종점 OD행렬의 통행특성을 변경시키는 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 추정된 기종점 OD행렬은 사전 기종점 OD행렬의 OD행렬 구조를 반영하면서 관측교통량과 추정교통량의 오차를 최소화시켜주도록 하는 기종점 OD행렬 추정모형을 개발하기 위하여 Conjugate Gradient 알고리즘을 이용하였다. 개발된 모형을 검증하기 위하여 예제 분석가로망에서 모형의 일관성(일치성)을 분석하였다. 일관성 분석결과 모형의 상위수준(upper level)과 하위수준(lower level)이 내부적으로 유기적인 관계를 유지하고 있는 것으로 분석되었다. 또한 관측링크교통량에 관측오차를 반영하여 기종점 OD행렬의 추정력을 분석하였다. 분석결과는 관측교통량과 추정(배정)교통량의 오차는 허용오차 범위내에서 추정되는 것으로 분석되었고 추정된 기종점 OD행렬의 OD행렬 구조는 사전 기종점 OD행렬의 OD행렬 구조를 유지하는 것으로 분석되었다.른 지원이 필요하다. 이와 같은 철도화물활성화의 정책수립필요성의 배경에는 철도화물수송이 효율성과 환경친화성, 높은 안전성 등 사회적 비용을 감소시키는 장점을 가지고 때문이다. 철도화물운송회사도 현재의 수송기능과 함께 포워더로서의 기능을 가져야 할 것이며, 운임인하노력과 속도향상을 위한 노력을 계속하여야 할 것이다.적 대안경로 집합을 역추적 생성하는 과정을 단계별로 추가 설명하였다.을 받지 않은 시추공의 자료는 사용하였다 이러한 온천 주변 지역이라 하더라도 실제는 온천의 pumping 으로 인한 대류현상으로 주변 일대의 온도를 올려놓았기 때문에 비교적 높은 지열류량 값을 보인다. 한편 한반도 남동부 일대는 이번 추가된 자료에 의해 새로운 지열류량 분포 변화가 나타났다 강원 북부 오색온천지역 부근에서 높은 지열류량 분포를 보이며 또한 우리나라 대단층 중의 하나인 양산단층과 같은 방향으로 발달한 밀양단층, 모량단층, 동래단층 등 주변부로 NNE-SSW 방향의 지열류량 이상대가 발달한다. 이것으로 볼 때 지열류량은 지질구조와 무관하지 않음을 파악할 수 있다. 특히 이러한 단층대 주변은 지열수의 순환이 깊은 심도까지 가능하므로 이러한 대류현상으로 지표부근까지 높은 지온 전달이 되어 나타나는 것으로 판단된다.의 안정된 방사성표지효율을 보였다. $^{99m}Tc$-transferrin을 이용한 감염영상을 성공적으로 얻을 수 있었으며, $^{67}Ga$-citrate 영상과 비교하여 더 빠른 시간 안에 우수한 영상을 얻을 수 있었다. 그러므로 $^{99m}Tc$-transierrin이 감염 병소의 영상진단에 사용될 수 있을 것으로 기대된다.리를 정량화 하였다. 특히 선조체에서의 도파민 유리에 의한 수용체 결합능의