• 제목/요약/키워드: 벡터요소

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Three-Dimensional High-Frequency Electromagnetic Modeling Using Vector Finite Elements (벡터 유한 요소를 이용한 고주파 3차원 전자탐사 모델링)

  • Son Jeong-Sul;Song Yoonho;Chung Seung-Hwan;Suh Jung Hee
    • Geophysics and Geophysical Exploration
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    • v.5 no.4
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    • pp.280-290
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    • 2002
  • Three-dimensional (3-D) electromagnetic (EM) modeling algorithm has been developed using finite element method (FEM) to acquire more efficient interpretation techniques of EM data. When FEM based on nodal elements is applied to EM problem, spurious solutions, so called 'vector parasite', are occurred due to the discontinuity of normal electric fields and may lead the completely erroneous results. Among the methods curing the spurious problem, this study adopts vector element of which basis function has the amplitude and direction. To reduce computational cost and required core memory, complex bi-conjugate gradient (CBCG) method is applied to solving complex symmetric matrix of FEM and point Jacobi method is used to accelerate convergence rate. To verify the developed 3-D EM modeling algorithm, its electric and magnetic field for a layered-earth model are compared with those of layered-earth solution. As we expected, the vector based FEM developed in this study does not cause ny vector parasite problem, while conventional nodal based FEM causes lots of errors due to the discontinuity of field variables. For testing the applicability to high frequencies 100 MHz is used as an operating frequency for the layer structure. Modeled fields calculated from developed code are also well matched with the layered-earth ones for a model with dielectric anomaly as well as conductive anomaly. In a vertical electric dipole source case, however, the discontinuity of field variables causes the conventional nodal based FEM to include a lot of errors due to the vector parasite. Even for the case, the vector based FEM gave almost the same results as the layered-earth solution. The magnetic fields induced by a dielectric anomaly at high frequencies show unique behaviors different from those by a conductive anomaly. Since our 3-D EM modeling code can reflect the effect from a dielectric anomaly as well as a conductive anomaly, it may be a groundwork not only to apply high frequency EM method to the field survey but also to analyze the fold data obtained by high frequency EM method.

Visual Object Tracking Using Multiple Random Walkers (다중 랜덤 워커를 이용한 객체 추적 기법)

  • Mun, Juhyeok;Kim, Han-Ul;Kim, Chang-Su
    • Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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    • 2016.06a
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    • pp.273-274
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    • 2016
  • 본 논문에서는 다중 랜덤 워커(multiple random walkers)에 기반한 객체 추적 기법을 제안한다. 우선 서포트 벡터 머신(support vector machine)을 이용한 분류기 기반 객체 추적 기법을 소개한다. 다음으로 영상의 영역에 대한 특징 벡터 중 배경으로부터 추출된 특징 벡터를 억제하는 기법을 제안한다. 영역에서 배경 요소를 찾기 위해 다중 랜덤 워커를 이용한 전경 및 배경 추출 방법을 제시한다. 배경 요소를 억제하여 학습된 서포트 벡터 머신은 객체와 배경이 유사한 영상, 객체가 다른 물체에 의해 가려지는 영상 등에서 객체와 배경을 확실하게 구분하여 객체를 잃지 않고 추적할 수 있다. 마지막으로 실험을 통해 제안하는 기법이 기존 기법에 비해 우수한 추적 성능을 보임을 확인한다.

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Non-statistical Stochastic Finite Element Method Employing Higher Order Stochastic Field Function (고차의 추계장 함수와 이를 이용한 비통계학적 추계론적 유한요소해석)

  • Noh, Hyuk-Chun
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.26 no.2A
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    • pp.383-390
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    • 2006
  • In this paper, a stochastic field that is compatible with Monte Carlo simulation is suggested for an expansion-based stochastic analysis scheme of weighted integral method. Through investigation on the way of affection of stochastic field function on the displacement vector in the series expansion scheme, it is noticed that the stochastic field adopted in the weighted integral method is not compatible with that appears in the Monte Carlo simulation. As generally recognized in the field of stochastic mechanics, the response variability is not a linear function of the coefficient of variation of stochastic field but a nonlinear function with increasing variability as the intensity of uncertainty is increased. Employing the stochastic field suggested in this study, the response variability evaluated by means of the weighted integral scheme is reproduced with high precision even for uncertain fields with moderately large coefficient of variation. Besides, despite the fact that only the first-order expansion is employed, an outstanding agreement between the results of expansion-based weighted integral method and Monte Carlo simulation is achieved.

