• 제목/요약/키워드: upper and lower bounds

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An Adaptive Finite Element Computation for the Added Mass of a Rectangular Cylinder in a Canal

  • Kwang-June,Bai
    • 대한조선학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.27-32
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    • 1986
  • This paper describes an application of the adaptive finite element computations to a free surface flow problem in a canal. A-posteriori error estimates for the adaptive finite element computations are based on the dual extremum principles. Previously the dual extremum principles were applied to compute the upper and lower bounds of the added mass of two-dimensional cylinders in a canal[1,2]. However, the present method improves the convergence of the computed results by utilizing the local error estimates and by applying the adaptive meshes in the finite element computations. In a test result using triangular elements it is shown that the numerical error in the adaptive finite elements reduces quadratically compared with that in a uniform mesh subdivision.

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MAXIMUM MODULI OF UNIMODULAR POLYNOMIALS

  • Defant, Andreas;Garcia, Domingo;Maestre, Manuel
    • 대한수학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.209-229
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    • 2004
  • Let $\Sigma_{$\mid$\alpha$\mid$=m}\;s_{\alpha}z^{\alpha},\;z\;{\in}\;{\mathbb{C}}^n$ be a unimodular m-homogeneous polynomial in n variables (i.e. $$\mid$s_{\alpha}$\mid$\;=\;1$ for all multi indices $\alpha$), and let $R\;{\subset}\;{\mathbb{C}}^n$ be a (bounded complete) Reinhardt domain. We give lower bounds for the maximum modules $sup_{z\;{\in}\;R\;$\mid$\Sigma_{$\mid$\alpha$\mid$=m}\;s_{\alpha}z^{\alpha}$\mid$$, and upper estimates for the average of these maximum moduli taken over all possible m-homogeneous Bernoulli polynomials (i.e. $s_{\alpha}\;=\;{\pm}1$ for all multi indices $\alpha$). Examples show that for a fixed degree m our estimates, for rather large classes of domains R, are asymptotically optimal in the dimension n.

COMPLETE CHARACTERIZATION OF ODD FACTORS VIA THE SIZE, SPECTRAL RADIUS OR DISTANCE SPECTRAL RADIUS OF GRAPHS

  • Li, Shuchao;Miao, Shujing
    • 대한수학회보
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    • 제59권4호
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    • pp.1045-1067
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    • 2022
  • Given a graph G, a {1, 3, …, 2n-1}-factor of G is a spanning subgraph of G, in which each degree of vertices is one of {1, 3, …, 2n-1}, where n is a positive integer. In this paper, we first establish a lower bound on the size (resp. the spectral radius) of G to guarantee that G contains a {1, 3, …, 2n-1}-factor. Then we determine an upper bound on the distance spectral radius of G to ensure that G has a {1, 3, …, 2n-1}-factor. Furthermore, we construct some extremal graphs to show all the bounds obtained in this contribution are best possible.

Discrete-Time Gaussian Interfere-Relay Channel

  • Moon, Kiryang;Yoo, Do-Sik;Oh, Seong-Jun
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제18권3호
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    • pp.299-310
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    • 2016
  • In practical wireless relay communication systems, non-destination nodes are assumed to be idle not receiving signals while the relay sends messages to a particular destination node, which results in reduced bandwidth efficiency. To improve the bandwidth efficiency, we relax the idle assumption of non-destination nodes and assume that non-destination nodes may receive signals from sources. We note that the message relayed to a particular node in such a system gives rise to interference to other nodes. To study such a more general relay system, we consider, in this paper, a relay system in which the relay first listens to the source, then routes the source message to the destination, and finally produces interference to the destination in sending messages for other systems. We obtain capacity upper and lower bounds and study the optimal method to deal with the interference as well as the optimal routing schemes. From analytic results obtained, we find the conditions on which the direct transmission provides higher transmission rate. Next, we find the conditions, by numerical evaluation of the theoretical results, on which it is better for the destination to cancel and decode the interference. Also we find the optimal source power allocation scheme that achieves the lower bound depending on various channel conditions. We believe that the results provided in this paper will provide useful insights to system designers in strategically choosing the optimal routing algorithms depending on the channel conditions.

