• 제목/요약/키워드: numerical algorithm

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Impact of Reconstructed Gridded Product of Global Wind/Wind-stress Field derived by Satellite Scatterometer Data

  • Koyama, Makoto;Kutsuwada, Kunio;Morimoto, Naoki
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2008년도 International Symposium on Remote Sensing
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    • pp.309-312
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    • 2008
  • The advent of high resolution products of surface wind and temperature derived by satellite data has permitted us to investigate ocean and atmosphere interaction studies in detail. Especially the Kuroshio extension region of the western North Pacific is considered to be a key area for such studies. We have constructed gridded products of surface wind/wind stress over the world ocean using satellite scatterometer (Qscat/SeaWinds), available as the Japanese Ocean Flux data sets with Use of Remote sensing Observation (J-OFURO). Using new data based on improved algorithm which have been recently delivered, we are reconstructing gridded product with higher spatial resolution. Intercomparison of this product with the previous one reveals that there are some discrepancies between them in short-period and high wind-speed ranges especially in the westerly wind region. The products are validated by not only comparisons with in-situ measurement data by mooring buoys such as TAO/TRITON in the tropical Pacific and the Kuroshio Extension Observation (KEO) buoys, but also intercomparison with numerical weather prediction model (NWPM) products (the NRA-1 and 2). Our products have much smaller mean difference in the study areas than the NWPM ones, meaning higher reliability compared with the NWPM products. Using the high resolution products together with sea surface temperature (SST) data, we examine a new type of relationship between the lower atmosphere and upper ocean in the Kuroshio Extension region. It is suggested that the spatial relation between the wind speed and SST depends upon, more or less, the surrounding oceanic condition.

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실변수 유전자 알고리즘을 이용한 사인형 주름 웨브 보의 최적구조설계 (Optimum Structural Design of Sinusoidal Corrugated Web Beam Using Real-valued Genetic Algorithm)

  • 손수덕;이승재
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제23권5호
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    • pp.581-593
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    • 2011
  • 스티프너로 보강된 플레이트 거더 대신에 주름 웨브를 사용하는 근본적인 장점은 얇은 판으로 형성된 편평한 웨브에서 발생하는 좌굴에 관한 불안정 문제를 해결할 수 있는 것 뿐 아니라 수직 스티프너의 필요성도 함께 해결 됨으로써 경제적인 장점을 제공받게 된다. 따라서 본 연구에서는 사인형 주름 웨브를 가진 보의 구조설계 기법과 실변수 알고리즘을 이용하여 최적화 문제를 다루도록 한다. 구조설계과정과 설계변수들은 EN 1993-1-5, DASt-R015 및 Pasternak 등(2004)을 통해서 구성하며, 주름 웨브의 전단좌굴에 대한 유효한 설계가능영역에 대해 비교, 고찰한다. 구조설계 최적화를 위해서, 목적함수는 사인형 주름 웨브 보의 중량으로 정의하여 최소중량최적화를 수행하며, 제약조건으로는 세장비, 부재력 저항능력 및 보의 허용처짐에 대해서 고려한다. 최종적으로 등분포 하중의 단순보 모델을 해석 대상으로 채택하며, 유전자 연산에 있어서 효율적인 확률변수에 대해 연구한다.

작은 충돌손상을 가진 보강판의 최종강도 해석 (Ultimate Strength Analysis of Stiffened Plate with Minor Collision Damage)

  • 이탁기;임채환
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해양공학회 2006년 창립20주년기념 정기학술대회 및 국제워크샵
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    • pp.226-229
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    • 2006
  • The safety of on-going ships is one of important concerns in the view of environment and human life. The ship in bad condition is likely to be subjected to accidental loads such as collision. Once she has one or several minor collision damages in the form of circle or ellipse, her ultimate strength under compression or tension load will be reduced. Here, it is important to evaluate the reduction ratio of ultimate strength due to the damage from safety point of view. The problem of strength reduction of a plate with cutout such as opening hole has been treated by many researchers. As a result, a closed-form formula on the reduction of ultimate strength of a plate considering the effect of several forms of cutout was suggested. However, the structure of ships is composed of a plate and a stiffener so-called a stiffened plate, and it is likely to be damaged at a plate and stiffeners together in collision. This paper is to investigate the effect of minor collision damage on ultimate strength of a stiffened plate by using numerical analysis. For this study, the shape of minor collision damage of a stiffened plate was made by using contact algorithm. The deformed shape was used as an initial shape for ultimate stress analysis. Then, a series of nonlinear FE analysis was conducted to investigate the reduction effects of ultimate strength of the stiffened plate. The boundary condition was applied as simply supported at all boundaries, and the tripping of stiffener among failure mode under compression loading was neglected. These results were settled in the form of reduction ratio between ultimate of original intact stiffened plate and that of damaged stiffened plate.

