• 제목/요약/키워드: 공간 복잡도

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De novo assembly of a large volume of genome using NGS data (NGS 데이터를 이용한 대용량 게놈의 디노버 어셈블리)

  • Won, Jung-Im;Hong, Sang-Kyoon;Kong, Jin-Hwa;Huh, Sun;Yoon, Jee-Hee
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2012.06c
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    • pp.25-27
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    • 2012
  • 디노버 어셈블리는 레퍼런스 시퀀스 없이 리드의 염기 서열 정보를 이용하여 원래의 전체 시퀀스(original sequence)로 추정되는 시퀀스로 리드들을 재구성하는 방식이다. 최근의 NGS(Next Generation Sequencing) 기술은 대용량 리드를 훨씬 쉽게 저비용으로 생성할 수 있다는 장점이 있어, 이를 이용한 많은 연구가 이루어지고 있다. 그러나 NGS 리드 데이터를 이용한 디노버 어셈블리에 관한 연구는 국내외적으로 매우 미흡한 실정이다. 그 이유는 NGS 리드 데이터를 이용하여 디노버 어셈블리를 수행하는 경우 대용량 데이터, 복잡한 데이터 구조 및 처리 과정 등으로 인하여 매우 많은 시간과 공간이 소요될 뿐만 아니라 아직까지 다양한 분석 툴과 노하우 등이 충분히 개발되어 있지 않기 때문이다. 본 연구에서는 NGS 리드 데이터를 이용한 어셈블리의 실효성과 정확성을 검증한다. 또한 디노버 어셈블리의 처리 시간 및 공간 오버헤드를 해결하기 위하여 유사 종과의 리드 정렬을 활용하는 방안을 제안한다.

Study on Interpolation Methods for Discontinuous Grids in Preprocessing and Postprocessing of Numerical Modeling (수치모의의 전처리와 후처리를 위한 불연속 격자에서의 보간법에 대한 고찰)

  • Kim, Tae Beom;Kim, Il-Hwan;Lee, Jae-Beom;Yang, Jeong-Seok
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.289-289
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    • 2017
  • 자연 현상을 연구 대상으로 하는 공학적인 접근법이나 과학적인 접근법에 있어서 컴퓨터를 활용한 수치모의는 이제 거의 모든 분야에서 활용되고 있으며, 복잡한 자연 현상을 해석하고 예측하기 위한 필수적인 하나의 도구로 자리매김하고 있다. 하지만, 컴퓨팅 기술의 눈부신 발전에도 불구하고, 과거에 개발되어 현재까지도 활용되고 있는 기술의 보완점은 항상 제기되고 있으며, 또한 필요성에 의한 새로운 기술들이 끊임없이 새롭게 개발되고 있다. 하천 또는 지하수 모의를 위해서 모형을 구축할 때 가장 기본적이며, 가장 중요한 준비 과정은 모의 영역에 대한 격자 형성이다. 연속성을 지닌 모의 대상을 수치적으로 접근하기 위해서는 연속성을 가정한 불연속적인 격자를 생성하는 과정이 반드시 필요하며, 연속성을 지닌 자료로부터 이산적인 자료를 얻어 내삽과정을 통해 격자점에 할당하게 된다. 모의준비 과정뿐만 아니라 모의 결과의 활용과정에서도 내삽이 필요할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 trend-surfaces법, 역거리 가중치법, spline법 등 기존에 알려진 공간자료 보간법들을 지형 자료 또는 지하수위 자료 등의 2차원 공간 자료에 적용하여 비교, 분석하며, 보다 효과적인 내삽기술에 대해서 알아보고자 한다.

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Development of linkage system between grid-based hydraulic model and ecological connectivity assessment model (격자기반 수리해석 모형과 생태적 연결성평가 모형의 연동시스템 개발)

  • Kim, Chang Wan;Chegal, Sun Dong;Cho, Gil Je
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.73-75
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    • 2018
  • 최근의 하천복원 사업은 제외지 중심의 하천복원에서 벗어나 제내지의 격리 차단된 구하도까지 복원하고자 하는 노력이 시도되고 있다. 그러나 하천복원에 따른 수리적 및 생태적 연결성 향상이 적절히 수행되는지에 대한 정량적 평가 수단이 부족한 상태다. 본 연구에서는 구하도 복원에 따른 생태적 연결성 평가수단으로서 복원전 후 수리해석 결과를 이용하여 대상어종의 서식처적합도지수(HSI)와 식생의 공간분포를 분석 또는 예측할 수 있는 모형을 개발하였다. 공간분포된 수리특성을 위해서는 2 3차원의 모형이 필요하지만 복잡한 계산과정, 고도의 기술 및 많은 시간과 비용이 필요하다는 점에서 접근이 용이하지 않다. 이에 1차원 홍수추적모형의 결과를 이용하여 1차원 수리특성을 2차원으로 확장시키는 수치모형도 함께 개발하였다. 다만 개발된 각 모형의 단계별 실행 결과는 개별적인 요소의 평가로서 그 의미가 작으므로 하천복원의 종합적 평가를 위한 수리-물리서식처-식생의 통합적 모의가 필요하다 개발된 모형의 사용성 증대 및 생태적 연결성 평가 통합모형으로의 발전을 위해 개발된 모형을 하나의 연동시스템으로 구축하고자 하며, 연동 시스템을 이용하여 수리적 및 생태적 연결성을 신속하고 간단하게 해석할 수 있다.