LFT Modeling and Robust Stability Analysis of Missiles with Uncertain Parameters

  • Hou, Zhen-Qian;Liang, Xiao-Geng;Wang, Wen-Zheng;Li, Rui
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제15권2호
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    • pp.173-182
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    • 2014
  • The structured singular value (${\mu}$) analysis based method has many advantages for the robust stability analysis of missiles with uncertain parameters. Nevertheless, the present linear fractional transformation (LFT) modeling process, which is the basis of ${\mu}$ analysis, is complex, and not suitable for automatic implementation; on the other hand, ${\mu}$ analysis requires a large amount of computation, which is a burden for large-scale application. A constructive procedure, which is computationally more efficient, and which may lead to a lower order realization than existing algorithms, is proposed for LFT modeling. To reduce the calculation burden, an analysis method is developed, based on skew ${\mu}$. On this basis, calculation of the supremum of ${\mu}$ over a fixed frequency range converts into a single skew ${\mu}$ value calculation. Two algorithms are given, to calculate the upper and lower bounds of skew ${\mu}$, respectively. The validity of the proposed method is verified through robust stability analysis of a missile with real uncertain parameters.

설계민감도를 이용한 철근콘크리트 뼈대구조의 최적화 (Optimal Design of Reinforced Concrete Frames using Sensitivity Analysis)

  • 변근주;최홍식
    • 대한토목학회논문집
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    • 제9권1호
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    • pp.33-40
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    • 1989
  • 철근 콘크리트 뼈대구조는 설계변수가 많고, 목적함수의 제약조건이 복잡하여 주로 반복적인 재해석에 의하여 최적해에 접근하는 방법이 사용되고 있다. 본 연구에서는 다단계분할(multilevel decomposition)에 의하여 최적화 문제를 형성하여 재해석과정을 줄이고 효과적으로 설계변수를 취할 수 있도록 하였다. 최적화의 단계는 첫째 단계에서 비선형거동에 의한 재분배모멘트의 설계공간을 계산하여 설계모멘트에 대한 제약조건식을 형성하고, 둘째 단계에서는 재분배 모멘트를 최적화하였으며, 셋째 단계에서는 설계단면을 최적화하였다. 이때 재분배 모멘트의 최적화에 따른 첫째 단계의 모멘트의 설계공간의 변화는 부재력 변화량 추정(force approximation technique)에 의하여 수정하도록 하며, 변수를 단계별로 줄여 수렴을 가속화시킬 수 있도록 하였다. 최적화 문제의 목적함수로는 경비함수를 취하였으며 영국 CP110의 한계상태설계법을 이용하여 부재의 응력제약조건식을 유도하고, 설계예를 통하여 본 연구의 타당성과 효율성을 구명하였다.

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표적 할당 및 사격순서결정문제를 위한 최적해 알고리즘 연구 (Exact Algorithm for the Weapon Target Assignment and Fire Scheduling Problem)

  • 차영호;정봉주
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제42권1호
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    • pp.143-150
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    • 2019
  • We focus on the weapon target assignment and fire scheduling problem (WTAFSP) with the objective of minimizing the makespan, i.e., the latest completion time of a given set of firing operations. In this study, we assume that there are m available weapons to fire at n targets (> m). The artillery attack operation consists of two steps of sequential procedure : assignment of weapons to the targets; and scheduling firing operations against the targets that are assigned to each weapon. This problem is a combination of weapon target assignment problem (WTAP) and fire scheduling problem (FSP). To solve this problem, we define the problem with a mixed integer programming model. Then, we develop exact algorithms based on a dynamic programming technique. Also, we suggest how to find lower bounds and upper bounds to a given problem. To evaluate the performance of developed exact algorithms, computational experiments are performed on randomly generated problems. From the results, we can see suggested exact algorithm solves problems of a medium size within a reasonable amount of computation time. Also, the results show that the computation time required for suggested exact algorithm can be seen to increase rapidly as the problem size grows. We report the result with analysis and give directions for future research for this study. This study is meaningful in that it suggests an exact algorithm for a more realistic problem than existing researches. Also, this study can provide a basis for developing algorithms that can solve larger size problems.

