• 제목/요약/키워드: von Neumann Analysis

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Euler 방정식에 대한 LU implicit scheme의 수렴성 해석 (Convergence Analysis of LU scheme for the Euler equations)

  • 김주성;권오준
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2003년도 추계 학술대회논문집
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    • pp.49-55
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    • 2003
  • A comprehensive study has been made for the investigation of the convergence characteristics of the LU scheme for the Euler equations using von Neumann stability analysis. The stability results indicate that the convergence rate is governed by a specific parameter combination. Based on this insight it is shown that the LU scheme will not suffer convergence deterioration at any grid aspect ration if the local time step is defined using appropriate parameter combination. The numerical results demonstrate that this time step definition gives uniform convergence for grid aspect ratios from one to $1\times10^4$.

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Non-Wallsided 물체의 연직운동에 의해 발생된 파의 비선형 해석을 위한 수치해석 모형의 연구 (Numerical Modeling of Short-Time Scale Nonlinear Water Waves Generated by Large Vertical Motions of Non-Wallsided Bodies)

  • ;박종환
    • 한국해양공학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.33-55
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    • 1993
  • 선수충격파의 문제를 푸는데 있어서 Boundary Integral Method(BIM)의 여러가지 수치 해석방법이 검토되었으며, 특히 여러가지 Time stepping scheme, Green function, far-field 조건등에 따른 수치해석안정성과 정확성의 상관관계가 연구되었다. von Neumann 안정성해석과 matrix 안정성해석 등을 이용한 선형 안정성해석을 기초로하여, 수치해석방법의 안정성 여부를 체계적으로 조사할 수 있는 parameter(Free Surface Stability number)를 설정하고, 이 parameter의 변화에 따른 비선형 운동해석을 연구하였다. 그 결과 비선형성이 심하지 않은 기진파의 경우에서는 비선형 운동해석의 수치해석 안정성의 선형 수치해석 안정성과 큰 차이가 없음을 알 수 있게 된다.

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다영역 모델 방정식의 유한차분계가 갖는 일관성과 정화성 분석 (Analysis of Consistency and Accuracy for the Finite Difference Scheme of a Multi-Region Model Equation)

  • 이덕주
    • 한국토양환경학회지
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    • 제5권1호
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    • pp.3-12
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    • 2000
  • 다영역 모델은 Preferential 흐름에 대한 해석을 위하여 토양을 여러개의 공극군으로 나누고 각 토양의 수리학적 특성을 이용하여 토양내의 흐름을 표현한 방정식이다. 이 모델을 유한차분법을 이용하여 수치적으로 풀이할 때 해의 정확도와 일관성을 분석하기위해 수정등가편미분방정식(MEPDE)을 구하고, 안정성을 분석하기위해 Von Neumann법을 이용한다. 수정등가편미분방정식을 이용하여 얻은 유한차분계에 대한 평가는 모델방정식에 대하여 일관성이 있는 것으로 나타났고 모델방정식에 대한 유한차분법은 2차의 정확도를 얻었다. 모델방정식의 안정성 해석은 Von Neumann방법을 이용하여 진폭도와 위상지연을 구하고 이를 분석하였다. 유한차분계의 진폭비는 Peclet수의 변화에 관계없이 비분산적이었으며 Peclet수가 1.0일때 가장 큰 값을 나타냈고, 위상지연은 참값에 대한 빈도요소보다 더 느리게 파동함을 나타냈다. 모델방정식의 안정성 해석 결과, 모델의 영역분해는 보다 정확한 결과를 얻기 위해서 Peclet수는 1.0보다 작고 Courant수는 3.0보다 작은 범위 안에서 분해하는 것이 좋은 것으로 분석된다.

