• Title/Summary/Keyword: 반복계산

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A study on the accuracy of a numerical iteration for Markov processes by using reliability models (신뢰도 모형을 이용한 마코프 과정의 수치적 반복법의 정확성에 대한 연구)

  • Hyeonah Park;Seongryong Na
    • The Korean Journal of Applied Statistics
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    • v.37 no.4
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    • pp.445-453
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    • 2024
  • For Markov processes whose stationary probabilities are difficult to obtain in the analytical form, approximate solutions can be considered using numerical methods such as a matrix operation method or an iterative calculation method. In this paper we perform the study to verify the accuracy of a numerical iteration formula which calculate the stationary probabilities of Markov chains or processes. Especially, the convergence and accuracy of the numerical method are investigated by using Markov models for system availability. We compare the values of the system availability based on the numerical calculation and those based on the complicated but analytical solutions. We also calculate the iteration numbers necessary for the convergence of the numerical solutions. The accuracy and usefulness of the numerical iterative calculation method can be ascertained through this study.

Simple Stopping Criterion Algorithm using Variance Values of Noise in Turbo Code (터보부호에서 잡음 분산값을 사용한 간단한 반복중단 알고리즘)

  • Jeong Dae-Ho;Kim Hwan-Yong
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
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    • v.43 no.3 s.345
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    • pp.103-110
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    • 2006
  • Turbo code, a kind of error correction coding technique, has been used in the field of digital mobile communication system. As the number of iterations increases, it can achieves remarkable BER performance over AWGN channel environment. However, if the number of iterations Is increases in the several channel environments, any further iteration results in very little improvement, and requires much delay and computation in proportion to the number of iterations. To solve this problems, it is necessary to device an efficient criterion to stop the iteration process and prevent unnecessary delay and computation. In this paper, it proposes an efficient and simple criterion for stopping the iteration process in turbo decoding. By using variance values of noise derived from mean values of LLR in turbo decoder, the proposed algorithm can largely reduce the computation and average number of iterations without BER performance degradation. As a result of simulations, the computation of the proposed algorithm is reduced by about $66{\sim}80%$ compared to conventional algorithm. The average number of iterations is reduced by about $13.99%{\sim}15.74%$ compared to CE algorithm and about $17.88%{\sim}18.59%$ compared to SCR algorithm.

Implementing a Fast Projector-Backprojector for EM-Based Tomogrphic Reconstruction

  • 이수진
    • Journal of Biomedical Engineering Research
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    • v.20 no.6
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    • pp.523-529
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    • 1999
  • 방출컴퓨터단층영상술을 위한 영상재구성법에 있어서 기대값 최대화(EM)를 사용한 maximum likeihood 방법이 기존의 filtered backprojection 방법에 비해 현저한 장점을 지니고 있다는 점에서 지속적으로 그 가치가 인정되어 왔다. 그러나, 이러한 방법은 projection 및 backprojection 의 반복계산을 요하므로 영상재구성을 위한 총 계산시간이 projector 및 backprojector 의 성능에 크게 좌우된다. 본 논문에서는 EM에 근거한 영상재구성 알고리즘의 계산량을 감소시키는 방법에 관하여 논한다. 특히, projection 및 backprojection 계산을 위한 행렬의 원소중 중요한 양들을 구하는 방법과 이들을 미리 계산하여 적절한 양의 메모리에 저장하는 방법에 관하여 고찰한다. 실험에서 제안된 방법을 사용할 경우 EM 알고리즘의 계산시간을 92%까지 현저히 감소시킬 수있음을 보였다.

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An Improved Newton-Raphson's Reciprocal and Inverse Square Root Algorithm (개선된 뉴톤-랍손 역수 및 역제곱근 알고리즘)

  • Cho, Gyeong-Yeon
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.11 no.1
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    • pp.46-55
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    • 2007
  • The Newton-Raphson's algorithm for finding a floating point reciprocal and inverse square root calculates the result by performing a fixed number of multiplications. In this paper, an improved Newton-Raphson's algorithm is proposed, that performs multiplications a variable number. Since the number of multiplications performed by the proposed algorithm is dependent on the input values, the average number of multiplications per an operation is derived from many reciprocal and inverse square tables with varying sizes. The superiority of this algorithm is proved by comparing this average number with the fixed number of multiplications of the conventional algorithm. Since the proposed algorithm only performs the multiplications until the error gets smaller than a given value, it can be used to improve the performance of a reciprocal and inverse square root unit. Also, it can be used to construct optimized approximate tables. The results of this paper can be applied to many areas that utilize floating point numbers, such as digital signal processing, computer graphics, multimedia, scientific computing, etc.

Variable Iteration Decoding Control Method of Iteration Codes using CRC-code (CRC부호를 이용한 반복복호부호의 반복복호 제어기법)

  • Baek, Seung-Jae;Park, Jin-Soo
    • The KIPS Transactions:PartC
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    • v.11C no.3
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    • pp.353-360
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    • 2004
  • In this Paper, We propose an efficient iteration decoding control method with variable iteration decoding of iteration codes decoding using Cyclic Redundancy Check. As the number of iterations increases, the bit error rate and frame error rate of the decoder decrease and the incremental improvement gradually diminishes. However, when the iteration decoding number is increased, it require much delay and amount of processing time for decoding. Also, It can be observed the error nor that the performance cannot be improved even though increasing of the number of iterations and SNR. So, Suitable number of iterations for stopping criterion is required. we propose variable iteration control method to adapt variation of channel using Frame Error-Check indicator. Therefore, the amount of computation and the number of iterations required for iteration decoding with CRC method can be reduced without sacrificing performance.