다중 셀 CDMA 셀룰라 시스템에서 Riemann-Zeta 함수를 이용한 간섭과 용량 근사식 (Interference and Capacity Approximation using Riemann-Zeta Function in Multi-Tier CDMA Cellular Systems)

  • 김호준
    • 한국통신학회논문지
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    • 제28권7A호
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    • pp.503-510
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    • 2003
  • CDMA 셀룰라 시스템은 같은 시간에 같은 주파수를 모든 사용자들이 같이 사용하므로 자기 신호 외의 다른 사용자의 신호는 간섭으로 나타나 통신 품질에 영향을 미친다. 이 간섭의 양에 따라 단위 셀당 사용자 수로 정의되는 시스템의 용량이 결정되며 간섭량의 정확한 계산이 이루어져야 시스템 성능 평가를 정확히 할 수 있다. 본 논문은 임의의 겹(tiers) 구조를 갖는 다중 셀 구성의 CDMA 셀룰라 시스템의 타셀 간섭량을 계산하기 위해 Riemann-Zeta 함수를 이용하여 임의의 전파 감쇄 지수에도 적용할 수 있는 근사식을 제안하였고, 제안된 식의 수치 결과와 시뮬레이션 결과를 비교하여 그 효용을 살펴보았다. 제안된 근사식을 이용해 계산한 타셀 간섭량과 시스템 용량은 시뮬레이션을 통해 얻은 결과를 중심으로 상한과 하한을 이루고 있으며 겹 수에 따른 값의 변화가 평균 간섭 및 용량 계산치와 일치하는 결과를 얻었다. 제안된 타셀 간섭 근사식은 복합적인 전파 환경이 공존하는 계층셀(Hierarchical Cellular) 시스템에서의 간섭 및 용량 계산과 알고리즘 검증에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

구간값 모호집합에 기반을 둔 퍼지시스템의 신뢰도 분석 (Reliability Analysis of Fuzzy Systems Based on Interval Valued Vague Sets)

  • 이세열;조상엽;김용수
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.445-450
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    • 2008
  • 퍼지시스템의 신뢰도를 분석하기 위해서 기존의 연구에서는 퍼지시스템의 구성요소의 신뢰도를 0과 1사이의 실수, 퍼지숫자, 신용구간, 모호집합, 구간값 퍼지집합 등으로 표현하였다. 본 논문에서 우리는 전체집합 [0, 1]에서 정의되는 구간값 모호집합을 기반으로 퍼지시스템의 신뢰도를 표현하고 분석하는 방법을 제안한다. 구간값 모호집합에서는 기존 모호집합[12, 14]의 상한과 하한을 각각 구간으로 표현한다. 그러므로 퍼지시스템의 신뢰도를 더 유연한 방법으로 표현하고 분석하는 것을 가능하게 한다. 제안한 방법은 Kumar[14]가 언급한 복잡한 퍼지 사다리꼴숫자 연간보다는 퍼지 삼각숫자의 간단한 산술연산을 사용하기 때문에 제안된 방법의 실행속도는 기존의 방법보다 실행이 더 빠르다.

수치해석을 통한 암성토 부분보강의 침하억제 효과 평가 (Numerical Evaluation of Settlement Reducing Effect by Partial Reinforcement of Rock Fill)

  • 이수형;최영태;한진규;구교영
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제39권11호
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    • pp.23-31
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    • 2023
  • 콘크리트 궤도의 침하는 고속열차의 안전한 운행을 크게 저해할 수 있으며 복구에 상당한 비용이 소요되므로 최근 큰 문제로 대두되고 있다. 침하의 가장 큰 원인 중 하나는 터널공사의 부산물로 발생하는 암석재료를 적정한 입도분를 가진 토사 혼합 없이 하부노반 성토에 사용하기 때문으로 보고되고 있다. 본 논문에서는 암석재료로 성토된 하부노반의 부분 보강으로 인한 침하억제 효과를 수치해석으로 평가하였다. 하부노반에 일정하게 배치된 기둥 형태의 보강 영역은 상부노반에 지반아칭을 유발하게 되며 성토하중이 보강된 영역에 집중하게 되어 침하가 억제되는 효과가 있다. 유한요소해석을 통하여 보강된 영역의 크기, 강성, 간격이 하부노반의 침하억제에 미치는 효과를 평가하였으며, 해석 결과를 토대로 침하를 허용치 이내로 억제하기 위한 최소 보강 간격을 결정하는 설계 방법을 제안하였다.