• 제목/요약/키워드: piecewise smooth system

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Dangerous Border-collision Bifurcation for a Piecewise Smooth Nonlinear System

  • Kang, Hunseok
    • Kyungpook Mathematical Journal
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    • 제52권4호
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    • pp.459-472
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    • 2012
  • A piecewise smooth system is characterized by non-differentiability on a curve in the phase space. In this paper, we discuss particular bifurcation phenomena in the dynamics of a piecewise smooth system. We consider a two-dimensional piecewise smooth system which is composed of a linear map and a nonlinear map, and analyze the stability of the system to determine the existence of dangerous border-collision bifurcation. We finally present some numerical examples of the bifurcation phenomena in the system.

CURVED DOMAIN APPROXIMATION IN DIRICHLET'S PROBLEM

  • Lee, Mi-Young;Choo, Sang-Mok;Chung, Sang-Kwon
    • 대한수학회지
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    • 제40권6호
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    • pp.1075-1083
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    • 2003
  • The purpose of this paper is to investigate the piecewise wise polynomial approximation for the curved boundary. We analyze the error of an approximated solution due to this approximation and then compare the approximation errors for the cases of polygonal and piecewise polynomial approximations for the curved boundary. Based on the results of analysis, p-version numerical methods for solving Dirichlet's problems are applied to any smooth curved domain.

FITTED MESH METHOD FOR SINGULARLY PERTURBED REACTION-CONVECTION-DIFFUSION PROBLEMS WITH BOUNDARY AND INTERIOR LAYERS

  • Shanthi V.;Ramanujam N.;Natesan S.
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제22권1_2호
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    • pp.49-65
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    • 2006
  • A robust numerical method for a singularly perturbed second-order ordinary differential equation having two parameters with a discontinuous source term is presented in this article. Theoretical bounds are derived for the derivatives of the solution and its smooth and singular components. An appropriate piecewise uniform mesh is constructed, and classical upwind finite difference schemes are used on this mesh to obtain the discrete system of equations. Parameter-uniform error bounds for the numerical approximations are established. Numerical results are provided to illustrate the convergence of the numerical approximations.

Multiple change-point estimation in spectral representation

  • Kim, Jaehee
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제29권1호
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    • pp.127-150
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    • 2022
  • We discuss multiple change-point estimation as edge detection in piecewise smooth functions with finitely many jump discontinuities. In this paper we propose change-point estimators using concentration kernels with Fourier coefficients. The change-points can be located via the signal based on Fourier transformation system. This method yields location and amplitude of the change-points with refinement via concentration kernels. We prove that, in an appropriate asymptotic framework, this method provides consistent estimators of change-points with an almost optimal rate. In a simulation study the proposed change-point estimators are compared and discussed. Applications of the proposed methods are provided with Nile flow data and daily won-dollar exchange rate data.

THE GENERALIZED RIEMANN PROBLEM FOR FIRST ORDER QUASILINEAR HYPERBOLIC SYSTEMS OF CONSERVATION LAWS I

  • Chen, Shouxin;Huang, Decheng;Han, Xiaosen
    • 대한수학회보
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    • 제46권3호
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    • pp.409-434
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    • 2009
  • In this paper, we consider a generalized Riemann problem of the first order hyperbolic conservation laws. For the case that excludes the centered wave, we prove that the generalized Riemann problem admits a unique piecewise smooth solution u = u(t, x), and this solution has a structure similar to the similarity solution u = $U{(\frac{x}{t})}$ of the correspondin Riemann problem in the neighborhood of the origin provided that the coefficients of the system and the initial conditions are sufficiently smooth.

수직평판의 거칠기가 자연대류 열전달에 미치는 영향 (The Influence of the Surface Roughness on the Natural Convection on a Vertical Flat Plate)

  • 옥승민;정범진
    • 에너지공학
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    • 제23권2호
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    • pp.21-27
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    • 2014
  • 수직평판의 거칠기에 따른 자연대류 열전달의 변화를 실험적으로 측정하였다. 열전달 실험을 대신하여 유사성에 기초한 물질전달로 모사하여 실험을 수행하였다. 또한 국부적인 열전달률을 알기위해 Piecewise electrode를 채택하였다. Pr수는 2,014 그리고 높이(L)는 0.154m로 고정하고 매끈한 수직평판에 대해 실험을 수행한 결과 Le Fevre의 수직평판 상관식과 거의 일치하였다. 거칠기 정도를 $0.5R_z{\mu}m{\sim}14.1R_z{\mu}m$로 변화시켰을 때 $Nu_L$수는 거칠기 정도가 커지면서 증가하는 경향을 나타내었다. 실험결과는 간단한 상관식으로 정리하였다.

