• 제목/요약/키워드: conjugate gradient algorithm

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Neural network based model for seismic assessment of existing RC buildings

  • Caglar, Naci;Garip, Zehra Sule
    • Computers and Concrete
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    • 제12권2호
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    • pp.229-241
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    • 2013
  • The objective of this study is to reveal the sufficiency of neural networks (NN) as a securer, quicker, more robust and reliable method to be used in seismic assessment of existing reinforced concrete buildings. The NN based approach is applied as an alternative method to determine the seismic performance of each existing RC buildings, in terms of damage level. In the application of the NN, a multilayer perceptron (MLP) with a back-propagation (BP) algorithm is employed using a scaled conjugate gradient. NN based model wasd eveloped, trained and tested through a based MATLAB program. The database of this model was developed by using a statistical procedure called P25 method. The NN based model was also proved by verification set constituting of real existing RC buildings exposed to 2003 Bingol earthquake. It is demonstrated that the NN based approach is highly successful and can be used as an alternative method to determine the seismic performance of each existing RC buildings.

ON A VORTICITY MINIMIZATION PROBLEM FOR THE STATIONARY 2D STOKES EQUATIONS

  • KIM HONGCHUL;KWON OH-KEUN
    • 대한수학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.45-63
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    • 2006
  • This paper is concerned with a boundary control problem for the vorticity minimization, in which the flow is governed by the stationary two dimensional Stokes equations. We wish to find a mathematical formulation and a relevant process for an appropriate control along the part of the boundary to minimize the vorticity due to the flow. After showing the existence and uniqueness of an optimal solution, we derive the optimality conditions. The differentiability of the state solution in regard to the control parameter shall be conjunct with the necessary conditions for the optimal solution. For the minimizer, an algorithm based on the conjugate gradient method shall be proposed.

음해법을 이용한 천수방정식의 수치해석 (Numerical Analysis of Shallow Water Equation with Fully Implicit Method)

  • 강주환;박상현;이길성
    • 대한토목학회논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.119-127
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    • 1993
  • 근래 천수방정식과 같은 2차원 수치해석에서 가장 널리 쓰이는 방법 중의 하나로 ADI 방법을 들 수 있다. 그러나 서해안과 같이 수심의 변화가 심하며 특히 해저협곡이 곳곳에 발달된 해역에서 조석에 관한 문제해결시 ADI 방법을 사용하면 소위 ADI 효과가 크게 우려된다. 이를 극복하기 위하여 완전 음해법으로 차분되고 CGS(conjugate gradient squared) 방법으로 해를 구하는 알고리즘을 개발하였다. 조간대 모의가 포함된 본 모형용 새만금 수역에 적용한 결과 지형의 복잡성에도 불구하고 유속장과 조간대 형성에 관한 수치적 모의가 만족스러운 결과를 보였다.

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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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3차원 MT 역산에서 CG 법의 효율적 적용 (Conjugate Gradient Least-Squares Algorithm for Three-Dimensional Magnetotelluric Inversion)

  • 김희준;한누리;최지향;남명진;송윤호;서정희
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제10권2호
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    • pp.147-153
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    • 2007
  • CG (conjugate gradient) 법은 선형 연립방정식을 반복적으로 푸는 가장 효율적인 해법 중 하나이고, 또한 비선형 최소자승문제에도 적용할 수 있다. 자기지전류(MT) 역산 문제를 풀 때에는 최소자승문제의 목적함수 자체의 최소화에 직접 CG 법을 적용하거나, Gauss-Newton 법에 기초한 반복역산의 각 반복단계에서 모형의 변화량 계산에 CG 법을 이용할 수 있다. CG 법을 적용할 경우, 임의의 벡터에 대한 감도행렬의 영향 및 그 전치행렬의 전치행렬의 영향을 감도행렬을 직접 구하지 않고 계산할 수 있다는 장점이 있기 때문에 감도행렬의 계산 규모가 방대한 3차원 역산 문제에서 계산시간을 월등히 줄일 수 있다.