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Development of Web-based User Script Linking System for Three-dimensional Robot Simulation (3차원 로봇 시뮬레이션 환경을 위한 웹 기반의 사용자 스크립트 연동 시스템 개발)

  • Yang, Jeong-Yean
    • The Journal of the Korea Contents Association
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    • v.19 no.2
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    • pp.469-476
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    • 2019
  • Robotic motion is designed by the rotation and the translation of multiple joint coordinates in a three-dimensional space. Joint coordinates are generally modeled by homogeneous transform matrix. However, the complexity of three dimensional motions prefers the visualization methods based on simulation environments in which models and generated motions work properly. Many simulation environments have the limitations of usability and functional extension from platform dependency and interpretation of predefined commands. This paper proposes the web-based three dimensional simulation environment toward high user accessibility. Also, it covers the small size web server that is linked with Python script. The non linearities of robot control apply to verify the computing efficiency, the process management, and the extendability of user scripts.

Reinforcement learning model for water distribution system design (상수도관망 설계에의 강화학습 적용방안 연구)

  • Jaehyun Kim;Donghwi Jung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.229-229
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    • 2023
  • 강화학습은 에이전트(agent)가 주어진 환경(environment)과의 상호작용을 통해서 상태(state)를 변화시켜가며 최대의 보상(reward)을 얻을 수 있도록 최적의 행동(action)을 학습하는 기계학습법을 의미한다. 최근 알파고와 같은 게임뿐만 아니라 자율주행 자동차, 로봇 제어 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있다. 상수도관망 분야의 경우에도 펌프 운영, 밸브 운영, 센서 최적 위치 선정 등 여러 문제에 적용되었으나, 설계에 강화학습을 적용한 연구는 없었다. 설계의 경우, 관망의 크기가 커짐에 따라 알고리즘의 탐색 공간의 크기가 증가하여 기존의 최적화 알고리즘을 이용하는 것에는 한계가 존재한다. 따라서 본 연구는 강화학습을 이용하여 상수도관망의 구성요소와 환경요인 간의 복잡한 상호작용을 고려하는 설계 방법론을 제안한다. 모델의 에이전트를 딥 강화학습(Deep Reinforcement Learning)으로 구성하여, 상태 및 행동 공간이 커 발생하는 고차원성 문제를 해결하였다. 또한, 해당 모델의 상태 및 보상으로 절점에서의 압력 및 수요량과 설계비용을 고려하여 적절한 수량과 수압의 용수 공급이 가능한 경제적인 관망을 설계하도록 하였다. 모델의 행동은 실제로 공학자가 설계하듯이 절점마다 하나씩 차례대로 다른 절점과의 연결 여부를 결정하는 것으로, 이를 통해 관망의 레이아웃(layout)과 관경을 결정한다. 본 연구에서 제안한 방법론을 규모가 큰 그리드 네트워크에 적용하여 모델을 검증하였으며, 고려해야 할 변수의 개수가 많음에도 불구하고 목적에 부합하는 관망을 설계할 수 있었다. 모델 학습과정 동안 에피소드의 평균 길이와 보상의 크기 등의 변화를 비교하여, 제안한 모델의 학습 능력을 평가 및 보완하였다. 향후 강화학습 모델을 통해 신뢰성(reliability) 또는 탄력성(resilience)과 같은 시스템의 성능까지 고려한 설계가 가능할 것으로 기대한다.

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Key block analysis method for observational design and construction method in tunnels (터널의 정보화 설계시공을 위한 키블럭 해석기법)

  • Hwang, Jae-Yun
    • Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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    • v.12 no.3
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    • pp.275-283
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    • 2010
  • Recently, the observational design and construction method in tunnels has been becoming important. Rock masses include various discontinuities such as joints, faults, fractures, bedding planes, and, cracks. The behavior of tunnels in hard rocks, therefore, is generally controlled by various discontinuities. In this study, a new key block analysis method for observational design and construction method in tunnels is proposed, and then applied to the actual tunnel with a super-large cross-section. The proposed analysis method considers finite persistence of discontinuities. The new analysis method can handle concave and convex shaped blocks. To demonstrate the applicability of this key block analysis method for observational design and construction method in tunnels, the analysis results are examined and compared with those of the conventional method.

