• 제목/요약/키워드: linear differential systems

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A PRIORI ERROR ESTIMATES OF A DISCONTINUOUS GALERKIN METHOD FOR LINEAR SOBOLEV EQUATIONS

  • Ohm, Mi-Ray;Shin, Jun-Yong;Lee, Hyun-Young
    • Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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    • 제13권3호
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    • pp.169-180
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    • 2009
  • A discontinuous Galerkin method with interior penalty terms is presented for linear Sobolev equation. On appropriate finite element spaces, we apply a symmetric interior penalty Galerkin method to formulate semidiscrete approximate solutions. To deal with a damping term $\nabla{\cdot}({\nabla}u_t)$ included in Sobolev equations, which is the distinct character compared to parabolic differential equations, we choose special test functions. A priori error estimate for the semidiscrete time scheme is analyzed and an optimal $L^\infty(L^2)$ error estimation is derived.

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압전체가 부착된 보의 다목적 상태궤한제어 (Multiobjective State-Feedback Control of Beams with Piezoelectric Device)

  • 박철휴;홍성일;박현철
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.828-833
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    • 2004
  • The performance of a mixed $H_{\infty}/H_2$ design with pole placement constraints based on robust vibration control for a piezo/beam system is investigated. The governing equation of motion for the piezo/beam system is derived by Hamilton's principle. The assumed mode method is used to discretize the governing equation into a set of ordinary differential equation. A robust controller is designed by $H_{\infty}/H_2$ feedback control law that satisfies additional constraints on the closed-loop pole location in the face of model uncertainties, which are derived for a general class of convex regions of the complex plane. These constraints are expressed in terms of linear matrix inequalities (LMIs) approach for the multiobjective synthesis. The validity and applicability of this approach for vibration suppressions of SMART structural systems are discussed by damping out the multiple vibrational modes of the piezo/beam system.

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A Computer Oriented Solution for the Fractional Boundary Value Problem with Fuzzy Parameters with Application to Singular Perturbed Problems

  • Asklany, Somia A.;Youssef, I.K.
    • International Journal of Computer Science & Network Security
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    • 제21권12호
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    • pp.223-227
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    • 2021
  • A treatment based on the algebraic operations on fuzzy numbers is used to replace the fuzzy problem into an equivalent crisp one. The finite difference technique is used to replace the continuous boundary value problem (BVP) of arbitrary order 1<α≤2, with fuzzy boundary parameters into an equivalent crisp (algebraic or differential) system. Three numerical examples with different behaviors are considered to illustrate the treatment of the singular perturbed case with different fractional orders of the BVP (α=1.8, α=1.9) as well as the classical second order (α=2). The calculated fuzzy solutions are compared with the crisp solutions of the singular perturbed BVP using triangular membership function (r-cut representation in parametric form) for different values of the singular perturbed parameter (ε=0.8, ε=0.9, ε=1.0). Results are illustrated graphically for the different values of the included parameters.

8-PSK 성운을 이용하는 이중계층 차분 선부호화 기법의 성능 분석 (Performance Analysis of Dual-Layer Differential Precoding Technique Using 8-PSK Constellation)

  • 박노윤;김영주
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38A권5호
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    • pp.401-408
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    • 2013
  • LTE 및 LTE-A 시스템에서 8-PSK 성운을 알파벳으로 가지는 이중계층 차분 코드북을 제안한다. 인접하는 무선 채널의 시간 상관으로 선부호화 행렬은 천천히 변화하므로, 무선 채널 공간의 전체를 양자화 하지 않고, 시간 상관에 따른 채널 공간의 일부분의 차분 성분만을 양자화하여 피드백을 한다면, 기존과 동일한 크기의 코드북으로도 가상적으로는 코드북이 매우 커지는 효과를 얻을 수 있어 채널 용량이 증가한다. 특히 제안하는 코드북은 LTE release-8의 코드북 설계조건인 8-PSK 성운을 사용하는 동 이득 특성 및 이중 계층 코드북이 단일 계층 코드북을 포함하는 특성을 가지는 새로운 차분 코드북이다. 코드북 내 코드워드들의 인자들이 8-PSK 성운만을 사용하므로, 선부호화 및 복호 시에 계산량이 낮아지는 LTE 코드북의 장점을 그대로 유지할 수 있다. 또한 동 이득 성질은 상대적으로 저렴한 비선형 증폭기를 사용할 수 있는 장점이 있어 가격의 제한을 받는 단말기 설계에는 필수적인 요소이다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통한 이중계층 선부호화 기법의 성능 분석에서, 동일한 피드백 비트 수를 갖는 같은 크기의 코드북에서 제안하는 차분 코드북은 정상상태에서 기존 LTE 코드북보다 최소 1.2dB 성능 향상을 보인다.

미분 오차 척도를 이용한 메쉬 간략화 알고리즘 (Mesh Simplification Algorithm Using Differential Error Metric)

  • 김수균;김선정;김창헌
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제31권5_6호
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    • pp.288-296
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    • 2004
  • 본 논문은 미분오차 척도를 이용하여 메쉬를 간략화 하는 새로울 알고리즘을 제안한다. 많은 간략화 알고리즘은 거리 오차 척도를 이용하였으나, 거리 오차 척도는 높은 곡률을 갖는 동시에 작은 거리오차를 갖는 지역에 대해서는 메쉬 간략화를 위한 정확한 기하학적 오차 측정이 어렵다. 본 논문은 간략화를 위해 새로운 오차 척도인 미분 오차 척도를 제안한다. 미분 오차 척도란 거리 오차 척도와 거리 오차의 1차 미분인 탄젠트 오차 척도, 그리고 거리 오차의 2차 미분인 곡률 오차 척도를 합하여 정의된 오차척도로서, 모델의 특징 부분의 형상을 최대한으로 보존 가능하다. 메쉬는 이산 표면이지만 알지 못하는 부드러운 표면의 불연속선형 근사로 표현될 수 있고, 이산 표면은 미분이 추정 가능하므로 미분 오차 척도라는 새로운 개념을 도입할 수 있다. 본 간략화 알고리즘은 반복적인 모서리 축약(Edge Collapse)에 바탕을 두고 있고, 미분 오차 척도를 이용하여 기하학적으로 원래의 형상이 잘 유지되는 새로운 점의 위치를 찾을 수 있다. 본 논문에서는 기존 방법보다 더 작은 기하학적인 오차와 높은 품질의 간략화 된 모델의 예를 보여준다.

