• 제목/요약/키워드: local linear method

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T-S 퍼지모델을 이용한 이산 시간 비선형계통의 상태 궤환 선형화 (State Feedback Linearization of Discrete-Time Nonlinear Systems via T-S Fuzzy Model)

  • 김태규;왕법광;박승규;윤태성;안호균;곽군평
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.865-871
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    • 2009
  • 본 논문은 이산 시간 비선형 시스템을 이산 시간 T-S 퍼지 모델에 의해 표현되는 새로운 궤환 선형화에 대해서 논한다. T-S fuzzy 모델의 국부적인 선형 모델들은 각각 가제어 표준형으로 변환되어지고, 그것들의 T-S 퍼지 결합은 궤환 선형화 가능한 T-S fuzzy 모델이 된다. 이 모델을 토대로 비선형 상태 궤환 선형 입력이 결정된다. 비선형 상태 변환은 가제어 표준형에 대한 선형 상태 변환으로부터 추론된다. 본 논문에서 제안하는 방법은 충분한 수학적 배경이 요구되는 고전적인 궤환 선형화 기법과 비교하여 수학적으로 보다 직관적이고 이해하기 쉽다. 본 논문의 궤환 선형화 조건은 고전적인 궤환 선형화와 비교하여 더 완화되었다. 이것은 고전적인 선형화방식 보다 더 큰 범주의 비선형 시스템이 선형화가 가능해진다는 것을 의미 한다.

2D-MELPP: A two dimensional matrix exponential based extension of locality preserving projections for dimensional reduction

  • Xiong, Zixun;Wan, Minghua;Xue, Rui;Yang, Guowei
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제16권9호
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    • pp.2991-3007
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    • 2022
  • Two dimensional locality preserving projections (2D-LPP) is an improved algorithm of 2D image to solve the small sample size (SSS) problems which locality preserving projections (LPP) meets. It's able to find the low dimension manifold mapping that not only preserves local information but also detects manifold embedded in original data spaces. However, 2D-LPP is simple and elegant. So, inspired by the comparison experiments between two dimensional linear discriminant analysis (2D-LDA) and linear discriminant analysis (LDA) which indicated that matrix based methods don't always perform better even when training samples are limited, we surmise 2D-LPP may meet the same limitation as 2D-LDA and propose a novel matrix exponential method to enhance the performance of 2D-LPP. 2D-MELPP is equivalent to employing distance diffusion mapping to transform original images into a new space, and margins between labels are broadened, which is beneficial for solving classification problems. Nonetheless, the computational time complexity of 2D-MELPP is extremely high. In this paper, we replace some of matrix multiplications with multiple multiplications to save the memory cost and provide an efficient way for solving 2D-MELPP. We test it on public databases: random 3D data set, ORL, AR face database and Polyu Palmprint database and compare it with other 2D methods like 2D-LDA, 2D-LPP and 1D methods like LPP and exponential locality preserving projections (ELPP), finding it outperforms than others in recognition accuracy. We also compare different dimensions of projection vector and record the cost time on the ORL, AR face database and Polyu Palmprint database. The experiment results above proves that our advanced algorithm has a better performance on 3 independent public databases.

파고 정보를 이용한 설계주기 추정 (Design Wave Period Estimation Using the Wave Height Information)

  • 조홍연;정원무;강주환;이기섭
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제35권4호
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    • pp.84-94
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    • 2023
  • 재현기간에 따른 설계주기 추정에는 일반적으로 파고-주기 관계곡선을 이용한다. 본 연구에서는 설계주기 추정을 위한 파고-주기 관계곡선의 매개변수를 선형, 로버스트 선형, 비선형 함수를 이용하여 추정하고 그 계수를 비교-평가하였다. 매개변수 추정에 사용한 자료는 해양수산부(2019) 설계파고 추정에 사용한 연 최대 파고-주기 자료이며, 태풍, 비태풍 조건으로 구분하여 매개변수 추정에 이용하였다. 추정 매개변수는 해역의 지점에 따라 뚜렷한 차이를 보였으며, 추정기법의 경우에는 태풍 조건의 자료의 경우 비선형과 선형 기법이 큰 차이를 보이고 있는 것으로 파악되었다. 또한 SPM 공식과 GODA 공식을 평균하여 추정하는 Suh et al.(2008, 2010) 제안 방법은 절편 매개변수는 과소추정, 경사 매개변수는 과대 추정하는 것으로 파악되었으며, 해역의 국지적인 특성 반영에는 한계가 있는 것으로 판단된다.

