본 연구에서는 구조 요소의 응력해석을 위한 무요소 RPIM(Meshfree Radial Point Interpolation Methods)법을 제시한다. 이를 위하여 먼저 무요소법의 형상함수와 무요소 RPIM법의 정식화 과정 및 프로그래밍을 간략히 한다. 절점보간법은 방사기저함수와 다항기저함수를 포함하고 있고 이 중 다항기저함수는 특이성문제를 극복할 수 있다. 게다가 무요소 RPIM법의 보간함수는 영향영역의 절점을 통과하고 형상함수는 크로네커 델타 성질을 갖고 있으므로 최소자승법에 기반을 둔 무요소법보다 쉽게 필수경계조건을 만족시킨다. 본 연구의 정확성을 확인하기 위하여, 캔틸레버형 평판, 유공평판, 속이 빈 원통 문제의 수치예제를 수행하고 이론 해와 유한요소법 결과를 비교, 분석한다.
수위-유량관계식의 유도와 실무적용에 있어 통상적으로 회귀분석의 특성을 간과하고 사용하는 경우가 종종 발생한다. 예를 들어 실무에서는 관측수위로부터 관측유량으로 회귀분석되어 만들어진 수위-유량관계식을 홍수모형으로부터 모의된 설계홍수유출량으로부터 설계홍수위를 환산하는데 사용되기도 한다. 그러나 독립과 종속변수가 서로 바뀌면, 관측치와 회귀식간 연직거리의 잔차들로부터 유도된 기존의 회귀분석에 의하여, 회귀식이 서로 달라지기 때문에 역으로 적용하여서는 안 된다. 본 연구에서는 이런 문제점을 해결하기위해 회귀식의 변수들을 상호 교환할 수 있는 최소자승 회귀분석의 새로운 알고리즘을 제안하였다. 새로운 방법을 낙동강유역의 본류 5개 수위표지점의 수위-유량관계식에 대하여 적용하였다. 3가지 회귀식이 유도되었는데, 이들은 각각 수위로부터 유량으로(model 1), 유량으로부터 수위로(model 2) 그리고 양방향(model 3)으로 유도된 수위-유량관계식을 비교하여 실무에서 잘못 적용되는 실수를 줄일 수 있는 새로운 방법을 제시하였다.
Food adulteration is a serious consumer fraud and a matter of concern to food processors and regulatory agencies. A range of analytical methods have been investigated to facilitate the detection of adulterated or mis-labelled foods & food ingredients but most of these require sophisticated equipment, highly-qualified staff and are time-consuming. Regulatory authorities and the food industry require a screening technique which will facilitate fast and relatively inexpensive monitoring of food products with a high level of accuracy. Near infrared spectroscopy has been investigated for its potential in a number of authenticity issues including meat speciation (McElhinney, Downey & Fearn (1999) JNIRS, 7(3), 145-154; Downey, McElhinney & Fearn (2000). Appl. Spectrosc. 54(6), 894-899). This report describes further analysis of these spectral sets using a hierarchical approach and binary decisions solved using logistic regression. The sample set comprised 230 homogenized meat samples i. e. chicken (55), turkey (54), pork (55), beef (32) and lamb (34) purchased locally as whole cuts of meat over a 10-12 week period. NIR reflectance spectra were recorded over the wavelength range 400-2498nm at 2nm intervals on a NIR Systems 6500 scanning monochromator. The problem was defined as a series of binary decisions i. e. is the meat red or white\ulcorner is the red meat beef or lamb\ulcorner, is the white meat pork or poultry\ulcorner etc. Each of these decisions was made using an individual binary logistic model based on scores derived from principal component or partial least squares (PLS1 and PLS2) analysis. The results obtained were equal to or better than previous reports using factorial discriminant analysis, K-nearest neighbours and PLS2 regression. This new approach using a combination of exploratory and logistic analyses also appears to have advantages of transparency and the use of inherent structure in the spectral data. Additionally, it allows for the use of different data transforms and multivariate regression techniques at each decision step.