Fault Identification Matrix in Linear Networks (선형회로에 있어서의 결함식별 매트릭스)

  • 임광호
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics
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    • v.9 no.1
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    • pp.17-24
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    • 1972
  • A method utilizing vector representation is investigated for determining a faulty elenlent in passive and active networks by simple external measurements. A large system may be considered as an interconnection of a number of subnetlvorks. By utilizing the relationships between the magintudes of a transfer function at various frequencies and the deviations of a circuit element, the fault simulation curves can be drawn. The fault identification regions are defined from the fault simulation curves. A fault identlfication matrix is constructed corresponding the defined fault identification regions. The fault identification matrix, when premultiplied by a vector whose components are measured from a network, yieldg another vector whose components identify a network element which is faulty. A test procedure for the fault identification method is presented and verified by experiments.

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선형 시불변 시스템에서 고유치 및 고유벡터가 입출력에 미치는 영향

  • Gang, Tae-Sam
    • ICROS
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    • v.18 no.1
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    • pp.42-47
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    • 2012
  • 선형 시불변 시스템에서 고유치와 고유벡터는 시스템의 응답 특성을 결정하는 중요한 요소이다. 즉 선형 시불변 시스템의 응답은 고유치의 실수부가 음수이면 안정하게 되며, 입력이 가해질 때 상태변수는 고유벡터의 조합으로 주어진다. 따라서 고유치와 고유벡터의 성질을 잘 이용하면 선형시스템의 응답을 보다 깊이 있게 파악할 수 있을 뿐 아니라 복잡하게 커플링이 되어 있는 시스템을 간략하게 표현할 수 있게 한다. 또한 선형시스템에서 관측 불가능한 모드, 제어 불가능한 모드가 어떤 것인지 구체적으로 파악할 수 있게 해 준다.

On the Conceptual Design of the SIMD Vector Machine Attachable to SISD Machine (SISD 머신에 부착 가능한 SIMD 벡터 머신의 개념적 설계)

  • Cho Young-Il;Ko Young-Woong
    • The KIPS Transactions:PartA
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    • v.12A no.3 s.93
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    • pp.263-272
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    • 2005
  • The addressing mode for data is performed by the software in yon Neumann-concept(SISD) computer a priori without hardware design of an address counter for operands. Therefore, in the addressing mode for the vector the corresponding variables as much as the number of the elements should be specified and used also in the software method. This is because not for operand but only for an instructions, quasi PC(program counter) is designed in hardware physically. A vector has a characteristic of a structural dimension. In this paper we propose to design a hardware unit physically external to the CPU for addressing only the elements of a vector unit with the structure and dimension. Because of the high speed performance for a vector processing it should be designed in the SIMD pipeline mechanics. The proposed mechanics is evaluated through a simulation. Our result shows $12\%$ to $30\%$ performance enhancement over CRAY architecture under the same hardware consideration(processing unit).

Electromagnetic Force Calculation Using Magnetic Vector Potentials in 3-D Problems (자기벡터포텐셜을 이용한 3차원 전자력 계산)

  • 양재진;이복용;이기식
    • Journal of the Korean Magnetics Society
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    • v.6 no.2
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    • pp.106-111
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    • 1996
  • Electric machines such as motors which have rmving parts are designed for producing mechanical force or torque. The accurate calculations of electromagnetic force and torque are important in the design these machines. Electromagnetic force calculation method using the results of Finite Element Method(FEM) has been presented variously in 2-D problems. Typically the Maxwell's Stress Tensor method and the method of virtual work are used. The former calculates forces by integrating the surface force densities which can be expressed in terms of Maxwell Stress Tensor(MST), and the latter by differentiating the electromagnetic energy with respect to the virtual dis¬placement of rigid bodies of interest. In the problems including current source, magnetic vector potentials(MVP) have rmstly been used as unknown variables for field analysis by a numerical method; e. g. FEM. This paper, thus, introduces the two both methods using MVP in 3-D case. To verify the usefulness of presented methods, a solenoid model is chosen and analyzed by 3-D and axisymmetric FEM. It is found that the force calculation results are in good agreement for several mesh schemes.

