• Title/Summary/Keyword: spatial problem solving

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다중가시점 문제해결을 위한 접근방법: 지형요소를 이용한 비교 분석을 중심으로 (Solution Approaches to Multiple Viewpoint Problems: Comparative Analysis using Topographic Features)

  • 김영훈
    • 한국지리정보학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.84-95
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    • 2005
  • 본 논문은 가시권역의 최대화를 만족하는 가시권 분석에 있어 지형요소가 어떻게 이용될 수 있으며 이러한 최적 다중 가시점 탐색 문제에 있어 지형요소의 이용이 얼마나 효과적인지를 살펴보는 연구이다. 이를 위하여 다양한 지형상태를 반영하는 지역의 DEM 자료와 각 DEM자료에 대한 지형요소 (peak, pass, pit)의 특정을 반영한 여섯 종류의 탐색방법을 제시하고 전통적인 공간 휴리스틱 (spatial heuristic)과의 비교 분석 (계산 시간과 총 가시권역 크기)을 통해서 지형요소를 이용한 방법의 효율성과 적용 가능성을 살펴보았다. 연구결과로써, 가시구역의 중복을 최소화하기 위해 제시된 버퍼링을 이용한 방법의 경우, 비록 공간 휴리스틱 방법에 비해 적은 가시구역 면적을 제시하였지만, 컴퓨팅 시간적인 측면에서 많은 이점을 제공하고 있음을 볼 수 있다. 또한 연구지역의 DEM상의 각각의 개별 그리드 셀을 대상으로 전체 DEM에 대해 계산된 가시구역을 이용한 방법의 경우, 비록 부가적인 계산 시간이 소요됨에도 불구하고 단순한 지형요소를 이용한 방법보다 향상된 분석 결과를 제시하였음을 알 수 있다.

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토지 획득 문제에서 공간적 밀집도 측정을 위한 최적화 연구 (An Optimization Approach for a Spanning Tree-Based Compactness Measure in Contiguous Land Acquisition Problems)

  • 김명진
    • 대한지리학회지
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    • 제46권6호
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    • pp.724-737
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    • 2011
  • 토지 획득 문제(land acquisition problems)란 일련의 목적에 맞게 서로 인접하고 있는 최적의 토지 필지들을 찾는 것이다. 이 문제는 도시 및 지역 계획과 각종 구획 문제 등에서 사회적 활용도가 높은 분야로서, 공간적 요소인 인접성(contiguity)와 밀집도(compactness)는 중요한 제약요소로 다루어지고 있다. 그렇지만, 공간적 밀집도(spatial compactness)는 완벽한 측정방법이 존재하지 않고, 획득된 필지들의 둘레를 제거나, 모양을 측정하는 등의 여러 가지 방법으로 측정되고 있다. 그리하여 이 논문에서는 공간적 밀집도를 측정하는 새로운 방법을 제시하고자 한다. 인접한 토지 필지간의 내부적인 구조적 특징을 바탕으로 proximity degree라고 불리는 공간적 밀집도를 측정하는 최적화 연구모델(optimization model)을 발전시켰다. 일련의 실험을 통해 proximity degree에 따라 다양한 공간적 밀집도를 가진 모습을 확인할 수 있다.

Impact identification and localization using a sample-force-dictionary - General Theory and its applications to beam structures

  • Ginsberg, Daniel;Fritzen, Claus-Peter
    • Structural Monitoring and Maintenance
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    • 제3권3호
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    • pp.195-214
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    • 2016
  • Monitoring of impact loads is a very important technique in the field of structural health monitoring (SHM). However, in most cases it is not possible to measure impact events directly, so they need to be reconstructed. Impact load reconstruction refers to the problem of estimating an input to a dynamic system when the system output and the impulse response function are usually known. Generally this leads to a so called ill-posed inverse problem. It is reasonable to use prior knowledge of the force in order to develop more suitable reconstruction strategies and to increase accuracy. An impact event is characterized by a short time duration and a spatial concentration. Moreover the force time history of an impact has a specific shape, which also can be taken into account. In this contribution these properties of the external force are employed to create a sample-force-dictionary and thus to transform the ill-posed problem into a sparse recovery task. The sparse solution is acquired by solving a minimization problem known as basis pursuit denoising (BPDN). The reconstruction approach shown here is capable to estimate simultaneously the magnitude of the impact and the impact location, with a minimum number of accelerometers. The possibility of reconstructing the impact based on a noisy output signal is first demonstrated with simulated measurements of a simple beam structure. Then an experimental investigation of a real beam is performed.

