• 제목/요약/키워드: recursive least squares (RLS)

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자율주행 개인화를 위한 순환 최소자승 기반 융합형 주행특성 구분 알고리즘 (A RLS-based Convergent Algorithm for Driving Characteristic Classification for Personalized Autonomous Driving)

  • 오광석
    • 한국융합학회논문지
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    • 제8권9호
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    • pp.285-292
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    • 2017
  • 본 논문은 자율주행 개인화를 위한 순환 최소자승 기반 융합형 종방향 주행특성 구분 알고리즘에 관한 연구이다. 최근 자율주행 기술은 Level 4 완전 자율주행 단계를 위해 다양한 연구가 수행되고 있다. 자율주행 자동차의 상용화를 위해서는 탑승자의 자율주행에 대한 이질감을 최소화할 수 있어야 하며 이를 위해 자율주행 개인화 기술이 필요하다. 이 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 운전자의 종방향 주행특성을 수학적으로 표현하고 순환 최소자승 기법 기반 실 주행 데이터를 이용하여 주행특성을 도출하는 알고리즘을 제안하였다. 두 명의 실제 운전자 데이터를 이용하여 종방향 주행특성을 도출하였으며 두 명의 운전자를 구분하기 위해 가설검정 기반 확률적 구분 알고리즘을 적용하였다. 제안된 종방향 주행특성 도출 및 구분 알고리즘은 개별 운전자의 주행특성을 합리적으로 나타낼 수 있었으며 가설검정 기반 확률적 구분기법에 의해 주행특성이 구분될 수 있음을 확인하였다.

회귀적 방법에 의한 모우드 변수 규명에 관한 연구 (A Study on the Recursive Identification of Modal Parameters)

  • 고장욱;이재응
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 1995년도 춘계학술대회논문집; 전남대학교, 19 May 1995
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    • pp.147-152
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    • 1995
  • 실험에 의한 모우드 해석 방법들은 1980년대부터 활발히 연구되어 많은 새로운 방법들이 개발되어 발표되었다. 그러나 개발된 대부분의 방법들은 측정된 데이타를 일괄처리하는 밸치(또는 off-line) 방법들이다. 최근에는 시간에 따라서 변하는 구조물의 동특성을 규명하는 분야에 모우드 해석 방법이 응용되어 사용되고 있다. 이러한 응용분야에서는 모우드 변수들의 변화되는 값을 새로운 데이타가 샘플링 될 때마다 그 값들을 수정하면서 추정할 수 있는 회귀적인(recursive 또는 on-line) 방법을 사용하여야 한다. Davies와 Hammond[1]는 회귀적 선형 자승법(Recursive Least Squares : RLS)을 이용하여 모우드 변수를 구하고 이를 벧치방법인 Instrumental Variable 방법과 Fourier 방법의 결과와 비교하였다. 그러나, 그 결과에서 보여준것처럼 RLS 방법은 잡음 대 시호비가 낮을 때에만 모우드 변수 값들을 정확하게 추정할 수 있었다. Sundararajan과 Montgomrey[2]는 회귀적 선형 최소자승 격자필터(lattice filter)를 이용하여 구조물의 차수(order)와 고유진동형, 그리고 진폭을 결정한 후 이를 토대로 회귀적 gradient형태의 방정식 오차 규명 방법(equation-error identification algorithm)에 의하여 모우드 변수들을 추정하였다. 이 방법은 2차원 격자구조물의 모우드 변수 추정에 사용되었으며, 또한 적응모우드제어에도 성공적으로 이용되었다. 그러나, 이 방법도 잡음 대 신호비가 낮은 환경에서만 사용할 수 있다는 단점이 있다. 위에서 언급한 방법들은 모두 RLS 방법을 기초로 하여 개발되었으나, RLS 방법은 전형적인 결정적(deterministic)방법으로서 잡음이 섞인 데이타를 처리하기에는 부적절한 방법임이 널리 알려진 사실이다[3]. 최근에 Ben Mrad와 Fassois[4]는 신호에 잡음이 존재하여도 이를 잘 처리할 수 있는 확률적(stochastic) 방법을 개발하여 기존의 결정적 방법들과 그 결과를 비교하였다. 그러나, 개발된 방법은 응답 신호에 백색잡음(white noise)이 섞이는 특수한 경우에만 사용할 수 있게 만들어져서 이 방법의 실질적인 적용에는 어려움이 있다. 본 연구에서는 기존의 방법들의 단점을 극복할 수 있는 새로운 회귀적 모우드 변수 규명 방법을 개발하였다. 이는 Fassois와 Lee가 ARMAX모델의 계수를 효율적으로 추정하기 위하여 개발한 뱉치방법인 Suboptimum Maximum Likelihood 방법[5]를 기초로 하여 개발하였다. 개발된 방법의 장점은 응답 신호에 유색잡음이 존재하여도 모우드 변수들을 항상 정확하게 구할 수 있으며, 또한 알고리즘의 안정성이 보장된 것이다.

