• 제목/요약/키워드: weight constraint

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Laser methane detector-based quantification of methane emissions from indoor-fed Fogera dairy cows

  • Kobayashi, Nobuyuki;Hou, Fujiang;Tsunekawa, Atsushi;Yan, Tianhai;Tegegne, Firew;Tassew, Asaminew;Mekuriaw, Yeshambel;Mekuriaw, Shigdaf;Hunegnaw, Beyadglign;Mekonnen, Wondimeneh;Ichinohe, Toshiyoshi
    • Animal Bioscience
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    • 제34권8호
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    • pp.1415-1424
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    • 2021
  • Objective: Portable laser methane detectors (LMDs) may be an economical means of estimating CH4 emissions from ruminants. We validated an LMD-based approach and then used that approach to evaluate CH4 emissions from indigenous dairy cows in a dryland area of Ethiopia. Methods: First, we validated our LMD-based approach in Simmental crossbred beef cattle (n = 2) housed in respiration chambers and fed either a high- or low-concentrate diet. From the results of the validation, we constructed an estimation equation to determine CH4 emissions from LMD CH4 concentrations. Next, we used our validated LMD approach to examine CH4 emissions in Fogera dairy cows grazed for 8 h/d (GG, n = 4), fed indoors on natural-grassland hay (CG1, n = 4), or fed indoors on Napier-grass (Pennisetum purpureum) hay (CG2, n = 4). All the cows were supplemented with concentrate feed. Results: The exhaled CH4 concentrations measured by LMD were linearly correlated with the CH4 emissions determined by infrared-absorption-based gas analyzer (r2 = 0.55). The estimation equation used to determine CH4 emissions (y, mg/min) from LMD CH4 concentrations (x, ppm m) was y = 0.4259x+38.61. Daily CH4 emissions of Fogera cows estimated by using the equation did not differ among the three groups; however, a numerically greater milk yield was obtained from the CG2 cows than from the GG cows, suggesting that Napier-grass hay might be better than natural-grassland hay for indoor feeding. The CG1 cows had higher CH4 emissions per feed intake than the other groups, without significant increases in milk yield and body-weight gain, suggesting that natural-grassland hay cannot be recommended for indoor-fed cows. Conclusion: These findings demonstrate the potential of using LMDs to valuate feeding regimens rapidly and economically for dairy cows in areas under financial constraint, while taking CH4 emissions into consideration.

교통물류거점유형별 예산비율을 고려한 연계교통시설 투자우선순위 분석 (Prioritization of Intermodal Transportation Facilities with Considering the Budget Rate Constraints of Focal Terminal Types)

  • 오세창;이정우;이규진;최기주
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권4D호
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    • pp.361-368
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    • 2010
  • 국가기간망 확충에 주력함에 따라 상당부분의 국가기간망 정체 구간이 해소되었다. 그러나 물류가 발생하는 교통물류거점 주변은 여전히 혼잡하여 물류의 기종점 간 통행시간은 크게 개선되지 않았으며, 이에 교통물류거점과 국가기간교통망 간 또는 교통물류거점 간 체계적인 연계교통망 구축을 위해 핵심 교통물류거점의 연계교통체계 구축계획이 수립되었다. 교통물류거점의 연계교통시설 사업의 우선순위 방법론은 기존의 방법론으로는 적용하기에 무리가 있으므로 본 연구에서는 연계교통시설 사업의 특수성인 거점의 특성을 계층구조 및 평가항목에 포함하고, 특정 거점 유형에 연계교통시설 사업이 집중되지 않도록 거점 유형 예산배분 비율을 설문함으로써 연계교통망 사업 우선순위를 분석하기 이전에 각 거점 유형별로 예산제약을 두었다. 또한, 2단계 평가방법에 따라 특정 거점에 연계교통시설 사업이 없는 경우에도 적용가능하도록 우선순위 방법론을 개발하였다. 설문을 통한 가중치 산출 결과, 사업 시행과 관련된 변수(D/C, 접근성 변동지수)에 높은 가중치가 부여되었으며, 그 다음으로 지역 낙후도가 높은 가중치를 나타냈다. 본 연구에서는 평가항목값을 이용한 우선순위를 도출하지는 못하였지만, 연계교통시설 사업의 투자정책방향을 설정하는데 유용할 것으로 판단된다.

