본 논문에서는 점근적으로 최적인 두가지의 무작위화 함수인 일라이어스(Elias) 함수와 페레즈(Peres) 함수의 장단점을 고려한 하이브리드 무작위화 함수를 제안한다. 무작위화 함수는 편향성이 있는 무작위수의 공급원으로부터 균등한 무작위수를 생성하는데 쓰이는 알고리즘을 수학적으로 추상화한 것이다. 일라이어스 함수와 페레즈 함수는 입력의 길이가 무한으로 증가함에 따라 그 출력효율성이 정보론적 한계치에 다가간다. 특히, 일라이어스 함수는 주어진 (유한의) 입력길이에 대해 최적인 무작위화 함수이다. 그러나 그 계산은 간단하지 않고, 주어진 입력길이에 의존한다. 반면, 페레즈 함수는 정해진 입력의 길이에 대해 출력효율이 최적이지는 않으나, 점근적으로는 최적이고, 간단한 재귀식에 의해 정의되어서 그 계산이 매우 간단하고 적은 메모리를 필요로 한다. 이러한 계산복잡도와 출력효율에 대한 두가지 무작위화 함수의 장단점에 주목하여, 각각의 장점을 고려한 하이브리드 무작위화 함수를 제안하고 이를 분석한다.
적응 신호처리 분야에서 LMS(Least Mean Square)알고리즘은 그 식의 간편함과 구현의 용이함으로 가장 널리 이용되고 있다. 대부분의 LMS 알고리즘은 수렴비를 조절하는 적응계수를 일정한 값으로 정하는데, 이는 안전성과 속도사이에서 트레이드오프가 존재한다. 이러한 단점을 해결하고 성능을 개선하기 위하여 가변 LMS(VLMS: Variable LMS)알고리즘이 발표되었다. 그러나 기존에 발표된 가변 스텝사이즈 알고리즘들도 또 다른 적응인자를 사용하므로 알고리즘이 새로운 적응인자 값에 의해 성능이 좌우된다는 문제점이 있다. 본 논문에서는 오차 제곱의 기울기에 따라 적응인자 스스로 값을 조절하는 가변 스텝사이즈 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘을 실수값을 갖는 월시-아다말(Walsh-Hadamard)변환을 사용하여 빠른 수렴을 얻도록 하였으며, 계산량을 감소시키기 위해 부분수정 알고리즘에 적용하였다. 제안한 알고리즘의 성능 확인을 위하여 잡음 제거 시스템에 적용하여 기존의 알고리즘들과 비교하여 그 성능이 우수함을 입증하였다.
최근 많은 지자체들이 빠르게 변화하는 행정수요와 환경에 대해 효과적으로 대처하기 위한 일환으로 동통폐합 사업을 적극적으로 추진하고 있다. 이러한 행정적 노력은 지역 주민생활의 질에 직접적으로 관여하는 동사무소의 입지 특성에도 크게 영향을 미치고 있다. 본 연구에서는 행정 변화에 따른 동주민센터(구'동사무소')의 입지 변화를 체계적으로 분석하고, 공간적 접근성을 최적화하는 입지 대안을 제시한다. 이를 위한 사례 분석으로 서울시 마포구를 대상으로 현 동주민센터의 입지 패턴을 분석하고, 공간적 효율성이 최적화된 메디언(median), 공간적 형평성이 최적화된 센터(center), 효율성과 형평성 사이의 상충관계를 고려한 절충적인 대안을 제시하는 센디언(centdian)을 도출함으로써 기존의 입지 패턴을 보다 체계적으로 비교분석한다. 분석 결과는 각 동주민센터의 입지 특성을 공간적 효율성 및 형평성에 따라 체계적으로 평가하고 있으며, 선정된 최적 입지 대안들과 비교해서 현 주민센터의 입지가 전반적으로 효율성 및 형평성 측면에서 공간적으로 최적화되어 있지 않음을 보여주고 있다.