개선된 영상 생성 모델에 기반한 칼라 영상 향상 (Color Image Enhancement Based on an Improved Image Formation Model)

  • 최두현;장익훈;김남철
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제43권6호
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    • pp.65-84
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    • 2006
  • 본 논문에서는 개선된 영상 생성 모델을 제시하고, 제시된 모델에 기반한 칼라 영상 향상을 제안한다. 제시된 영상 생성 모델에서는 입력 영상을 전역 조명 성분과 국부 조명 성분, 그리고 반사율 성분의 곱으로 표현한다. 제안된 칼라 영상 향상에서는 RGB 입력 칼라 영상을 HSV 칼라 영상으로 변환한 다음, 백색광 조명 상태라는 가정 하에 개선된 영상 생성 모델에 근거하여 V 성분 영상만을 향상한다. 전역 조명 성분은 입력 V 성분 영상에 유효 영역이 넓은 선형 저대역 필터를 적용하여 추정하고, 국부 조명 성분은 입력 V 성분 영상에서 추정된 전역 조명 성분이 제거된 영상에 유효 영역이 좁은 JND (just noticeable difference) 기반의 비선형 저대역 필터를 적용하여 추정한다. 그리고 반사율 성분은 입력 V 성분 영상에 추정된 전역 조명 성분과 국부 조명 성분을 나누어 추정한다. 이어서 이들 추정된 성분에 감마 수정을 각각 적용하고 그 결과들을 곱하여 출력 V 성분 영상을 얻은 다음 히스토그램 모델링을 적용하여 최종 출력 V 성분 영상을 얻는다. 마지막으로 최종 출력 V 성분 영상과 입력 H 성분 영상 및 S 성분 영상으로부터 출력 RGB 칼라 영상을 얻는다. 실험 결과 제안된 방법은 NASA 홈 페이지로부터 다운받은 칼라 영상과 MPEG-7 CCD 칼라 영상으로 구축한 시험 영상 데이터 베이스에 대하여 후광 효과가 거의 억제되고 색상 변화가 거의 없으면서 전역 대비와 국부 대비를 동시에 잘 증가시키는 것을 확인하였다.

$^{40}K$을 이용(利用)한 답토양(畓土壤)의 가리(加里) 공급력(供給力) 측정법 연구(測定法 硏究) (A Study on the determination of the potassium supplying power of paddy soils by $^{40}K$ application)

  • 김태순
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제15권2호
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    • pp.143-162
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    • 1972
  • Based on the concentration of $^{40}K$ naturally occurring radioisotope of potassium, a method for the determination of total potassium in soils and plants was developed. The method was extended to evaluate the potassium supplying power of soils by taking the ratio of exchangeable potassium to total potassium $(K_{ex}/K_t)$, termed the potassium buffering capacity. Using this as index, it was observed that the release of potassium from soil fellows the from order reaction. A linear relationship was found between the potassium buffering capacity and the release constant of potassium or mica content of the clay. Similarly the potassium buffering capacity was also closely correlated with total uptake of potassium by rice plant. Hence it is concluded that the method for determining of the potassium buffering capacity could be veil applied to characterize the potassium availability of soils. The method for the determination of potassium is characterized by (1) The efficient measurement of the weak beta activity emissions from the samples, (2) identification of $^{40}K$, (3) calculation of total potassium content using the proportional constant of $^{40}K$ of samples to that of the standard. Difference in the potassium supplying power of soils due to soil types was also evaluated with the use of this technique. The degree of the potassium supplying power was in the order of soil types as red-yellow podzolic and lateric soils, basaltic materials(Rvd)> low-humic gley and alluvial soils, alluvial plains and food plains(Apa)> low-humic gley soils, nearly level to sloping local alluvial plains and slopes(Afb)> low-humic gley and alluvial soils, fluvio-marine plains (Fma).

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EMD 방법을 이용한 ECG 신호 필터링 (ECG Filtering using Empirical Mode Decomposition Method)

  • 이금분;조범준
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제13권12호
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    • pp.2671-2676
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    • 2009
  • EMD(Empirical mode decomposition) 방법은 시간-주파수 분석의 새로운 방법으로 적응적이며 효율적으로 신호를 분해한다. EMD는 신호 그 자체에 의해 정의된 IMFs(Intrinsic mode functions)로 명명되는 함수의 집합으로 분해되며, 분해된 IMFs는 원신호의 고유한 속성을 보존하므로 기저함수 및 필터로 사용될 수 있다. EMD 방법에 의한 분해는 신호의 지역적인 시간 스케일 특성에 기반을 두고 있으므로 비선형(non-linear) 비정상(non-stationary) 신호처리에 적합하며 ECG와 같은 생체 신호처리에 유용하다. 본 논문은 EMD 방법을 이용하여 ECG 신호를 분해하고 분해된 신호의 특성을 이용하여 잡음 제거 필터를 구현하였다. 전통적인 저주파 필터가 퓨리에 변환을 이용하여 주파수 영역에서 신호를 해석하는 것과 달리 EMD 방법은 시간 영역에서 필터링하여 신호의 속성을 유지한다. 영상 향상의 정도를 측정하기 위한 PRMD와 SSR 평가지수를 사용하여 제안된 기법과 전통적인 저주파 필터의 결과를 비교 제시하였다.