Memory Organization for a Fuzzy Controller.

  • Jee, K.D.S.;Poluzzi, R.;Russo, B.
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 1993년도 Fifth International Fuzzy Systems Association World Congress 93
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    • pp.1041-1043
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    • 1993
  • Fuzzy logic based Control Theory has gained much interest in the industrial world, thanks to its ability to formalize and solve in a very natural way many problems that are very difficult to quantify at an analytical level. This paper shows a solution for treating membership function inside hardware circuits. The proposed hardware structure optimizes the memoried size by using particular form of the vectorial representation. The process of memorizing fuzzy sets, i.e. their membership function, has always been one of the more problematic issues for the hardware implementation, due to the quite large memory space that is needed. To simplify such an implementation, it is commonly [1,2,8,9,10,11] used to limit the membership functions either to those having triangular or trapezoidal shape, or pre-definite shape. These kinds of functions are able to cover a large spectrum of applications with a limited usage of memory, since they can be memorized by specifying very few parameters ( ight, base, critical points, etc.). This however results in a loss of computational power due to computation on the medium points. A solution to this problem is obtained by discretizing the universe of discourse U, i.e. by fixing a finite number of points and memorizing the value of the membership functions on such points [3,10,14,15]. Such a solution provides a satisfying computational speed, a very high precision of definitions and gives the users the opportunity to choose membership functions of any shape. However, a significant memory waste can as well be registered. It is indeed possible that for each of the given fuzzy sets many elements of the universe of discourse have a membership value equal to zero. It has also been noticed that almost in all cases common points among fuzzy sets, i.e. points with non null membership values are very few. More specifically, in many applications, for each element u of U, there exists at most three fuzzy sets for which the membership value is ot null [3,5,6,7,12,13]. Our proposal is based on such hypotheses. Moreover, we use a technique that even though it does not restrict the shapes of membership functions, it reduces strongly the computational time for the membership values and optimizes the function memorization. In figure 1 it is represented a term set whose characteristics are common for fuzzy controllers and to which we will refer in the following. The above term set has a universe of discourse with 128 elements (so to have a good resolution), 8 fuzzy sets that describe the term set, 32 levels of discretization for the membership values. Clearly, the number of bits necessary for the given specifications are 5 for 32 truth levels, 3 for 8 membership functions and 7 for 128 levels of resolution. The memory depth is given by the dimension of the universe of the discourse (128 in our case) and it will be represented by the memory rows. The length of a world of memory is defined by: Length = nem (dm(m)+dm(fm) Where: fm is the maximum number of non null values in every element of the universe of the discourse, dm(m) is the dimension of the values of the membership function m, dm(fm) is the dimension of the word to represent the index of the highest membership function. In our case then Length=24. The memory dimension is therefore 128*24 bits. If we had chosen to memorize all values of the membership functions we would have needed to memorize on each memory row the membership value of each element. Fuzzy sets word dimension is 8*5 bits. Therefore, the dimension of the memory would have been 128*40 bits. Coherently with our hypothesis, in fig. 1 each element of universe of the discourse has a non null membership value on at most three fuzzy sets. Focusing on the elements 32,64,96 of the universe of discourse, they will be memorized as follows: The computation of the rule weights is done by comparing those bits that represent the index of the membership function, with the word of the program memor . The output bus of the Program Memory (μCOD), is given as input a comparator (Combinatory Net). If the index is equal to the bus value then one of the non null weight derives from the rule and it is produced as output, otherwise the output is zero (fig. 2). It is clear, that the memory dimension of the antecedent is in this way reduced since only non null values are memorized. Moreover, the time performance of the system is equivalent to the performance of a system using vectorial memorization of all weights. The dimensioning of the word is influenced by some parameters of the input variable. The most important parameter is the maximum number membership functions (nfm) having a non null value in each element of the universe of discourse. From our study in the field of fuzzy system, we see that typically nfm 3 and there are at most 16 membership function. At any rate, such a value can be increased up to the physical dimensional limit of the antecedent memory. A less important role n the optimization process of the word dimension is played by the number of membership functions defined for each linguistic term. The table below shows the request word dimension as a function of such parameters and compares our proposed method with the method of vectorial memorization[10]. Summing up, the characteristics of our method are: Users are not restricted to membership functions with specific shapes. The number of the fuzzy sets and the resolution of the vertical axis have a very small influence in increasing memory space. Weight computations are done by combinatorial network and therefore the time performance of the system is equivalent to the one of the vectorial method. The number of non null membership values on any element of the universe of discourse is limited. Such a constraint is usually non very restrictive since many controllers obtain a good precision with only three non null weights. The method here briefly described has been adopted by our group in the design of an optimized version of the coprocessor described in [10].

