일정 영역에 서식하는 생물 종의 개체 수가 변화하는 역학적 과정을 이해하고 실질적인 예측을 하는데 도움을 주는 여러가지 수학적 모델이 현재 수학과 생태학 분야에서 활발하게 연구되고 있다. 영국의 경제학자 Malthus가 1798년부터 시작하여 1826년까지 출간한 An Essay on the Principle of Population에서 제안했던 세계인구 변화 모델과 1845년 Verhulst의 한계수용모델은 개체 수 변화에 대한 초기 수학적 모델로서 지수적 형태에 기초한 것이었다. 수리생물학으로 불리는 학문분야는 1920년경 Lotka의 연구에서 본격적으로 시작되었다고 할 수 있다. 이때부터 여러 가지 다양한 수학적 모델들이 제안되어지고 검증되어져 왔다. 이 논문에서는 주로 상미분방정식(ordinary differential equations)으로 표현되는 단일 생물종에 대한 개체 수 변화모델들을 살펴본다.
Khan, Rafiul Hasan;Kang, Kyung-Won;Lim, Seon-Ja;Youn, Sung-Dae;Kwon, Oh-Jun;Lee, Suk-Hwan;Kwon, Ki-Ryong
한국멀티미디어학회논문지
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제23권4호
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pp.525-538
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2020
A practical animal face classification system that classifies animals in image and video data is considered as a pivotal topic in machine learning. In this research, we are proposing a novel method of fully connected dual Deep Convolutional Neural Network (DCNN), which extracts and analyzes image features on a large scale. With the inclusion of the state of the art Batch Normalization layer and Exponential Linear Unit (ELU) layer, our proposed DCNN has gained the capability of analyzing a large amount of dataset as well as extracting more features than before. For this research, we have built our dataset containing ten thousand animal faces of ten animal classes and a dual DCNN. The significance of our network is that it has four sets of convolutional functions that work laterally with each other. We used a relatively small amount of batch size and a large number of iteration to mitigate overfitting during the training session. We have also used image augmentation to vary the shapes of the training images for the better learning process. The results demonstrate that, with an accuracy rate of 92.0%, the proposed DCNN outruns its counterparts while causing less computing costs.
지위지수(地位指數) 12등급인 곰솔임분에 대한 최적(最適)의 직경(直徑) 및 수고생장함수(樹高生長函數)를 linear transformation(1), linear transformation(2) 등 2개의 선형식(線型式)과 exponential, Gompertz, Chapman-Richards, Weibull 등 4개의 비선형식(非線型式)에 의하여 도출하였다. 이들 함수에 의하여 추정된 직경 및 수고생장과 실측치인 직경 및 수고생장간의 상호관계를 분석하였다. 곰솔임분의 임령에 따른 직경과 수고생장을 추정한 결과는 선형식보다 비선형식의 적합성이 높게 나타났으며, 직경생장에는 Gompertz식, 그리고 수고생장에는 Chapman-Richards식의 적합성이 높게 나타났으나, 이들 비선형식간의 큰 차이는 없는 것으로 나타났다. 따라서 앞으로 이들 비선형식을 적용하여 현실임분(現實林分)의 직경과 수고생장을 추정하여야 할 것으로 사료된다.
본 연구에서는 저수지의 저류량-유출량 관계를 비선형 저수지 모형으로 표현하고, 이를 근거로 저수지의 저류특성을 이론적으로 정량화하였다. 비선형 모형으로는 지수함수, 로그함수 및 멱함수 형태를 고려하였으며, 이 중 저류량-유출량 간의 관계를 지수함수로 표현한 경우가 가장 적절한 것으로 판단되었다. 제안된 모형은 충주댐 및 소양강댐에 적용하였으며, 그 결과로 충주댐의 홍수기 저류효과는 약23시간, 소양강댐의 홍수기 저류효과는 약 43시간 정도로 추정되었다. 이러한 결과는 비록 댐의 규모 및 총 저수용량은 비슷하지만 유역면적 및 유입량에 비해 댐의 규모가 상대적으로 작은 충주댐이 소양강 댐에 비해 충분한 저류효과를 거두지 못하고 있음을 의미한다.
