Marco P. Mwaimu;Mike Majham;Ronoh Kennedy;Kisangiri Michael;Ramadhani Sinde
International Journal of Computer Science & Network Security
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제23권4호
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pp.55-68
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2023
In recent years, the Television White Space (TVWS) has attracted the interest of many researchers due to its propagation characteristics obtainable between 470MHz and 790MHz spectrum bands. The plenty of unused channels in the TV spectrum allows the secondary users (SUs) to use the channels for broadband services especially in rural areas. However, when the number of SUs increases in the TVWS wireless network the aggregate interference also increases. Aggregate interferences are the combined harmful interferences that can include both co-channel and adjacent interferences. The aggregate interference on the side of Primary Users (PUs) has been extensively scrutinized. Therefore, resource allocation (power and spectrum) is crucial when designing the TVWS network to avoid interferences from Secondary Users (SUs) to PUs and among SUs themselves. This paper proposes a model to improve the resource allocation for reducing the aggregate interface among SUs for broadband services in rural areas. The proposed model uses joint power and spectrum hybrid Firefly algorithm (FA), Genetic algorithm (GA), and Particle Swarm Optimization algorithm (PSO) which is considered the Co-channel interference (CCI) and Adjacent Channel Interference (ACI). The algorithm is integrated with the admission control algorithm so that; there is a possibility to remove some of the SUs in the TVWS network whenever the SINR threshold for SUs and PU are not met. We considered the infeasible system whereby all SUs and PU may not be supported simultaneously. Therefore, we proposed a joint spectrum and power allocation with an admission control algorithm whose better complexity and performance than the ones which have been proposed in the existing algorithms in the literature. The performance of the proposed algorithm is compared using the metrics such as sum throughput, PU SINR, algorithm running time and SU SINR less than threshold and the results show that the PSOFAGA with ELGR admission control algorithm has best performance compared to GA, PSO, FA, and FAGAPSO algorithms.
By development of renewable energies and high-efficient facilities and deregulated electricity market, the operation cost of distributed generation(DG) becomes more competitive. The amount of distributed resource is considerably increasing in the distribution network consequently. Also, international environmental regulations of the leaking carbon become effective to keep pace with the global efforts for low-carbon paradigm. It contributes to spread out the business of DG. Therefore, the operator of DG is able to supply electric power to customers who are connected directly to DG as well as loads that are connected to entire network. In this situation, community energy system(CES) having DGs is recently a new participant in the energy market. DG's purchase price from the market is different from the DG's sales price to the market due to the transmission service charges and etc. Therefore, CES who owns DGs has to control the produced electric power per hourly period in order to maximize the profit. If there is no regulation for carbon emission(CE), the generators which get higher production than generation cost will hold a prominent position in a competitive price. However, considering the international environment regulation, CE newly will be an important element to decide the marginal cost of generators as well as the classified fuel unit cost and unit's efficiency. This paper will introduce the optimal operation of CES's DG connected to the distribution network considering CE. The purpose of optimization is to maximize the profit of CES and Particle Swarm Optimization (PSO) will be used to solve this problem. The optimal operation of DG represented in this paper is to be resource to CES and system operator for determining the decision making criteria.
세포외기질(exrtracellular matrix, ECM)에 의한 생쥐 초기 배아의 발생 조절 현상의 기작 규명을 위한 연구의 일환으로 Engelbreth-Holm-Swarm(EHS) mouse sarcoma의 세포외기질로부터 추출한 ECM 복합체인 Matrigel의 성장인자 제거형(GFR-Matrigel)을 생쥐 포배에 처리한 후 mitogen activated protein kinase (MAPK, ERK1/2) 활성 의 변화를 조사하였다. Matrigel 처리 후 10분 이내에 배아의 MAPK 활성이 유의하게 증가하였고, 60분 후에도 유의하게 높은 활성을 유지하였다. 한편 MAPK cascade의 저해제인 PD098059를 전처리한 경우 Matrigel에 의한 MAPK 활성의 증가가 관찰되지 않았다. Matrigel 배양액 내에서 12시간 동안 배양한 포배의 MAPK 활성은 대조군과는 현격한 차이를 보였다. 이러한 결과로부터 ECM에 의한 생쥐초기 배아의 발생 촉진효과 발현기작에는 하위 신호전달 과정의 MAPK 활성화 과정이 관여하는 것으로 사료된다.
