The very purpose of subband codec is the attainment of data rate compression through the use of quantizer and optimum bit allocation for each decimated signal. Yet the question of floating-point quantization effects in subband codec has received scant attention. There has been no direct focus on the analysis of quantization errors, nor on design with quantization errors embedded explicitly in the criterion. This paper provides a rigorous theory for the modelling, analysis and optimum design of the general M-band subband codec in the presence of the floating-point quantization noise. The floating-point quantizers are embedded into the codec structure by its equivalent multiplicative noise model. We then decompose the analysis and synthesis subband filter banks of the codec into the polyphase form and construct an equivalent time-invariant structure to compute exact expression for the mean square quantization error in the reconstructed an equivalent time-invariant structure to compute exact expression for the mean square quantization error in the reconstructed output. The optimum design criteria of the subband codec is given to the design of the analysis/synthesis filter bank and the floating-point quantizer to minimize the output mean square error. Specific optimum design examples are developed with two types of filter of filter banks-orthonormal and biorthogonal filter bank, along with their perpormance analysis.
본 논문에서는 보다 빠른 연산동작의 구현을 위해 시스템 복잡도를 개선한 새로운 GF(2$^{m}$ ) 승산기를 제안한다. m차 기약 AOP가 갖는 특성으로부터 승산 중 발생하는 모듈러 환원의 과정을 순환이동 특성으로 간략화 하였고, 이후 AND와 XOR 게이트들의 배열구조를 사용하여 승산을 이루도록 하였다. 본 논문에서 제안한 승산기는 m(m+1)개의 2-입력 AND게이트와 (m+1)$^2$개의 2-입력 XOR게이트만으로 구성되며 연산에 소요되는 지연시간은 Τ$_{A+}$〔lo $g_2$$^{m}$ 〕Τ$_{x}$ 이다. 제안된 승산기와 타 승산기를 비교하여 그 결과를 보였고, 비교 결과 회고구성 및 복잡도 개선에 우수한 특성을 가지며 VLSI 구현에 적합함을 확인하였다.다.
본 논문에서는 유한체 $GF(3^m)$상에서 모든 항에 0이 아닌 계수가 존재하는 기약 다항식에 대하여 m이 홀수 및 짝수인 경우인$GF(3^m)$상의 승산 알고리즘을 제시하였으며, 제시된 승산 알고리즘을 이용하여 고속의 병렬 입-출력 모듈구조의 승산기를 구성하였다. 제시한 승산기의 구성은 $(m+1)^2$개의 동일한 기본 셀들로 설계되었으며, 기본 셀은 1개의 mod(3) 가산 게이트와 1개의 mod(3) 승산 게이트로 구성하였다. 셀에 래치를 사용하지 않았으므로 회로가 가장 간단하며, 셀당 지연시간도 $T_A+T_X$로서 가장 적다. 본 연구에서 제안한 승산기는 규칙성과 셀 배열에 의한 모듈성을 가지므로 m이 큰 회로의 확장이 용이하며 VLSI회로 실현에 적합할 것이다.
As the importance of algebraic thinking in elementary school has been emphasized, the links between fraction knowledge and algebraic thinking have been highlighted. In this study, we analyzed the solution methods and characteristics of thinking by fifth graders who have not yet learned fraction division when they solved 'reverse fraction problems' (Pearn & Stephens, 2018). In doing so, the contexts of problems were extended from the prior study to include the following cases: (a) the partial quantity with a natural number is discrete or continuous; (b) the partial quantity is a natural number or a fraction; (c) the equivalent fraction of partial quantity is a proper fraction or an improper fraction; and (d) the diagram is presented or not. The analytic framework was elaborated to look closely at students' solution methods according to the different contexts of problems. The most prevalent method students used was a multiplicative method by which students divided the partial quantity by the numerator of the given fraction and then multiplied it by the denominator. Some students were able to use a multiplicative method regardless of the given problem contexts. The results of this study showed that students were able to understand equivalence, transform using equivalence, and use generalizable methods. This study is expected to highlight the close connection between fraction and algebraic thinking, and to suggest implications for developing algebraic thinking when to deal with fraction operations.
[ $GF(2^m)$ ]의 기약 3항식인 $x^m+x+1$을 이용한 승산기 알고리즘은 Mastrovito에 의해 제안되었다. 본 논문에서는 기약 3항식 $x^m+x+1$에서 1$GF(2^m)$상의 원시 기약 3 항식을 전개하여 회로를 간략화 하였으며, 제안된 승산기 설계는 규칙적이며 모듈러 구조, 그리고 간단한 제어신호를 요하기 때문에 VLSI 실현이 용이하다고 사료된다.
