• 제목/요약/키워드: 미분근사

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파라메트릭 활성함수를 이용한 심층신경망의 성능향상 방법 (Performance Improvement Method of Deep Neural Network Using Parametric Activation Functions)

  • 공나영;고선우
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.616-625
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    • 2021
  • 심층신경망은 임의의 함수를 근사화하는 방법으로 선형모델로 근사화한 후에 비선형 활성함수를 이용하여 추가적 근사화를 반복하는 근사화 방법이다. 이 과정에서 근사화의 성능 평가 방법은 손실함수를 이용한다. 기존 심층학습방법에서는 선형근사화 과정에서 손실함수를 고려한 근사화를 실행하고 있지만 활성함수를 사용하는 비선형 근사화 단계에서는 손실함수의 감소와 관계가 없는 비선형변환을 사용하고 있다. 본 연구에서는 기존의 활성함수에 활성함수의 크기를 변화시킬 수 있는 크기 파라메터와 활성함수의 위치를 변화시킬 수 있는 위치 파라미터를 도입한 파라메트릭 활성함수를 제안한다. 파라메트릭 활성함수를 도입함으로써 활성함수를 이용한 비선형 근사화의 성능을 개선시킬 수 있다. 각 은닉층에서 크기와 위치 파라미터들은 역전파 과정에서 파라미터들에 대한 손실함수의 1차 미분계수를 이용한 학습과정을 통해 손실함수 값을 최소화시키는 파라미터를 결정함으로써 심층신경망의 성능을 향상시킬 수 있다. MNIST 분류 문제와 XOR 문제를 통하여 파라메트릭 활성함수가 기존의 활성함수에 비해 우월한 성능을 가짐을 확인하였다.

쌀가루의 특성에 따른 스폰지 케이크의 제빵성 (Effect of Different Kinds of Rice Flours on Characters of Sponge Cake)

  • 김명애
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.371-378
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    • 1992
  • 미분의 품종별(한강 찰벼, 추청 일반벼, 태백 통일벼), 제분 방법별(건식제분, 습식제분), 입도별(whole, 60mesh 이상, 100mesh 이상)등 미분의 특성이 스폰지 케이크의 제빵성에 미치는 영향을 조사하였다. $150^{\circ}C$에서 34분간 굽는 동안 반죽의 높이는 14~18분경 최대에 달했으며 그후 점차 감소하였다. 구운지 1일후 케이크의 높이는 반죽의 최대높이의 6~50%로 감소하였다. 굽는 과정중 반죽 내부의 온도는 서서히 증가하여 8~10분경 그 증가율이 가장 컸으며, 이때의 온도는 $60^{\circ}C$전후이었다. 100g의 반죽으로 만든 케이크의 체적은 제분 방법이나 미분의 입도에 따른 차이가 없이 밀가루로 만든 케이크 체적 100에 대하여 89~95로서 미분 100% 케이크 제조가 가능하였다. 한강의 체적은 80으로서 구운후 수축이 심하였다. 케이크의 경도는 미분의 종류, 미분의 입도에 무관하게 습식제분의 케이크가 건식제분의 것보다 낮았다. 태백의 건식제분 100mesh로 제조된 케이크의 경도와 응집성은 밀가루 스폰지 케이크에 근사하였다. 케이크의 관능검사 결과 texture나 맛면에서 전반적으로 건식제분보다는 습식제분의 케이크가 월등히 우수하였다. 특히, amylopectin 함량이 낮은 태백의 습식제분으로 제조된 케이크는 미분의 입도와는 관계없이 밀가루로 만든 것보다 관능평가 결과가 우수하였다.

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경계요소법에 의한 선형 압밀문제의 해석 (Analysis of Linear Consolidation Problems by the Boundary Element Method)

  • 서일교
    • 전산구조공학
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    • 제8권4호
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    • pp.129-136
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    • 1995
  • 본 연구에서는 Biot의 선형압밀이론에 근거한 2차원 압밀문제의 근사해를 구하기 위한 경계요소법을 제시한다. 먼저 선형 압밀문제의 기초미분방정식의 시간의존성을 제거하기 위하여 시간에 대한 Laplace변환을 적용시키고, 변환공간에서의 미분방정식을 대상으로 정식화를 한다. 변환공간에서의 변위와 간극수압에 대한 경계적분방정식계를 유도하고, 변환공간에서의 연성문제에 대한 기본해를 구체적으로 보인다. 변환공간에서의 해를 실공간의 해로 변환하기 위하여 Hosono의 수직 Laplace역변환법을 적용하였으며, 해석예로서 2차원 반무한 지반의 국소재하에 의한 압밀문제를 해석예로 선택하였고, 암밀해와 비교하여 제안해법의 적용성 및 타당성을 보였다.