CRAY-2에서의 대형희귀행렬 연립방정식의 해법을 위한 벡터준비행렬의 재배열 방법 (A reordering scheme for the vectorizable preconditioner for the large sparse linear systems on the CRAY-2)

  • 마상백
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제2권6호
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    • pp.960-968
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    • 1995
  • 이 논문에서 우리는 CRAY-2에서 편미분방정식에서 발생하는 대형희귀 연립방정 식의 효과적인 벡터준비행렬을 만들기 위한 재배열방법을 제시한다. 이 재배열방법은 종래의 빨강/검정 배열의 선형 형태로써, ILU 준비행렬의 변형에 사용될 경우 필인 (fill-in)을 크게 하면 종래의 빨강/검정 재배열의 약점이던 수렴율의 감소를 극복할 수 있다. 우리는 CRAY-2에서 여러 가지 실험을 통해 우리의 주장을 입증한다. 또, 에러 행렬의 후로베니우스 놈을 계산한 결과도 우리의 주장과 일치한다.

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Efficient MCS for random vibration of hysteretic systems by an explicit iteration approach

  • Su, Cheng;Huang, Huan;Ma, Haitao;Xu, Rui
    • Earthquakes and Structures
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    • 제7권2호
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    • pp.119-139
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    • 2014
  • A new method is proposed for random vibration anaylsis of hysteretic systems subjected to non-stationary random excitations. With the Bouc-Wen model, motion equations of hysteretic systems are first transformed into quasi-linear equations by applying the concept of equivalent excitations and decoupling of the real and hysteretic displacements, and the derived equation system can be solved by either the precise time integration or the Newmark-${\beta}$ integration method. Combining the numerical solution of the auxiliary differential equation for hysteretic displacements, an explicit iteration algorithm is then developed for the dynamic response analysis of hysteretic systems. Because the computational cost for a large number of deterministic analyses of hysteretic systems can be significantly reduced, Monte-Carlo simulation using the explicit iteration algorithm is now viable, and statistical characteristics of the non-stationary random responses of a hysteretic system can be obtained. Numerical examples are presented to show the accuracy and efficiency of the present approach.

Nonlinear stochastic optimal control strategy of hysteretic structures

  • Li, Jie;Peng, Yong-Bo;Chen, Jian-Bing
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제38권1호
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    • pp.39-63
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    • 2011
  • Referring to the formulation of physical stochastic optimal control of structures and the scheme of optimal polynomial control, a nonlinear stochastic optimal control strategy is developed for a class of structural systems with hysteretic behaviors in the present paper. This control strategy provides an amenable approach to the classical stochastic optimal control strategies, bypasses the dilemma involved in It$\hat{o}$-type stochastic differential equations and is applicable to the dynamical systems driven by practical non-stationary and non-white random excitations, such as earthquake ground motions, strong winds and sea waves. The newly developed generalized optimal control policy is integrated in the nonlinear stochastic optimal control scheme so as to logically distribute the controllers and design their parameters associated with control gains. For illustrative purposes, the stochastic optimal controls of two base-excited multi-degree-of-freedom structural systems with hysteretic behavior in Clough bilinear model and Bouc-Wen differential model, respectively, are investigated. Numerical results reveal that a linear control with the 1st-order controller suffices even for the hysteretic structural systems when a control criterion in exceedance probability performance function for designing the weighting matrices is employed. This is practically meaningful due to the nonlinear controllers which may be associated with dynamical instabilities being saved. It is also noted that using the generalized optimal control policy, the maximum control effectiveness with the few number of control devices can be achieved, allowing for a desirable structural performance. It is remarked, meanwhile, that the response process and energy-dissipation behavior of the hysteretic structures are controlled to a certain extent.

비선형 2자유도계의 비감쇠 강제진동 연구 (A Sudy on the Undamped Forced Vibration of Nonlinear Two-Degree-of-Freedom Systems)

  • 박철희;박선재;윤영석
    • 대한기계학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.193-199
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    • 1988
  • 본 연구의 목적은 SCPA방법을 이용한 비선형 2자유도 비감쇠계의 해석을 통하여 응답곡선을 구하고, 그 응답곡선의 분기현상을 규명함에 있다. 결과의 비교를 위하여 4차의 Runge-Kutta방법을 이용한 수치실험을 수행하였다.

Dempster-Shafer's Evidence Theory-based Edge Detection

  • Seo, Suk-Tae;Sivakumar, Krishnamoorthy;Kwon, Soon-Hak
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제11권1호
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    • pp.19-24
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    • 2011
  • Edges represent significant boundary information between objects or classes. Various methods, which are based on differential operation, such as Sobel, Prewitt, Roberts, Canny, and etc. have been proposed and widely used. The methods are based on a linear convolution of mask with pre-assigned coefficients. In this paper, we propose an edge detection method based on Dempster-Shafer's evidence theory to evaluate edgeness of the given pixel. The effectiveness of the proposed method is shown through experimental results on several test images and compared with conventional methods.