자기 조직적 우수 피어 링 검색 기법에서는 기존의 비구조적 피어-투-피어 시스템에서 성능이 우수한 피어들이 자기 조직적으로 우수 피어링을 형성하고, 모든 피어가 키의 광고 및 검색에 이 링을 이용하게 함으로써 검색 성능을 향상 시켰다. 그러나 이 기법에서는 우수 피어의 비율을 고정된 값으로 유지하므로, 본 논문에서는 입자 군집 최적화(PSO)를 이용하여, 동적인 환경의 변화에 적응적으로 우수 피어의 비율을 최적의 값으로 변화시킴으로써, 기존의 자기 조직적 우수 피어 링 검색 기법의 성능을 더욱 향상시켰다. 시뮬레이션을 통하여 고정 우수 피어 링과 자기 조직적 우수 피어 링, 그리고 적응적 우수 피어 비율 조절 기법을 비교하여, 제안하는 기법이 검색 성공률을 월등히 향상시킴을 확인하였다.
Recent complex battle field demands Network Centric Warfare(NCW) ability to control various parts into a cohesive unit. In path planning filed, the NCW ability increases complexity of path planning algorithm, and it has to consider a communication coverage map as well as traditional parameters such as minimum radar exposure and survivability. In this paper, pros and cons of various propagation models are summarized, and we suggest a coverage map generation method using a Longley-Rice propagation model. Previous coverage map based on line of sight has significant discontinuities that limits selection of path planning algorithms such as Dijkstra and fast marching only. If there is method to remove discontinuities in the coverage map, optimization based path planning algorithms such as trajectory optimization and Particle Swarm Optimization(PSO) can also be used. In this paper, the Longley-Rice propagation model is used to calculate continuous RF strengths, and convert the strength data using smoothed leaky BER for the coverage map. In addition, we also suggest other types of rough coverage map generation using a lookup table method with simple inputs such as terrain type and antenna heights only. The implemented communication coverage map can be used various path planning algorithms, especially in the optimization based algorithms.
최근 방제 및 예찰과 같은 농작업에 단일 UAV(Unmanned Aerial Vehicle)시스템이 적용되고 있지만, 가반하중과 체공시간 등 기존시스템의 문제가 점차 대두되면서 작업 시간을 보다 단축시키고 작업 효율을 극대화 할 수 있는 농업용 멀티 UAV시스템의 필요성이 증대되고 있다. 본 논문에서는 작업자가 다수의 농업용 UAV를 효과적으로 제어할 수 있는 분산군집제어 알고리즘을 제안하며 알고리즘 검증 및 평가를 위한 시뮬레이터를 소개한다. 분산군집제어는 UAV 제어 계층, VP(Virtual Point) 제어 계층, 원격제어 계층으로 이루어진 3계층 제어구조를 가진다. UAV 제어 계층에서 각 UAV는 point mass로 모델링 되는 VP의 이상적인 경로를 추종하도록 제어한다. VP 제어 계층에서 각 VP는 입력 $p_i(t)=u^c_i+u^o_i+u^{co}_i+u^h_i$-(1)을 받아 제어되는데 여기서, $u^c_i{\in}{\mathbb{R}}^3$는 VP 사이의 충돌방지제어, $u^o_i{\in}{\mathbb{R}}^3$는 장애물과의 충돌방지제어, $u^{co}_i{\in}{\mathbb{R}}^3$는 UAV 상호간의 협조제어, $u^h_i{\in}{\mathbb{R}}^3$는 작업자로부터의 원격제어명령이다. (1)의 제어입력에서 충돌방지제어는 각 $u^i_c:=-{\sum\limits_{j{\in}{\eta}_i}}{\frac {{\partial}{\phi}_{ij}^c({\parallel}p_i-p_j{\parallel})^T}{{\partial}p_i}}$-(2), $u^o_c:=-{\sum\limits_{r{\in}O_i}}{\frac {{\partial}{\phi}_{ir}^o({\parallel}p_i-p^o_r{\parallel})^T}{{\partial}p_i}}$-(3)로 정의되면 ${\phi}^c_{ij}$와 ${\phi}^o_{ir}$는 포텐셜 함수를 나타낸다. 원격제어 계층에서 작업자는 햅틱 인터페이스를 통해 VP의 속도를 제어하게 된다. 이때 스케일변수 ${\lambda}$에 대하여 VP의 원격제어명령은 $u^t_i(t)={\lambda}q(t)$로 정의한다. UAV 시뮬레이터는 리눅스 환경에서 ROS(Robot Operating Systems)를 기반한 3차원 시뮬레이터인 Gazebo상에 구축하였으며, 마스터와 슬레이브 간의 제어 명령은 TCPROS를 통해 서로 주고받는다. UAV는 PX4 기반의 3DR Solo 모델을 사용하였으며 MAVROS를 통해 MAVLink 통신 프로토콜에 접속하여 UAV의 고도, 속도 및 가속도 등의 상태정보를 받을 수 있다. 현재 멀티 드론 시스템을 Gazebo 환경에 구축하였으며, 추후 시뮬레이터 상에 분산군집제어 알고리즘을 구현하여 검증 및 평가를 진행하고자 한다.