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두 이종 혼합 모형에서의 수정된 경사 하강법 (Adaptive stochastic gradient method under two mixing heterogenous models)

  • 문상준;전종준
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제28권6호
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    • pp.1245-1255
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    • 2017
  • 온라인 학습은 자료가 실시간으로 혹은 배치 단위로 축적되는 상황에서 주어진 목적함수의 해를 계산하는 방법을 말한다. 온라인 학습 알고리즘 중 배치를 이용한 확률적 경사 하강법 (stochastic gradient decent method)은 가장 많이 사용되는 방법 중 하나다. 이 방법은 구현이 쉬울 뿐만 아니라 자료가 동질적인 분포를 따른다는 가정 하에서 그 해의 성질이 잘 연구되어 있다. 하지만 자료에 특이값이 있거나 임의의 배치가 확률적으로 이질적 성질을 가질 때, 확률적 경사 하강법이 주는 해는 큰 편이를 가질 수 있다. 본 연구에서는 이러한 비정상 배치 (abnormal batch) 있는 자료 하에서 효과적으로 온라인 학습을 수행할 수 있는 수정된 경사 하강 알고리즘 (modified gradient decent algorithm)을 제안하고, 그 알고리즘을 통해 계산된 해의 수렴성을 밝혔다. 뿐만 아니라 간단한 모의실험을 통해 제안한 방법의 이론적 성질을 실증하였다.

잡음을 고려한 공간적응적 색상 보간 (Spatially Adaptive Color Demosaicing of Noisy Bayer Data)

  • 김창원;유두식;강문기
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제47권2호
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    • pp.86-94
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    • 2010
  • 본 논문은 잡음을 고려한 공간적응적 색상 보간 방법을 제안한다. 센서의 잡음은 색상 보간 과정에 영향을 미쳐서 결과 영상의 열화를 초래하기 때문에 센서의 잡음이 색상 보간 방법에 고려됨으로써 고해상도의 영상을 획득할 수 있다. 알고리즘의 성능 향상과 연산량의 효율성을 높이기 위해서 베이어 화소에서 평탄, 에지, 패턴 에지 영역으로 각각 구분한다. 영역에 따라 다른 마스크를 이용하여 국부 통계치를 계산하게 되고, 이를 이용해서 보간 오류가 최소화 되도록 G 색상을 보간한다. 잡음제거를 위해서는 수정된 Non-Local 평균 필터가 사용된나. R파 B 색상은 잡응이 제거되고 보간된 G 색상파 색차값을 이용해서 쉽게 보간된다. 제안된 알고리즘은 기존 알고리즘에 비해 주관적 및 객관적인 변에서 모두 뛰어난 결과를 보임을 실험을 통해 확인 할 수 있다.

플라스틱 광섬유를 사용한 통신망에서 OCDMA의 성능 분석 (Performance Analysis of OCDMA on Plastic Optical Fiber Access Network)

  • 장극;서희종
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제11권11호
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    • pp.1083-1092
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    • 2016
  • 본 논문은 플라스틱 광섬유(POF)를 연결한 네트워크에서 광 부호분할다중접근(OCDMA)기술의 성능을 분석한다. 최근에 POF는 무게가 가볍고, 중심선의 직경이 크며, 유연하고, 쉽게 설치할 수 있는 특성이 있기 때문에 POF를 이용한 광전송은 커다란 주목을 받고 있다. 특히 POF의 광대역(broad band) 특성은 OCDMA기술에 기초한 네트워크 연결 전송매체로서 각광을 받고 있다. 일반적인 OCDMA 시스템은 전송로의 수량이 BER특성에 의해서 단지 제한된 단위만을 동시에 연결하고 전송할 수 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 본 논문에서는 새로운 다우선 예약프로토콜을 제안하였다. 이 프로토콜과 분산 조정 알고리듬을 이용하여, 통신로 내부와 목표지로 가는 정보의 충돌을 피할 수 있다. 이 프로토콜은 시간지연이 서로 다른 다매체정보의 전송을 효과적으로 지원할 수 있다. 데이터 분석과 모의실험을 실행하여, 여러 시스템 매개변수에 의존하는 네트워크 출력과 평균지연을 조사했다. 그 결과, OCDMA기술에 근거한 POF를 네트워크를 사용하는 다우선 예약 프로토콜이 효율적이라는 것을 확인할 수 있었다.