SPLINE DIFFERENCE SCHEME FOR TWO-PARAMETER SINGULARLY PERTURBED PARTIAL DIFFERENTIAL EQUATIONS

  • Zahra, W.K.;El-Azab, M.S.;Mhlawy, Ashraf M. El
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제32권1_2호
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    • pp.185-201
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    • 2014
  • In this paper, we construct a numerical method to solve singularly perturbed one-dimensional parabolic convection-diffusion problems. We use Euler method with uniform step size for temporal discretization and exponential-spline scheme on spatial uniform mesh of Shishkin type for full discretization. We show that the resulting method is uniformly convergent with respect to diffusion parameter. An extensive amount of analysis has been carried out to prove the uniform convergence with respect to the singular perturbation parameter. The obtained numerical results show that the method is efficient, stable and reliable for solving convection-diffusion problem accurately even involving diffusion parameter.

주파수 영역에서의 Ritz 모드 중첩법 (Ritz Mode Superposition Method in Frequency Domain)

  • 주관정
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 1989년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.33-37
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    • 1989
  • According to the Rayleigh-Ritz approximation method, a solution can be represented as a finite series consisting of space-dependent functions, which satisfy all the geometric boundary conditions of the problem and appropriate smoothness requirement in the interior of the domain. In this paper, an efficient formulation for solving structural dynamics systems in frequency domain is presented. A general procedure called Ritz modes (or vectors) generation algorithm is used to generate the admissible functions, i.e. Ritz modes, Then, the use of direct superposition of the Ritz modes is utilized to reduce the size of the problem in spatial dimension via geometric coordinates projection. For the reduced system, the frequency domain approach is applied. Finally, a numerical example is presented to illustrate the effectiveness of the proposed method.

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Nonlinear free vibration analysis of moderately thick viscoelastic plates with various geometrical properties

  • Nasrin Jafari;Mojtaba Azhari
    • Steel and Composite Structures
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    • 제48권3호
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    • pp.293-303
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    • 2023
  • In this paper, geometrically nonlinear free vibration analysis of Mindlin viscoelastic plates with various geometrical and material properties is studied based on the Von-Karman assumptions. A novel solution is proposed in which the nonlinear frequencies of time-dependent plates are predicted according to the nonlinear frequencies of plates not dependent on time. This method greatly reduces the cost of calculations. The viscoelastic properties obey the Boltzmann integral law with constant bulk modulus. The SHPC meshfree method is employed for spatial discretization. The Laplace transformation is used to convert equations from the time domain to the Laplace domain and vice versa. Solving the nonlinear complex eigenvalue problem in the Laplace-Carson domain numerically, the nonlinear frequencies, the nonlinear viscous damping frequencies, and the nonlinear damping ratios are verified and calculated for rectangular, skew, trapezoidal and circular plates with different boundary conditions and different material properties.

공간표시 디스플레이 연구 및 개발 동향 (Research and Development Trends in Three-dimensional (3D) Displays)

  • 조성목;황치선;최지훈;김용해;전상훈;최경희;김주연;양종헌
    • 전자통신동향분석
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    • 제35권4호
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    • pp.65-80
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    • 2020
  • In this article, we review the study trends of three-dimensional (3D) displays that can display stereoscopic images from the perspective of a display device. 3D display technology can be divided into light field, holographic, and volume displays. Light field display is a display that can reproduce the intensity and direction of light or 'ray' in each pixel. It can display stereoscopic images with less information than a holographic display and does not require coherence of the light source. Therefore, it is expected that it will be commercialized before the holographic display. Meanwhile, the holographic display creates a stereoscopic image by completely reproducing the wavefront of an image using diffraction in terms of wave characteristics of light. This technology is considered to be able to obtain the most complete stereoscopic image, and the digital holographic display using a spatial light modulator (SLM) is expected to be the ultimate stereoscopic display. However, the digital holographic display still experiences the problem of a narrow viewing angle due to the finite pixel pitch of the SLM. Therefore, various attempts have been made at solving this problem. Volumetric display is a technology that directly creates a stereoscopic image by forming a spatial pixel, which is known as a volumetric pixel, in a physical space, and has a significant advantage in that it can easily solve the problem of the viewing angle. This technology has already been tested for commercial purposes by several leading companies. In this paper, we will examine recent research trends regarding these 3D displays and near-eye display that is emerging as a significant application field of these technologies.