본연구(本硏究)는 연화(蓮花)(제일(第一))광산(鑛山)의 연(鉛) 아연광상(亞鉛鑛床)에 대(對)하여 주(主)로 광상주변(鑛床周邊)의 지질구성(地質構成), 광화규제(鑛化規制)의 구조양식(構造樣式), 광상개체(鑛床個體)(광체(鑛體))의 형태(形態)와 규모(規模), 스카른광물(鑛物)의 대상분포(帶狀分布)와 공생(共生) 및 화학성분(化學成分) 그리고 광체내(鑛體內)에서의 금속품위(金屬品位)의 변화상(變化相)을 다루었다. 연화(蓮花)(제일(第一))광산(鑛山)은 일군(一群)의 광통형(鑛筒型) 괴상광체(塊狀鑛體)로 특징(特徵)지어졌으며 이들은 광체주변(鑛體周邊)에 스카른을 수반(隨伴)하면셔 두터운 풍촌석회암( 豊村石灰岩)과 그 상하(上下)에 놓이는 화절층(花折層) 및 묘봉층(描蜂層)을 관통(貫通)하여 부존(賦存)된다. 근(近)20개(個)의 서로 유이(類似)한 형태(形態)의 그러나 규모(規模)를 달리하는 광체(鑛體)들이 서북방향(西北方向)과 동북방향(東北方向)으로 V자형(字形)을 이루어 배열(配列)함으로서 그들이 공액펀 열하계(裂?系)의 규제(規制)를 받아 정착(定着)되었음을 보여주고 있다. 중요광체(重要鑛體)는 서부(西部)의 월암(月岩) 1, 2, 3 및 5 광체(鑛體)와 동부(東部)의 남산(南山) 1, 2, 3 및 5 광체(鑛體)이다. 월암(月岩) 1 광체(鑛體)의 -360 갱(坑)에서 -240 갱(坑) -120 갱(坑) 및 0 갱(坑)을 지나 지표노두(地表露頭)에 이르기까지의 약(約) 500m 사이에는 하부(下部)로부터 상부(上部)로 향(向)하여 스카른 광물조합(鑛物組合)과 금속품위(金屬品位)의 변화(變化)가 나타난다. 즉(卽) 스카른의 분대(分帶)는 하부(下部)의 휘석(輝石)-자류석대(?榴石帶), 중부(中部)의 휘석대(輝石帶) 및 상부(上部)의 능(菱)망간석맥(石脈)으로 특징(特徵)지어지는바 휘석(輝石)은 함(含)망간세일라이트로서 그의 Fe와 Mn 함량(含量)은 광체상부(鑛體上部)로부터 하부(下部)로 향(向)하여 증가(增加)되는데 대(對)해 자류석(?榴石)은 함석회철(含石灰鐵)번질(質)로서 그의 Fe 함량(含量)은 광체상부(鑛體上部)에서 하부(下部)로 향(向)하여여 오히려 감소(減少)됨으로서 휘석(輝石)과 자류석내(?榴石內)의 Fe 함량(含量)이 서로 역비례(逆比例)함을 가르킨다. 그러나 이들 변화(變化)의 폭(幅)은 크지 않다. 광석광물(鑛石鑛物)은 섬아연석(閃亞鉛石)을 주(主)로 하고 부적(副的)인 방연석(方鉛石)과 소량(少量)의 황동석(黃銅石)을 포함(包含)하며 유화맥석(硫化脈石)은 자류철석(磁硫鐵石)을 주(主)로 하고 후기(後期)의 황철석(黃鐵石) 및 자철석(白鐵石)을 소량수반(少量隨伴)한다. 광체내(鑛體內)에서의 금속품위(金屬品位)와 금속비(金屬比)의 변화상(變化相)에 두 가지의 유형(類型)이 나타나는데 하나는 Pb, Zn 및 Pb: Zu 비(比)가 광체상부(鑛體上部)로감에 따라 꾸준히 증가(增加)하다가 최상부(最上部)에서 감소(減少)되는 경우이고, 다른 하나는 불규칙(不規則)하게 굴곡변화(屈曲變化)하는 경우로서 전자(前者)는 광통형광체(鑛筒型鑛體)에서 그리고 후자(後者)는 맥상광체(脈狀鑛體)에서 나타나는 특징(特徵)이다. 광체내(鑛體內)에서의 Pb의 품위(品位)는 변동(變動)이 심(甚)한데 반(反)해 Zn의 품위(品位)는 비교적일정(比較的一定)하거나 변동(變動)이 완만(緩慢)하다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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