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최적구조물 설계를 위한 RQP 알고리즘의 매개변수 성능평가 (An Investigation on Parameters of a RQP Algorithm for Optimum Structural Design)

  • 임오강;이병우;변준석
    • 전산구조공학
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    • 제3권1호
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    • pp.83-95
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    • 1990
  • 주로 경험에 의존하여 최선의 상태를 구하는 설계방식에 반하여 수학적인 해석방법을 사용하여 체계적으로 최상의 결과를 얻고자하는 것이 최적설계이다. 이때 상태의 해석방법 뿐아니라 비선형의 설계함수의 최적화에 관한 기법 연구가 요구된다. 해석적인 비선형 최적화의 기법중 공학설계에 사용할 수 있는 수렴속도가 빠르며, 사용하기에 편리하다고 알려진 반복 이차 계획법(Recursive Quadratic Programming Method)의 매개변수들의 역할을 살피고 이들의 변화에 따른 수치성능을 비교 분석하여 계산효율이 개선된 수치적 알고리즘을 제시하였다. 설계함수들의 일차 미분정보를 이용한 근사 이차 미분정보에 의하여 최적해의 접근속도가 빠른 RQP 알고리즘의 평가를 위하여 구조물의 무게를 최소화하면서 유한요소의 응력, 변위, 최소고유진동수등의 제한조건을 만족하는 주어진 형상의 최적단면을 가지는 구조물도 설계하였다.

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선형 이상체에 의한 중력 및 중력 변화율 텐서 반응식 (Closed-form Expressions of Vector Gravity and Gravity Gradient Tensor due to a Line Segment)

  • 임형래
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제25권1호
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    • pp.44-49
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    • 2022
  • 이 논문에서는 선형 이상체에 대한 벡터 중력과 중력 변화율 텐서 반응식을 유도하였다. 축대칭성을 가지는 이상체를 멀리서 관측하면 선형 이상체로 근사가 가능하므로 선형 이상체에 대한 중력 및 중력 변화율 해석해가 필요하다. 선형 이상체에 대한 중력 퍼텐셜을 1차원 적분식으로 정의하고 이를 직교 좌표계에서 미분하여 벡터 중력을 유도한다. 중력 변화율 텐서 반응식은 벡터 중력을 직교 좌표계에서 한번 더 미분하여 유도한다.

스테레오 음향 반향 제거를 위한 근사화된 고속 Affine Projection 알고리즘 (Approximated Fast Affine Projection Algorithm for Stereo Acoustic Echo Cancellation)

  • 정양원;이지하;박선준;박영철;윤대희
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 1999년도 학술발표대회 논문집 제18권 1호
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    • pp.129-132
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    • 1999
  • 스테레오 음향 반향 제거기는 입력 신호로 사용되는 두 채널간의 강한 상관관계로 인하여 수렴특성이 악화되는 문제점을 갖는다. 따라서 수렴속도를 향상시키기 위해 RLS또는 Affine Projection(AP) 알고리즘 같은 Least Square (LS)계 열의적응 알고리즘을 사용하는 것이 필요하다. 그러나, 이러한 알고리즘은 LMS 알고리즘과 같은 통계적 미분계열 알고리 즘에 비하여 과도한 계산량을 요구하므로 고속 알고리즘에 대한 연구가 진행되어왔다. 본 논문에서는 스테레오 환경에서 Gram-Schmidt(GS) 직교화를 이용하여 LMS 알고리즘 수준의 계산량을 갖는 근사화된 AP 알고리즘을 제안하였다. 제안한 알고리즘은 AP 알고리즘의 후행오차 성질을 이용하여 GS 직교화 구조로 구성되며, 계산량 감소를 위해 샘플단위의 재귀적 GS 직교화를 사용하였다. 또한 GS직교화를 스테레오 채널에 적용함으로써 적은 계산량으로 AS 알고리즘과 대등한 수렴 성능을 갖는다.