생애주기비용뿐만 아니라 생애주기성능을 함께 고려하여 열화되는 교량의 수명동안 최적 유지관리전략을 수립하기위한 실제적이고 실용적인 방법을 제시하였다. 제안된 방법은 비용 최소화와 성능 최대화라는 상충되는 목적사이에 최적의 유지관리 시나리오의 집합을 제공한다. 교량수명 동안의 성능 및 비용과 관련된 다중목적 조합 최적화 무제인 교량 유지관리 시나리오 집합의 생성을 위해 유전자알고리즘을 적용하였다. 최적 유지관리 시나리오를 생성하기 위한 프로그램이 제안된 방법에 기초하여 개발되었다. 교량 부재들 사이의 종속관계가 최적 유지관리 시나리오를 결정하는데 고려되었다. 개발된 프로그램은 국도상 강박스거더 교량의 최적 유지관리 시나리오를 찾기 위한 절차를 제시하는데 사용되었다. 개발된 방법 및 프로그램은 교량 유지관리 시나리오 분석을 통해 교량 관리자가 다양한 제약 및 요구조건을 만족하는 최적의 유지관리 전략을 수립하는데 효율적으로 사용될 수 있을 것이다.
We consider a receiving node, located at the origin, and a Poisson point process (PPP) that models the locations of the desired transmitter as well as the interferers. Interference is known to be non-Gaussian in this scenario. The capacity bounds for additive non-Gaussian channels depend not only on the power of interference (i.e., up to second order statistics) but also on its entropy power which is influenced by higher order statistics as well. Therefore, a complete statistical characterization of interference is required to obtain the capacity bounds. While the statistics of sum of signal and interference is known in closed form, the statistics of interference highly depends on the location of the desired transmitter. In this paper, we show that there is a tradeoff between entropy power of interference on the one hand and signal and interference power on the other hand which have conflicting effects on the channel capacity. We obtain closed form results for the cumulants of the interference, when the desired transmitter node is an arbitrary neighbor of the receiver. We show that to find the cumulants, joint statistics of distances in the PPP will be required which we obtain in closed form. Using the cumulants, we approximate the interference entropy power and obtain bounds on the capacity of the channel between an arbitrary transmitter and the receiver. Our results provide insight and shed light on the capacity of links in a Poisson network. In particular, we show that, in a Poisson network, the closest hop is not necessarily the highest capacity link.
무선 센서 네트워크의 생존시간을 증가시키기 위하여 중계노드에서의 데이터 병합을 고려한 데이터 중심 라우팅이 필요하다. 본 논문에서는 무선 센서 네트워크에서 센싱 정보의 수집 시간과 노드의 에너지 소비량 간의 트레이드 오프를 고려하여 에너지 소비를 최소화하면서도 빠른 시간 내에 센싱 정보를 수집하는 에너지 효율적인 데이터 중심 라우팅 알고리즘을 제안한다. 제안 하는 라우팅 방식은 먼저 전체 센서 노드 중에서 최대 거리가 최소화가 되도록 만드는 노드를 싱크 노드로 설정한다. 이후 빠른 정보 수집을 위하여 센서 노드와 싱크 노드 간 최대 거리의 증가를 최소화하면서 에너지 소비를 줄이기 위하여 노드간 연결 링크 비용을 최소화하는 방식으로 트리 구조를 확장해나간다. 시뮬레이션 결과, 제안하는 데이터 중심 라우팅 알고리즘은 짧은 정보 수집 시간과 낮은 에너지 소비량을 가지며, 이로 인하여 기존 라우팅 알고리즘 대비 높은 네트워크 에너지 효율을 달성한다.
여러 에이전트가 존재하는(multiagent) 환경에서 자율적인 에이전트들은 복잡하고 불확실한 환경뿐만 아니라 다른 에이전트들도 고려하여 자신의 결정을 수행하여야 하기 때문에 제한된 시간 내에 의사결정(decision-making)을 완료한다는 것은 실질적으로 불가능하다. 이러한 문제점을 극복하고 긴급한 상황에서 최적의 행동을 수행하기 위하여 자율적인 에이전트들에게 다양하고 유연한 의사결정 방법들을 제공한다. 이 방법들은 의사결정의 질적인 수준과 의사결정 소요시간을 고려하여 실질적인 에이전트의 의사결정을 가능하도록 한다. 유연한 의사결정 방법의 하나로 컴파일된 규칙의 사용을 제안하며, 자율적인 에이전트는 복잡한 실시간 환경에서 가능한 행동의 범위를 제한하기 위하여 조건-행동 규칙을 사용한다. 지대공 방어 환경에서 주어진 상황의 긴박한 정도에 따라 이에 적절한 행동을 자율적으로 수행하는 유연한 에이전트를 실험적으로 보인다.