Food adulteration is a serious consumer fraud and a matter of concern to food processors and regulatory agencies. A range of analytical methods have been investigated to facilitate the detection of adulterated or mis-labelled foods & food ingredients but most of these require sophisticated equipment, highly-qualified staff and are time-consuming. Regulatory authorities and the food industry require a screening technique which will facilitate fast and relatively inexpensive monitoring of food products with a high level of accuracy. Near infrared spectroscopy has been investigated for its potential in a number of authenticity issues including meat speciation (McElhinney, Downey & Fearn (1999) JNIRS, 7(3), 145 154; Downey, McElhinney & Fearn (2000). Appl. Spectrosc. 54(6), 894-899). This report describes further analysis of these spectral sets using a hierarchical approach and binary decisions solved using logistic regression. The sample set comprised 230 homogenized meat samples i. e. chicken (55), turkey (54), pork (55), beef (32) and lamb (34) purchased locally as whole cuts of meat over a 10-12 week period. NIR reflectance spectra were recorded over the wavelength range 400-2498nm at 2nm intervals on a NIR Systems 6500 scanning monochromator. The problem was defined as a series of binary decisions i. e. is the meat red or white\ulcorner is the red meat beef or lamb\ulcorner, is the white meat pork or poultry\ulcorner etc. Each of these decisions was made using an individual binary logistic model based on scores derived from principal component or partial least squares (PLS1 and PLS2) analysis. The results obtained were equal to or better than previous reports using factorial discriminant analysis, K-nearest neighbours and PLS2 regression. This new approach using a combination of exploratory and logistic analyses also appears to have advantages of transparency and the use of inherent structure in the spectral data. Additionally, it allows for the use of different data transforms and multivariate regression techniques at each decision step.
본 논문은 rotation of subspaces 개념을 이용한 도래각 추정 방법을 제시한다. 이 방법은 여러 응용분야에서 대두되는 부공간들(subspaces)의 각도 및 거리와 밀접한 관련이 있다. 먼저 최소 자승을 이용하여 한 부공간을 다른 부공간으로 변환 시켜주는 최적 변환 행렬을 구하기 위한 효율적인 방법을 유도하고 이를 이용하여 다중 광대역 신호들 (인코히어런트, 부분적인 코히어런트와 완전한 코히어런트의 혼합신호들)의 도래각을 추정한다. 대표적인 응용으로, 잡음의 배열 스펙트럼 밀도 행렬이 변하지 않는 액티브 시스템(e. g. sonar system) 경우에 성능을 높이기 위하여 효율적인 ROSS (rotation of signal subspaces) 알고리듬을 제안한다. ROSS 알고리듬은 Wang-Kaveh's CSS-focusing 방법에서 사용하는 예비처리와 공간 필터링을 필요로 하지 않는 장점이 있으며 일반적인 모든 배열 안테나에도 적용될 수 있다. 시뮬레이션 결과, 제안된 새로운 알고리듬이 CSS-focusing 방법 및 Forward-Backward Spatial Smoothed MUSIC 보다 높은 성능을 가짐을 알 수 있었다.
무선 통신 시스템에서 전력 증폭기는 신호를 원거리로 송신하기 위해 필수적인 부품이다. 일반적으로 전력증폭기는 비선형 특성을 가지고 있는 소자이며, 입력 전력이 높을수록 심한 비선형 특성을 보인다. 또한 이러한 비선형 왜곡은 신호품질을 저하시키고 인접 채널 간섭을 유발하게 된다. 전력증폭기의 비선형 특성을 선형화하기 위한 다양한 기술들이 알려져 있는데, 그 중에서 디지털 전치왜곡 방식이 디지털 신호처리를 이용하여 효과적으로 전력증폭기를 선형화 하는 것으로 알려져 있다. 하지만, 전력 증폭기가 포화 영역에서 동작 할 경우 심한 비선형 왜곡의 영향으로 전력증폭기의 선형화가 제대로 이루어지지 않는 문제가 있다. 본 논문에서는 포화 영역에서 디지털 전치왜곡 성능개선을 다루는데, 계수를 구하는 적응형 알고리즘에서 왜곡이 심한 포화영역의 입력 신호에서는 적응형 알고리즘을 동작시키지 않고 비포화 영역의 신호에서는 알고리즘을 동작시킴으로써 전치왜곡의 성능을 개선하는 방안을 제안한다. 제안하는 알고리즘을 검증하기 위해 MATLAB을 사용하여 컴퓨터 모의실험을 수행하였고, 기존의 디지털 전치왜곡 방식과의 비교 분석도 수행하였다.
본 논문에서는 고속 시변 채널 OFDM을 위한 저복잡도 LS(Least Squares) 채널 예측의 성능 개선 방안을 제안한다. 저복잡도 LS 채널 예측을 위해 사용하는 CE-BEM(Complex Exponential-Basis Expansion Model) 채널 모델의 경우 채널 모델 자체의 문제점으로 인하여 채널 예측 성능 저하가 발생한다. 본 논문에서는 우선 시간 영역 윈도우를 이용하여 데이터 심볼에 의한 ICI(Interchannel Interference)의 영향을 제거한다. LS 채널 예측 결과에서 샘플을 취하여 윈도우의 영향을 제거한 후 특성이 채널 변화의 표현에 적합한 DPSS(Discrete Prolate Spheroidal Sequences)를 기저함수(basis function)로 하는 보간 (interpolation) 방식으로 채널 응답을 복원하여 CE-BEM의 문제점을 해결한다. 컴퓨터 모의실험을 통한 성능 확인 결과 제안된 채널 예측 방식은 기존의 방식과 비교하여 특히 고속 시변 채널에서 우수한 성능 개선 효과를 보여주며, 선택된 기저함수의 형태뿐만 아니라 기저함수의 개수의 설정이 성능을 크게 좌우하는 또 다른 요소임을 확인하였다.