Computations of the Lyapunov exponents from time series

  • Kim, Dong-Seok;Park, Eun-Young
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제23권3호
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    • pp.595-604
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    • 2012
  • In this article, we consider chaotic behavior happened in nonsmooth dynamical systems. To quantify such a behavior, a computation of Lyapunov exponents for chaotic orbits of a given nonsmooth dynamical system is focused. The Lyapunov exponent is a very important concept in chaotic theory, because this quantity measures the sensitive dependence on initial conditions in dynamical systems. Therefore, Lyapunov exponents can decide whether an orbit is chaos or not. To measure the sensitive dependence on initial conditions for nonsmooth dynamical systems, the calculation of Lyapunov exponent plays a key role, but in a theoretical point of view or based on the definition of Lyapunov exponents, Lyapunov exponents of nonsmooth orbit could not be calculated easily, because the Jacobian derivative at some point in the orbit may not exists. We use an algorithmic calculation method for computing Lyapunov exponents using time series for a two dimensional piecewise smooth dynamic system.

직선형 측지선에 기초한 원형보전형 메쉬 파라미터화 (Geodesics-based Shape-preserving Mesh Parameterization)

  • 이혜영
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제31권7호
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    • pp.414-420
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    • 2004
  • 구분선형 파라미터화의 특성 중 파라미터 평면상에서 중복되는 삼각형이 발생하지 않도록 하는 일대일 맵핑이 특히 강조된다. 일대일 맵핑은 아핀변환식의 비음수 계수 값으로 보장된다. Floater는 3차원 메쉬를 geodesic polar-mapping으로 평면화한 후 무게중심 좌표를 이용, 비음수 계수 값을 산출하였다. 그러나 평면화 된 삼각형은 이미 3차원상의 원형이 왜곡된 상태로 이 계수를 사용한 파라미터화는 원형왜곡을 심화시킨다. 본 논문에서는 기존의 Floater 방법을 개선한, 새로운 구분 선형 파라미터화 방법을 제안하고자 한다. 메쉬상의 직선형 측지선 길이를 이용하여 무게중심 좌표를 간단히 산출할 수 있는 새로운 방법으로 계산의 과부하 없이 비음수 계수 값을 3차원 메쉬상에서 직접 계산한다. 위의 비음수 계수로 구성된 선형시스템을 사용하여 삼각형의 중복이 없이 일대일 맵핑이 보장되는 구분선형 파라미터화를 제공한다. 본 방법은 기존 Floater방법의 평면화 단계를 제거함으로써, 이로 인한 원형왜곡을 감소시키고 파라미터화 전체 과정도 단순화하였다.

에너지 절약 장치용 실시간 데이터 획득 시스템 구현과 잡음제거에 관한 연구 (A Study on Real-time Data Acquisition System and Denoising for Energy Saving Device)

  • 허걸;최영길;정원교;황규찬
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2004년도 춘계학술대회 논문집 방전 플라즈마 유기절연재료 초전도 자성체연구회
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    • pp.47-53
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    • 2004
  • The paper shows that the combination of the hardware, NI PCI 6110E board and the software, Fourier and continuous wavelet transform(CWT) can be used to implement for extracting the important features of the real-time signal. The results confirmed that CWT produces the fast computation enough for the application of the real-time signal processing except the negligible time delay. In denoising case, because of the lack of translation invariance of wavelet basis, traditional wavelet thresholding leads to pseudo-Gibbs phenomena in the vicinity of discontinuities of signal. In this paper, in order to reduce the pseudo-Gibbs phenomena, wavelet coefficients are threshold and reconstruction algorithm is implement through shift-invariant gibbs free denoising algorithm based on wavelet transform footprint. The proposed algorithm can potentially be extended to more general signals like piecewise smooth signals and represents an effective solution to problems like signal denoising.

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지역적 다수의 경로를 이용한 혈관 추적 알고리즘 (Vessel Tracking Algorithm using Multiple Local Smooth Paths)

  • 전병환;장영걸;한동진;심학준;박형복;장혁재
    • 전자공학회논문지
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    • 제53권6호
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    • pp.137-145
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    • 2016
  • 본 논문에서는 새로운 방법의 3차원 컴퓨터단층영상에서 혈관을 추적하는 알고리즘을 소개하고자 한다. 해당 방법은 먼저 빠르게 다수의 2차 혹은 3차의 정칙곡선들로 대표되는 혈관의 지역적 모델들을 생성한다. 혈관의 특징을 고려한 비용함수로부터 각 곡선들은 영상데이터를 기반으로 생성된 비용을 부여 받는다. 추적 과정에서 매 단계 다음 혈관을 추정하기 위한 곡선들은 특정 기준에 의하여 여과되어 결국 혈관의 내부에 위치한 곡선들만 걸러낸다. 그 후 이들을 기반으로 혈관의 중심 선에 해당하는 최적의 정칙곡선 하나를 선정하게 된다. 지역적으로 최적인 정칙곡선이 순차적으로 검출되며 이들을 연결하여 하나의 혈관을 대표하는 구분적으로 부드러운 곡선을 만들어낸다. 짧은 정칙곡선은 제어 점들만으로 빠르게 기하학적 변환이 가능하며, 정의역 모든 구간에 대하여 미분이 가능하므로 곡률과 비틀림과 같은 기하학적 정보를 얻기 용이한 장점이 있다. 해당 방법에서 사용되는 정칙곡선모델이 혈관을 분류하고 추적함에 있어서 그 적합성을 증명하였고, 공공 데이터를 이용한 실험을 통하여 정확성과 수행 시간에 대해 최신기법들과 비교할만한 결과를 얻었다.