An Efficient Iterative Inverse Kinematic Analysis for General Robot Manipulators Using Near Position (근접 위치를 이용한 일반적인 로봇 매니퓰레이터의 효율적인 반복적 역기구학 해석 문제)

  • 강성철;조소형;김문상;조선휘
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.15 no.5
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    • pp.1640-1648
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    • 1991
  • 본 연구에서는 이러한 편사 함수 최소화의 방법을 적용함에 있어 보다 안정된 수렴성과 계산 시간을 단축시키기 위하여 근접 위치 방법(near position method)을 개 발하여 적용하였다. 근접 위치 방법이란 이론적 해석법으로 풀기가 불가능한 기구학 을 갖는 6관절 로봇을 반복적 해석법을 사용한다는 것을 전제로 하여, 초기 위치를 목 표 위치에 가능한 근접하게 잡아서 반복 계산을 수행하는 방법으로써 로봇의 기구학적 자세에 따른 수렴의 불안정성을 방지하고, 계산 시간을 단축하는데 그 목적이 있다.

An iterative algorithm for Ontology mapping (반복적 알고리즘을 이용한 온톨로지 매핑)

  • Ahn, Jinhyun;Choi, Key-Sun
    • Annual Conference on Human and Language Technology
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    • 2009.10a
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    • pp.14-18
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    • 2009
  • 온톨로지 매핑은 서로 다른 온톨로지에 있는 클래스가 유사한 개념을 표현한 것인지 판단하는 문제이다. 클래스 유사도를 계산 하는 방법에는 클래스의 이름 어휘 유사도, 의미 유사도, 클래스 관계/속성 유사도 그리고 클래스 상하위 관계 유사도 등이 제안되었다. 본 논문에서는 이러한 클래스 유사도를 계산하기 위한 반복적 유사도 계산 알고리즘을 제안한다. 매 반복 단계마다 모든 클래스 쌍의 유사도를 전부 갱신 하는 방법과 유사도가 최대인 쌍만 선택적으로 갱신 하는 방법을 비교 실험하였다. 실험 결과 유사도가 최대인 쌍만 업데이트하는 방법의 성능이 좋았고 소요시간도 적었다.

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A Study on the Pressure Distributions of Horn Rudder Operating in Ship's Wake (선미 후류에서 작동하는 혼타의 압력분포에 관한 연구)

  • Do-Sung Kong;Jae-Moon Han;Jae-Moon Lew
    • Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.39 no.2
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    • pp.1-10
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    • 2002
  • Hull-propeller-rudder interactions are studied by the iterative computational procedures. Hull effects on the propeller are reflected through the effective velocities computed by the vortex ring method which used the measured nominal wake as input data. A potential based panel method has been developed to solve the propeller-rudder interactions using the obtained effective velocities. Steady flow characteristics around the rudder surface can be obtained by computing the induced velocities on the rudder by the propeller and vice versa are computed by the iterative manner until the converged solutions are obtained. Flow characteristics around the propeller and the rudder are measured by Laser Doppler Velocimetry(L.D.V.) in large cavitation tunnel at Samsung Heavy industries. The gap flow model is adopted to solve the characteristics of the horn rudder. Numerical results are compared with the experimental values and the computed velocity fields and pressure distributions with rudder angle on the horn rudder surface show good agreement with measured ones in large cavitation tunnel.

The Transmission Line Modeling Method for Finite Element Analysis of Hysteretic Material (TLM법을 이용한 히스테리시스 자성체의 유한요소 해석)

  • Im, Chang-Hwan;Kim, Hong-Kyu;Jung, Hyun-Kyo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2000.07b
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    • pp.825-827
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    • 2000
  • 자성체를 포함하는 자기 시스템을 해석하는데 있어 비선형과 히스테리시스(Hysteresis)는 매우 중요한 역할을 한다. 특히 재질의 히스테리시스 특성을 유한요소법(FEM)을 이용하여 계산하기 위해서 많은 방법들이 소개되었다. 단순 반복법이나 Fixed Point Technique(FPT), M-iteration 법. 뉴튼 랍슨 (Newton-Raphson) 법 등이 그 예이다. 이 방법들 중에서 뉴튼 랍슨법은 빠른 수렴 특성으로 가장 많이 사용되고 있다. 하지만 뉴튼-랍슨법을 이용하여 히스테리시스 재질을 해석할 때는 매 반복 계산 때마다 계 계수행렬(System Stiffness matrix)이 변화하기 때문에 요소의 수가 매우 많을 경우 역행렬을 계산하기 위한 시간이 많이 소요되는 단점이 있다. 특히 히스테리시스 해석의 경우에는 주로 time-step법을 이용하여 계산하므로 가장 시간이 많이 소요되는 행렬 계산 시간을 단축함으로써 전체 계산 시간을 크게 줄일 수 있다. 최근 비선형 해석에서 TLM(Transmission Line Modeling)법이 도입되어 비선형 해석 시의 계산 시간을 크게 단축할 수 있게 되었다. 본 논문에서는 비선형 해석에 적용된 TLM법을 히스테리시스 해석에 적용하는 방법을 새로 제안한다. TLM법은 뉴튼-랍슨법과 달리 각 반복 계산 때마다 계수행렬식이 변화하지 않고 단지 구동항만 변하기 때문에 행렬의 LU를 한 번 저장해 두면 forward와 backward substitution만 시행하면 된다. 따라서 요소의 수가 증가할 경우 TLM법을 사용하면 뉴튼-랍슨법에 비해 매우 큰 계산 이득을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 TLM법을 히스테리시스에 적용하는 방법을 기술하고 간단한 모델에 이 방법을 적용하여 뉴튼-랍슨법과의 비교를 통해 TLM법의 효용성을 보인다.

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