2차원 상호작용하는 페르미온 계에 대한 혼돈 대각화 계산의 컴퓨터 계산 시간이, 대칭성 연산과 같은 여러 가지 방법을 이용함으로써 감소되었다. 첫째로, 각각의 격자를 업스핀(${\uparrow}$) 격자와 다운스핀(${\downarrow}$) 격자로 나누어서 2부분 격자가 가능케 했다. 이에 따라, 유효한 바탕 상태는 업스핀 배열에 다운스핀 배열을 겹침으로써 얻어진다. 결과적으로, 시험 바탕 상태를 저장하는데 사용되는 메모리 공간이 현저하게 감소되었다. 두 번째로, 바탕 상태 집합을 구성할 때, 해밀토니안 행렬의 원소들을 순람표에 기록하였다. 그럼으로써, 혼돈 대각화 과정에서 해밀토니안 행렬의 원소들을 반복적으로 계산하는 것을 피했다. 세 번째로, 바탕 상태 집합에 대칭성 연산을 적용함으로써 원 바탕 상태 집합이 대칭성 연산의 고유벡터들로 구성된 새로운 바탕 상태 집합으로 변환되었다. 기저 상태 파동함수는 대칭적인 바탕상태 (결합상태) 집합으로부터 구성되었다. 결과로서, 대칭성 연산을 이용함으로써, 혼돈 대각화 계산에 쓰이는 바탕상태의 총 개수가 50%까지 감소되었다.
Czochralski방법을 사용하여 정비조성(stoichiometric)으로 성장시킨 강유전체 $LiTaO_3$, 단결정을 $1000^{\circ}C$ 및 $1100^{\circ}C$에서 각각 열처리하였다. 열처리한 시료와 열처리하지 않은 정비조성 $LiTaO_3$ 단결정에 대하여 전자 상자성 공명(EPR : electron paramagnetic resonance) 실험을 하였다. X-band(9.21 GHz) 전자 상자성 공명 스펙트로미터를 사용하여 얻은 $Fe^{3+}$ 상자성 불순물 이온의 공명 흡수선을 분석한 결과 정비조성 $LiTaO_3$ 단결정내의 $Fe^{3+}$ 상자성 불순물 이온의 위치(site location)와 국소 대칭성(local site symmetry)은 열처리 후에도 변화가 없는 것을 알 수 있었다. 그러나 $1000^{\circ}C$및 $1100^{\circ}C$에서 열처리 한 단결정의 경우에는 $v$ 이온이 $Fe^{2+}$ 이온으로 원자가 상태가 바뀌는 것을 화인 하였다. 또한 유효 스핀 하밀토니안을 이용하여 EPR 상수를 계산하였다.
최근 SNS (Social Networking Services)를 통한 사용자들 간 정보 확산이 폭발적으로 증가하고 있다. SEIR (Susceptible-Exposed-Infectious-Recovered model)모델은 전염병 예측에 널리 사용되는 수학적 모델로, 이러한 정보 확산은 SEIR를 이용하여 모델링 할 수 있다. 본 논문에서는 SEIR모델을 이용하여 최적 제어 이론의 관점에서 SNS의 정보 확산 모델을 도출하였다. 본 논문에서는 PMP (Pontryagin's Minimum Principle)에 기반한 forward-backward algorithm을 제안하였다. 이 알고리즘은 전방과 후방으로 가면서 state와 adjoint equation들을 통합하면서 동작한다. 수치해석을 통해 정보 내용의 impact value와 birth rate이 작으면 작을수록 더 많은 노드들이 해로운 정보를 필터링하는 것을 보였다.
