• 생태와환경
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• 제43권1호
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• pp.161-167
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• 2010

In this study, we implemented an experimental approach of ecological model development in order to emphasize the importance of input variable selection with respect to time-delayed arrangement between input and output variables. Time-series modeling requires relevant input variable selection for the prediction of a specific output variable (e.g. density of a species). Inadequate variable utility for input often causes increase of model construction time and low efficiency of developed model when applied to real world representation. Therefore, for future prediction, researchers have to decide number of time-delay (e.g. months, weeks or days; t-n) to predict a certain phenomenon at current time t. We prepared a total of 3,900 equation models produced by Time-Series Optimized Genetic Programming (TSOGP) algorithm, for the prediction of monthly averaged density of a potamic phytoplankton species Stephanodiscus hantzschii, considering future prediction from 0- (no future prediction) to 12-months ahead (interval by 1 month; 300 equations per each month-delay). From the investigation of model structure, input variable selectivity was obviously affected by the time-delay arrangement, and the model predictability was related with the type of input variables. From the results, we can conclude that, although Machine Learning (ML) algorithms which have popularly been used in Ecological Informatics (EI) provide high performance in future prediction of ecological entities, the efficiency of models would be lowered unless relevant input variables are selectively used.

• 한국지반공학회지:지반
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• 제13권4호
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• pp.95-108
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• 1997

피에조 콘의 소산시험을 이용한 정규 압밀 지반의 압밀계수 추정은 그간 많은 연구자들에 의하여 연구되어 왔으나 각 연구자들의 가정 사항과 해석 방법에 따라 특정한 압밀도에 대해서도 매우 넓은 범위의 이론적인 해들이 제시되어 왔다. 본 연구에서는 보다 현실적이면서 전 범위의 압밀도에 걸쳐서 일관성 있는 압밀계수를 구할 수 있도록 최적화 기법을 적용하였다. 콘 관입효과를 고려하기 위해 연속적인 구형 공동확장을 적용하므로써 이론적으로 얻어지는 간극수압의 분포와 관입 간극수압으로부터 초기 과잉간극수압의 분포를 결정하였으며 축대칭 선형비혼합 압밀이론을 사용하여 유발된 과잉간극수압의 소산효과를 모사하였다. 이와 같이 계산된 소산곡 선과 실제 계측된 소산곡선의 차이를 최소화시키기 위하여 비구속 최적화 알고리듬인 BFGS가 사용되었고 golden section 일차원 탐색법이 사용되었다. 검증 예제를 통하여 적용된 최적화 기법의 안정된 수렴성을 확인하였고 실제 예제에 적용함으로써 제안된 방법이 넓은 범위의 압밀도 범위에서 계측된 소산곡선과 잘 일치하는 압밀계수를 산정함으로써 매우 효과적임을 확인 할 수 있었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권9C호
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• pp.1337-1344
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• 2004

본 논문에서는 적응 다중 전송율을 갖는 광대역 음성부호화기인 AMR-WB 의 알고리즘을 분석하고, TI사의 고정소수점 DSP인 TMS320C6201를 이용한 실시간 구현 결과를 제시한다. AMR-WB 음성부호화기는 두 가지 대 역으로 분리된 신호가 독립적으로 부호화되며, 저대역 신호는 ACELP 방식으로、 고대역 신호는 잡음 여기신호와 선형예측 합성필터를 사용하는 방식으로 각각 합성된다. 구현된 AMR-WB 음성부호화기는 프로그램 메모리와 데이터 메모리가 각각 218 kbytes, 92kbytes의 크기를 가지며 , 한 프레임인 20 ms를 처리하는데 평균 920,267 정도의 클릭 수가 사용되어 약 5.75 ms의 시간이 소요 되였다. 또한, DSP로 구현한 AMR-WB 음성부호화기의 결과와 PC에서 시뮬레이션 한 결과가 서로 일치함을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권2C호
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• pp.229-237
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• 2004

