• 제목/요약/키워드: optimization algorithm

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효과적인 무손실 영상압축을 위한 방향성 기반 적응적 예측 방법 (Orientation-based Adaptive Prediction for Effective Lossless Image Compression)

  • 김종호
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제19권10호
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    • pp.2409-2416
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    • 2015
  • 본 논문에서는 효과적인 무손실 영상압축을 위한 방향성 기반 적응적 예측방법을 제안한다. 제안하는 예측방법은 작은 변화에 민감한 픽셀단위가 아닌 지원영역(support region) 단위로 방향성 및 부호화 픽셀이 속한 영역의 특성을 판단하여 강인한 예측이 이루어지도록 한다. 예측픽셀은 부호화 픽셀과 주변 픽셀에 대한 지원영역 사이의 유사도에 따라 적응적으로 선택함으로써 예측성능을 효과적으로 높인다. 기존의 MED, GAP 및 EDP와 같은 예측방법과 비교하여 제안한 방향성 기반 적응적 예측방법은 예측에러에 대한 엔트로피 측면에서 우수한 예측성능을 나타내고, 복잡도 측면에서도 가장 간단한 MED와 비교해 큰 차이가 없음을 다양한 실험을 통해 보인다.

선박의 추진에너지를 고려한 PID형 자동조타기 설계 (Design of a PID-type Autopilot Concerned with Propulsive Energy of Ship)

  • 안종갑;이창호;이윤형;최재준;소명옥
    • 한국항해항만학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.437-442
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    • 2009
  • 대양 항행하는 거의 모든 선박에서 항해사를 지원하기 위해 선박의 회두각 유지 및 변침을 목적으로 사용되는 일반적인 자동조타기는 대부분 PID형 제어기가 장착되어 있다. 선박 자동조타기의 제어기 계수는 운항 경제성 관점에서 선박의 추진 에너지 손실량(연료소비량)으로써 평가해야 한다. 본 논문에서는 선박 자동조타기의 정량적인 평가함수를 바탕으로 추진 에너지 손실량이 최소가 되도록 자동조타기의 제어이득을 구하고자 한다. 이 때 제약조건, 즉 설계사양을 고려한 RCGA를 이용하여 제어이득의 탐색을 실시하고, 시뮬레이션을 통해 제안한 방법을 검증한다.

3레벨 인버터의 실시간 제어를 위한 근사화 SHE PWM (Approximate SHE PWM for Real-Time Control of 2-Level Inverter)

  • 박영진;홍순찬
    • 전력전자학회논문지
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    • 제3권4호
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    • pp.365-374
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    • 1998
  • 본 연구에선는 고조파 저감효과가 크고 실시간 제어가 가능하도록 근사화된 3레벨 SHE PWM 방식을 제안하였다. SHE PWM 방식으로 특정 고조파를 제거할 수 있는 스위칭 각을 얻으면 기본파 전압의 크기에 따라 불연속적이고 비선형적인 분포를 이루게 되어 실시간제어에의 적용이 어려우므로 이들 비선형적인 분포를 부분적으로 근사화시킨 직선방식을 얻고 직선방정식의 계수들의 집합을 하나의 조견표로 작성하여 새로운 SHE PWM 스위칭 각 분포를 얻었다. 이때 인버터 dc 링크 전압의 변동을 보상할 수 있도록 인버터 출력 기본파전압과 직류전원 전압의 비를 일정하게 유지시켜며, 이렇게 새로이 얻어진 SHE PWM에 의한 스위칭 패턴을 3레벨 인버터에 적용하여 유도전동기를 운전할 때 인버터 출력전압의 고조파분포를 해석하였다. 또한 시뮬레이션을 통한 전동기 전류의 고조파 왜곡 및 토크리플 특성도 해석하여 제안한 3레벨 근사화 SHE PWM 방식의 고조파 저감효과가 3레벨 SPWM 방식의 결과와 비교하여 우수하며, 직류링크전압 변동에 대한 보상이 이루어짐을 확인하였다.

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연속매체 재연에 적합한 스케줄링 주기 확장을 허용하는 동적 Sweep 기법 (A Dynamic Sweep Scheme Enabling Scheduling Period Expansions for Continuous Media Playback)

