• 제목/요약/키워드: inverse estimation method

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관성 모션 센싱을 이용한 스쿼트 동작에서의 지면 반력 추정 (Inertial Motion Sensing-Based Estimation of Ground Reaction Forces during Squat Motion)

  • 민서정;김정
    • 한국정밀공학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.377-386
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    • 2015
  • Joint force/torque estimation by inverse dynamics is a traditional tool in biomechanical studies. Conventionally for this, kinematic data of human body is obtained by motion capture cameras, of which the bulkiness and occlusion problem make it hard to capture a broad range of movement. As an alternative, inertial motion sensing using cheap and small inertial sensors has been studied recently. In this research, the performance of inertial motion sensing especially to calculate inverse dynamics is studied. Kinematic data from inertial motion sensors is used to calculate ground reaction force (GRF), which is compared to the force plate readings (ground truth) and additionally to the estimation result from optical method. The GRF estimation result showed high correlation and low normalized RMSE(R=0.93, normalized RMSE<0.02 of body weight), which performed even better than conventional optical method. This result guarantees enough accuracy of inertial motion sensing to be used in inverse dynamics analysis.

최대엔트로피법을 이용한 역열전도문제의 해석 (Analysis of an Inverse Heat Conduction Problem Using Maximum Entropy Method)

  • 김선경;이우일
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집B
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    • pp.144-147
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    • 2000
  • A numerical method for the solution of one-dimensional inverse heat conduction problem is established and its performance is demonstrated with computational results. The present work introduces the maximum entropy method in order to build a robust formulation of the inverse problem. The maximum entropy method finds the solution that maximizes the entropy functional under given temperature measurement. The philosophy of the method is to seek the most likely inverse solution. The maximum entropy method converts the inverse problem to a non-linear constrained optimization problem of which constraint is the statistical consistency between the measured temperature and the estimated temperature. The successive quadratic programming facilitates the maximum entropy estimation. The gradient required fur the optimization procedure is provided by solving the adjoint problem. The characteristic feature of the maximum entropy method is discussed with the illustrated results. The presented results show considerable resolution enhancement and bias reduction in comparison with the conventional methods.

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Inverse active wind load inputs estimation of the multilayer shearing stress structure

  • Chen, Tsung-Chien;Lee, Ming-Hui
    • Wind and Structures
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    • 제11권1호
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    • pp.19-33
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    • 2008
  • This research investigates the adaptive input estimation method applied to the multilayer shearing stress structure. This method is to estimate the values of wind load inputs by analyzing the active reaction of the system. The Kalman filter without the input term and the adaptive weighted recursive least square estimator are two main portions of this method. The innovation vector can be produced by the Kalman filter, and be applied to the adaptive weighted recursive least square estimator to estimate the wind load input over time. This combined method can effectively estimate the wind loads to the structure system to enhance the reliability of the system active performance analysis. The forms of the simulated inputs (loads) in this paper include the periodic sinusoidal wave, the decaying exponent, the random combination of the sinusoidal wave and the decaying exponent, etc. The active reaction computed plus the simulation error is regard as the simulated measurement and is applied to the input estimation algorithm to implement the numerical simulation of the inverse input estimation process. The availability and the precision of the input estimation method proposed in this research can be verified by comparing the actual value and the one obtained by numerical simulation.

Estimation of entropy of the inverse weibull distribution under generalized progressive hybrid censored data

  • Lee, Kyeongjun
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제28권3호
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    • pp.659-668
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    • 2017
  • The inverse Weibull distribution (IWD) can be readily applied to a wide range of situations including applications in medicines, reliability and ecology. It is generally known that the lifetimes of test items may not be recorded exactly. In this paper, therefore, we consider the maximum likelihood estimation (MLE) and Bayes estimation of the entropy of a IWD under generalized progressive hybrid censoring (GPHC) scheme. It is observed that the MLE of the entropy cannot be obtained in closed form, so we have to solve two non-linear equations simultaneously. Further, the Bayes estimators for the entropy of IWD based on squared error loss function (SELF), precautionary loss function (PLF), and linex loss function (LLF) are derived. Since the Bayes estimators cannot be obtained in closed form, we derive the Bayes estimates by revoking the Tierney and Kadane approximate method. We carried out Monte Carlo simulations to compare the classical and Bayes estimators. In addition, two real data sets based on GPHC scheme have been also analysed for illustrative purposes.

