• 제목/요약/키워드: real-valued function

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Stochastic MAC-layer Interference Model for Opportunistic Spectrum Access: A Weighted Graphical Game Approach

  • Zhao, Qian;Shen, Liang;Ding, Cheng
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제18권3호
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    • pp.411-419
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    • 2016
  • This article investigates the problem of distributed channel selection in opportunistic spectrum access networks from a perspective of interference minimization. The traditional physical (PHY)-layer interference model is for information theoretic analysis. When practical multiple access mechanisms are considered, the recently developed binary medium access control (MAC)-layer interference model in the previous work is more useful, in which the experienced interference of a user is defined as the number of competing users. However, the binary model is not accurate in mathematics analysis with poor achievable performance. Therefore, we propose a real-valued one called stochastic MAC-layer interference model, where the utility of a player is defined as a function of the aggregate weight of the stochastic interference of competing neighbors. Then, the distributed channel selection problem in the stochastic MAC-layer interference model is formulated as a weighted stochastic MAC-layer interference minimization game and we proved that the game is an exact potential game which exists one pure strategy Nash equilibrium point at least. By using the proposed stochastic learning-automata based uncoupled algorithm with heterogeneous learning parameter (SLA-H), we can achieve suboptimal convergence averagely and this result can be verified in the simulation. Moreover, the simulated results also prove that the proposed stochastic model can achieve higher throughput performance and faster convergence behavior than the binary one.

CHANGE OF SCALE FORMULAS FOR A GENERALIZED CONDITIONAL WIENER INTEGRAL

  • Cho, Dong Hyun;Yoo, Il
    • 대한수학회보
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    • 제53권5호
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    • pp.1531-1548
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    • 2016
  • Let C[0, t] denote the space of real-valued continuous functions on [0, t] and define a random vector $Z_n:C[0,t]{\rightarrow}\mathbb{R}^n$ by $Z_n(x)=(\int_{0}^{t_1}h(s)dx(s),{\ldots},\int_{0}^{t_n}h(s)dx(s))$, where 0 < $t_1$ < ${\cdots}$ < $ t_n=t$ is a partition of [0, t] and $h{\in}L_2[0,t]$ with $h{\neq}0$ a.e. Using a simple formula for a conditional expectation on C[0, t] with $Z_n$, we evaluate a generalized analytic conditional Wiener integral of the function $G_r(x)=F(x){\Psi}(\int_{0}^{t}v_1(s)dx(s),{\ldots},\int_{0}^{t}v_r(s)dx(s))$ for F in a Banach algebra and for ${\Psi}=f+{\phi}$ which need not be bounded or continuous, where $f{\in}L_p(\mathbb{R}^r)(1{\leq}p{\leq}{\infty})$, {$v_1,{\ldots},v_r$} is an orthonormal subset of $L_2[0,t]$ and ${\phi}$ is the Fourier transform of a measure of bounded variation over $\mathbb{R}^r$. Finally we establish various change of scale transformations for the generalized analytic conditional Wiener integrals of $G_r$ with the conditioning function $Z_n$.

LARGE TIME ASYMPTOTICS OF LEVY PROCESSES AND RANDOM WALKS

  • Jain, Naresh C.
    • 대한수학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.583-611
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    • 1998
  • We consider a general class of real-valued Levy processes {X(t), $t\geq0$}, and obtain suitable large deviation results for the empiricals L(t, A) defined by $t^{-1}{\int^t}_01_A$(X(s)ds for t > 0 and a Borel subset A of R. These results are used to obtain the asymptotic behavior of P{Z(t) < a}, where Z(t) = $sup_{u\leqt}\midx(u)\mid$ as $t\longrightarrow\infty$, in terms of the rate function in the large deviation principle. A subclass of these processes is the Feller class: there exist nonrandom functions b(t) and a(t) > 0 such that {(X(t) - b(t))/a(t) : t > 0} is stochastically compact, i.e., each sequence has a weakly convergent subsequence with a nondegenerate limit. The stable processes are in this class, but it is much larger. We consider processes in this class for which b(t) may be taken to be zero. For any t > 0, we consider the renormalized process ${X(u\psi(t))/a(\psi(t)),u\geq0}$, where $\psi$(t) = $t(log log t)^{-1}$, and obtain large deviation probability estimates for $L_{t}(A)$ := $(log log t)^{-1}$${\int_{0}}^{loglogt}1_A$$(X(u\psi(t))/a(\psi(t)))dv$. It turns out that the upper and lower bounds are sharp and depend on the entire compact set of limit laws of {X(t)/a(t)}. The results extend to random walks in the Feller class as well. Earlier results of this nature were obtained by Donsker and Varadhan for symmetric stable processes and by Jain for random walks in the domain of attraction of a stable law.