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샘플링 기반 민감도를 이용한 국부 유도 가열용 코일의 최적 설계 (Optimal Design of Local Induction Heating Coils Based on the Sampling-Based Sensitivity)

  • 최낙선;김동욱;김동훈
    • 한국자기학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.110-116
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    • 2013
  • 본 논문에서는 전자기 결합 문제에 대한 효율적인 최적 설계를 위하여 샘플링 기반 민감도법을 제시하였다. 전자기 해석과 열/구조 해석 사이의 결합 특성에 무관하게 최적해를 도출하기 위하여 블랙박스 개념에 기초한 설계기법이 적용되었다. 현 설계점을 중심으로 초입방체 국부 영역에서 크리깅 근사모델을 생성하고 근사모델의 기저함수의 미분을 통하여 설계민감도 값을 도출하였다. 제안된 설계기법은 샘플링 기반 설계기법과 민감도 기반 설계기법의 장점만을 취한 혼합형 설계기법으로 열/구조 특성과 강성 결합된 전자기 문제의 최적 설계에도 적용이 가능하다. 제안된 방법은 비선형성이 강한 수학 예제 및 과도상태 해석이 요구되는 국부 유도가열용 코일 설계에 적용하여 그 정확성과 타당성을 검증하였다.

암석공구 마모시험을 위한 아르키메데스 나선의 등속도 운동 근사해 조사 (Approximate Solution for Constant Velocity of Archimedean Spiral for Abrasion Testing of Rock Cutting Tools)

  • 강훈;김대지;송창헌;오주영;조정우
    • 터널과지하공간
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    • 제30권3호
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    • pp.181-192
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    • 2020
  • Pin-on-disk 시험방법은 ASTM에서 제안한 마모시험방법 중 하나이다. 이 시험법에서는 Pin-on-disk 시험에서 나타나는 핀의 나선운동을 간략히 설명하고 있다. 이 방법을 암석공구의 마모성능을 평가하는데 적용하기 위해서는 핀의 등속도 운동을 수학적으로 구현하여야 한다. 먼저 합산속도에 관여하는 2가지 속도성분(핀의 선형이동속도, 디스크의 회전운동)을 정의하였다. 각각의 성분에 대해 아르키메데스 나선방정식의 등속도 조건을 만족하는 미분방정식을 전개하여 수학 해를 도출하여, 풀이의 난해함을 설명하였다. 이를 해결하기 위한 기존 문헌의 근사해를 조사하고, 정확도와 한계점을 분석하였다.

필기 한글 패턴을 위한 두 단계 모양 분해 알고리즘 (Two-pass Shape Decomposition Algorithm for Handwritten Hangul Patterns)

  • 박정선;오일석
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 1999년도 가을 학술발표논문집 Vol.26 No.2 (2)
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    • pp.464-466
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    • 1999
  • 필기 한글 문자 인식을 위해서는 패턴을 구성하는 획 성분을 분석하는 작업이 필수적이다. 기존 인식 방법들은 세선화와 직선 근사에 기반한 방법을 사용하였다. 하지만 세선화는 필기 패턴을 크게 왜곡하는 단점을 안고 있기 때문에 새로운 방법론의 필요성이 대두되고 있다. 본 논문에서는 필기 한글 패턴의 영역-기반 모양 분해 알고리즘을 제안한다. 외곽선 분석을 이용한 기존의 한 단계 알고리즘의 한계를 지적하고, 이 한계를 극복할 수 있는 두 단계 알고리즘을 기술한다. 첫 번째 단계에서는 우세점을 찾아 B접점과 T접점을 탐지한다. 두 번째 단계에서는 볼록 헐(convex hull) 연산을 적용하여 미분할된 부분에 대해 두 번째 분할 작업을 수행한다. PE92 데이터베이스에 대해 실험 한 결과는 세선화 방법보다 우수함을 보인다.

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광역에 적용가능한 포물선형 파랑모형 (A Parabolic Wave Model Applicable to Large Area)

  • 이정렬
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.246-255
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    • 1996
  • 2차 미분항을 보정하는 포물선형 완경사 방정식을 유도하여 광역에 적용할 수 있는 새로운 접근 방법을 제시한다. 즉, 어느 주기의 파에 대해서도 충분히 큰 파의 주기로 대체되도록 하여 격자의 제약으로 인한 어려움이 제거되었다. 큰 주기의 파로 변형시키되 파속이 유지되도록 파장을 늘리고 또한 파의 군속도도 유지시켜 큰 격자에 대해서도 파의 천수 및 굴절 현상이 제대로 반영되도록 하였고 파의 회절현상은 실제 입력조건에 의한 결과와 근사한 결과를 낳도록 시도되었다. 개발된 본 수치 모형은 파랑에너지의 집중(focus)을 유발하는 Ito and Tanimoto(1972)의 천퇴구조에 적용되어 만족할 만한 결과를 얻었다.

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