관찰과 측정을 기본으로 하는 과학의 교과에서 "크기(size)"와 그를 나타내는 "척도(scale)"는 물질의 물리적 속성과 과학적 현상을 이해하도록 돕는 중요한 개념이다. 또한, 사물의 수, 크기나 양을 어림잡거나 그것을 정확하게 표현하는 것은 수학에서 수의 개념 형성과 발달, 표현법의 습득, 나아가서는 연산에 관한 사고로의 발전과 관련되어있는 문제라고 볼 수 있어 "크기와 척도" 개념은 수학과 과학의 기본이며 동시에 두 교과를 연결하는 개념이다. 일반적으로 "크기와 척도"는 쉬운 개념이라 생각되지만, 실제 학생들은 물질의 크기를 제대로 이해하지 못하거나 척도로 나타내는 것을 어려워하는 것을 알 수 있다. 이는 단지 물질의 크기를 정확히 알지 못하는 정확성에 관한 오류로만 그치는 것이 아니라 종종 연관된 개념을 추론하거나 개념을 확장해 과학의 현상을 이해하는 과정에서의 어려움으로 이어진다. 이와 관련해 수와 연산에 관한 개념이해와 학습의 어려움에 관한 수학교육분야의 연구는 다양하게 진행되었지만, 과학교육분야에서의 연구는 많지 않았다. 본 연구에서는 "크기와 척도"에 관한 학생들의 사고를 더 잘 이해하고 과학 학습의 어려움에 관한 원인을 분석하기 위해 수학적 구조분석을 적용하였다. 수학교육에서 설명한 수 개념의 발달에 따른 사고유형(덧셈이전의 사고, 덧셈적 사고-additive reasoning, 곱셈적 사고-multiplicative reasoning)을 적용하여 7단계의 수학적 구조를 만들고 이를 이용하여 "크기와 척도"와 관련된 과제를 수행한 학생들의 인터뷰 데이터를 체계적으로 분석하였다. 수학적 구조를 바탕으로 한 개념 틀은 다양한 학생들의 사고를 분석하는 기준이 되었고, 또한 학생들이 겪는 개념이해의 어려움을 해석하는 도구가 되었다. 수 개념의 발달에 맞춘 수학적 사고구조를 적용한 분석은 학생들의 개념 유형의 구분을 명확히 하였고 설명이 모호했던 전환 단계(transition stage) 유형을 밝혀내어 수업에서 고려되어야 할 점들을 구체적으로 드러내었다. 이는 수학과 과학, 두 교과 간의 틈을 줄일 뿐 아니라 연결점을 찾아 학생들의 개념이해와 어려움의 원인을 분석하는데 폭넓은 시각을 제공한다는 점에서 최근 많은 관심을 받고 있는 STEM 혹은 수학과 과학의 융합 수업을 위한 소재로의 가능성을 제시해준다.
본 연구는 우리나라 주요 어종 중의 하나인 참조기의 이석을 이용하여 최근 어획되는 참조기의 연령과 성장을 추정하였다. 연구에 사용된 참조기의 이석은 제주도 근해에서 쌍끌이기선저인망어업에 의해 어획된 것으로 2002년 3월부터 12월 자료와 2005년 1, 2월 자료이다. 사용된 개체수는 1,175미였고, 연령사정에 이용된 개체수는 506미였다. 체장의 범위는 16.3~26.9 cm였으며, 연령은 수컷이 7세, 암컷이 8세까지 나타났다. 참조기의 전중 (Body Weight)와 체장 (Total Length)의 관계는 $BW=0.0044TL^{3.2502}$ ($R^2=0.97$)이었고, 암 수별로 체장에 대한 전중의 차이가 있었다(P<0.05). 참조기의 연령에 대한 체장 자료의 오차구조를 확인한 결과 합의 오차구조를 가지고 있었으며, 참조기의 성장식은 von Bertalanffy model을 사용하여 추정하였다. 비직선회귀 (non-linear regression) 방법을 이용하여 추정한 참조기의 성장식은 TL=33.88 ($1-e^{-0.20\;(t+2.39)}$ ($R^2=0.77$)이었다. 암 수간의 연령에 대한 체장의 상대성장에는 차이가 없는 것으로 나타났다(P>0.05).
This paper proposes a new robust decentralized power oscillation dampers (POD) design of doubly-fed induction generator (DFIG) wind turbine for damping of low frequency electromechanical oscillations in an interconnected power system. The POD structure is based on the practical $2^{nd}$-order lead/lag compensator with single input. Without exact mathematical model, the inverse output multiplicative perturbation is applied to represent system uncertainties such as system parameters variation, various loading conditions etc. The parameters optimization of decentralized PODs is carried out so that the stabilizing performance and robust stability margin against system uncertainties are guaranteed. The improved firefly algorithm is applied to tune the optimal POD parameters automatically. Simulation study in two-area four-machine interconnected system shows that the proposed robust POD is much superior to the conventional POD in terms of stabilizing effect and robustness.
The purpose of this study was to investigate middle and high school mathematics teachers' levels and multiple approaches in United States practicing their abstraction levels and, different strategies and method of solutions towards given number theory problems. The mathematics teachers taking part in this study are consisted of 25 members of online graduate and undergraduate course (MAE 5641 and MAE 4813) delivered through Online Learning System called as the Blackboard (http://www.blackboard.com). Data collection methods include journal entries, written solutions to problems, the teachers' reflections on said problems, and post interviews. Data analysis was done based on [Hazzan, O. & Zazkis, R. (2005). Reducing abstraction: The case of school mathematics. Educ. Stud. Math. 58(1), 101-119]. Analysis of students' written solutions revealed that transitions among the solution methods have major effect on abstraction levels. Elevation and reducing abstraction is a dynamic process.
In South Korea, there are about 80 Global Positioning System (GPS) monitoring stations providing total electron content (TEC) every 10 min, which can be accessed through Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI) for scientific use. We applied the computerized ionospheric tomography (CIT) algorithm to the TEC dataset from this GPS network for monitoring the regional ionosphere over South Korea. The algorithm utilizes multiplicative algebraic reconstruction technique (MART) with an initial condition of the latest International Reference Ionosphere-2016 model (IRI-2016). In order to reduce the number of unknown variables, the vertical profiles of electron density are expressed with a linear combination of empirical orthonormal functions (EOFs) that were derived from the IRI empirical profiles. Although the number of receiver sites is much smaller than that of Japan, the CIT algorithm yielded reasonable structure of the ionosphere over South Korea. We verified the CIT results with NmF2 from ionosondes in Icheon and Jeju and also with GPS TEC at the center of South Korea. In addition, the total time required for CIT calculation was only about 5 min, enabling the exploration of the vertical ionospheric structure in near real time.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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