• 제목/요약/키워드: conjugate-gradient method

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가압경수형 원자로 부하추종 운전시 제논진동 최적화 (Optimization for Xenon Oscillation in Load Following Operation of PWR)

  • 김건중;오성헌;박인용
    • 대한전기학회논문지
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    • 제38권11호
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    • pp.861-869
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    • 1989
  • 본 논문에서는 폰트라이긴의 최대원리를 이용한 가압경수형 원자로(PWR)의 부하추종 운전시 제논진동 최적화 문제가 제시되었다. 최적화 모델은 2차 목적함수를 갖고 있는 최적 추적제어문제로 정식화 하였으며, 1군 확산방정식과 제논-아이오다인 동특성 방정식을 등호 제약조건으로 고려하였다. 최적화 모델에 최대원리를 적용하므로서, 문제는 제약조건이 없는 단일시간 문제로 분리되었으며, 분리된 부 문제는 공액 경사법을 이용하여 최적화 하였다. 계산결과는 제논진동이 최소화되어 원자로가 규정된 출력분포를 유지하면서 전력계총에서 요구하는 출력을 잘 추종 하였다.

타원형천퇴에 대한 PCGM과 포물형근사식 수치모형비교 (Comparison of PCGM and Parabolic Approximation Numerical Models for an Elliptic Shoal)

  • 서승남;연영진
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.216-225
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    • 1994
  • Berkhoff등(1982)의 수리실험 결과를 사용하여 PCGM파 포물형근사식(PA) 수치모형의 정밀도와 계산효율을 비교하였다. 두 모형 결과는 수리실험의 실측치와 잘 부합되었으나 비교적 도고가 큰 천퇴 뒷편의 일부 단면에서는 PCGM모형 결과에 비해 PA모형 결과가 실험치에 가까운 것으로 나타났다. PA모형은 천해역의 넓은 지역에 대한 파랑변형을 예측하는 데 유용한 모형이나 반사파를 무시할 수 있는 경우에만 적용 가능하다. 한편 완경사 파랑식으로부터 직접 차분화하여 반사파를 고려할 수 있는 PCGM모형의 계산효율을 증대시킬 필요가 있다. PA모형 결과를 PCGM모형의 초기 입력조건으로 사용함으로써 약 40%의 계산시간 감소를 가져왔다.

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Assessment of computational performance for a vector parallel implementation: 3D probabilistic model discrete cracking in concrete

  • Paz, Carmen N.M.;Alves, Jose L.D.;Ebecken, Nelson F.F.
    • Computers and Concrete
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    • 제2권5호
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    • pp.345-366
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    • 2005
  • This work presents an assessment of the computational performance of a vector-parallel implementation of probabilistic model for concrete cracking in 3D. This paper shows the continuing efforts towards code optimization as reported in earlier works Paz, et al. (2002a,b and 2003). The probabilistic crack approach is based on the direct Monte Carlo method. Cracking is accounted by means of 3D interface elements. This approach considers that all nonlinearities are restricted to interface elements modeling cracks. The heterogeneity governs the overall cracking behavior and related size effects on concrete fracture. Computational kernels in the implementation are the inexact Newton iterative driver to solve the non-linear problem and a preconditioned conjugate gradient (PCG) driver to solve linearized equations, using an element by element (EBE) strategy to compute matrix-vector products. In particular the paper analyzes code behavior using OpenMP directives in parallel vector processors (PVP), such as the CRAY SV1 and CRAY T94. The impact of the memory architecture on code performance, and also some strategies devised to circumvent this issue are addressed by numerical experiment.

High Resolution 3D Magnetic Resonance Fingerprinting with Hybrid Radial-Interleaved EPI Acquisition for Knee Cartilage T1, T2 Mapping

  • Han, Dongyeob;Hong, Taehwa;Lee, Yonghan;Kim, Dong-Hyun
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제25권3호
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    • pp.141-155
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    • 2021
  • Purpose: To develop a 3D magnetic resonance fingerprinting (MRF) method for application in high resolution knee cartilage PD, T1, T2 mapping. Materials and Methods: A novel 3D acquisition trajectory with golden-angle rotating radial in kxy direction and interleaved echo planar imaging (EPI) acquisition in the kz direction was implemented in the MRF framework. A centric order was applied to the interleaved EPI acquisition to reduce Nyquist ghosting artifact due to field inhomogeneity. For the reconstruction, singular value decomposition (SVD) compression method was used to accelerate reconstruction time and conjugate gradient sensitivity-encoding (CG-SENSE) was performed to overcome low SNR of the high resolution data. Phantom experiments were performed to verify the proposed method. In vivo experiments were performed on 6 healthy volunteers and 2 early osteoarthritis (OA) patients. Results: In the phantom experiments, the T1 and T2 values of the proposed method were in good agreement with the spin-echo references. The results from the in vivo scans showed high quality proton density (PD), T1, T2 map with EPI echo train length (NETL = 4), acceleration factor in through plane (Rz = 5), and number of radial spokes (Nspk = 4). In patients, high T2 values (50-60 ms) were seen in all transverse, sagittal, and coronal views and the damaged cartilage regions were in agreement with the hyper-intensity regions shown on conventional turbo spin-echo (TSE) images. Conclusion: The proposed 3D MRF method can acquire high resolution (0.5 mm3) quantitative maps in practical scan time (~ 7 min and 10 sec) with full coverage of the knee (FOV: 160 × 160 × 120 mm3).

