• 제목/요약/키워드: wave computing

검색결과 166건 처리시간 0.027초

Numerical investigation on the wave interferences of submerged bodies operating near the free surface

  • Li, Dong;Yang, Qun;Zhai, Lin;Wang, Zhen;He, Chuan-lin
    • International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
    • /
    • 제13권1호
    • /
    • pp.65-74
    • /
    • 2021
  • A key factor that governs the wave interferences of a submerged body is the dimensionless Froude number. Computational Fluid Dynamics (CFD) is used to describe the resistance force coefficients and the generated waves of two SUBOFF submarine models. Grid independence studies are performed on two cases, totally and shallowly submerged cases, with four sets of computing meshes. The highest peaks are marked by red points at given wavelengths, a line is fitted to those points with a least-squares approximation, and the half wake angle at multiple Froude numbers is defined between the fitted line and the centerline of the free surface. The results show that when the depth of the target is 1.1D, constructive interferences occur at Fn = 0.3 and 0.5, while destructive interference occurs at Fn = 0.35 with distortion of the waveform. The half wake angle is less than 19.47° because of the interference between the bow and stern wave systems.

주파수영역 음향 파동방정식에서 최소 격자수 결정을 위한 격자분산 분석 (A Dispersion Analysis for Minimum Grids in the Frequency Domain Acoustic Wave Equation)

  • 장성형;신창수;윤광진;서상용;신성렬
    • 지구물리와물리탐사
    • /
    • 제3권2호
    • /
    • pp.39-47
    • /
    • 2000
  • 복잡한 지층구조에 대한 파동방정식의 해를 유한 차분법을 이용하여 구하는것은 많은 컴퓨터 계산시간과 기억 용량이 필요하다. 컴퓨터 계산시간과 기억용량은 최소 파장당 격자수를 줄이므로써 감소 시킬 수 있지만 수치분산으로 인해 정확도가 떨어지게 마련이다. 본 연구에서는 정확도를 유지하면서 파장당 격자수를 줄이는 방법으로 이용되고 있는 가중평균법을 최대 169점 까지 확장하여 주파수 영역에서 음향파동방정식의 해를 유한차분법으로 구할 때 최소 격자수를 구하기 위한 격자분석을 실시하였다. 지금까지 수치오차가 정확도 $1\%$내에 존재하기 위해서는 일반적인 5점을 이용하는 경우 파장당 격자수가 13개 이상이 필요하고, 9점의 경우 9개, 25점에서는 3개, 49점에서는 2.7개 이상이 필요하였다. 본 연구에서 정확도를 유지하기 위한 최소격자수를 결정하기 위해 실시된 격자분석 결과 81점에서는 2.5개 121점에서는 2.3개 그리고 169점에서는 오차 한계를 벗어나 가중평균 계수를 구할 수 없었으며 격자수를 2개까지 줄일 수 없음을 알 수 있었다. 또한 격자분석을 통해 가중평균에 적용되는 격자수가 증가할수록 정확도는 증가하지만 차분식 자체가 증가하여 매우 복잡하게 된다.

  • PDF

분산 컴퓨팅을 이용한 중력파 검출을 위한 데이터 분석 (ANALYSIS OF GRAVITATIONAL WAVE EXPERIMENTAL DATA WITH DISTRIBUTED COMPUTING)

  • 임수일;이형목;김진호;오상훈;이상민
    • 천문학논총
    • /
    • 제22권2호
    • /
    • pp.43-54
    • /
    • 2007
  • Many gravitational wave detectors are now being built or under operation throughout the world. In particular, LIGO has taken scientific data several times, although current sensitivity is not sufficient to detect the weak signals routinely. However, the sensitivities have been improving steadily over past years so that the real detection will take place in the near future. Data analysis is another important area in detecting the gravitational wave signal. We have carried out the basic research in order to implement data analysis software in Korea@home environment. We first studied the LIGO Science Collaboration Algorithm Library(LAL) software package, and extracted the module that can generate the virtual data of gravitational wave detector. Since burst sources such as merging binaries of neutron stars and black holes are likely to be detected first, we have concentrated on the simulation of such signals. This module can generate pure gravitational wave forms, noise suitable for LIGO, and combination of the signal and noise. In order to detect the gravitational signal embedded in the noisy data, we have written a simple program that employs 'matched filtering' method which is very effective in detecting the signal with known waveform. We found that this method works extremely well.