국내 지반조건이 고려된 지진 방재기술 확립 방안;지반분류 방법 개선 방안을 중심으로 (Development of Earthquake Prevention Technique Considering Geotechnical Site Characteristics of Korea)

  • 김동수;윤종구;김경택;조성하
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2005년도 지반공학 공동 학술발표회
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    • pp.154-162
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    • 2005
  • In this paper, site response analyses were performed based on equivalent linear technique using the shear wave velocity profiles of 162 sites collected around the Korean peninsula. The site characteristics, particularly the shear wave velocities and the depth to the bedrock, are compared to those in the western United States. The results show that the site-response coefficients based on the mean shear velocity of the top 30m ($V_{S30}$) suggested in the current code underestimates the motion in short-period ranges and overestimates the motion in mid-period ranges. Also the current Korean code based on UBC is required to be modified considering site characteristics in Korea for the reliable estimation of site amplification. From the results of numerical estimations, new regression curves were derived between site coefficients ($F_a$ and $F_v$) and the fundamental site periods, and site coefficients were grouped based on site periods in the regions of shallow bedrock. The standard deviations of the proposed method was reasonable compared to site classification based on $V_{S30}$. Finally, new site classification system is recommended based on site periods for regions of shallow bedrock depth in Korea.

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테레비젼 신호중단에 있어 화질에 영향을 주는 요인에 관한 연구

  • 김원후
    • 한국통신학회논문지
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    • 제1권1호
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    • pp.23-31
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    • 1976
  • VHF 및 UHF 챠넬의 TV 信號는 映像 및 音聲을 포함한 6MHz의 대역폭으로 챠넬變換 된후 直線增幅器를 통해 재 送信될 때 搬送波付近의 兩側波帶傳送領域에서 出力振幅周波數特性에 不自然스러운 變化가 생겨 화질에 影響을 주는수가 있다. 이러한 現像은 發振器로 부터의 不要信號로 因한 不要下側帶波의 發生등 問題가 되는 要因인 트랜지스터 直線增幅器의 非直線性, MIXER 회로에서의 상호변조 歪 AM-PM 變換 및 envelope delay 特性 등을 고려하여 出力特性을 구한 결과 主原因은 非直線性에 의한 것이였으며 實驗結果로서는 非直線性의 主因으로 Bias 조건의 불합리 및 發振器로 부터의 不要周波數의 發生이 가장 큰 原因으로 나타났다. 특히 인접信號에 對한 相互變調歪 및 不要信號發生은 Up conversion의 경우가 Down Conversion의 경우보다 현저히 감소됨을 확인하였고 發振器로부터의 spurious가 system에 영향을 주지 않는 方案을 모색하였다.

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선박용 체크밸브의 최적설계에 관한 연구 (A Study on the Optimization Design of Check Valve for Marine Use)

  • 이춘태
    • 동력기계공학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.56-61
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    • 2017
  • The check valves are mechanical valves that permit fluids to flow in only one direction, preventing flow from reversing. It is classified as one way directional valves. There are various types of check valves that used in a marine application. A lift type check valve uses the disc to open and close the passage of fluid. The disc lift up from seat as pressure below the disc increases, while drop in pressure on the inlet side or a build up of pressure on the outlet side causes the valve to close. An important concept in check valves is the cracking pressure which is the minimum upstream pressure at which the valve will operate. On the other hand, optimization is a process of finding the best set of parameters to reach a goal while not violating certain constraints. The AMESim software provides NLPQL(Nonlinear Programming by Quadratic Lagrangian) and genetic algorithm(GA) for optimization. NLPQL is the implementation of a SQP(sequential quadratic programming) algorithm. SQP is a standard method, based on the use of a gradient of objective functions and constraints to solve a non-linear optimization problem. A characteristic of the NLPQL is that it stops as soon as it finds a local minimum. Thus, the simulation results may be highly dependent on the starting point which user give to the algorithm. In this paper, we carried out optimization design of the check valve with NLPQL algorithm.

A Sequential Orientation Kalman Filter for AHRS Limiting Effects of Magnetic Disturbance to Heading Estimation

  • Lee, Jung Keun;Choi, Mi Jin
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제12권4호
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    • pp.1675-1682
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    • 2017
  • This paper deals with three dimensional orientation estimation algorithm for an attitude and heading reference system (AHRS) based on nine-axis inertial/magnetic sensor signals. In terms of the orientation estimation based on the use of a Kalman filter (KF), the quaternion is arguably the most popular orientation representation. However, one critical drawback in the quaternion representation is that undesirable magnetic disturbances affect not only yaw estimation but also roll and pitch estimations. In this paper, a sequential direction cosine matrix-based orientation KF for AHRS has been presented. The proposed algorithm uses two linear KFs, consisting of an attitude KF followed by a heading KF. In the latter, the direction of the local magnetic field vector is projected onto the heading axis of the inertial frame by considering the dip angle, which can be determined after the attitude KF. Owing to the sequential KF structure, the effects of even extreme magnetic disturbances are limited to the roll and pitch estimations, without any additional decoupling process. This overcomes an inherent issue in quaternion-based estimation algorithms. Validation test results show that the proposed method outperforms other comparison methods in terms of the yaw estimation accuracy during perturbations and in terms of the recovery speed.