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SUMT법(法)에 의(依)한 2골절(滑節) I형(形) 강재(鋼材) 아치의 최적설계(最適設計) (Optimum Design of Two Hinged Steel Arches with I Sectional Type)

  • 정영채
    • 대한토목학회논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.65-79
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    • 1992
  • 본(本) 연구(硏究)는 2골절(滑節) 강재(鋼材) 아치의 최적설계(最適設計)에 관(關)한 것으로 아치구조(構造)의 정확(正確)한 해석(解析)과 구조(構造)를 안전(安全)하며 경제적(經濟的)으로 설계(設計)하는 데 목적(目的)을 둔다. 구조해석(構造解析) 방법(方法)은 해석과정(解析過程)에서 구조물(構造物)의 처짐울 고려(考慮)하는 유한차분법(有限差分法)을 도입(導入)하므로 해석오차(解析誤差)를 소거(消去)하여 구조물(構造物)의 단면력(斷面力)을 결정(決定)할 수 있는 방법(方法)을 사용(使用)한다. 최적화문제(最適化問題)는 설계변수(設計變數)를 단면(斷面)의 칫수들(B, D, $t_f$, $t_w$)로 하는 목적함수(目的函數)와 제약건식(制約件式)으로 형성(形成)한다. 목적함수(目的函數)는 아치구조(構造)의 총(總) 중량(重量)으로하고 제약조건(制約條件)은 한국(韓國) 도로교(道路橋) 표준시방서(標準示方書)에 규정(規定)된 허용응력(許容應力), 플랜지와 복부(腹部)의 최소칫수에 관한 규준(規準)을 사용(使用)하고 I형(形) 단면(斷面)의 경제적(經濟的) 높이 조건(條件)과 복부(腹部)의 상한계(上限界) 칫수와 플랜지 폭(幅)의 하한계(下限界) 칫수를 포함(包含)하여 유도(誘導)된다. 본(本) 연구(硏究)에서 개발(開發)된 비선형계획문제(非線型計劃問題)를 풀기 위해 수정(修正) Newton Raphson 탐사법(探査法)을 사용(便用)하는 SUMT 기법(技法)을 도입(導入)하여 수치예(數値例) 통(通)하여 시험(試驗) 본다. 본(本) 연구(硏究)에서 개발(開發)된 아치구조(構造)의 최적화(最適化) 프로그램은 여러 아치구조(構造) 수치예(數値例)를 통하여 시행(試行)하고 고찰(考察)한다. 이러한 수치결과(數値結果)를 통(通)하여 본 알고려즘의 최적화(最適化) 가능성(可能性), 적용(適用) 가능성(可能性) 및 수검성(收檢性)과 타(他) 문현(文獻)(30)을 사용(使用)한 수치결과(數値結果)와도 비교분석(比較分析)한다. 본(本) 연구(硏究)의 최적단면적(最適斷面績)과 2차(次)모멘트의 상관관계식(相關關係式)은 많은 수치적(數値的) 최적설계(最適設計) 결과(結果)로부터 도출(導出)한다.