범주형 자료를 포함한 다형질 임계개체모형에서 유전능력 추정 알고리즘 (Computing Algorithm for Genetic Evaluations on Several Linear and Categorical Traits in A Multivariate Threshold Animal Model)

  • 이득환
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제46권2호
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    • pp.137-144
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    • 2004
  • 불연속 범주형 자료에 대한 잠재변수가 존재한다는 가정하에 임계값을 추정하고 잠재변수를 생성하며 생성된 잠재변수 및 기타 연속변량에 대한 관측치를 포함하는 다변량 임계개체모형을 설정하고 유전능력을 예측하기 위한 방법을 제시하였다. 각각의 범주형 조사 자료의 특성을 갖는 형질에 있어서 임계점의 추정은 추정 가능한 임계점에 대한 1차 미분값(gradient)과 2차 미분값(Hessian)을 이용한 Newton 방법을 이용하면 추정가능하며 지역모수인 육종가의 추정은 PCG 방법으로 구현 가능하다. 이러한 이론은 Quaas(2001)가 제시한 하나의 이산형 자료와 하나의 연속형 자료의 2변량 동시 분석방법을 확장하여 전개한 것이며 이때 잠재변수 및 임계점의 추정은 기타 형질의 잔차 회귀계수 및 상관을 고려해야 한다. 본 연구를 위한 모의실험은 2개의 연속변량으로 체중과 유량을 고려하였고 또 다른 2개의 불연속 변량인 분만난이도와 출생시 생존유무를 고려하여 4형질 동시 분석을 실시하였다. 임계모형에 의한 육종가 추정치의 정확도는 4개의 구간으로 분류되어 기록된 분만난이도의 경우에 91${\sim}$92%의 정확도를 보였고 이항분포인 분만시 생존유무에 대하여는 87~89%의 정확도를 보였다. 반면에 이들 범주형 자료를 선형으로 간주하고 분석한 선형 동물개체 혼합모형에서는 72${\sim}$84% 및 59${\sim}$70%으로 비교적 낮은 추정의 정확도를 보였다. 따라서 범주형 자료의 유전분석은 선형 혼합모형 보다 임계형 혼합모형이 크게 타당할 것으로 사료되었다.

능동형 차량 현가장치의 성능 향상을 위한 구조 최적화 (Structural Optimization of Active Vehicle Suspension Systems)

  • 김창동;정의봉
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.1381-1388
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    • 1993
  • 본 연구에서는 구조계와 제어계가 결합된계에 대하여, 성능 평가함수의 구조 설계변수에 대한 감도를 Riccati방정식으로부터 직접 해석할 수 있는 효율적인 방안을 제시하여 동시최적설계가 가능토록한다. 그리고 유색잡음의 불규칙 노면입력을 받는 차체탄성을 고려한 Hac의 2륜 차량의 모델에 LQG제어를 행한 경우에 대하여, 본 연구 방법을 적용시켜 동시 최적화를 수행한 제어성능 특성을 종래의 최적제어만에 의한 제어성능과 비교, 검토 한다. 구조설계변수로는 현가장치의 강성특성, 감쇠특성 및 현가장치 지지점의 위치로 선정한다.

Neural-based prediction of structural failure of multistoried RC buildings

  • Hore, Sirshendu;Chatterjee, Sankhadeep;Sarkar, Sarbartha;Dey, Nilanjan;Ashour, Amira S.;Balas-Timar, Dana;Balas, Valentina E.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제58권3호
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    • pp.459-473
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    • 2016
  • Various vague and unstructured problems encountered the civil engineering/designers that persuaded by their experiences. One of these problems is the structural failure of the reinforced concrete (RC) building determination. Typically, using the traditional Limit state method is time consuming and complex in designing structures that are optimized in terms of one/many parameters. Recent research has revealed the Artificial Neural Networks potentiality in solving various real life problems. Thus, the current work employed the Multilayer Perceptron Feed-Forward Network (MLP-FFN) classifier to tackle the problem of predicting structural failure of multistoried reinforced concrete buildings via detecting the failure possibility of the multistoried RC building structure in the future. In order to evaluate the proposed method performance, a database of 257 multistoried buildings RC structures has been constructed by professional engineers, from which 150 RC structures were used. From the structural design, fifteen features have been extracted, where nine features of them have been selected to perform the classification process. Various performance measures have been calculated to evaluate the proposed model. The experimental results established satisfactory performance of the proposed model.