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직교 입력 벡터를 이용하는 수정된 RLS 알고리즘에 관한 연구 (A Study on the Modified RLS Algorithm Using Orthogonal Input Vectors)

  • 안봉만;김관웅;안현규;한병성
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제32권1호
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    • pp.13-19
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    • 2019
  • This paper proposes an easy algorithm for finding tapped-delay-line (TDL) filter coefficients in an adaptive filter algorithm using orthogonal input signals. The proposed algorithm can be used to obtain the coefficients and errors of a TDL filter without using an inverse orthogonalization process for the orthogonal input signals. The form of the proposed algorithm in this paper has the advantages of being easy to use and similar to the familiar recursive least-squares (RLS) algorithm. In order to evaluate the proposed algorithm, system identification simulation of the $11^{th}$-order finite-impulse-response (FIR) filter was performed. It is shown that the convergence characteristics of the learning curve and the tracking ability of the coefficient vectors are similar to those of the conventional RLS analysis. Also, the derived equations and computer simulation results ensure that the proposed algorithm can be used in a similar manner to the Levinson-Durbin algorithm.

Development of the structural health record of containment building in nuclear power plant

  • Chu, Shih-Yu;Kang, Chan-Jung
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제53권6호
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    • pp.2038-2045
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    • 2021
  • The main objective of this work is to propose a reliable routine standard operation procedures (SOP) for structural health monitoring and diagnosis of nuclear power plants (NPPs). At present, NPPs have monitoring systems that can be used to obtain the quantitative health record of containment (CTMT) buildings through system identification technology. However, because the measurement signals are often interfered with by noise, the identification results may introduce erroneous conclusions if the measured data is directly adopted. Therefore, this paper recommends the SOP for signal screening and the required identification procedures to identify the dynamic characteristics of the CTMT of NPPs. In the SOP, three recommend methods are proposed including the Recursive Least Squares (RLS), the Observer Kalman Filter Identification/Eigensystem Realization Algorithm (OKID/ERA), and the Frequency Response Function (FRF). The identification results can be verified by comparing the results of different methods. Finally, a preliminary CTMT healthy record can be established based on the limited number of earthquake records. It can be served as the quantitative reference to expedite the restart procedure. If the fundamental frequency of the CTMT drops significantly after the Operating Basis Earthquake and Safe Shutdown Earthquake (OBE/SSE), it means that the restart actions suggested by the regulatory guide should be taken in place immediately.

강화학습에 의해 학습된 기는 로봇의 성능 비교 (Performance Comparison of Crawling Robots Trained by Reinforcement Learning Methods)

  • 박주영;정규백;문영준
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 2007년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제17권 제1호
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    • pp.33-36
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    • 2007
  • 최근에 인공지능 분야에서는, 국내외적으로 강화학습(reinforcement learning)에 관한 관심이 크게 증폭되고 있다. 강화학습의 최근 경향을 살펴보면, 크게 가치함수를 직접 활용하는 방법(value function-based methods), 제어 전략에 대한 탐색을 활용하는 방법(policy search methods), 그리고 액터-크리틱 방법(actor-critic methods)의 세가지 방향으로 발전하고 있음을 알 수 있다. 본 논문에서는 이중 세 번째 부류인 액터-크리틱 방법 중 NAC(natural actor-critic) 기법의 한 종류인 RLS-NAC(recursive least-squares based natural actor-critic) 알고리즘을 다양한 트레이스 감쇠계수를 사용하여 연속제어입력(real-valued control inputs)으로 제어되는 Kimura의 기는 로봇에 대해 적용해보고, 그 성능을 기존의 SGA(stochastic gradient ascent) 알고리즘을 이용하여 학습한 경우와 비교해보도록 한다.

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Temperature control of a batch PMMA polymerization reactor using adaptive predictive control algorithm

  • Huh, Yun-Jun;Ahn, Sung-Mo;Rhee, Hyun-Ku
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1995년도 Proceedings of the Korea Automation Control Conference, 10th (KACC); Seoul, Korea; 23-25 Oct. 1995
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    • pp.51-55
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    • 1995
  • An adaptive unified predictive control (UPC) algorithm is applied to a batch polymerization reactor for poly(methyl methancrylate) (PMMA) and the effects of controller parameters are investigated. Computational studies are performed for a batch polymerization system model developed in this study. A transfer function in parametric form is estimated by recursive least squares (RLS) method, and the UPC algorithm is implemented to control the reactor temperature on the basis of this transfer function. The adaptive unified predictive controller shows a better performance than the PID controller for tracking set point changes, especially in the latter part of reaction course when gel effect becomes significant. Various performance can be acquired by selecting adequate values for parameters of the adaptive unified predictive controller; in other words, the optimal set of parameters exists for a given set of reaction conditions and control objective.