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농촌지역 쓰레기 매립장 입지선정에 관한 연구 -경상북도 영양군을 사례로- (Solid Waste Disposal Site Selection in Rural Area: Youngyang-Gun, Kyungpook)

  • 박순호
    • 한국지역지리학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.63-80
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    • 1997
  • 본 연구의 목적은 쓰레기 매립장의 입지선정 기준을 정립하고, 경상북도 영양군을 사례로 GIS 기법을 이용하여 실제 쓰레기 매립장의 입지후보지를 선정한 다음, 선정된 후보지를 상호비교하여 적정입지의 요인별 특성을 제시하는 것이다. 분석에 사용된 GIS소프트웨어는 Idrisi모듈인 Multi-Criteria Evaluation(MCE)이다. 영양군 쓰레기 매립장 입지선정에 이용된 입지요인은 경사도, 단층선, 기반암과 인구밀집지역, 상수원, 하천, 범람원, 도로 그리고 휴양관광지와의 거리등 9개 요인이다. 입지요인의 표준화와 요인별 가중치를 이용한 적합도와 배제기준을 적응한 결과 쓰레기 매립장 건립 불가지역은 시가지와 그 인접지역, 산악지역, 하천, 간선도로, 휴양관광지 및 그 인접지역으로 전체면적의 85.3%에 해당하는 $695.08km^2$였다. 쓰레기 매립장 적정입지 후보지로는 수비면 신암리, 청기면 행화리와 무진리 그리고 석보면 포산리등 3개지역 총 25개 지점이 선정되었다.

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드론을 이용한 홍수기 유량측정방법 개발(II) - 전자파표면유속계 적용 (Development of flow measurement method using drones in flood season (II) - application of surface velocity doppler radar)

  • 이태희;강종완;이기성;이신재
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제54권11호
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    • pp.903-913
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    • 2021
  • 홍수기 하천에서 유량측정은 예산, 인력, 안전 및 측정 시 편의성 등의 이유로 측정에 제한이 많다. 특히, 태풍 등으로 인한 호우사상 발생 시 위와 같은 문제로 홍수량 측정에 어려움이 따른다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 본 연구에서는 드론(Drone)과 전자파표면유속계(Surface velocity doppler radar)의 기능을 조합하여 최소 인력으로 짧은 시간에 간편하고, 안전하게 홍수기에 하천유량을 측정할 수 있는 방법을 개발하였다. 기존 드론을 이용한 유량측정 연구에서 도출된 바람, 강우 등 기상 요인에 의한 드론의 기계적인 한계를 극복하기 위해 본 연구에서는 IP56 등급의 방진·방수 성능, 최대 36 km/h의 풍속에서 안정적인 비행능력과 최대 10 kg을 탑재할 수 있는 드론을 개발하였다. 또한 전자파표면유속계 측정에 있어서 주요 제약 요소인 진동을 제거하기 위해 드론과 전자파표면유속계를 결합하는 댐퍼플레이트를 개발하였다. 이들 비행장비와 유속계를 결합시킨 유속계 DSVM (Dron and Surface Veloctity Meter using doppler radar)을 제작하였으며, 봉황천(금강 제1지류)에 위치한 금산군(황풍교)지점에서 DSVM을 운용하여 홍수량을 측정한 결과 ±3.5%의 오차가 발생하였다. 또한 측정된 표면유속으로부터 평균유속을 산정할 때 정확도 향상을 위해 ADCP를 이용하여 동시 측정하고, 평균유속을 비교하여 평균유속환산계수(0.92)를 산정하였다. 본 연구에서는 드론과 전자파표면유속계를 결합해 측정한 유량과 ADCP 및 봉부자를 이용해 측정한 유량을 비교하고, DSVM의 적용 및 활용 가능성을 확인하였다.