Evaluation of Precipitation Variability using Grid-based Rainfall Data Based on Satellite Image (위성영상 기반 격자형 강우자료를 활용한 강수량 변동성 평가)

  • Park, Gwang-Su;Nam, Won-Ho;Mun, Young-Sik;Yang, Mi-Hye;Lee, Hee-Jin
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.330-330
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    • 2022
  • 우리나라에서 발생하는 기상 재해 현상은 주로 태풍, 집중호우, 장마 등 인명 및 경제적인 피해가 크며, 단기간에 국지적으로 나타난다. 현재 재해 감시 및 예보는 주로 종관기상관측체계를 이용하고 있다. 하지만, 우리나라의 복잡한 지형, 인구 밀집 지형, 관측 시기가 일정하지 않은 지형과 같은 조건에서 미계측 자료 및 지역이 다수 존재 때문에 강수의 공간 분포와 강도에 대한 정밀한 정보를 제공하지 못하는 실정이다. 최근 광범위한 관측영역과 공간 분해능의 개선, 자료추출 알고리즘의 개발로 전세계적으로 위성영상 기반 기상관측 자료의 활용성이 증대되고 있다. 본 연구에서는 한반도 지역의 지상 관측데이터와 전지구 격자형 위성 강우자료를 비교하여 한반도의 적용성을 분석하고자 한다. 다양한 위성영상 기반 기상자료인 Climate Hazards Groups InfraRed Precipitation with Station (CHIRPS), Precipitation Estimation From Remotely Sensed Information Using Artificial Neural Networks-Climate Data Record (PERSIANN-CDR), Global Precipitation Climatology Centre (GPCC), Precipitation Estimation From Remotely Sensed Information Using Artificial Neural Networks-Cloud Classification System (PERSIANN-CCS) 4개의 강우위성영상을 수집하여, 1991년부터 2020년까지 30년 데이터를 활용하였다. 강수량 변동성 비교를 위하여 기상청의 종관기상관측장비 (Automated Synoptic Observation System, ASOS), 자동기상관측시설 (Automatic Weather System, AWS) 데이터와 상관 분석을 수행하고, 강우위성영상의 국내 적합성을 판단하고자 한다.

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A Study on the Improvement of Evacuation Behavior of Local Cultural Performance Center according to the theory of complex system) - Centering on medium-sized venues - (Complexsystem 이론에 따른 지역문화 공연장 피난행태 개선에 관한 연구 -중규모 공연장을 중심으로-)

  • Seung Yong Lee
    • Smart Media Journal
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    • v.12 no.9
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    • pp.124-133
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    • 2023
  • Currently, Korea shares culture, economy, and society together as a member of the international community along with rapid economic growth. In particular, in the 2000s, the construction of local cultural performance halls has been promoted through efforts and methods for the development of local culture. As a result, many local governments built medium-sized or larger performance halls, and achieved both quantitative and qualitative effects by satisfying citizens and attracting visitors. However, this study aims to analyze the safety of the space used by many visitors at the same time and whether an effective evacuation plan is applied to frequent disasters and disaster situations in recent years.

Analysis of Time Reversal Transmission Performance for Underwater Communications (시역전 수중 디지털 통신 성능 분석)

  • Kim, Hyeon-Su;Kwon, Yang-Soo;Lee, Il-Shin;Chung, Jae-Hak;Kim, Seong-Il
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.28 no.3
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    • pp.213-221
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    • 2009
  • The time reversal mirror (TRM) method for underwater communications has been developed to improve transmission performance with low complexity. However, digital communication parameters for TRM have not been researched deeply. This paper demonstrates that the TRM scheme obtains spatial diversity gain similar to multiple antennas, and proposes design methodologies of symbol interval, frame duration and transmission protocol for time reversal mirror transmission. Simulation results show that spatial diversity gain is achieved and the effect of ISI decreases as the number of transducer increases.

Open GIS Component Software Ensuring an Interoperability of Spatial Information (공간정보 상호운용성 지원을 위한 컴포넌트 기반의 개방형 GIS 소프트웨어)

  • Choe, Hye-Ok;Kim, Gwang-Su;Lee, Jong-Hun
    • The KIPS Transactions:PartD
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    • v.8D no.6
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    • pp.657-664
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    • 2001
  • The Information Technology has progressed to the open architecture, component, and multimedia services under Internet, ensuring interoperability, reusability, and realtime. The GIS is a system processing geo-spatial information such as natural resources, buildings, roads, and many kinds of facilities in the earth. The spatial information featured by complexity and diversity requires interoperability and reusability of pre-built databases under open architecture. This paper is for the development of component based open GIS Software. The goal of the open GIS component software is a middleware of GIS combining technology of open architecture and component ensuring interoperability of spatial information and reusability of elementary pieces of GIS software. The open GIS component conforms to the distributed open architecture for spatial information proposed by OGC (Open GIS Consortium). The system consists of data provider components, kernel (MapBase) components, clearinghouse components and five kinds of GIS application of local governments. The data provider component places a unique OLE DB interface to connect and access diverse data sources independent of their formats and locations. The MapBase component supports core and common technology of GIS feasible for various applications. The clearinghouse component provides functionality about discovery and access of spatial information under Internet. The system is implemented using ATL/COM and Visual C++ under MicroSoft's Windows environment and consisted of more than 20 components. As we made case study for KSDI (Korea Spatial Data Infrastructure) sharing spatial information between local governments, the advantage of component based open GIS software was proved. Now, we are undertaking another case study for sharing seven kinds of underground facilities using the open GIS component software.

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