역해석을 이용한 구형 공간 내의 산란계수 추정에 관한 연구 (A Study on the Estimation of Scattering Coefficient in the Spheres Using an Inverse Analysis)

  • 김우승;곽동성
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제23권3호
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    • pp.364-373
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    • 1999
  • A combination of conjugate gradient and Levenberg-Marquardt method is used to estimate the spatially varying scattering coefficient, ${\sigma}(r)$, in the solid and hollow spheres by utilizing the measured transmitted beams from the solution of an inverse analysis. The direct radiation problem associated with the inverse problem is solved by using the $S_{12}-approximation$ of the discrete ordinates method. The accuracy of the computations increased when the results from the conjugate gradient method are used as an initial guess for the Levenberg-Marquardt method of minimization. Optical thickness up to ${\tau}_0=3$ is used for the computations. Three different values of standard deviation are considered to examine the accuracy of the solution from the inverse analysis.

RPSO 알고리즘을 이용한 역복사 해석에 관한 연구 (A Study on Inverse Radiation Analysis using RPSO Algorithm)

  • 이균호;김기완;김만영;배승욱
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제31권7호
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    • pp.635-643
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    • 2007
  • An inverse radiation analysis is presented for the estimation of the radiation properties for an absorbing, emitting, and scattering media with diffusely emitting and reflecting opaque boundaries. In this study, a repulsive particle swarm optimization(RPSO) algorithm which is a relatively recent heuristic search method is proposed as an effective method for improving the search efficiency for unknown parameters. To verify the performance of the proposed RPSO algorithm, it is compared with a basic particle swarm optimization(PSO) algorithm and a hybrid genetic algorithm(HGA) for the inverse radiation problem with estimating the various radiation properties in a two-dimensional irregular medium when the measured temperatures are given at only four data positions. A finite-volume method is applied to solve the radiative transfer equation of a direct problem to obtain measured temperatures.

레일리 분포와 역-레일리 분포에 근거한 NHPP 소프트웨어 신뢰성 모형의 개발비용 속성 분석에 관한 연구 (A Study on Development Cost Attributes Analysis of NHPP Software Reliability Model Based on Rayleigh Distribution and Inverse Rayleigh Distribution)

  • 양태진
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.554-560
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    • 2019
  • 본 연구에서는 소프트웨어 신뢰성 분야에서 많이 사용하는 유한고장 NHPP Rayleigh 분포 모형과 NHPP Inverse Rayleigh 분포 모형을 소프트웨어 개발비용 모형에 적용한 후, 개발비용과 최적의 방출시간에 대한 속성을 비교, 분석하였다. 소프트웨어 개발비용의 속성을 분석하기 위하여 소프트웨어 고장시간 자료를 사용하였고, 모수추정은 최우추정법을 적용하였으며, 비선형 방정식은 이분법을 사용하여 계산하였다. 그 결과, Rayleigh 모형이 Inverse Rayleigh 모형보다 소프트웨어 개발비용이 비교적 적고, 소프트웨어 방출시점도 빨라서 상대적으로 우수한 모형임을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통하여 기존 연구사례가 없는 Rayleigh 모형과 Inverse Rayleigh 모형의 개발비용 속성을 새롭게 분석하였으며, 더불어 소프트웨어 개발자들이 소프트웨어 신뢰도 향상 방법 및 개발비용의 속성을 탐색하는 데 필요한 기본지침으로 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

역해석기법에 의한 기존의 p-y곡선 적용성에 관한 고찰 (Research on the Applicability of Conventional p-y curve for Lateral Behavior of Pile Foundation based on Inverse Analysis)