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비정렬 격자계에서 LU Implicit Scheme의 수렴성 및 안정성 해석 : Part I-오일러 방정식 (Convergence and Stability Analysis of LU Scheme on Unstructured Meshes: Part I - Euler Equations)

  • 김주성;권오준
    • 한국항공우주학회지
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    • 제32권9호
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    • pp.1-11
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    • 2004
  • 본 연구에서는 비정렬 격자계에서 가장 많이 쓰이는 근사 해법 중의 하나인 LU 기법의 오일러 방정식에 대한 수렴성 및 안정성에 관한 연구를 수행하였다. 적절한 스칼라 모델 방정식을 사용하여 LU기법이 갖는 고유한 특성에 관해서 해석적으로 논의하였으며, 이를 system of equations 형태인 오일러 방정식으로 확장 해석하였다. 해석 결과 LU 기법의 수렴성 및 안정성은 격자 종횡비와 연관된 특별한 독립변수의 조합으로 표현되며, 이러한 독립 변수의 조합을 사용하여 어떠한 종횡비의 격자에 대해시도 수렴성 및 안정성의 저하 현상이 발생되지 않음을 보였다.

MULTI-LEVEL ADAPTIVE SOLUTIONS TO INITIAL-VALUE PROBLEMS

  • Shamardan, A.B.;Essa, Y.M. Abo
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제7권1호
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    • pp.215-222
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    • 2000
  • A multigrid algorithm is developed for solving the one- dimensional initial boundary value problem. The numerical solutions of linear and nonlinear Burgers; equation for various initial conditions are studied. The stability conditions are derived by Von -Neumann analysis . Numerical results are presented.

게임 이론에 기반한 공진화 알고리즘 (Game Theory Based Co-Evolutionary Algorithm (GCEA))

  • 심귀보;김지윤;이동욱
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.253-261
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    • 2004
  • 게임 이론은 의사 결정 문제와 관련 된 연구와 함께 정립 된 수학적 분석법으로써 1928년 Von Neumann이 유한개의 순수전략이 존재하는 2인 영합게임은 결정적(deterministic)이라는 것을 증명함으로써 수학적 기반을 정립하였고 50년대 초, Nash는 Von Neumann의 이론을 일반화하는 개념을 제안함으로써 현대적 게임이론의 장을 열었다. 이후 진화 생물학 연구자들에 의해 고전적인 게임 이론의 가정에 해당하는 참가자들의 합리성(rationality) 대신 다윈 선택(Darwinian selection)에 의해 게임의 해를 탐색하는 것이 가능하다는 것이 밝혀지게 되었고 진화 생물학자 Maynard Smith에 의해 진화적 안정 전략(Evolutionary Stable Strategy: ESS)의 개념이 정립되면서 현대적 게임 이론으로써 진화적 게임 이론이 체계화 되었다. 한편 이와 같은 진화적 게임 이론에 관한 연구와 함께 생태계의 공진화를 이용한 컴퓨터 시뮬레이션이 1991년 Hillis에 의해 처음으로 시도되었으며 Kauffman은 다른 종들 간의 공진화적 동역학(dynamics)을 분석하기 위한 NK 모델을 제안하였다. Kauffman은 이 모델을 이용하여 공진화 현상이 어떻게 정적 상태(static state)에 이르며 이 상태들은 게임 이론에서 소개되어진 내쉬 균형이나 ESS에 해당한다는 것을 보여주었다. 이후, 몇몇 연구자들 게임 이론과 진화 알고리즘에 기반한 연산 모델들을 제시해 왔으나 실용적인 문제의 적용에 대한 연구는 아직 미흡한 편이다. 이에 본 논문에서는 게임 이론에 기반 한 공진화 알고리즘을(Game theory based Co-Evolutionary Algorithm: GCEA) 제안하고 이 알고리즘을 이용하여 공진화적인 문제들을 효과적으로 해결할 수 있음을 확인하는 것을 목표로 한다.