용융상태의 조성비와 동일하게 성장된 $LiNbO_3$(CLN) 단결정은 많은 내부결함으로 인하여 예리한 전자스핀 공명신호를 관측하기가 어려운데, VTE(Vapor Transport Equilibrium) 처리로 내부결함의 농도를 감소시켜주면 공명신호가 좀 더 날카롭게 관측되어 더 정밀한 스핀 하밀톤 함수의 매개상수를 결정할 수 있다. 본 연구에서는 성장된 CLN에서 알아보기 힘들었던 $Nd^{3+}$와 $Er^{3+}$의 초미세 구조를 VTE 방법으로 처리한 시료로 액체헬륨 온도에서 관측하고, 실험적으로 얻은 스펙트럼의 비등방성에서 자성이온 주위의 국소구조에 대하여 논의하였다. 분석 결과로부터 $Nd^{3+}$와 $Er^{3+}$ 희토류 이온은 $LiNbO_3$결정 내에서 Li 자리를 선호한다는 것을 제안한다.
순열 방사형 그래프는 병렬 또는 분산 시스템의 상호 연결망 구조로써 n-큐브의 새로운 대안으로 제시되고 있다. 그러나 최근까지 제시된 구조(메쉬, 하이퍼큐브 등)에 대한 오류 허용 설계 모델은 많이 연구되어왔지만 순열 방사형 그래프에 적합한 오류 허용 설계 모델은 연구되고 있지 않다. 따라서 본 논문에서는 순열 방사형 그래프에 적합한 새로운 오류 허용 설계방법을 제안하였다. 이 방법은 현재 수행중인 구성 요소 중에서 오류가 발생할 때 기존 구조를 유지하기 위해서, 예비 구성요소를 추가하여 적절히 오류 요소를 대치하는 기법이다. 먼저, 순열 방사형 그래프를 순환 그래프로 변환한 다음 순환 그래프의 준 동형 성질을 이용하였다. 또한 k개 예비프로세서를 추가하여 각 프로세서 당 최대 통신 링크를 최소화함으로써 오류 허용 설계구조의 비용을 최적화 하였다. 특히, 최대 통신 링크의 수를 최소화하는 새로운 연구 방법을 제안하였다.
Tabus, Vlad;Moltchanov, Dmitri;Koucheryavy, Yevgeni;Tabus, Ioan;Astola, Jaakko
Journal of Communications and Networks
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제17권2호
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pp.184-197
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2015
This paper builds on a recent method, chain routing with even energy consumption (CREEC), for designing a wireless sensor network with chain topology and for scheduling the communication to ensure even average energy consumption in the network. In here a new suboptimal design is proposed and compared with the CREEC design. The chain topology in CREEC is reconfigured after each group of n converge-casts with the goal of making the energy consumption along the new paths between the nodes in the chain as even as possible. The new method described in this paper designs a single near-optimal Hamiltonian circuit, used to obtain multiple chains having only the terminal nodes different at different converge-casts. The advantage of the new scheme is that for the whole life of the network most of the communication takes place between same pairs of nodes, therefore keeping topology reconfigurations at a minimum. The optimal scheduling of the communication between the network and base station in order to maximize network lifetime, given the chosen minimum length circuit, becomes a simple linear programming problem which needs to be solved only once, at the initialization stage. The maximum lifetime obtained when using any combination of chains is shown to be upper bounded by the solution of a suitable linear programming problem. The upper bounds show that the proposed method provides near-optimal solutions for several wireless sensor network parameter sets.
병렬 처리 시스템의 상호연결 네트워크로써 스타 그래프 구조간 그간 널리 사용되어 왔던 하이퍼규브에 비해 지름 및 차수 등의 특성에 우수한 성능을 보임으로 인해 최근 많은 연구자들의 관심을 받고 있다. 스타 그래프 네트워크에서 여러가지 통신문제들이 연구되어 지고 있는데 그러한 통신 문제 중 에 가장 기본이 될수있는 문제 중의 하나가 브로드캐스팅이다. 본 논문에서는 윕홀라우팅을 지원하는 스타 그래프 네트워크 시스템에서의 브로드캐스팅 문제를 다룬다. 윔홀라우팅을 사용하는 네트워크에서는 전송 노드간의 거리보다 전송 시 링크 충돌을 최소화하는 것이 전체 통신 시간을 줄이는 중요한 요소가 되는 데 본 논문에서는 스타 그래프 네트워크에서의 해밀 토니안 경로를 이용하여 링크 충돌이 없이 n 차원 스타 네트워크$([long_n n!]+1)$ 통신스텝이 전체 브로드캐스팅이 완료되는 알고리즘을 제시한다. 이는 이론 절 하한값 $([long_n n!]+1)$ 에 근접한 결과로 기존의 n-1 통신 스텝이 걸리는 알고리즘 보다 향상된 결과이다.