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High Throughput Implementation of RLS Algorithm Using Fewer Processing Elements

  • Niki, Takeo;Yamada, Rikita;Nishikawa, Kiyoshi;Kiya, Hitoshi
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2000년도 ITC-CSCC -1
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    • pp.406-409
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    • 2000
  • This paper proposes a method that enables us to implement the recursive least squares (RLS) algorithm at, high throughput rate using fewer processing elements (PEs). It is known that the pipeline processing can provide a high throughput rate. But, pipelining is effective only when enough number of PEs are available. The proposed method achieves high throughput rate using a few PEs. The effectiveness of the proposed method is verified through simulations on programmable digital signal processors (in the following, DSP processors).

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W-CDMA용 Systolic 어레이 구조를 갖는 상향링크 빔형성기법 성능 분석 (Performance Analysis of Uplink Beamforming using Systolic Array Structure in W-CDMA Systems)

  • 이호중;서상우;이원철
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2002년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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    • pp.25-28
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    • 2002
  • 본 논문에서는 W-CDMA(Wide-Code Division Mul-tiple Access)용 Systolic 어레이 구조를 잣는 상향링크 빔형성기법에 대한 성능 분석을 하였다. 적응 어레이 안테나와 Systolic 구조의 MVDR(Minimum Variance Distortionless Response) 알고리즘을 사용하여 구해진 가중치 벡터를 이용하여 원하는 사용자의 방향으로 빔을 형성하고 원하지 않는 사용자의 방향으로는 null을 형성하는 공간필터를 적용하여 W-CDMA 상향링크에서 다중 경로 페이딩과 다중 접속 간섭의 증가에 따른 수신 성능을 분석하였다. 그리고, 안테나 시스템에서 사용되는 가중벡터를 갱신하기 위해 Systolic 구조의 MVDR과 역방향 파일럿 채널을 이용하는 QR-RLS(QR-Recursive Least Squares) 알고리즘을 적용하였다. 본 논문에서는 빔 형성기에 사용하기 위한 역행렬의 계산과 정에 Systolic 어레이 구조를 적용하여 병렬적인 고속처리가 가능한 방법과 효율적인 계산과정을 위해 MVDR 과 QR-RLS 알고리즘을 적용한 공간 필터링의 성능을 소개한다.

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가변 망각인자를 사용한 커널 RLS 알고리즘 (Kernel RLS Algorithm Using Variable Forgetting Factor)

  • 임준석;편용국
    • 한국통신학회논문지
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    • 제40권9호
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    • pp.1793-1801
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    • 2015
  • 최근 KRLS-T라고 하는 커널 기반의 RLS 알고리즘이 제안되었다. 이 알고리즘은 비정재 환경에서 베이지안 이론에 기반한 망각 기저를 사용하고 있다. 이런 망각 기저의 핵심은 고정 망각인자를 사용하는 것이다. 그러나 실제 환경에서는 시스템의 비정재 정도까지도 시변인 경우가 많다. 이 경우 고정 망각인자로는 시스템의 바른 추정이 불가하다. 본 논문에서는 가변 망각인자를 사용한 KRLS-T를 제안한다. 그리고 모의 실험에서 가변 망각인자를 가진 KRLS-T가 시변 시스템의 추정에 더 효과적임을 보인다.

다중 채널 환경에서 터보 등화기 성능 분석 (Performance Analysis of Turbo Equalizer in the Multipath Channel)

  • 정지원
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제5권3호
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    • pp.169-173
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    • 2012
  • 무선통신 시스템에서 신호의 다중경로 전달 과정에 의해 발생하는 지연 확산 현상 때문에 인접 심벌 간 간섭 (ISI, Inter-Symbol Interference)에 영향을 받는다. 본 논문에서는 다중 경로를 갖는 채널에서 채널 부호화 기법과 등화기가 결합하여 동작하는 터보 등화기를 갖는 시스템의 성능을 검증하였다. 그 결과 본 논문에서 사용한 터보 등화기를 이용하여 반복 복호를 하였을 때는, 1회 반복 시 BER 10-4을 기준으로 반복이 없는 등화기를 사용하였을 때 보다 1.5 dB 성능이 향상되었다. 또한 터보 등화기의 반복이 2, 3 회로 늘어남에 따라 약 3.5 dB 성능이 향상되었고, 3회 이상 반복하였을 때는 더 이상 성능이 향상되지 않음을 알 수 있었다.