비디오 프레임의 크기를 축소하거나 확대할 때, 응용에 따라서는 입력 및 출력이 8${\times}$8 블록 DCT 계수들로 구성되도록 할 필요가 있다. 선형 변환이고 유니터리(unitary) 변환의 일종인 DCT에는 행렬 곱셈에 대한 분배 법칙이 성립한다. 이러한 사실을 이용하여 두가드, 묵허지, 박 등은DCT 영역에서 비디오 프레임들의 크기를 축소하는 방법들을 제안하였다. 이러한 방식으로 영상을 축소 후 확대하면 원 영상의 저 주파수 DCT 계수들이 잘 보존된다. 즉, 원 상(축소되기 전의 영상)과 예측된 영상(축소 후 확대된 영상)의 차이를 부호화 해야 되는 경우 부호화 효율이 매우 높아진다. 이러한 것은 스케일러빌러터를 이용한 비디오 부호화에 바람직한 사실이다. 본 논문에서는 이전의 방식들의 연장선 상에서 가로 세로 각각 2:1로 축소하고 다시 2:1로 확대할 때 DCT 블록의 크기를 다양이 하였다. 실험에 의하면 DCT 블록 크기를 크게 할수록 PSNR 값이 커짐을 알 수 있었다. 그러나, 계산상의 복잡도 역시 커질 것으로 예상된다. 본 논문의 실험 결과는 압축 영역 영상 축소 및 확대를 위한 고속 알고리즘 개발에 중요한 데이터가 될 것으로 생각한다.
적층조형 방법의 개발로 열전도성 금형 혹은 형상적응형 냉각회로를 구비한 금형의 제작이 가능하게 되었다. 금형의 재질로 치수변화가 적은 P21 툴 스틸이 널리 사용되고 있지만, 열전도율이 낮기 때문에 냉각효율은 높지 않다. 이러한 점에서 열전달 효율을 극대화 시킬 수 있는 방법으로 P21 스틸과 구리(Cu)를 기능적으로 혼합한 기능성 경사 복합재(FGM)를 사용하는 방법이 검토되고 있다. 본 논문에서는 FGM 구조를 가지는 금형의 적층조형을 위한 예비연구로 P21-Cu 간의 1 차원 FGM 을 DMT 장비를 이용하여 제작하고, 열전달 관련 물성치를 평가하였다.
Voltage source inverters (VSIs) are widely used to drive induction motors in industry applications. The quality of output waveforms depends on the switching sequences used in pulse width modulation (PWM). In this work, all existing optimal space vector pulse width modulation (SVPWM) switching strategies are studied. The performance of existing SVPWM switching strategies is optimized to realize a tradeoff between quality of output waveforms and switching losses. This study generalizes the existing optimal switching sequences for total harmonic distortions (THDs) and switching losses for different modulation indexes and reference angles with a parameter called quality factor. This factor provides a common platform in which the THDs and switching losses of different SVPWM techniques can be compared. The optimal spatial distribution of each sequence is derived on the basis of the quality factor to minimize harmonic current distortions and switching losses in a sector; the result is the minimum ripple loss SVPWM (MRSLPWM). By employing the sequences from optimized switching maps, the proposed method can simultaneously reduce THDs and switching losses. Two hybrid SVPWM techniques are proposed to reduce line current distortions and switching losses in motor drives. The proposed hybrid SVPWM strategies are MRSLPWM 30 and MRSLPWM 90. With a low-cost PIC microcontroller (PIC18F452), the proposed hybrid SVPWM techniques and the quality of output waveforms are experimentally validated on a 2 kVA VSI based on a three-phase two-level insulated gate bipolar transistor.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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