  • 김현욱;고재신;김남호;김연정
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2010년도 춘계 학술발표회
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    • pp.390-400
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    • 2010
  • BNWF(Beam on Nonlinear Winkler Foundation) method has long been adopted for lateral behavior analysis of pile foundation and widely recognized for its simplicity and accuracy up until now. However, due to lateral load tests which were done in limited conditions and theory-based input Parameter estimation, the applicbility of p-y curve has not been fully examined. Accordingly, we researched on the applicability of conventional input parameter estimation and the p-y curve to be determined by the estimation through inverse analysis based on lateral load tests.

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차원축소 방법을 이용한 평균처리효과 추정에 대한 개요 (Overview of estimating the average treatment effect using dimension reduction methods)

  • 김미정
    • 응용통계연구
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    • 제36권4호
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    • pp.323-335
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    • 2023
  • 고차원 데이터의 인과 추론에서 고차원 공변량의 차원을 축소하고 적절히 변형하여 처리와 잠재 결과에 영향을 줄 수 있는 교란을 통제하는 것은 중요한 문제이다. 평균 처리 효과(average treatment effect; ATE) 추정에 있어서, 성향점수와 결과 모형 추정을 이용한 확장된 역확률 가중치 방법이 주로 사용된다. 고차원 데이터의 분석시 모든 공변량을 포함한 모수 모형을 이용하여 성향 점수와 결과 모형 추정을 할 경우, ATE 추정량이 일치성을 갖지 않거나 추정량의 분산이 큰 값을 가질 수 있다. 이런 이유로 고차원 데이터에 대한 적절한 차원 축소 방법과 준모수 모형을 이용한 ATE 방법이 주목 받고 있다. 이와 관련된 연구로는 차원 축소부분에 준모수 모형과 희소 충분 차원 축소 방법을 활용한 연구가 있다. 최근에는 성향점수와 결과 모형을 추정하지 않고, 차원 축소 후 매칭을 활용한 ATE 추정 방법도 제시되었다. 고차원 데이터의 ATE 추정 방법연구 중 최근에 제시된 네 가지 연구에 대해 소개하고, 추정치 해석시 유의할 점에 대하여 논하기로 한다.

수치적인 역운동학 기반 UKF를 이용한 효율적인 중간 관절 추정 (Efficient Intermediate Joint Estimation using the UKF based on the Numerical Inverse Kinematics)

  • 서융호;이준성;이칠우
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제47권6호
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    • pp.39-47
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    • 2010
  • 영상 기반의 모션 캡처에 대한 연구는 인체의 특징 영역 검출, 정확한 자세 추정 및 실시간 성능 등의 문제를 풀기 위해 많은 연구가 진행되고 있다. 특히, 인체의 많은 관절 정보를 복원하기 위해 다양한 방법이 제안되고 있다. 본 논문에서는 수치적인 역운동학 방법의 단점을 개선한 실시간 모션 캡처 방법을 제안한다. 기존의 수치적인 역운동학 방법은 많은 반복 연산이 필요하며, 국부최소치 문제가 발생할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 기존의 수치적인 역운동학 해법과 UKF를 결합하여 중간관절을 복원하는 방법을 제안한다. 수치적인 역운동학의 해와 UKF를 결합함으로써, 중간 관절 추정 시 최적값에 보다 안정적이고 빠른 수렴이 가능하다. 모션 캡처를 위해 먼저, 배경 차분과 피부색 검출 방법을 이용하여 인체의 특징 영역을 추출한다. 다수의 카메라로부터 추출된 2차원 인체 영역 정보로부터 3차원 정보를 복원하고, UKF와 결합된 수치적인 역운동학 해법을 통해 동작자의 중간 관절 정보를 추정한다. 수치적인 역운동학의 해는 UKF의 상태 추정 시 안정적인 방향을 제시하고, UKF는 다수의 샘플을 기반으로 최적 상태를 찾음으로써, 전역해에 보다 빠르게 수렴한다.