This paper investigates the effect of micromechanical models on the bending behavior of bidirectional functionally graded (BDFG) beams subjected to different mechanical loading. The material properties of the beam are considered to be graded in both axial and thickness directions according to a power law. The beam's behavior is modeled by the mean of quasi 3D displacement field that contain undetermined integral terms and involves a reduced unknown functions. Navier's method is employed to determine and compute the displacements and stress for a simply supported beam. Different homogenization schemes such as Voigt, Reus, and Mori-Tanaka are employed to analyze the response of the BDFG beam subjected to linear, uniform, exponential and sinusoidal distributed loading. The results obtained by the present method are compared with available results in the literature and a good agreement was found. Several numerical results are presented in tabular form and in figures to examine the effects of the material gradation, micromechanical models and types of loading on the bending response of BDFG beams. It can be concluded that the present theory is not only accurate but also simple in predicting the bending response of BDFG beam subjected to different static loads.
세계 주요 도시는 자동차로 인한 교통 정체, 에너지 과소비, 환경오염 등을 해결하는 대안으로 대중교통을 주목하고 있다. 아울러 대중교통에 대한 쉬운 접근성이 그 이용을 높인다는 점에서 여러 연구는 대중교통에 대한 접근성을 개선하는 것이 중요함을 강조하였다. 이러한 대중교통은 부동산 가치 평가와 투자 결정에도 중요한 변수로 작용한다. 이 연구는 대중교통 접근성에 대한 기존 접근방법을 비판적으로 검토한 후 수요-공급 기반 접근성 기법으로 서울시 지하철역에 대한 접근성을 측정한다. 그 다음 그 영향을 용도별, 분위별 토지가격을 통해 분석하였다. 다층헤도닉모형으로 분석한 결과, 첫째, 지하철에 대한 수요와 공급을 모두 고려한 접근성은 주거용과 비주거용 토지가격에 모두 긍정적 영향을 주었다. 영향은 비주거용보다 주거용에 보다 강하게 나타났다. 둘째, 총 세 개의 함수로 측정한 접근성 가운데 Exponential 함수에 의한 접근성은 주거용 토지가격에 가장 적합했으며, 비주거용 토지가격에는 Power 함수로 측정한 접근성이 가장 설명력이 높았다. 셋째, 토지 가격 분위별 영향을 보면, 주거용과 비주거용 토지가격 모두 가장 비싼 분위에 가장 큰 영향을 준 것으로 나타났다. 아울러 분위별 가격에서도 모형적합도 측면에서 주거용은 Exponential 함수로 측정한 접근성, 비주거용은 Power 함수로 측정한 접근성이 상대적으로 적합한 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과는 공공투자가 인근지역에 미치는 영향을 이해할 뿐만 아니라 부동산 가치평가, 대중교통 서비스로 인한 우발이익의 회수 방안 모색, 대중교통 투자로 인한 주거비 상승 대책 마련에 활용할 수 있을 것이다.
본 논문에서는 스위치-레벨 회로의 검증(verification)을 위해서 이진 결정 다이어그램(BDD : Binary Decision Diagram)을 구현하는 새로운 알고리즘을 제안한다. 스위치-레벨에서 기능(function)들은 스위치들의 직$\cdot$병렬 연결에 의해서 결정되며, 결과 논리 값은 논리 '0'과 '1'뿐만 아니라, 초기 상태, 고 임피던스와 불안정 상태를 가진다. 따라서, 본 논문에서는 "스위치-레벨 이진 결정 다이어그램(SLBDD : Switch- Level Bianary Decision Diagram)"으로 정의한 비 사이클 그래프(acyclic graph)들을 사용해서 스위치-레벨 회로의 가능들을 표현하도록 BDD를 확장하였다. 그러나, 그래프의 기능적 표현을 최악의 경우 입력 변수들의 수에 지수 함수적이 되므로, 결정 다이어그램의 변수 순서(ordering)는 그래프 크기에 주된 역할을 하게된다. 따라서, 패스-트랜지스터와 도미노-논리가 존재하는 사전에 충전하는 회로(Precharging circuitry)에서 그래프 크기에서의 효율성을 위한 입력 순서 알고리즘을 제안한다. 그리고, 실험 결과는 여러 가지 벤치-마크 회로에서 여러 번의 실험을 통해서 제안된 알고리즘이 스위치-레벨에서의 기능적 시뮬레이션, 전력 측정과 결점 시뮬레이션에 적용될 수 있을 만큼 충분히 효율적임을 보여준다.율적임을 보여준다.