본 논문은 카메라자동교정(autocalibration) 방법에서의 새로운 알고리즘을 제안한다. 3차원 기반의 영상합성은 크게 두 분야로 나뉘어 진다. 하나는 본 논문에서 설명하는 카메라자동교정 방법이고 다른 하나는 패턴과 같은 3차원 실측 데이터를 이용하는 방법이다. 전자의 방법은 대상 영상에 대한 제약조건이 전혀 없기 때문에 후자보다 진보된 방법이라 할 수 있다. 따라서 카메라자동교정 방법은 비선형 방정식을 유도하는 등의 복잡한 계산 과정을 거치게 된다. 이와 같은 이유로 최근에는 카메라의 내부 파라미터에 제약조건을 줌으로써 복잡한 비선형 방정식 대신에 선형방정식을 유도하는 방법이 많이 사용되고 있고 가장 대표적인 경우가 카메라의 주점(principal point)을 고정시키는 방법이다. 하지만 이렇게 카메라의 내부 파라미터에 강한 제약조건을 주는 것은 오차를 유발하는 원인이 된다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위해서 본 논문에서는 카메라자동교정에서의 새로운 알고리즘을 제안한다. 본 논문에서는 카메라의 주점을 가변적으로 적용하여 결과적으로 최적화된 카메라의 내부파라미터를 찾아내게 된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제29권2C호
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• pp.291-297
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• 2004

본 논문에서는 이동통신에서 발생할 수 있는 반향 성분을 제거하기 위한 반향제거기의 새로운 구조를 제안하였다. 제안한 구조는 블록 데이터 흐름구조로서 고성능, 고효율, high throughput, 연산속도가 거의 선형적으로 증가시킬 수 있는 병렬구조이다. 이 구조를 TMS320C6711에 적용해 실시간 구현함으로써 반향 제거기의 성능을 개선하였다. 제안한 반향제거기는 firmware 형태로 구현이 가능하기 때문에 단말기 내부에 적용하여 이동통신 시스템에서 발생할 수 있는 여러 형태의 반향을 제거할 수가 있다. TMS320C6711 보드에서 적응 알고리즘을 이용한 필터링 작업을 한 후 연산 후에 나온 오차신호를 PC에서 모니터링하여 ERLE 연산을 통해 반향제거기의 성능을 확인할 수 있도록 하였다. 시뮬레이션 결과 500 샘플링 데이터에서 반향신호가 수렴되었고 ERLE값은 100dB가 넘는 우수한 특성을 보였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제16권8호
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• pp.39-47
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• 2011

다층퍼셉트론의 계층별 학습 방법의 하나인 Ergezinger 방법은 출력 노드가 1개로 구성되어 있고, 출력층의 가중치를 최소자승법으로 학습하기 때문에 출력층의 가중치에 조기포화 현상이 발생할 수 있다. 이런 조기 포화현상은 학습 시간과 수렴 속도에 장애가 된다. 따라서, 본 논문은 Ergezinger의 학습 방법을 출력층에서 벡터 형태로 학습할 수 있는 알고리즘으로 확대하고 학습 시간과수렴 속도를 개선하기 위해서 학습 상수를 도입한다. 학습상수는 은닉층 가중치 조정 시, 새로이 계산된 가중치와 기존 가중치의 상관 관계를 계산하여 학습 상수에 반영하는 가변적인 방법이다. 실험은 제안된 방법과 기존 방법의 비교를 위해서 iris 문제와 비선형 근사화 문제를 대상으로 실험하였다. 실험에서, 제안 방법은 기존 Ergezinger 방법보다 학습 시간과 수렴 속도에서 우수한 결과를 얻었으며, 상관 관계를 고려한 CPU time 측정에서도 제안한 방법이 기존 방법보다 약 35%의 시간을 절약할 수 있었다.