디지털 카메라의 생산 비용을 낮추며 작게 만들기 위하여 부표본화된 컬러 필터 배열 영상이 사용되고, 이러한 컬러 필터 배열 영상에 비어 있는 컬러 값을 추정하는 컬러 보간 과정이 수행된다. 그러나 신호들이 부표본화 되면서 주파수 영역에서 보았을 때, 신호가 겹치는 에일리어싱이 발생한다. 이 문제가 컬러 보간 과정에서 제대로 해결되지 못하면 가색상과 지퍼 현상과 같은 에일리어싱 아티팩트가 발생한다. 본 논문에서는, 컬러 영상에 존재하는 에일리어싱 아티팩트를 제거하는 알고리즘을 제안한다. 컬러 필터 배열 영상의 부표본화된 신호들을 사용하여 에일리어싱 영역 지도를 추정한다. 에일리어싱 영역 지도와 추정된 휘도 영상을 이용하여, 영상 획득 모델의 최소 자승 추정 방법으로 에일리어싱 아티팩트를 제거하여 고해상도의 컬러영상을 추정하도록 하였다. 실험에서는 제안하는 알고리즘이 컬러 영상에 존재하는 에일리어싱 아티팩트를 효과적으로 제거한 것을 보여준다.
Piecewise linear (G01-based) tool paths generated by CAM systems lack $G_1$ and $G_2$ continuity. The discontinuity causes vibration and unnecessary hesitation during machining. To ensure efficient high-speed machining, a method to improve the continuity of the tool paths is required, such as B-spline fitting that approximates G01 paths with B-spline curves. Conventional B-spline fitting approaches cannot be directly used for tool path B-spline fitting, because they have shortages such as numerical instability, lack of chord error constraint, and lack of assurance of a usable result. Progressive and Iterative Approximation for Least Squares (LSPIA) is an efficient method for data fitting that solves the numerical instability problem. However, it does not consider chord errors and needs more work to ensure ironclad results for commercial applications. In this paper, we use LSPIA method incorporating Energy term (ELSPIA) to avoid the numerical instability, and lower chord errors by using stretching energy term. We implement several algorithm improvements, including (1) an improved technique for initial control point determination over Dominant Point Method, (2) an algorithm that updates foot point parameters as needed, (3) analysis of the degrees of freedom of control points to insert new control points only when needed, (4) chord error refinement using a similar ELSPIA method with the above enhancements. The proposed approach can generate a shape-preserving B-spline curve. Experiments with data analysis and machining tests are presented for verification of quality and efficiency. Comparisons with other known solutions are included to evaluate the worthiness of the proposed solution.
Tai, Hongda;Zhuang, Zibo;Jiang, Lihui;Sun, Dongsong
Current Optics and Photonics
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제1권3호
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pp.186-195
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2017
Obtaining accurate visibility measurements is a common atmospheric optical problem, and of vital significance to civil aviation. To effectively evaluate and improve the accuracy of visibility measurements, an outdoor atmospheric simulation chamber with dimensions of $1.8{\times}1.6{\times}55.7m^3$ was constructed. The simulation chamber could provide a relatively homogeneous haze environment, in which the visibility varied from 10 km to 0.2 km over 5 hours. A baseline-changing visibility measurement system was constructed in the chamber. A mobile platform (receiver) was moved from 5 m to 45 m, stopping every 5 m, to measure and record the transmittance. The total least-squares method was used to fit the extinction coefficient. During the experiment conducted in the chamber, the unit weight variance was as low as $1.33{\times}10^{-4}$ under high-visibility conditions, and the coefficient of determination ($R^2$) was as high as 0.99 under low-visibility conditions, indicating high stability and accuracy of the system used to measure the extinction coefficients and strong consistency between repeated measurements. A Grimm portable aerosol spectrometer (PAS) was used to record the aerosol distribution, and then Mie theory was used to calculate the extinction coefficients. The theoretical results were found to be consistent with the measurements and exhibited a positive correlation, although they were higher than the measured values.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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