연결 동조질량감쇠기를 이용한 인접한 쌍둥이 구조물의 새로운 진동제어 (New Vibration Control Approach of Adjacent Twin Structures using Connecting Tuned Mass Damper)

  • 옥승용;김승민
    • 한국안전학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.92-97
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    • 2017
  • This study deals with new application method of the connecting tuned mass damper (CTMD) system for efficient vibration control of adjacent twin structures which have the same dynamic properties such as natural frequency and damping characteristics to each other. In the existing research, the vibration control of the twin structures has a limit to the application of the conventional damper-connection method of the twin structures. Due to the same frequency characteristics leading to the equally vibrating behaviors, it is impossible to apply the conventional connection method of the adjacent structures. In order to overcome these limitations induced by the symmetry of the dynamic characteristics, we propose a new CTMD-based control system that adopts the conventional connection configuration but unbalances the symmetric system by arranging the control device asymmetrically and then can finally achieve the efficient control performance. In order to demonstrate the applicability of the proposed system, numerical simulations of the optimally designed proposed system have been performed in comparison with the optimal design results of the existing independent single tuned mass damper (STMD) control system and the another optimal control system previously proposed by the same author, hereafter called CTMD-OsTMD. The comparative results of the control performances among STMD, CTMD-OsTMD and the proposed CTMD systems verified that the newly proposed control system can be a control-efficient and cost-effective system for vibration suppression of the two adjacent twin structures.

부분 구조의 주파수 응답 함수를 이용한 봉의 치수 최적화 (Size Optimization of a Rod Using Frequency Response Functions of Substructures)

  • 윤홍근;이진우
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제41권10호
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    • pp.905-913
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    • 2017
  • 본 연구에서는 형상 정보가 주어지지 않은 부품과 형상 정보가 주어진 부품으로 구성된 봉의 고유 주파수를 최대화하는 치수 최적화 방법을 제시한다. 두 부품으로 구성된 봉의 진동 특성을, 각 부품의 형상 대신, 두 부품의 주파수 응답 함수들로부터 예측한다. 이를 위해, 실험 모달 해석 방법을 이용하여 각 부품의 등가 진동계를 구하고, 두 등가 진동계의 질량 행렬과 강성 행렬들로부터, 두 부품이 결합된 봉의 등가 질량 행렬과 강성 행렬을 도출한다. 몇 가지 수치 예제에서, 제시한 방법으로 얻어진 봉의 등가 진동계의 주파수 응답 함수를 실제 봉의 주파수 응답 함수와 비교하여, 등가 진동계를 이용한 고유 주파수 예측 방법의 유효성을 검증한다. 검증된 방법으로 얻어진 등가 진동계를 이용하여, 봉의 1차 고유 주파수를 최대화하기 위한 치수 최적화 문제를 정식화하고, 최적화 알고리즘을 사용하여 봉의 구조를 최적화한다.

DOProC-based reliability analysis of structures

  • Janas, Petr;Krejsa, Martin;Sejnoha, Jiri;Krejsa, Vlastimil
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제64권4호
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    • pp.413-426
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    • 2017
  • Probabilistic methods are used in engineering where a computational model contains random variables. The proposed method under development: Direct Optimized Probabilistic Calculation (DOProC) is highly efficient in terms of computation time and solution accuracy and is mostly faster than in case of other standard probabilistic methods. The novelty of the DOProC lies in an optimized numerical integration that easily handles both correlated and statistically independent random variables and does not require any simulation or approximation technique. DOProC is demonstrated by a collection of deliberately selected simple examples (i) to illustrate the efficiency of individual optimization levels and (ii) to verify it against other highly regarded probabilistic methods (e.g., Monte Carlo). Efficiency and other benefits of the proposed method are grounded on a comparative case study carried out using both the DOProC and MC techniques. The algorithm has been implemented in mentioned software applications, and has been used effectively several times in solving probabilistic tasks and in probabilistic reliability assessment of structures. The article summarizes the principles of this method and demonstrates its basic possibilities on simple examples. The paper presents unpublished details of probabilistic computations based on this method, including a reliability assessment, which provides the user with the probability of failure affected by statistically dependent input random variables. The study also mentions the potential of the optimization procedures under development, including an analysis of their effectiveness on the example of the reliability assessment of a slender column.

감성 트리를 이용한 이미지 감성 분석 알고리즘 (Emotional Tree Using Sensitivity Image Analysis Algorithm)

  • 이연란;윤은주;임정아;임영환;성정환
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제13권11호
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    • pp.562-570
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    • 2013
  • 이미지를 감성으로 쾌 또는 불쾌, 긴장 또는 평온의 구분 감성을 트리 형식으로 가중치를 부여하여 평가한다. 이미지 대표평가 감성인 명도대비를 평가 기준으로 1차는 쾌, 불쾌 또는 긴장 또는 평온이고 2차는 세분화 이미지 감성으로 구분한다. 4개의 감성인식을 수치화 된 명도대비 데이터로 측정한다. 평가 구현은 OpenCV를 통해 명도대비를 그래프화하여 긴장, 평온, 쾌, 불쾌 값 변화에 따라 4개 감성으로 구분하여 컴퓨팅한다. 감성 컴퓨팅으로 명도대비의 입력된 값에 따라 '불쾌'를 '쾌' 또는 '긴장'을 '평온'으로 감성적 변화를 줄 수 있다. 이미지 감성의 규칙성을 계산화 된 컴퓨팅 시스템으로 제어할 수 있고 향후 산업방향에 감성 인식의 적용에 대한 긍정적인 역할을 할 것이다.