• 대한조선학회논문집
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• 제52권1호
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• pp.88-95
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• 2015

For the frequency-domain spectral fatigue analysis, the probability density function of stress range needs to be estimated based on the stress spectrum only, which is a frequency domain representation of the response. The probability distribution of the stress range of the narrow-band spectrum is known to follow the Rayleigh distribution, however the PDF of wide-band spectrum is difficult to define with clarity due to the complicated fluctuation pattern of spectrum. In this paper, efforts have been made to figure out the links between the probability density function of stress range to the structural response of wide-band Gaussian random process. An artificial neural network scheme, known as one of the most powerful system identification methods, was used to identify the multivariate functional relationship between the idealized wide-band spectrums and resulting probability density functions. To achieve this, the spectrums were idealized as a superposition of two triangles with arbitrary location, height and width, targeting to comprise wide-band spectrum, and the probability density functions were represented by the linear combination of equally spaced Gaussian basis functions. To train the network under supervision, varieties of different wide-band spectrums were assumed and the converged probability density function of the stress range was derived using the rainflow counting method and all these data sets were fed into the three layer perceptron model. This nonlinear least square problem was solved using Levenberg-Marquardt algorithm with regularization term included. It was proven that the network trained using the given data set could reproduce the probability density function of arbitrary wide-band spectrum of two triangles with great success.

• 대한조선학회논문집
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• 제49권6호
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• pp.461-468
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• 2012

In this study, a Cartesian-grid method based on finite volume approach is applied to simulate the ship motions in large amplitude waves. Fractional step method is applied for pressure-velocity coupling and TVD limiter is used to interpolate the cell face value for the discretization of convective term. Water, air, and solid phases are identified by using the concept of volume-fraction function for each phase. In order to capture the interface between air and water, the tangent of hyperbola for interface capturing (THINC) scheme is used with weighed line interface calculation (WLIC) method which considers multidimensional information. The volume fraction of solid body embedded in the Cartesian grid system is calculated using a level-set based algorithm, and the body boundary condition is imposed by a volume weighted formula. Numerical simulations for the two-dimensional barge type model and Wigley hull in linear waves have been carried out to validate the newly developed code. To demonstrate the applicability for highly nonlinear wave-body interactions such as green water on the deck, numerical analysis on the large-amplitude motion of S175 containership is conducted and all computational results are compared with experimental data.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제13권2호
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• pp.257-270
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• 2000

본 연구는 결함을 지닌 구조체의 거시적인 역학적 거동을 손상역학이론에 근거하여 해석할 수 있는 손상모델을 개발하고 이를 손상을 입은 구조체에 적용하여 손상된 구조체의 전체거동을 해석적으로 규명하는데 그 목적이 있다. 이를 위하여 수정된 2차손상텐서를 이용하였으며, 유효응력을 통해서 산정된 손상응력을 절점에 작용하는 추가의 하중 항으로 고려할 수 있고 균열면의 성질을 반영할 수 있는 유한요소해석 알고리즘을 개발하였다. 개발된 알고리즘은 실험치 및 횡등방성 이론에 의한 이론치와의 비교·검증을 통하여 그 신뢰성을 검토하였다. 선형탄성 가정 하에서 균열을 지닌 구조체에 개발된 알고리즘을 적용하여 해석한 결과, 균열의 방향과 균열군에 따른 손상된 구조체의 거동을 정량적으로 추정할 수 있었다. 개발된 모델을 균열이 존재하는 암반의 굴착문제와 파쇄대를 지니고 있는 지하구조체 문제에 적용해 본 결과, 손상으로 인해 야기되는 구조체의 전체 거동상의 차이를 규명할 수 있었다.

• 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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• 한국근적외분광분석학회 2002년도 강연요지집
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• pp.59-62
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• 2002

Wavelength selection and prediction algorithm for determining hematocrit are investigated. A model based on the difference in optical density induced by the pulsation of heart beat is developed by taking approximation of Twersky's theory on the assumption that the variation of blood vessel size is small during arterial pulsing[1]. A device is constructed with a five-wavelength LED array as light source. The selected wavelengths are two isobestic points and three in compensation for tissue scattering. Data are collected from 549 out-patients who are randomly grouped as calibration and prediction sets. The range of percent hematocrit was 19.3∼51.8. The ratio of the variations of optical density between systole and diastole at two different wavelengths is used as a variable. We selected several such variables that show high reproducibility among all variables. Multiple linear regression analysis is made. The relative percent error is 8% and the standard deviation is 3.67 for the calibration set. The relative % error and standard deviation of the prediction set are 8.2% and 3.69 respectively. We successfully demonstrate the possibility of non-invasive hematocrit measurement, particularly, using the wavelengths below 1000nm.