CDMA 기지국에 설치된 평면 스마트 안테나의 성능 고찰 (Performance of a Rectangular Smart Antenna in CDMA Basestation)

  • 홍영진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권3C호
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    • pp.323-330
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    • 2007
  • CDMA 셀룰라 망의 기지국에 이용될 수 있는 선형 스마트 안테나를 이차원으로 확장시켜 성능의 척도인 출력 신호대잡음비(Output SNR: Output Signal to Noise Ratio), 출력신호대간섭비(Output SIR: Output Signal to Interference Ratio), 출력신호대간섭잡음비(Output SINR: Output Signal to Interference plus Noise Ratio)를 도출 하였다 Beam forming algorithm 으로 SCGM(Simplified Conjugate Gradient Algorithm)을 설정하고 입력신호대 잡음비, antenna element 숫자, 간섭신호의 분포 등을 변화시키며 평면 스마트 안테나의 성능을 simulate 하였다. 간섭신호들의 방위각(Azimuth angle)이 -90도 에서 +90도 사이에서 고르게 분포할 때, 평면 스마트 안테나의 성능은 같은 숫자의 element를 갖는 선형 스마트 안테나의 성능에 근접함을 보였다.

Parallel Algorithm of Conjugate Gradient Solver using OpenGL Compute Shader

  • Va, Hongly;Lee, Do-keyong;Hong, Min
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제26권1호
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    • pp.1-9
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    • 2021
  • OpenGL compute shader는 다른 shader 단계와 다르게 동작하며, 병렬로 모든 데이터를 계산하는데 사용할 수 있다. 본 논문은 OpenGL compute shader에서 반복 켤레 기울기 방법을 통해 희소선형 시스템을 계산하기 위한 GPU 기반의 병렬 알고리즘 제안하였다. 제안된 희소 선형 해결 방법은 대칭인 양의 정부호 행렬과 같은 대형 선형 시스템을 해결하기 위해 사용된다. 본 논문은 이 알고리즘을 사용하여 매트릭스 형식이 다른 8가지 예제들에 대해서 CPU와 GPU를 기반으로한 성능 비교 결과를 제공한다. 본 논문은 4가지 잘 알려져 있는 매트릭스 형식(Dense, COO, ELL and CSR)을 매트릭스 저장소를 사용하였다. 8개의 희소 매트릭스를 사용한 성능 비교 실험에서 GPU 기반 선형 해결 시스템이 CPU 기반 선형 해결 시스템보다 훨씬 빠르며, GPU 기반에서 0.64ms, CPU 기반에서 15.37ms의 평균 컴퓨팅 시간을 제공한다.

Classification of the Types of Defects in Steam Generator Tubes using the Quasi-Newton Method

  • Lee, Joon-Pyo;Jo, Nam-H.;Roh, Young-Su
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제5권4호
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    • pp.666-671
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    • 2010
  • Multi-layer perceptron neural networks have been constructed to classify four types of defects in steam generator tubes. Three features are extracted from the signals of the eddy current testing method. These include maximum impedance, phase angle at the point of maximum impedance, and an angle between the point of maximum impedance and the point of half the maximum impedance. Two hundred sets of these features are used for training and assessing the networks. Two approaches are involved to train the networks and to classify the defect type. One is the conjugate gradient method and the other is the Broydon-Fletcher-Goldfarb-Shanno method which is recognized as the most popular algorithm of quasi-Newton methods. It is found from the computation results that the training time of the Broydon-Fletcher-Goldfarb-Shanno method is much faster than that of the conjugate gradient method in most cases. On the other hand, no significant difference of the classification performance between the two methods is observed.

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

계층적 기저함수와 다해상도 영상을 이용한 영사응로부터 물체의 형상복구 (Shape from Shading using the Hierarchical basis Function and Multiresolution Images)

  • 이승배;이상욱;최종수
    • 전자공학회논문지B
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    • 제29B권11호
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    • pp.73-84
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    • 1992
  • In this paper, an algorithm for recovering the 3-D shape from a single shaded image is proposed. In the proposed algorithm, by using the relation between the height and surface gradient (p, q), a set of linear equations is derived from the linearized reflectance function. Then the 3-D surface is recovered by employing the conjugate gradient technique. In order to improve the convergence speed of the solution, we also employ the hierarchical basis function and multiresolution images in the algorithm. A method for determining the regularization parameter, which is determined by trial and error in the conventional approach, is also introduced. In addition, the proposed algorithm attempts to recover the 3-D surface without requiring the boundary conditions, making it suitable for a real-time implementation. Simulation results for real image as well as synthetic image are provided to demonstrate the performance of the proposed algorithm.

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