본 연구에서는 분자동역학 전산모사와 미시역학 모델을 이용하여 나노입자의 체적분율이 높은 경우 나노 입자의 크기효과와 체적분율 효과가 나노복합재의 기계적 물성에 미치는 영향을 효과적으로 묘사할 수 있는 순차적 브리징 해석기법을 제안하였다. 체적분율이 12%로 고정된 상태에서 나노입자의 크기변화에 따른 영률과 전단계수를 분자동역학 전산모사를 통해 예측한 후, 이를 연속체 모델에서 구현하기 위해 다중입자모델을 적용하였다. 나노입자의 크기효과를 반영하기 위해 입자와 기지 사이에 유효계면을 추가적인 상으로 도입하였고, 12%의 체적분율 조건에서 나타날 수 있는 체적분율 효과는 나노복합재를 둘러싸는 가상의 영역인 무한영역의 물성값의 변화를 통해 조절되도록 하였다. 유효계면과 무한영역의 물성을 입자의 반경에 대한 함수로 근사한 후 다양한 입자의 크기에서 나타나는 나노복합재의 물성변화의 예측이 가능하도록 하였다. 제안된 브리징 해석기법의 적용을 통해 분자동역학 해석결과와 잘 일치하는 결과를 연속체 모델에서 효율적이고 정확하게 얻을 수 있었다. 또한 유효계면의 두께와 물성 변화가 나노복합재의 기계적 물성에 미치는 영향을 고찰하였다.
이본 논문에서는 Bayesian 영상 분할법과 SOM(Self Organization feature Map)을 이용한 텍스쳐(Texture) 분할 방법을 제안한다. SOM의 입력으로 다중 스케일에서의 웨이블릿 계수를 사용하고, 훈련된 SOM으로부터 관측 데이터에 대한 우도(尤度, likelihood)와 사후확률을 구하는 방법을 제시한다. 훈련된 SOM들로부터 구한 사후확률과 MAP(Maximum A Posterior) 분류법을 이용하여 텍스쳐 분할을 얻는다. 그리고 문맥 정보를 이용하여 텍스쳐 분할 결과를 개선하였다. 제안 방법은 HMT(Hidden Markov Tree)을 이용한 텍스쳐 분할보다 더 우수한 결과를 보여준다. 또한 SOM과 HMTseg라고 불리는 다중스케일 Bayesian 영상 분할 기법을 이용한 텍스쳐 분할 결과는 HMT와 HMTseg을 이용한 결과보다 더 우수한 성능을 보여준다.
We present a full energy and force formulation of the quasicontinuum method with non-local and local transition elements. Non-local transition elements are developed to transmit inhomogeneity from the atomistic to the continuum regions. Local transition elements are developed to resolve the mathematical mismatch between non-local atoms and the local continuum. The rationale behind these transition elements is provided by analyzing the energy and force transitions between atoms and continuum under the Cauchy-Born rule. We show that breakdown of the Cauchy-Born rule occurs for slaved atoms of local elements within the cutoff of non-local atoms. The inadequacy of the Cauchy-Born rule at the transition region naturally leads to the need of atomistic treatment of transition slaved and transition representative atoms. Such an atomistic treatment together with a full or cutoff sampling allows non-local transition elements containing these transition entities to transmit inhomogeneity. Different force formulations for transition representative atoms and pure local representative atoms allow the local transition elements to resolve non-local and local mismatches. The method presented herein is validated by force calculations in an unstressed perfect crystal as well as an unrelaxed grain boundary model. A nanoindentation simulation in 3D is conducted to demonstrate the accuracy and efficiency of the proposed method.
본 논문에서는 Zernike 모멘트를 이용한 새로운 얼굴 검출 기법을 제안한다. 입력 영상을 가변 크기의 영역으로 탐색하면서 Zernike 모멘트를 계산하여 신경망에 의해 얼굴과 비얼굴 영역으로 분류하여 얼굴을 검출한다. 직교 모멘트의 재구성 능력으로 인해, 분류기의 입력 특정은 화소의 수에 비해 감소될 수 있다. 또한, Zernike 모멘트의 크기는 회전에 불변한 특정을 가지므로, 회전된 얼굴 영역을 검출할 수 있다. Yale 데이터베이스의 영상에 대해 적용한 결과, 회전되지 않은 영상에서는 밝기값 정보를 사용하는 기법보다 약간 낮은 성능을 보였지만, 회전된 영상에 대해서는 월등히 높은 성능을 보였다. 국부 조명에 대한 추가적인 보상과 특징이 사용된다면, 강건한 얼굴 인식을 위한 전처리 과정의 핵심 기술로 사용할 수 있을 것이다.
