• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
• /
• v.37 no.5C
• /
• pp.376-383
• /
• 2012

In this paper, we provide a general expression of spatial multiplexing gain (SMG) for two mutually interfering multiple-input multiple-output (MIMO) broadcast channels, referred to as MIMO-IBC, when some of user messages are made available to base stations through a common noiseless backbone line. The MIMO-IBC has two base stations and multiple users, each equipped with multiple antennas, where independent messages are transmitted over fixed channels. From the derived results, we observe the variation of the SMG with respect to the presence of a coordination as well as various antenna distributions, and compare the derived result to the SMG of the case with full cooperation among users.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.46 no.10
• /
• pp.856-867
• /
• 2018

This paper presents the applicability of MIMO joint decoding to dual-contact satellite systems in which two LEO satellites using X-band frequency band are transmitting each image data to two ground station antennas, simultaneously. When two satellites are closely positioned within the looking angle of the two antennas, each satellite interferes with each other by the relative antenna gain corresponding to an offset angle and this might cause the performance degradation without interference mitigation. To mitigate the performance degradation, SM MIMO techniques for joint decoding are applied. Especially, the relative antenna gain of ground station depending on the angle difference between two satellites in ground station antenna plays an important role in modelling the dual-contact satellite systems. The condition number of MIMO channel including the antenna gain calculated from the mathematical gain pattern model was primarily analyzed. Simulation results showed that the SM MIMO techniques using detection schemes such as ZF-SIC, MMSE-SIC, and ML can be applicable to dual-contact satellite systems.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
• /
• v.12 no.3
• /
• pp.563-568
• /
• 2008

We present a method to implement an $M{\times}N$ switching system by use of an $M{\times}1$ multimode planar waveguide and N hologram filters. The $M{\times}1$ multimode planar waveguide provides the pass of optical signals and changes the output speckle patterns by applying an electrical signal. The complex speckle patterns generated from the multimode planar waveguide are recorded into the N hologram filters and used as the code for destination. The feasibility of our method is experimentally demonstrated.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
• /
• v.10 no.4
• /
• pp.343-350
• /
• 2000

In this paper, we propose the Multi-FPNN(Fuzzy Polynomial Neural Networks) model based on FNN and PNN(Polyomial Neural Networks) for optimal system identifacation. Here FNN structure is designed using fuzzy input space divided by each separated input variable, and urilized both in order to get better output performace. Each node of PNN structure based on GMDH(Group Method of Data handing) method uses two types of high-order polynomials such as linearane and quadratic, and the input of that node uses three kinds of multi-variable inputs such as linear and quadratic, and the input of that node and Genetic Algorithms(GAs) to identify both the structure and the prepocessing of parameters of a Multi-FPNN model. Here, HCM clustering method, which is carried out for data preproessing of process system, is utilized to determine the structure method, which is carried out for data preprocessing of process system, is utilized to determance index with a weighting factor is used to according to the divisions of input-output space. A aggregate performance inddex with a wegihting factor is used to achieve a sound balance between approximation and generalization abilities of the model. According to the selection and adjustment of a weighting factor of this aggregate abjective function which it is acailable and effective to design to design and optimal Multi-FPNN model. The study is illustrated with the aid of two representative numerical examples and the aggregate performance index related to the approximation and generalization abilities of the model is evaluated and discussed.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
• /
• v.18 no.2
• /
• pp.33-48
• /
• 2018

In this paper, we characterise the joint interference alignment and power allocation strategies for a K-user multicell multiple-input multiple-output (MIMO) Gaussian interference channel. We consider a MIMO interference channel with a blind interference alignment through staggered antenna switching on the receiver. We explore the power allocation and the feasibility condition for cooperative cell-edge (CE) mobile users (MUs) by assuming that the channel state information is unknown. The new insight behind the transmission strategy of the proposed scheme is premeditated (randomly generated transmission strategy) and partial cooperative CE MUs, where the transmitter is equipped with a conventional antenna, the receiver is equipped with a reconfigurable multimode antenna (staggered antenna switching pattern), and the receiver switches between preset T modes. Our proposed scheme assists and aligns the desired and interference signals to cancel the common interference signals, since the received signal must have a corresponding independent signal subspace. The sum capacity for a K-user multicell MIMO Gaussian interference channel with reconfigurable multimode antennas is completely characterised.