  • 임성채
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제12A권5호
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    • pp.355-364
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    • 2005
  • 컴퓨터 성능 및 네트워크 기술의 발전으로 웹 상에서 연속매체(Continuous Media: CM)의 온라인 스트리밍(streaming) 서비스가 일반화 되었다. 이런 서비스를 위해서는 다양한 종류의 CM 스트림을 효과적으로 처리할 수 있어야 하며 이를 위해 Sweep 기법이 연구되었다. 이 기법은 끊김현상 없이 스트리밍 서비스를 할 수 있고 탐색지연 시간을 최적화 할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 하지만 서비스 하고 있는 스트림의 스케줄링 주기를 사이클이라고 하는 단일한 크기로 맞춰야 하기 때문에 스케줄링의 유연성이 떨어지며, 이로 인해 발생하는 디스크 대역폭의 낭비가 매우 커질 수 있다는 문제를 가지고 있다. 논문에서는 이런 문제점을 해결하기 위해 CM 스트림의 스케줄링 주기를 동적으로 확장할 수 있는 기법을 연구하며, 이 기법에 적합한 새로운 승인제어 방식을 이용하여 끊김현상을 막는다. 논문에서는 제안된 기법의 성능상의 우수성을 보이기 위해 모의실험이 수행되었으며, 모의실험 결과를 통해 제안된 동적 Sweep 기법이 디스크 이용효율과 스케줄링 유연성의 측면에서 기존 Sweep 기법에 비해 우수한 특성이 있음을 알 수 있다.

게임 메카닉스 시뮬레이션 방법에 관한 조사연구 (A Survey of Game Mechanics Simulation Methods)

  • 장희동
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제12A권5호
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    • pp.441-450
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    • 2005
  • 게임시장이 급속히 성장하면서 게임개발의 비용과 기간이 모두 증가하고 있다. 이러한 증가는 게임개발 프로젝트에서 보다 전문적인 관리기법이 요구된다는 것을 의미한다. 게임메카닉스(game mechanics)는 특정 게임플랫폼에서 게임플레이가 실행될 수 있도록 구현된 알고리즘이다. 게임메카닉스는 게임의 공학적 요소들이 집중되어 있어 프로젝트의 설계단계부터 구현단계까지 지속적인 품질관리가 이루어져야 한다. 특히 설계단계에서 게임메카닉스의 품질을 분석할 수 있는 유용한 방법이 바로 시뮬레이션이다 게임메카닉스 시뮬레이션 방법들이 여러 가지가 존재하지만 각 방법은 그 특징들로 인해서 사용범위가 제한된다. 본 논문에서는 게임메카닉스 시뮬레이션 방법들을 조사하여 그 특징에 대하여 비교 분석하였다. 분석한 결과, 페트리네트 모델 시뮬레이션 방법이 게임메카닉스의 무결성, 최적화, 그리고 밸런스의 품질분석을 총체적으로 할 수 있음을 알 수 있었다.

그래프 기반 준지도 학습에서 빠른 낮은 계수 표현 기반 그래프 구축 (Graph Construction Based on Fast Low-Rank Representation in Graph-Based Semi-Supervised Learning)

  • 오병화;양지훈
    • 정보과학회 논문지
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    • 제45권1호
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    • pp.15-21
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    • 2018
  • 낮은 계수 표현(Low-Rank Representation, LRR) 기반 방법은 얼굴 클러스터링, 객체 검출 등의 여러 실제 응용에 널리 사용되고 있다. 이 방법은 그래프 기반 준지도 학습에서 그래프 구축에 사용할 경우 높은 예측 정확도를 확보할 수 있어 많이 사용된다. 그러나 LRR 문제를 해결하기 위해서는 알고리즘의 매 반복마다 데이터 수 크기의 정방행렬에 대해 특이값 분해를 수행하여야 하므로 계산 비효율적이다. 이를 해결하기 위해 속도를 향상시킨 발전된 LRR 방법을 제안한다. 이는 최근 발표된 Fast LRR(FaLRR)을 기반으로 하며, FaLRR이 속도는 빠르지만 실제로 분류 문제에서 성능이 낮은 것을 해결하기 위해 기반 최적화 목표에 추가 제약 조건을 도입하고 이를 최적화하는 방법을 제안한다. 실험을 통하여 제안 방법은 LRR보다 더 좋은 해를 빠르게 찾아냄을 확인할 수 있다. 또한, 동일한 해를 도출하는 방법을 찾아내기는 어렵지만 최소화하는 목표가 추가될 경우 더 좋은 결과를 나타내는 Fast MLRR(FaMLRR)을 제안한다.

변수 식별을 통한 복합재의 적층판의 고유진동수 예측 개선 (Improvement of the Prediction of Natural Frequencies Of Composite Laminated Plate Using Parametric Identification)

  • 홍단비;유정규;김승조
    • Composites Research
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    • 제12권1호
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    • pp.1-10
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    • 1999
  • 복합재 적층판의 기계적 특성값 $E_1,\;E_2,\;V_{12},\;G_{12}$을 설계변수로 하는 변수식별을 수행하여 동적 거동을 보다 정확하게 예측할 수 있는 동적 모델을 확보하였다. 간단한 진동실험을 통해 고유진동수를 측정한 후 대상구조물에 대한 고유치의 실험값과 수치해석값 사이의 오차들의 합으로 목적함수를 구성하였다. 목적함수를 최소화하기 위해 최적화 방법으로 conjugate gradient method를 사용하였다. 최적화 과정 중 설계변수를 증감시키기 위해 민감도 해석이 수행된다. 민감도 해석을 통해 변수식별 결과도 설명할 수 있었다. 변수식별 결과의 타당성을 검토하기 위해 식별전후의 모드형상을 비교하였다. 식별된 기계적 특성값을 사용하여 보다 정확하게 복합재 적층판의 고유진동수를 예측할 수 있었다. 결과의 적용을 위해 식별된 기계적 특성값을 사용하여 다른 적층순서를 가진 복합재 적층판의 고유진동수를 예측해 보고 실험결과와 비교해 보았다.