GIS와 원격탐사를 활용한 토양학 연구 (Geographic Information System and Remote Sensing in Soil Science)

  • 홍석영;김이현;최은영;장용선;손연규;박찬원;정강호;현병근;하상건;송관철
    • 한국토양비료학회지
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    • 제43권5호
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    • pp.684-695
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    • 2010
  • Geographic information system (GIS) is being increasingly used for decision making, planning and agricultural environment management because of its analytical capacity. GIS and remote sensing have been combined with environmental models for many agricultural applications on monitoring of soils, agricultural water quality, microbial activity, vegetation and aquatic insect distribution. This paper introduce principles, vegetation indices, spatial data structure, spatial analysis of GIS and remote sensing in agricultural applications including terrain analysis, soil erosion, and runoff potential. National Academy of Agricultural Science (NAAS), Rural Development Administration (RDA) has a spatial database of agricultural soils, surface and underground water, weeds, aquatic insect, and climate data, and established a web-GIS system providing spatial and temporal variability of agricultural environment information since 2007. GIS-based interactive mapping system would encourage researchers and students to widely utilize spatial information on their studies with regard to agricultural and environmental problem solving combined with other national GIS database. GIS and remote sensing will play an important role to support and make decisions from a national level of conservation and protection to a farm level of management practice in the near future.

개방형 토지관리정보체계 미들웨어 개발에 관한 연구 (Development of Open Land Management Information System(LMIS) Middleware)

  • 서창완;백재현;홍성학
    • Spatial Information Research
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    • 제9권2호
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    • pp.353-368
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    • 2001
  • 현재 중앙정부 및 지방자치단체들은 지리정보시스템을 본격적으로 도입함으로서, 방대한 양의 공간데이타베이스 및 시스템을 개발하고 있다. 그러나 이러한 데이터베이스는 중복관리로 인해 공간자료의 일관성이 결여되어 업무의 효율성과 신뢰성이 저하되고 있고, 각기 도입한 시스템의 특이성과 자료 형식의 차이로 인해 상호 공유가 어려운 실정이다. 한편, 건설교통부는 토지관련 각종 법률·속성·공간자료 등을 통합데이터베이스로 구축하고 관련업무를 전산화하는 토지관리정보체계구축 사업을 수행하고 있다. 타 정보화사업의 인프라를 제공하는 토지관리정보체계에서는 이러한 중복관리 및 자료공유 문제의 해결과 지자체의 다양한 전산환경 하에서 운영될 수 있는 개방형 시스템(Open System)의 개발이 우선적으로 해결되어야 할 과제이다. 토지관리정보체계에서 개방형 시스템으로 개발하고자 하는 목적은 많은 정보화사업의 추진에 따라 지자체들이 이미 보유한 다양한 시스템 및 H/W, S/W의 재사용성과 개발된 시스템의 확장성을 확보하고자 하는데 있다.

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초기인장력을 받은 그리드 구조물의 최적설계 (Optimum Design of Grid Structures with Pretension)

  • 김대환;이재홍
    • 한국공간구조학회논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.77-85
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    • 2011
  • 본 논문은 마이크로 유전 알고리즘을 이용하여 그리드 구조물의 최적화를 수행하고 초기인장력이 최적화에 미치는 영향을 분석하였다. 최적화시 여러 제약조건을 설정하여 구조물의 물량이 최소화 되도록 부재의 단면을 찾는 최적 설계를 수행하였다. 알고리즘의 검증을 위해 10-bar 트러스트 예제로 설정하여 이전 연구 결과와의 비교를 하였다. 이를 바탕으로 초기인장력이 적용된 트러스트 구조물의 최적화가 가능한 다음과 같은 기법을 사용하여 그리드 형태인 72-bar 트러스의 최적화를 수행하였으며, 이전 연구결과와 비교하여 이를 입증하였다. 최적화시 초기인장력 크기를 달리하여 트러스 구조물의 최적화를 수행하였으며, 물량이 최소화되는 최적화된 초기 인장력 값도 찾았다.