해안해양공학 연구 분야의 SCOPUS 서지정보 Text Mining 분석 (Text Mining Analysis on the Research Field of the Coastal and Ocean Engineering Based on the SCOPUS Bibliographic Information)

  • 이기섭;조홍연;한재림
    • 한국해안·해양공학회논문집
    • /
    • 제30권1호
    • /
    • pp.19-28
    • /
    • 2018
  • 서지정보학의 발달 및 전산화로 방대한 양의 연구논문들이 축적되고 있다. 이에 따라 전 세계에서 출판되는 관련 분야 논문들을 모두 검토하기는 실질적으로 어려워졌으며, 연구방향을 잡고 추진하는 것도 어려워졌다. 그러나 자연어 처리기법의 발달로 인해 출판된 연구논문들의 경향 분석이 수월해졌다. 여기서는 해안 해양공학 분야의 SCOPUS DB(Data Base) 서지정보 텍스트 마이닝(Text Mining) 분석을 R언어를 이용하여 수행했다. 분석 결과, 예상한 바와 같이 'wave' 용어가 압도적으로 우세하였으며, 'numerical model', 'numerical simulation' 및 experimental study' 용어로부터 여전히 수치해석 및 수리실험의 우세가 확인되었다. 또한 최근 해양에너지와 관련되는 'wave energy' 용어 사용이 부각되고 있는 것으로 파악되었다. 한편, 해안 해양공학 분야의 연구주제 용어의 빈도와 연결 관계는 'wave -> height, energy' 우세를 정량적으로 확인할 수 있었으며, 향후 세부분야 및 시기별 고해상도 분석 가능성을 제시하였다.

ETRI AI 실행전략 3: 네트워크 및 미디어·콘텐츠 미래기술 선도 (ETRI AI Strategy #3: Leading Future Technologies of Network, Media, and Content)

  • 김성민;연승준
    • 전자통신동향분석
    • /
    • 제35권7호
    • /
    • pp.23-35
    • /
    • 2020
  • In this paper, we introduce ETRI AI Strategy #3, "Leading Future Technologies of Network, Media, and Content." Its first goal is "to innovate AI service technology to overcome the current limitations of AI technologies." Artificial intelligence (AI) services, such as self-driving cars and robots, are combinations of computing, network, AI algorithms, and other technologies. To develop AI services, we need to develop different types of network, media coding, and content creation technologies. Moreover, AI technologies are adopted in ICT technologies. Self-planning and self-managing networks and automatic content creation technologies using AI are being developed. This paper introduces the two directions of ETRI's ICT technology development plan for AI: ICT for AI and ICT by AI. The area of ICT for AI has only recently begun to develop. ETRI, the ICT leader, hopes to have opportunities for leadership in the second wave of AI services.

그래픽 프로세서를 이용한 탄성파 수치모사의 계산속도 향상 (Acceleration of computation speed for elastic wave simulation using a Graphic Processing Unit)

  • Nakata, Norimitsu;Tsuji, Takeshi;Matsuoka, Toshifumi
    • 지구물리와물리탐사
    • /
    • 제14권1호
    • /
    • pp.98-104
    • /
    • 2011
  • 탐사 지구물리학에서 수치 모사는 지하매질에서의 탄성파 전파 현상을 이해하는데 중요한 통찰력을 제공한다. 탄성파 모사는 음향파 근사에 의한 수치 모사보다 계산시간이 많이 소요되지만 전단응력 성분을 포함하여 보다 현실적인 파동의 모사를 가능하게 한다. 그러므로 탄성파 모사는 탄성체의 반응을 탐사하는데 적합하다고 할 수 있다. 계산 시간이 길다는 단점을 극복하기 위해 본 논문에서는 그래픽 프로세서(GPU)를 이용하여 탄성파 수치 모사 시간을 단축하고자 하였다. GPU는 많은 수의 프로세서와 광대역 메모리를 갖고 있기 때문에 병렬화된 계산 아카텍쳐에서 사용할 수 있는 장점이 있다. 본 연구에서 사용한 GPU 하드웨어는 NVIDIA Tesla C1060으로 240개의 프로세서로 구성되어 있으며 102 GB/s의 메모리 대역폭을 갖고 있다. NVIDIA에서 개발된 병렬계산 아카텍쳐인 CUDA를 사용할 수 있음에도 불구하고 계산효율을 상당히 향상시키기 위해서는 GPU 장치의 여러 가지 다양한 메모리의 사용과 계산 순서를 최적화해야만 한다. 본 연구에서는 GPU 시스템에서 시간영역 유한차분법을 이용하여 2차원과 3차원 탄성과 전파를 수치 모사하였다. 파동전파 모사에 가장 널리 사용되는 유한차분법 중의 하나인 엇갈린 격자기법을 채택하였다. 엇갈린 격자법은 지구물리학 분야에서 수치 모델링을 위해 사용하기에 충분한 정확도를 갖고 있는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서 제안한 모델링기법은 자료 접근 시간을 단축하기 위해 GPU 장치를 메모리 사용을 최적화하여 가능한 더 빠른 메모리를 사용한다. 이점이 GPU를 이용한 계산의 핵심 요소이다. 하나의 GPU 장치를 사용하고 메모리 사용을 최적화함으로써 단일 CPU를 이용할 경우보다 2차원 모사에서는 14배 이상, 3차원에서는 6배 이상 계산시간을 단축할 수 있었다. 세 개의 GPU를 사용한 경우에는 3차원 모사에서 계산효율을 10배 향상시킬 수 있었다.