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연속형 타부 탐색에서 코시 확률 분포의 역할 (The Role of the Cauchy Probability Distribution in a Continuous Taboo Search)

  • 이창용;이동주
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제37권8호
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    • pp.591-598
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    • 2010
  • 본 논문에서는 연속형 최적화 문제를 위한 타부 탐색에서 후보 해를 생성하기 위해 사용되는 정규 분포의 단점을 보완하기 위하여 코시 확률 분포에 기초한 후보 해 생성 방법을 제안하였다. 코시 확률 분포는 평균 및 분산 등이 무한대인 확률 분포이며, 분포의 꼬리 부분의 확률이 정규 분포에 비하여 상대적으로 크다. 따라서 코시 분포를 사용하면 변수의 변화가 큰 후보 해가 생성될 확률이 높기 때문에 보다 넓은 변수 공간을 탐색할 수 있는 장점이 있다. 코시 확률 분포를 사용한 타부 탐색의 성능을 기존의 정규 분포를 사용한 방법과 비교 분석하기 위하여 실변수 함수로 구성된 벤치마킹 문제에 적용하여 실험을 실행하였다. 실험 결과를 통해 볼 때, 실험에 사용한 모든 함수에 대하여 코시 분포를 사용한 방법이 보다 나은 결과를 나타냈으며, 또한 통계적 가설 검정을 통하여 코시 확률 분포의 우수성을 입증하였다.

코시 분포의 축척 매개변수를 추정하여 돌연변이 연산에 적용한 진화 프로그래밍 (Evolutionary Programming of Applying Estimated Scale Parameters of the Cauchy Distribution to the Mutation Operation)

  • 이창용
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제37권9호
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    • pp.694-705
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    • 2010
  • 진화 프로그래밍은 실수형 최적화 문제에 널리 사용되는 알고리즘으로 돌연변이 연산이 중요한 연산이다. 일반적으로 돌연변이 연산은 확률 분포와 이에 따른 매개변수를 사용하여 변수값을 변화시키는데, 이 때 매개변수 역시 돌연변이 연산의 대상이 됨으로 이를 위한 또 다른 매개변수가 필요하다. 그러나 최적의 매개변수 값은 주어진 문제에 전적으로 의존하기 때문에 매개변수 개수가 많은 경우 매개변수값들에 대한 최적 조합을 찾기 어렵다. 이러한 문제를 부분적으로나마 해결하기 위하여 본 논문에서는 변수의 돌연변이 연산을 위한 매개변수를 자기 적응적 관점에서 이론적으로 추정한 돌연변이 연산을 제안하였다. 제안한 알고리즘에서는 코시 확률 분포의 축척 매개변수를 추정하여 돌연변이 연산에 적용함으로 축척 매개변수에 대한 돌연변이 연산이 필요하지 않다는 장점이 있다. 제안한 알고리즘을 벤치마킹 문제에 적용한 실험 결과를 통해 볼 때, 최적값 측면에서는 제안한 알고리즘의 상대적 우수성은 벤치마킹 문제에 의존하였으나 계산 시간 측면에서는 모든 벤치마킹 문제에 대하여 제안한 알고리즘이 우수하였다.

AR 모델을 이용한 산사면에서의 지하수위 예측 (Prediction of Groundwater Levels in Hillside Slopes Using the Autoregressive Model)

  • 이인모;박경호;임충모
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제9권3호
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    • pp.67-76
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    • 1993
  • 우리나라는 많은 산막지역으로이루어져 있으며 우기에 많은산사태의 발생으로 인하여 인명과 재산의 손실을 입고 있다. 따라서, 산사태의 발생에 대한 예측 시스템과 위험도 분석 연구가 필요하며, 본 연구의 목적은 관측된 지하수위의 분석을 통하여 산사태 발생을 예측하는 가능성에 대한 것이다. 이를 위하여 AR 모델을 사용하여 모델계수를 일정하게 하는 경우와 변화시키는 경우로 나누어 분석하였다. AR모델계수를 일정하게 하는 경우에는 AR(1), AR(2), AR(3) 모델을 선택하여 각 각의 모델계수를 구하였고, AR모델계수를 변화시키는 경우에는 변형된 AR(1)과 전형적인 AR (2) 모델을 과정 모델로 이용하여 Kalman Filtering 기법에 의하여 모델계수를 구하였다. 그 결과, 모델계수를 변화시키는 실시간 예측 방법이나 AR모델계수가 일정한 경우 모두 산사면 에서의 지하수위를 잘 예측해주며, 지하수위 뿐만아니라 시간별 강우강도를 고려함으로써 더욱 정 확한 예측을 할 수 있을 것으로 사료된다.