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WiFi 채널분석에 따른 스마트 플랫폼의 HDMI 해상도 조정 (HDMI Resolution Control of Smart Platform with WiFi Channel Analysis)

  • 홍성찬;강민구
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.23-28
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    • 2016
  • 본 논문에서는 ISM(Industry-Science-Medical) 대역의 와이파이-AP(Access Point)의 채널추정에 따라 스마트 미디어의 HDMI(High Definition Multimedia Interface) 해상도를 조정하고자 한다. 2.4/5GHz 대역에서의 채널모델은 RSSI(Received Signal Strength Indication)와 같은 RF특성에 따라 광범위하게 적용할 수 있다. 특별히, 스마트 디바이스의 증가와 무선 랜 공유기(AP)로 인한 동일채널 간섭으로 인한 와이파이의 전송 속도저하와 미디어 스트리밍의 화질저하가 발생된다. 이때 무선채널의 전송속도에 따라 HDMI-CEC(Consumer Electronics Control)를 활용한 동영상 비디오 형식(Video Format Timing)의 최적화를 설계한다. 이로서 스마트 다바이스와 DLNA(Digital Living Network Alliance) 등의 다양한 전송방식(Protocol)에 따라 홈 게이트웨이와 디지털TV 등의 HDMI 해상도를 가변적으로 조절하는 화질유지의 기법 및 PIP 위치설정 방법을 활용할 수 있다.

비결합 무선 에너지 하비스팅 네트워크를 위한 최적 시간 스케줄링 알고리즘 (Optimal Time Scheduling Algorithm for Decoupled RF Energy Harvesting Networks)

  • 정준희;황유민;김진영
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.55-59
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    • 2016
  • 기존 무선에너지 하비스팅시스템에서 유저는 하나의 Hybirid-AP (H-AP)로부터 에너지와 정보를 동시에 받았다. 하지만 무선에너지 하비스팅은 거리가 멀수록 감쇄가 심하기 때문에 H-AP에서 거리가 먼 유저들은 낮은 하비스팅 효율 가진다 (이중 근거리/원거리 문제). 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 논문은 Power beacon (PB)을 통해 유저에게 별도의 파워를 공급하는 비결합 무선에너지 하비스팅 네트워크를 시스템 모델로 사용하였다. 이 논문의 주된 목적은 다양한 제약 조건과 Quality of service (QoS), 그리고 Quality of harvested power (QoP)를 만족하면서 목적 함수인 Energy efficiency (EE)를 최대화 하는 것이다. 제안된 시스템은 라그랑지안 쌍대 분해법 이론을 기반으로 EE 최대화를 위한 최적의 시간 스케줄링 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘을 통해 프레임 분해 요소, H-AP의 송신파워, 그리고 PB의 송신파워의 최적 값과 EE의 최대값을 구할 수 있다. 모의 실험 결과는 제안된 알고리즘으로 파라미터가 최적 값으로 빠르게 수렴하고 제안된 모델의 성능이 기존의 시스템 모델보다 우수하다는 것을 증명한다.

Content Distribution for 5G Systems Based on Distributed Cloud Service Network Architecture

  • Jiang, Lirong;Feng, Gang;Qin, Shuang
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제9권11호
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    • pp.4268-4290
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    • 2015
  • Future mobile communications face enormous challenges as traditional voice services are replaced with increasing mobile multimedia and data services. To address the vast data traffic volume and the requirement of user Quality of Experience (QoE) in the next generation mobile networks, it is imperative to develop efficient content distribution technique, aiming at significantly reducing redundant data transmissions and improving content delivery performance. On the other hand, in recent years cloud computing as a promising new content-centric paradigm is exploited to fulfil the multimedia requirements by provisioning data and computing resources on demand. In this paper, we propose a cooperative caching framework which implements State based Content Distribution (SCD) algorithm for future mobile networks. In our proposed framework, cloud service providers deploy a plurality of cloudlets in the network forming a Distributed Cloud Service Network (DCSN), and pre-allocate content services in local cloudlets to avoid redundant content transmissions. We use content popularity and content state which is determined by content requests, editorial updates and new arrivals to formulate a content distribution optimization model. Data contents are deployed in local cloudlets according to the optimal solution to achieve the lowest average content delivery latency. We use simulation experiments to validate the effectiveness of our proposed framework. Numerical results show that the proposed framework can significantly improve content cache hit rate, reduce content delivery latency and outbound traffic volume in comparison with known existing caching strategies.