부분역최적화는 역최적화의 흥미로운 변형으로, 주어진 최적화문제와 그 문제의 부분해가 주어지면 이 부분해가 최적해에 포함되도록 문제를 최소한으로 수정하는 문제이다. 이 논문은 라인위에서 정의되는 순환외판원문제(TSP)를 다루는데, 이는 배달시스템, 창고 선반에서 물건을 수집하는 것, 등의 많은 응용을 가진다. 라인 위에서 위치하는 n개의 일이 주어지고 이 중 연속적으로 처리해야하는 일 k개가 부분적으로 주어진다. 각각의 일은 라인 위의 특정 장소에 위치하고 라인을 움직이는 서버에 의해 처리되어야 한다. 우리의 임무는 k개의 일이 최적해에서 연속적으로 처리되도록 n개의 일의 위치를 라인 위에서 최소한으로 조정하는 것이다. 이 논문에서 이 문제와 이 문제의 다양한 변종을 다항시간 내에 푸는 알고리즘을 개발한다. 구체적으로, 서버가 특정한 Forward Trip이라는 특정한 내부 알고리즘을 사용하는 경우와 일반적인 최적 알고리즘을 사용하는 경우에 대한 부분역최적화를 다룬다.
Mori-Kawabata의 사영 연산자 방법을 $^{55}Mn$이 첨가된 $SrTiO^3$ 단 결정에 직접 적용하여, 이를 운동 방정식의 형태로 만드는 이론 체계를 사용하여 선모양 함수를 계산하였다. 외부 진동수 ${\nu}_0$ = 9.6 GHz에서 서로 다른 농도 [Mn] = 0.5 wt%와 2 wt%에 대한 온도 의존성으로 선폭을 조사하였다. 온도가 증가함에 따라 선폭은 감소하는 경향으로 확인되었고, 이는 선모양의 운동 좁아짐으로 보이며 고온영역 에서는 실험값과 비교적 일치함을 알 수 있었다. 이와 같이 계를 기술하는 스핀 해밀토니안에 연산자 방법을 이용한 선모양 함수는 실제 계의 적용에 편리한 급수전개로 하였으며, 다른 방법들에 비해 비교적 쉽게 계산할 수 있었다.
경로 보안은 데이터의 전송을 위해 선택된 경로의 비밀성에 관한 것이다. 만일 경로의 일부분이라도 알려진다면 이 경로를 통해 전달된 데이터가 유출될 확률은 높아지므로 데이터의 전송 경로는 보호되어야 한다. 이를 위해 우리는 중간 노드를 비밀리 선택하여 기존의 최단 거리를 이용하여 데이터를 전송하는 방법 대신에 이 중간 노드를 이용하여 데이터를 목적 노드에 보낸다. 더 나아가 여러 개의 비밀 경로를 이용한다면 한 개의 경로에 모든 데이터를 보내는 대신에 각 경로에 partial 데이터를 보낼 수 있기 때문에 데이터의 보안은 좀 더 강해진다. 본 논문에서는 MRNS네트워크 상에서 특수한 메트릭스를 응용하여 시간 복잡도가 O(l)인 비밀 다중 경로 알고리즘을 설계하고 불확실성의 관점에서 이 알고리즘의 안전도를 분석한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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