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Tabu Search를 이용한 지름이 2인 그래프에 대한 L(2,1)-coloring 문제 해결 (Using Tabu Search for L(2,1)-coloring Problem of Graphs with Diameter 2)

  • 김소정;김찬수;한근희
    • 디지털융복합연구
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    • 제20권2호
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    • pp.345-351
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    • 2022
  • 단순 무방향 그래프 G 의 L(2,1)-coloring은 d(u,v)가 두 정점 사이의 거리일 때 두 가지 조건 (1) d(x,y) = 1 라면 |f(x)-f(y)|≥ 2, (2) d(x,y) = 2 라면 |f(x)-f(y)|≥ 1 을 만족하는 함수 f : V → [0,1,…,k]를 정의하는 것이다. 임의의 L(2,1)-coloring c 에 대하여 G 의 c-span 은 λ(c)=max{|c(u)-c(v)|| u,v∈V} 이며, L(2,1)-coloring number 인 λ(G)는 모든 가능한 c 에 대하여 λ(G) = min{λ(c)} 로 정의된다. 본 논문에서는 Harary의 정리에 기반하여 지름이 2인 그래프에 대하여 여그래프에 해밀턴 경로의 존재여부를 Tabu Search를 사용해 판단하고 이를 통해 λ(G)가 n(=|V|)과 같음을 분석한다.

실내음향 해석을 위한 위상 빔 추적법의 사용시 오차에 관하여 (On the Errors of the Phased Beam Tracing Method for the Room Acoustic Analysis)

  • 정철호;이정권
    • 한국음향학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.1-11
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    • 2008
  • 기하음향학 방법들을 이용한 중주파수 해석의 어려움을 해결하기 위하여 소리의 전파에서 위상 정보를 고려한 위상 기하음향학 방법이 제안되었다. 위상 기하음향학 방법은 위상정보를 고려하여 중주파수 대역의 간섭 현상을 설명할 수 있는 장점을 가지고 있다. 그러나 이러한 방법들을 이용하여 소리의 파동성으로 대표되는 저주파수 현상들을 모두 설명할 수 없다. 특히 저주파수 대역에서는 모서리나 장애물에 의한 회절현상을 고려하지 못하여 전달함수나 충격응답의 예측시 오차가 발생한다. 또한 실수인 흡음 계수를 사용한 해석 결과는 측정치와 차이를 보이므로 반사 계수의 잘못된 위상 정보는 교정되어야 한다. 본 연구에서는 균일 회절 이론을 병합한 위상 빔 추적법의 결과를 기존의 위상 빔 추적법의 결과와 비교하였다. 또한 벽면 반사계수의 위상을 변화시키며 위상 정보의 영향을 조사하였다. 제안된 오차 보정 방법들을 이용하면, 좀더 낮은 주파수 대역까지 정확성을 향상시켜 위상 빔 추적법을 실내음향 예측에 적용할 수 있다.

다목적 유전 알고리즘을 이용한 실시간 태스크의 정적 스케줄링 기법 (A Multiobjective Genetic Algorithm for Static Scheduling of Real-time Tasks)

  • 오재원;김희천;우치수
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제31권3호
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    • pp.293-307
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    • 2004
  • 본 본문에서는 다중 처리기 시스템에서 실시간 태스크를 정적으로 스케줄링하기 위한 새로운 기법을 제안한다. 태스크는 실행 시간과 마감시간을 지니고, 태스크 사이에는 선행 관계가 존재하며 이러한 사항을 태스크 그래프로 표현한다. 본 논문에서는 스케줄링을 위해 사용하는 처리기의 개수를 줄이면서 태스크들의 마감시간 지연의 총합을 최소화하는 스케줄을 생성하는 것에 목적을 둔다. 이 문제는 같은 단위로 측정할 수 없고 또한 서로 상충하는 두 가지 목적을 지닌 것이다. 그렇지만 기존 방법들은 마감시간 지연의 총합만을 최소화하려하거나 두 가지 목적을 하나의 기준으로 결합시킨 후 최적화하고자 한다. 본 논문에서는 두 개의 목적을 독립적으로 고려하며 최적화를 위하여 다목적 유전 알고리즘을 사용한다 태스크 스케줄링 문제에 적합한 문제 표현 전략, 우세 개념에 기초한 선택 연산, 그리고 교차 연산을 제시한다. 그리고 지역 개선 작업을 위해 세 개의 휴리스틱을 제안하였으며 이 것을 통해 유전 알고리즘의 수렴성을 높이고자 하였다. 성능 평가를 위해 기존에 알려진 유전 알고리즘과 4 개의 리스트 스케줄링 알고리즘과 비교한다. 평가 결과를 보면 제안한 기법이 180 개의 임의로 생성한 태스크 그래프 중에서 178 개에 대해 기존 5 개의 알고리즘과 유사하거나 더 나은 스케줄을 생성하였다.