인터넷 비즈니스의 특징적인 장점 중의 하나는 콘텐츠를 실시간으로 서비스 할 수 있다는점이다. 현재 여러 가지 콘텐츠 서비스가 인터넷상에 등장하고 있지만 비즈니스 모델 측면에서는 아직 확정되지 않은 부분이 많고 특히 콘텐츠의 서비스와 관련해서는 실제적으로 콘텐츠 서비스를 통한 직접적인 수익보다는 광고를 통한 수익이 주가 되고 있어 콘텐츠만을 통한 수익의 창출은 쉽지 않은 것으로 알려져 있다. 상품 제조 원가에 근거해서 가격을 산출하거나 희소성에 의해서 가격이 결정되는 전통적인 제조업의 가격산정 패러다임을 인터넷 콘텐츠의 서비스에 적용하는 데는 문제점이 많아 현재로서는 인터넷 콘텐츠 서비스 가격의 산정 근거를 확보하는 데는 어려움이 많다. 따라서 콘텐츠 가격 산정에 관해서는 소비자의 선호도를 중심으로 분석하는 연구들이 진행되고 있으며 본 연구에서도 이러한 맥락에서 콘텐츠 가격산정의 근거로서 콘텐츠의 속성에 대한 소비자의 선호도를 분석하여 인터넷 콘텐츠의 가격반응함수들을 선호도에 맞추어서 도출하여 보았다. 일차적으로 인터넷 영화관을 대상으로 사용자들이 서비스를 선택할 때 가장 고려하는 속성들을 도출하였고 각개 속성들의 수준에 따른 프로파일들을 구성하고 사용자들을 대상으로 자료를 수집하여 컨조인트 분석을 해서 가격함수를 추정하였다. 이어서 선형 곱셈 유인 구텐베르그 모델 중 가장 적합한 모델을 추정하고 독점 영역과의 관계를 살펴봄으로써 각 기업들이 서비스의 가격을 책정함에 있어서 가장 수익성 높고 적합한 전략을 설정할 수 있도록 방향을 제시하였다.
본 논문에서는 모바일 벡터 그래픽 가속기용 역코사인 연산 회로를 설계하였다. 모바일 그래픽스 응용은 기존 데스크 톱 컴퓨터에 비해 면적, 연산 시간, 전력 소모와 정밀도 측면에서 제약이 크다. 설계한 역코사인 함수 회로는 연산시간과 정밀도 조건을 만족하기 위해 IEEE 표준 부동 소수점 데이터 형식을 사용하며, 계수 테이블을 사용하는 2차 다항식 근사 기법을 채택하였으며, 하드웨어 공유 기법을 통해 면적을 감소시켰다. 역코사인 회로는 약 15,280개의 게이트로 구성되며, $0.35{\mu}m$ CMOS 공정 조건에서 약 125 Mhz의 동작 주파수를 가진다. 7개의 클록 사이클에 역코사인 함수를 구현하므로, 설계된 회로는 약 17.85 MOPS의 연산 성능을 갖고 있어서 OpenVG 프로세서에 적용이 가능하다. 또한 융통성 있는 구조 특성으로 설계된 회로는 ROM 내용의 교체와 속규모의 하드웨어 변경을 통해 지수함수, 삼각함수, 로그 함수와 같은 다른 초월함수에 적용이 가능하다.
We have investigated the contribution of the scattered x rays to the signal imaging in the radiographs acquired with anti-scatter grids of several grid ratios by separating the line spread functions (LSFs) derived from the signal edge image into the primary and the scatter components. By using a 1.0-mm lead plate in the scattering material, the blurred signal edge images were acquired by use of an imaging plate at a tube voltage of 80 kV with the anti-scatter grids of grid ratios for 5:1, 6:1, 8:1, 10:1 and 12:1. The edge profiles of the signal images were scanned and those in relative exposure were differentiated to obtain the LSFs. To investigate the contribution of the scattered x rays to the signal imaging, we proposed a method for separating the LSFs derived from the signal images into the primary and the scatter components, where the scatter component was approximated with exponential function. Our basic approach is to separate the area of the LSFs by ratios of the scattered x-ray exposure to the primary x-ray exposure, which were obtained for the grid ratios by use of a lead disk method. The LSFs and the two components were Fourier transformed to obtain the modulation transfer functions (MTFs) and their two components. As the result, we found that, by using the anti-scatter grids, the scattered x rays were reduced, but the shape of the LSFs of the scatter component hardly changed. The contributions of the scatter component to the MTFs were not negligible (more than 10 %) for spatial frequencies lower than about 1.0 mm$\^$-l/ and that was greater as the grid ratio decreasing. On the other hand, for higher frequencies, the primary component was dominant compared with the scatter component.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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