• Communications of Mathematical Education
• /
• v.9
• /
• pp.317-325
• /
• 1999

수식에 의한 컴퓨터 그래픽의 입력과 출력에 관한 프로그램의 개발은 수학의 역동화, 인간화, 보편화에 기여하고 있다. 현실적으로 해결해야할 문제와 수식에 의한 해답이 전부인 현재의 수학을 소프트웨어를 활용하여 그래픽 기능을 첨부하면 움직이는 수학을 가시화 할 수 있다. 컴퓨터 프로그램에 의한 수학의 실현은 수학자들 모두의 염원으로 전세계적으로 활발한 연구가 진행되고 이는 것이다. 수학의 원리와 응용성을 가미한 수학적 그래픽의 발전은 새로운 천년을 장식할 새로운 학문분야로 등장하고 있다. 기초과학의 여러 자료를 분석, 검토하여 그래픽으로 조립하는 작업은 수학적 그래픽의 힘으로 가능하며, 실험과 실습의 양상을 바꾸어 놓고 있다. 건축이나 토목 또는 전기전자 학과의 응용수학은 새로운 소프트웨어의 출현으로 컴퓨터 강의로 전환되고 있으며 수학 그 자체로 전산기능을 강화하는 방향으로 개편되고 있다. 수학 교과 내용의 전산 프로그램화와 컴퓨터 활용 수학 학습은 거부할 수 없는 시대적 요구이다. 이 연구에서는 새로운 천년의 시작은 컴퓨터 프로그램에 의한 완성된 그래픽의 연출이라는 시각에서 수식에 의한 컴퓨터 그래픽의 기본 방향을 제시하고 있다. 2차원 평면이나 3차원 공간에 이와 같은 다변수함수의 역할을 구현함으로써 다양한 그래픽을 영상화할 수 있다. 다중화면의 연출, 다단계화면의 조합, 다단계다중화면의 영상화 등은 수학에 의한 애니메이션의 기초가 된다. 평면도형의 기본동작을 화면에 구체화시키는 Table 기능을 실제로 구현한다. 연습과 실행 그리고 재구성을 반복하여 조형미를 갖춘 수학적 그래픽을 실현한다. 수학의 학습에 적용할 가치가 있는 학습조형물을 개발하고, 프로그램의 단순화에 노력한다. 미분기하학의 여러 공식을 이용하여 숨어 있는 그림을 표출하며 미분방정식의 해가 갖는 그래픽의 묘미를 형상화한다. 수식에 의하여 출력된 그래픽의 여러 효과를 응용수학에 활용할 수 있도록 재조립하는 과정을 걸쳐 완성하는데 이 연구의 참된 의미가 있다.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
• /
• v.27 no.11C
• /
• pp.1139-1151
• /
• 2002

In this paper, we propose the novel module-type optical space switch, employing time division multiplexing (TDM) method and multihop structure, in order to enlarge the capacity of the switching system. And we show that the proposed structure is superior over conventional ones, in terms of power loss, the number of the devices used, and signal to crosstalk (SXR). We also analyze the saturation throughput with the number of module M. As a result, the saturation throughput of the switching system with M modules is M+ 1-√(M$^2$+1), when the number of input port in a module (N) is large. Finally, we confirmed the cell loss rate (CLR) performance with the proposed switch through simulation. For example, when p=0.9, M=8 and N=32, to get the CLR that is less than or equal to 10$\^$-6/, the number of input buffers storage unit is greater than or equal to 6 and output buffers storage unit is greater than or equal to 52.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 1999.07b
• /
• pp.894-896
• /
• 1999

PID 제어는 50년의 역사를 갖기 때문에 현장의 사용자는 이 제어방식에 익숙해져 있으며, 제어장치의 구성이 간단하며 제어기의 최적동조가 가능하므로 많은 분야에서 사용되고 있다[1]. 그러나 PID 제어기에 의해서 얻은 결과에 대하여 만족하기 위해서는 많은 시행착오를 겪어야 한다. 또한 만족하는 결과를 얻었다고 할지라도 외란, 플랜트의 동특성이 바뀌는 경우 시스템을 추종하지 못하기 때문에 파라미터를 재조정하여야 한다. 유전 알고리즘은 자연세계의 진화 현상에 기초한 계산모델로서 John Holland에 의해서 1975년에 개발된 전역적인 최적화 알고리즘이며[1][2], 비선형 고차원, 불연속, 다중모드, 노이즈 함수 등에 대하여 강건함을 보여주고, 복잡한 탐색 공간에서 최적 값을 스스로 발견하는 학습 능력을 갖는다. 이 방법은 재생산, 교배, 돌연변이를 통하여 최적해를 찾은 방법으로 1989년에 D. E. Goldgerg에 의해서 체계적으로 정리된 후 여러 분야에서 응용되고 있다[3][4]. 그러나 유전 알고리즘은 목적함수만을 이용하여 해집단을 탐색하기 때문에 숙련운전자가 원하는 제어 특성 명세인 상승시간, 정착시간, 초과량(oveshoot) 둥을 구체적으로 명시하여 제어에 반영할 수 없다. 또한, 유전 알고리즘은 입력 값이 크게 바뀔 경우 다른 시스템으로 인식하여 새로운 탐색을 수행하는 단점을 가지고 있다. 본 논문은 첫째, 기준모델을 도입하여 플랜트의 성능을 기준모델로 표현하여 플랜트가 요구하는 성능지표를 정량적으로 규정하는 것이 가능하였다. 또한, 이것은 미지 플랜트 동특성을 식별하기 위한 신호로 사용되어, 플랜트의 정보를 얻는데 이용되었다. 즉, 기준모델과 플랜트 출력사이의 추종 오차 정보가 적응기구인 PID 유전제어기의 입력으로 사용되며, 구형파 입력의 경우에도 기준모델과 플랜트의 출력차는 크게 변하지 않는다. 따라서, 유전 알고리즘의 목적함수에 기준 모델을 제안 적용하여 안정적이고, 세밀한 제어를 수행하였다. 둘째, PID의 간단하면서 확실한 제어가 가능하다는 점과 전역적인 최적값을 찾을 수 있는 유전 알고리즘을 적용하여 고속제어를 요하는 직류 서보 모터(DC Servo Motor) 운전 시 실시간 파라미터 동조에 적용하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
• /
• 2001.10b
• /
• pp.55-57
• /
• 2001