지도일반화는 간결한 지도 표현과 지리적 의미의 효과적 전달을 목적으로 하는 지도제작 방법이다. 컴퓨터 지도학의 발달로 인하여 새로운 알고리즘들이 디지털 환경에서 적용할 수 있도록 연구되어 왔다. 본 연구는 인터넷 환경에서 좌표변형과 Lod(level of detail)기법에 의한 일반화를 적용하여 다축척지도의 활용 가능성을 검토하고자 하였다. WebGIS에 있어서 좌표변형 방법은 데이터 용량을 감소시켜 공간정보의 전송속도를 향상시키기 위해 적용할 수 있는 방법이다. Lod 기법은 사용자의 줌레벨에 따라 공간정보를 선택하여 웹지도를 제직하는 방법이다. 연구의 진행은 등고선, 하계망, 지명, 행정구역, 산정, 행정관청에 대한 레이어를 구축하여, 선과 면사장에 대해 줌레벨에 따라 XML 기반의 SVG를 이용하여 일반화를 적용하였다. 적용결과, 모니터 해상도 1024${\ast}$768를 기준으로 지리좌표계로 작성된 SVG 문서는 9.76Mb, 좌표변형 문서는 4.08Mb로 41% 감소하였다. 지리정보 해상도를 결정하는 LoD에 따른 렌더링 일반화는 줌레벨 1, 2, 3단계 별로 실시하였다. 1단계에서는 주요 지명 및 행정관청, 고차수 하계망, 산정 등 소축척 지도에 표현되는 요소들이 나타낼 수 있도록 하였다. 고차 레벨로 갈수록 지도요소의 수와 양은 많아진다. 본 연구결과는 인터넷환경에서 다량의 공간정보와 속성정보 전송에 필요한 WebGIS의 자료전송효과 및 다축척의 지도학적 표현에 기여할 것으로 본다. 또한, 공간데이터베이스 및 전송환경에서 일반화를 위한 알고리즘 개발에 보다 많은 연구가 있어야 할 것으로 판단된다.
Keivani, Amirhossein;Shooshtari, Ahmad;Sani, Ahmad Aftabi
Interaction and multiscale mechanics
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제6권4호
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pp.357-375
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2013
In this paper, the forced vibration problem of an Euler-Bernoulli beam that is joined with a semi-infinite field of a compressible fluid is considered as a boundary value problem (BVP). This BVP includes two partial differential equations (PDE) and some boundary conditions (BC), which are introduced comprehensively. After that, the closed-form solution of this fluid-structure interaction problem is obtained in the frequency domain. Some mathematical techniques are utilized, and two unknown functions of the BVP, including the beam displacement at each section and the fluid dynamic pressure at all points, are attained. These functions are expressed as an infinite series and evaluated quantitatively for a real example in the results section. In addition, finite element analysis is carried out for comparison.
In this paper, thermodynamical properties of crystalline silicon under strain are calculated using classical molecular dynamics (MD) simulations based on the Tersoff interatomic potential. The Helmholtz free energy of the silicon crystal under strain is calculated by using the ensemble method developed by Frenkel and Ladd (1984). To account for quantum corrections under strain in the classical MD simulations, we propose an approach where the quantum corrections to the internal energy and the Helmholtz free energy are obtained by using the corresponding energy deviation between the classical and quantum harmonic oscillators. We calculate the variation of thermodynamic properties with temperature and strain and compare them with results obtained by using the quasi-harmonic model in the reciprocal space.
In this paper, both experimental measurement and theoretical analysis are used to investigate the out-of-plane resonant characteristics of a cantilevered piezoceramic plate in air and three different kinds of fluid. The experimental method, amplitude-fluctuation electronic speckle pattern interferometry (AF-ESPI), is the major technique used in this study to measure the resonant characteristics of the cantilivered piezoceramic plate. Both resonant frequencies and full-field mode shapes are obtained from this experimental technique. Numerical computations based on the finite element analysis are presented for comparison with the experimental results. Good quality of mode shapes for the cantilevered piezoceramic plate in air is obtained from the AF-ESPI technique. However, the quality decreases as the viscosity of fluids increases. From the results provided from experimental measurements and numerical computations, it is indicated that the resonant frequencies of the cantilevered piezoceramic plate in fluid decrease with the increase of the viscosity of fluids. Good agreements between the experimental measured data and the numerical calculated results are found for both resonant frequencies and mode shapes of the cantilevered piezoceramic plate in fluid.
영상으로부터 의미있는 객체를 영역화하기 위하여, 움직임에 의한 시간적 정보를 이용하거나, 형태학적(Morphological) 기법과 같이 공간적 정보를 이용하는 방법이 있다. 그러나, 단지 시간적 정보나 공간적 정보만을 이용하는 방법은 그 한계를 가지고 있으며, 본 논문에서는 시공간 정보를 이용하여 분할하는 방법을 채택하였다. 시간적 분할에서는, 두 프레임에서 움직임 정보를 찾아내었던 기존 방법을 보완하여 연속되는 세 프레임을 사용하도록 하였다. 이렇게 하면 움직임이 미세한 영상에 대해서도 객체를 분리해 낼 가능성을 높일 수 있게 된다. 공간적 분할시에는, Watershed 알고리즘을 이용하는 형태학적 분할(Morphological Segmentation)[1][2]을 하게 되는데, 전처리 과정의 단일척도경사(Monoscale Gradient) 대신 다중척도 경사(Multiscale Gradient)[3][4]를 사용하여 미세한 경사는 누그러뜨리고 에지 부분의 경사만을 강조하게 하였다. 또한 개선된 Watershed 알고리즘을 제안하여 기존의 Watershed 알고리즘의 과분할 문제를 보완하였다.
This paper presents an optimization-based method for computing a minimal bounding ellipsoid that contains the set of static responses of an uncertain braced frame. Based on a non-stochastic modeling of uncertainty, we assume that the parameters both of brace stiffnesses and external forces are uncertain but bounded. A brace member represents the sum of the stiffness of the actual brace and the contributions of some non-structural elements, and hence we assume that the axial stiffness of each brace is uncertain. By using the $\mathcal{S}$-lemma, we formulate a semidefinite programming (SDP) problem which provides an outer approximation of the minimal bounding ellipsoid. The minimum bounding ellipsoids are computed for a braced frame under several uncertain circumstances.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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