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An Efficient Scheme for Motion Estimation Using Multi-reference Frames in H.264/AVC (H.264에서 다중참조 프레임을 이용한 효율적인 움직임 예측)

  • Kim Sung-Eun;Han Jong-Ki
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.31 no.9C
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    • pp.859-868
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    • 2006
  • H.264에서 다중참조 프레임을 사용한 움직임 예측 방법은 단일 참조프레임을 이용한 움직임 예측보다 더 많은 시간적 중복성을 제거하여 부호화 효율을 높이거나 채널에러에 강인하게 부호화하기 위해 사용된다. 하지만 다중 참조 프레임을 이용하여 움직임 예측을 하는 것은 단일의 참조 프레임을 이용하는 것보다 많은 계산량을 요구하기 때문에 비디오 인코더의 복잡도를 증가시키게 된다. 본 논문에서는 다중참조 프레임을 사용한 움직임 예측을 화질 열화 없이 적은 복잡도로서 가능하게 하는 알고리즘을 제안한다. 움직임 예측 절차의 복잡도를 줄이기 위해, 제안한 알고리즘에서는 연속되는 프레임 사이에 구성된 움직임 벡터맵을 이용하여 움직임벡터를 추정한다. 제안한 방식은 추정된 움직임벡터를 작은 탐색영역에서 보정하는 방식을 적용하기 때문에 기존의 방식들에 비해 적은 복잡도가 요구된다. 제안된 방법으로 추정된 움직임벡터는 각 참조프레임들에 대해 최적의 움직임 벡터를 효과적으로 추적하기 때문에 부호화 된 영상의 화질은 전 탐색영역 움직임 예측 알고리즘을 이용한 결과와 매우 비슷하다. 제안된 방식은 세가지 단계로 구성된다. (a) 연속되는 두 개의 프레임 사이에 벡터맵을 구성한다. (b) 벡터맵에 있는 요소벡터를 이용하여 시간적 움직임 벡터를 구성한다. (c) 마지막으로, 임시 움직임 벡터를 좁은 탐색영역에서 보정한다. 컴퓨터 실험을 통해 제안된 방식의 효율성을 입증하였다. 제안된 방식과 기존의 방식들과의 비교를 위해 H.264 부호화기에서 움직임 예측 모듈에 의해 소비된 CPU 시간을 측정하였다. 컴퓨터 실험을 통해 알 수 있듯이 제안된 방식에 의해 부호화된 영상의 화질은 기존 방식과 을 통해 얻은 영상화질과 거의 같으면서 알고리즘 복잡도는 크게 줄어드는 것을 볼 수 있다.

Fast Motion Estimation Algorithm using Predictive Motion Vector and Block Matching Error Characteristics (예측 움직임 벡터와 블록 정합 오류 특성을 이용한 고속 움직임 추정 알고리즘)

  • 정봉수;전병우
    • Proceedings of the IEEK Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.145-148
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    • 2003
  • 움직임 벡터의 상관도, 움직임 벡터의 분포특성, 블록 정합 오류의 특성은 탐색 패턴과 탐색 방법을 결정하는 중요한 요소이다. 일반적으로 움직임 벡터는 주로 탐색영역의 가운데를 중심으로 수평 흑은 수직축에 주로 분포한다. 또한 탐색 영역 내의 정합 오류 값의 분포를 보면 움직임 벡터의 분포와 비슷한 형태로 정합 오류의 값들이 수평 혹은 수직 방향으로 최소 정합 오류 값의 위치로 단조 감소해 나간다. 본 논문에서는 이러한 블록 정합 오류의 특성을 이용한 새로운 탐색 방법을 제안하며 주변 블록의 움직임 벡터의 상관도를 이용하여 초기 탐색 지점을 선택하는 고속 움직임 추정 알고리즘을 제안한다. 또한 모의실험을 통하여 기존의 여러 움직임 추정 알고리즘과 비교하여 PSNR 의 감소는 거의 없으면서 매크로블록당 평균 탐색포인트와 수행 시간의 향상을 얻을 수 있음을 확인한다.

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Two dimensional variable-length vector storage format for efficient storage of sparse matrix in the finite element method (유한요소법에서 희소행렬의 효율적인 저장을 위한 2차원 가변길이 벡터 저장구조)

  • Boo, Hee-Hyung;Kim, Sung-Ho
    • Journal of the Korea Society of Computer and Information
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    • v.17 no.9
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    • pp.9-16
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    • 2012
  • In this paper, we propose the two dimensional variable-length vector storage format which can be used for efficient storage of sparse matrix in the FEM (finite element method). The proposed storage format is the method storing only actual needed non-zero values of each row on upper triangular matrix with the total rows N, by using two dimensional variable-length vector instead of $N{\times}N$ large sparse matrix of entire equation of finite elements. This method only needs storage spaces of the number of minimum 1 to maximum 5 in 2D grid structure and the number of minimum 1 to maximum 14 in 3D grid structure of analysis target. The number doesn't excess two times although involving index number. From the experimental result, we can find out that the proposed storage format can reduce the memory space more effectively, as the total number of nodes increases, than the existing skyline storage format storing maximum column height.