강화학습은 한 에이전트가 자신이 놓여진 환경으로부터의 보상을 최대화할 수 있는 최적의 행동 전략을 학습하는 것이다. 따라서 강화학습은 입력(상태)과 출력(행동)의 쌍으로 명확한 훈련 예들이 제공되는 교사 학습과는 다르다. 특히 Q-학습과 같은 비 모델 기반(model-free)의 강화학습은 사전에 환경에 대한 별다른 모델을 설정하거나 학습할 필요가 없으며 다양한 상태와 행동들을 충분히 자주 경험할 수만 있으면 최적의 행동전략에 도달할 수 있어 다양한 응용분야에 적용되고 있다. 하지만 실제 응용분야에서 Q-학습과 같은 강화학습이 겪는 최대의 문제는 큰 상태 공간을 갖는 문제의 경우에는 적절한 시간 내에 각 상태와 행동들에 대한 최적의 Q값에 수렴할 수 없어 효과를 거두기 어렵다는 점이다. 이런 문제점을 고려하여 본 논문에서는 로봇 축구 시뮬레이션 환경에서 각 선수 에이전트의 동적 위치 결정을 위해 효과적인 새로운 Q-학습 방법을 제안한다. 이 방법은 원래 문제의 상태공간을 몇 개의 작은 모듈들로 나누고 이들의 개별적인 Q-학습 결과를 단순히 결합하는 종래의 모듈화 Q-학습(Modular Q-Learning)을 개선하여, 보상에 끼친 각 모듈의 기여도에 따라 모듈들의 학습결과를 적응적으로 결합하는 방법이다. 이와 같은 적응적 중재에 기초한 모듈화 Q-학습법(Adaptive Mediation based Modular Q-Learning, AMMQL)은 종래의 모듈화 Q-학습법의 장점과 마찬가지로 큰 상태공간의 문제를 해결할 수 있을 뿐 아니라 보다 동적인 환경변화에 유연하게 적응하여 새로운 행동 전략을 학습할 수 있다는 장점을 추가로 가질 수 있다. 이러한 특성을 지닌 AMMQL 학습법은 로봇축구와 같이 끊임없이 실시간적으로 변화가 일어나는 다중 에이전트 환경에서 특히 높은 효과를 볼 수 있다. 본 논문에서는 AMMQL 학습방법의 개념을 소개하고, 로봇축구 에이전트의 동적 위치 결정을 위한 학습에 어떻게 이 학습방법을 적용할 수 있는지 세부 설계를 제시한다.

• The KIPS Transactions:PartB
• /
• v.9B no.2
• /
• pp.139-146
• /
• 2002

The robot soccer simulation game is a dynamic multi-agent environment. In this paper we suggest a new reinforcement learning approach to each agent's dynamic positioning in such dynamic environment. Reinforcement learning is the machine learning in which an agent learns from indirect, delayed reward an optimal policy to choose sequences of actions that produce the greatest cumulative reward. Therefore the reinforcement learning is different from supervised learning in the sense that there is no presentation of input-output pairs as training examples. Furthermore, model-free reinforcement learning algorithms like Q-learning do not require defining or learning any models of the surrounding environment. Nevertheless these algorithms can learn the optimal policy if the agent can visit every state-action pair infinitely. However, the biggest problem of monolithic reinforcement learning is that its straightforward applications do not successfully scale up to more complex environments due to the intractable large space of states. In order to address this problem, we suggest Adaptive Mediation-based Modular Q-Learning (AMMQL) as an improvement of the existing Modular Q-Learning (MQL). While simple modular Q-learning combines the results from each learning module in a fixed way, AMMQL combines them in a more flexible way by assigning different weight to each module according to its contribution to rewards. Therefore in addition to resolving the problem of large state space effectively, AMMQL can show higher adaptability to environmental changes than pure MQL. In this paper we use the AMMQL algorithn as a learning method for dynamic positioning of the robot soccer agent, and implement a robot soccer agent system called Cogitoniks.