세망내피증 바이러스 항체검출을 위한 ELISA 표준화 (Standardization of an enzyme-linked immunosorbent assay for detection of antibody to avian reticuloendotheliosis virus)

  • 성환우;이수정
    • 대한수의학회지
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    • 제45권4호
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    • pp.569-574
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    • 2005
  • Enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) for detection of antibodies to reticuloendotheliosis virus (REV) at single serum dilution was standardized. REV HI, one of the Korean field isolates, was inoculated into chicken embryo fibroblast (CEF) cells and was harvested from the culture fluids and cells after 10 to 12 days. Viruses were purified by centrifugation at the $107,000{\times}g$ for 12 hours on 20, 30, 45% (W/V) sucrose gradient. Virus specific fraction was collected and used as ELISA antigen. To standardize ELISA, the optimal concentration of coating antigen ($1{\mu}g/well$) and conjugate (1/1000) was determined by corrected OD (OD value of positive serum-OD value of negative serum) and P/N ratio (OD value of positive serum/OD value of negative serum). To calculate ELISA titer by measuring absorbance at 1/400 single serum dilution, serum titrations were carried out for various sample sera together with standard positive and negative sera. The observed titers of serum samples were plotted against sample/positive (s/p) ratios at 1/400 serum dilution. From the above data, the ELISA titers could be calculated by the equation of $log_{10}$ ELISA titer = 2.2763 ($log_{10}$ s/p) + 3.482 (r = 0.93). For evaluating the sensitivity, the standardized method were compared with conventional agar gel immunodiffusion (AGID) test method using serum samples collected from REV infected field chicken flocks. Fifty seven of 60 samples (95%) were positive for REV by ELISA, whereas only 11 (18.3%) samples were positive by AGID test. This results suggested that the ELISA tests developed in this study could be used for detection of antibodies to REV with high sensitivity.

레이레이 계수의 최소화에 의한 내부고유치 계산을 위한 병렬준비행렬들의 비교 (Comparisons of Parallel Preconditioners for the Computation of Interior Eigenvalues by the Minimization of Rayleigh Quotient)

  • 마상백;장호종
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제10A권2호
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    • pp.137-140
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    • 2003
  • 최근에 CG 반복법을 이용하여 레이레이 계수를 최소화함으로써 대칭행렬의 내부고유치를 구하는 방법이 개발되었다 그리고 이 방법은 병렬계산에 매우 적합하다. 적절한 준비행렬의 선택은 수렴속도를 향상시킨다. 우리는 본 연구에서 이를 위한 병렬준비행렬들을 비교한다. 고려된 준비행렬들은 Point-SSOR, 다중색채하의 ILU(0)와 Block SSOR이다. 우리는 128개의 노드를 가진 CRAY-T3E에서 구현하였다. 프로세서간의 통신은 MPI 리이브러리를 사용하였다. 최고 512$\times$512 행렬까지 시험하였는데 이 행렬들은 타원형 편미분방정식의 근사화에서 얻어졌다. 그 결과 다중색채 Block SSOR이 가장 성능이 우수한 것으로 판명되었다.

임계면법을 이용한 횡등방성 암석의 강도 예측 (Prediction of Strength for Transversely Isotopic Rock Based on Critical Plane Approach)

  • 이연규
    • 터널과지하공간
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    • 제17권2호
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    • pp.119-127
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    • 2007
  • 임계면법을 적용하여 횡등방성 암석의 강도이방성을 해석하는 방법을 제안하였다. 암석의 파괴는 Hoek-Brown 파괴기준을 따르는 것으로 가정하였다. Hoek-Brown의 경험적 파괴기준식에 대응되는 Mohr 포착선식을 이용하고 강도상수인 m과 s를 방향에 따른 스칼라 함수로 정의하여 이방성 파괴함수를 구성하였다. 이방성 파괴함수를 최대고 하는 임계면의 방향을 찾기 위하여 직접 최적화기법의 하나인 공액구배법을 적용하였다. 횡등방성 안석에 대한 기존 이방성 강도모델이 대부분 삼축압축실험과 동일한 응력조건에서만 적용할 수 있는데 반하여 이 연구에서 제안된 방법은 일반적인 3차원 응력조건에도 쉽게 적용할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 삼축압축실험의 모사를 통하여 얻어진 삼축압축강도와 파괴면의 경사에 분석을 통하여 제안된 방법의 적합성을 검토하였다.