2-D & 3-D Calculations for the Effect of Guide Vane of Impulse Turbine

  • Hyun Beom-Soo;MOON Jae-Seung;Hong Sung-Won
    • 한국해양공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
    • /
    • pp.235-240
    • /
    • 2004
  • This paper deals with the performance analysis of impulse turbine for owe type wave energy conversion device. Numerical analysis was performed using a commercially-available software FLUENT. This parametric study includes the variation of the setting angle of guide vane. Since parametric study at various flaw coefficients requires tremendous amounts of computing time, two-dimensional cascade flaw approximation was employed to find out optimum principal particulars in rather simple manner. Full three-dimensional calculation was also performed for several cases to confirm the validity of two-dimensional approach. Results were compared to other experimental data, for instance Setoguchi et al (2001)'s extensive set of data, and found to be well demonstrating the usefulness of 2-D analysis. Advantages and disadvantages of each method were also evaluated.

  • PDF

Wave Propagation Analysis in Inhomogeneous Media by Using the Fourier Method

  • Kim, Hyun-Sil;Kim, Jae-Seung;Kang, Hyun-Joo;Kim, Sang-Ryul
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
    • /
    • 제17권3E호
    • /
    • pp.35-42
    • /
    • 1998
  • Transient acoustic and elastic wave propagation in inhomogeneous media are studied by using the Fourier method. It is known that the fourier method has advantages in memory requirements and computing speed over conventional methods such as FDM and FEM, because the Fourier method needs less grid points for achieving the same accuracy. To verify the proposed numerical scheme, several examples having analytic solutions are considered, where two different semi-infinite media are in contact along a plane boundary. The comparisons of numerical results by the Fourier method and analytic solutions show good agreements. In addition, the fourier method is applied to a layered half-plane, in which an elastic semi-infinite medium is covered by an elastic layer of finite thickness. It is showed how to derive the analytic solutions by using the Cagniard-de Hoop method. The numerical solutions are in excellent agreements with analytic results.

  • PDF

Scattering Model for Electrical-Large Target Employing MLFMA and Radar Imaging Formation

  • Wu, Xia;Jin, Yaqiu
    • Journal of electromagnetic engineering and science
    • /
    • 제10권3호
    • /
    • pp.166-170
    • /
    • 2010
  • To numerically calculate electromagnetic scattering from the electrical-large three-dimensional(3D) objects, the high-frequency approaches have been usually applied, but the accuracy and feasibility of these geometrical and physical optics(GO-PO) approaches, to some extent, are remained to be improved. In this paper, a new framework is developed for calculation of the near-field scattering field of an electrical-large 3D target by using a multilevel fast multipole algorithm(MLFMA) and generation of radar images by using a fast back-projection(FBP) algorithm. The MPI(Message Passing Interface) parallel computing is carried out to multiply the calculation efficiency greatly. Finally, a simple example of perfectly electrical conducting(PEC) patch and a canonical case of Fighting Falcon F-16 are presented.

Realization of High Speed All-Optical Half Adder and Half Subtractor Using SOA Based Logic Gates

  • Singh, Simranjit;Kaler, Rajinder Singh;Kaur, Rupinder
    • Journal of the Optical Society of Korea
    • /
    • 제18권6호
    • /
    • pp.639-645
    • /
    • 2014
  • In this paper, the scheme of a single module for simultaneous operation of all-optical computing circuits, namely half adder and half subtractor, are realized using semiconductor optical amplifier (SOA) based logic gates. Optical XOR gate by employing a SOA based Mach-Zehnder interferometer (MZI) configuration is used to get the sum and difference outputs. A carry signal is generated using a SOA-four wave mixing (FWM) based AND gate, whereas, the borrow is generated by employing the SOA-cross gain modulation (XGM) effect. The obtained results confirm the feasibility of our configuration by proving the good level of quality factor i.e. ~5.5, 9.95 and 12.51 for sum/difference, carry and borrow, respectively at 0 dBm of input power.