축소모델에서 강체모드 분리와 급수전개를 통한 준해석적 민감도 계산 방법 (A REFINED SEMI-ANALYTIC DESIGN SENSITIVITIES BASED ON MODE DECOMPOSITION AND NEUMANN SERIES IN REDUCED SYSTEM)

  • 김현기;조맹효
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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    • pp.491-496
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    • 2003
  • In sensitivity analysis, semi-analytical method(SAM) reveals severe inaccuracy problem when relatively large rigid body motions are identified for individual elements. Recently such errors of SAM resulted by the finite difference scheme have been improved by the separation of rigid body mode. But the eigenvalue should be obtained first before the sensitivity analysis is performed and it takes much time in the case that large system is considered. In the present study, by constructing a reduced one from the original system, iterative method combined with mode decomposition technique is proposed to compute reliable semi-analytical design sensitivities. The sensitivity analysis is performed by the eigenvector acquired from the reduced system. The error of SAM caused by difference scheme is alleviated by Von Neumann series approximation.

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Shrinkage Model Selection for Portfolio Optimization on Vietnam Stock Market

  • NGUYEN, Nhat;NGUYEN, Trung;TRAN, Tuan;MAI, An
    • The Journal of Asian Finance, Economics and Business
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    • 제7권9호
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    • pp.135-145
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    • 2020
  • This paper provides the practical application of a linear shrinkage framework on Vietnam stock market. The cumulative data points observed in this analysis are 468 weeks from January 2011 to December 2019. All the companies listed on Ho Chi Minh City Stock Exchange (HOSE), except the companies under two years period from Initial Public Offering (IPO), are considered. The cumulative number of stocks picked is therefore 350 companies. The VNINDEX, which is the Vietnam Stock Index, is used as a reference index for shrinking to a single-index model. The empirical results show that the shrinkage of covariance matrix for portfolio optimization gives the promising results for the investors on Vietnam stock market. The shrinkage method helps the investors to produce the optimal portfolio in the sense of having higher profit with lower levels of risk compared to the portfolio of the traditional SCM method. Moreover, the portfolio turnover of shrinkage method is always kept at low magnitudes, and this makes the shrinkage portfolios save much transaction costs and reduce the liquidity risks in the trading process. In addition, the ability of shrinkage method in making profit is once again confirmed by the Alpha coefficient that achieves a high positive value.

압축성 코드에서 예조건화 코드로의 이전 (Migration from Compressible Code to Preconditioned Code)

  • 한상훈;김명호;최정열
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.183-195
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    • 2007
  • 이차원 범프 유동에 대한 다양한 예조건화 행렬의 수렴 특성을 살펴 Choi 와 Merkle 의 예조건화 행렬을 선택하여, 압축성 및 예조건화 Roe의 Riemann 해법의 수치 소산항을 수학적으로 비교하였다. 이 결과 코드의 구조는 동일하게 유지한 채, 고유치의 작은 수정만으로 압축성 해법을 예조건화 해법으로 이전할 수 있는 방법을 알 수 있었다. 아울러 점성 유동 영역에서의 안정성 및 정확성을 향상시키기 위하여 von Neumann 안정 조건 및 점성 자코비안을 고려하였으며, 개발된 코드는 표준 검증 문제에 적용하여 검증을 수행하였다.

평면파 해석을 이용한 시간영역-유한차분법의 수치적 에너지 보존성질의 증명 (A Verification of the Numerical Energy Conservation Property of the FD-TD(Finite Difference-Time Domain) Method by Using a Plane Wave Analysis)

  • Ihn-Seok Kim
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제7권4호
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    • pp.320-327
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    • 1996
  • This paper presents that the lossy or amplification property of the Finite Difference-Time Domain(FD-TD) method based on the leap-frog scheme is theoretically verified by using a plane wave analysis. The basic algorithm of the FD-TD method is introduced in order to help understanding the analysis procedure. Since our analysis is formulated by the Von Neumann's approach, the stability inequality is also produced as an another outcome.

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