본 논문에서는 회로 설계 소프트웨어에서 사용되는 primal-dual 최적화 문제의 해를 구하기 위해 필요한 삼중 행렬 곱셈 연산 ($P=AHA^{t}$)의 성능 개선에 관하여 연구하였다. 이를 위하여 삼중 행렬 곱셈 연산의 속도를 개선하기 위하여 기존의 2단계 연산 방법을 대신하여 1단계 연산 방법을 제안하고 성능을 분석하였다. 제안된 방법은 희소 행렬 H의 블록 대각 구조의 특성을 이용하여 부동 소숫점 연산량을 감소시킴으로써 성능 개선을 이루었으며 더불어 메모리 사용량도 기존 방법에 비하여 50% 이하로 감소하였다. 그 결과 Intel Itanium II 플랫폼에서 기존 2단계 연산 방법과 비교하여 속도 면에서 주어진 실험 데이터 집합에 대하여 평균 2.04 의 speedup을 얻었다. 또한 본 논문에서는 플랫폼의 메모리 지연량과 예측된 캐쉬 미스율을 이용한 성능 모델링을 통하여 이와 같은 성능 개선 수치의 가능 범위를 보이고 실측된 성능개선을 평가하였다. 이와 같은 연구는 희소 행렬의 성능 개선 연구를 기본 연산이 아닌 복합 연산에 적용하는 연구로써 큰 의미가 있다.
본 논문에서는 정지형 무효전력 보상기에 대한 최적 LQ 제어기의 가중행렬 선정과정을 유전알고리즘을 이용하여 최적의 가중행렬을 결정하는 기법을 제시하였다. FACTS로 분류되는 여러 기기중 고정된 용량의 커패시터와 싸이리스터 제어에 의하여 용량이 가변되는 인덕터가 병렬로 연결된 구조를 가지고 있는 SVC 시스템은 전압을 효과적으로 제어할 뿐만 아니라 동기발전기의 댐핑을 향상시킬수 있다. LQ제어기의 설계는 최적 가중행렬 선정에 의존하므로 본 논문에서는 종래의 일반적인 방법과는 달리, 자연 생태계의 진화를 모의한 전역적 탐색 최적화 기법인 유전 알고리즘을 이용하여 설계하였다. 이에 대해 고유치 해석과 시뮬레이션을 통해 제어성능을 검토하여 우수한 제어 성능을 가지는 제어기를 최적화 기법인 GA에 의해서 설계할 수 있음을 확인하였다
본 논문에서는 되파관 T-접합을 해석하기 위해서 모드매칭법과 일반산란행렬법을 조합하여 Three Plane Mode Matching Method에 적용하였다. Liang이 제안한 방법에서는 아홉 번의 계산으로 전체 산란행렬을 구했으나 본 논문에서는 해석 시 단락면의 위치에 따른 세 번만의 계산을 통하여 전체 산란행렬을 구할 수 있었고 입사 시에도 여러 모드를 고려하였다. 이러한 해석 방법을 통해서 불연속으로 이루어진 여러 가지 도파관 구조를 보다 편리하고 정확하게 해석할 수 있으며 이를 입증하기 위하여 T-접합의 구조를 계단형으로 설계하여 측정한 결과 입력단에서는 반사를 줄일 수 있었으며 또한 보다 넓은 대역에서 사용할 수 있었다. 계산된 결과는 FEM을 이용한 상용 소프트웨어인 HFSS(High Frequency Structure Simulator)에 의한 결과와 잘 일치함을 보였다. 그리고 계단의 수, 높이, 길이 및 위치에 대한 특성을 고찰하였다.
본 논문에서는 입출력간의 연관관계가 트리구조로 표현되는 DTG(Directed tree graph)에 의한 고속병렬다치논리회로를 설계하는 알고리즘과 DTG의 각 절점에 코드를 할당하는 알고리즘을 제안한다. 임의의 절점을 갖는 DTG에 대하여 본 논문에서는 절점들이 매개변수에 의하여 표현될 때 양의 정수로 표현되도록 논리레벨 P를 할당하고 각 레벨에 각기 다른 잉여절점을 추가하여 회로를 설계한다. 또한, 절점들의 입출력 관계를 단지 하나의 매개변수 m$_{i}$를 이용하여 전달행렬 A를 구하기 때문에 더 빠르고 간단하게 회로를 설계할 수 있다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 Nakajima 등에 의해 제안된 알고리즘으로는 설계가 가능하지 않았던 임의의 절점을 가지는 DTG에 대해서도 회로를 설계할 수 있는 장점이 있다. 또한, 자연수 내에서 선형성, 정규성, 및 가시적인 장점을 가지며 절점수의 감소를 통한 처리속도의 향상, 회로 구성의 간략화 및 비용절감등의 장점등이 있다.
본 연구에서는 정적 출력 되먹임 제어기를 구하기 위한 비선형 행렬 부등식 조건과 비선형 최적화 문제를 제안한다. 제안된 최적화 문제는 선형 행렬부등식 제약 조건과 비선형 목적함수를 가지며, 구조적인 제약이 있는 제어기 설계에도 적용할 수 있음을 보인다. 비선형 목적함수를 선형화시키고, 선형화된 최적화 문제를 반복적으로 푸는 방법으로 제안된 비선형 최적화 문제를 풀어 정적 출력 되먹임 제어기를 구할 수 있다. 제안된 방법을 실제 문제에 적용하여 그 유효성을 보인다.
본 논문의 목적은, LQR 제어이득의 효율적 산정에 의한 지진하중을 받는 빌딩 구조물의 능동지진제어를 위하여 능동텐던 장치를 적용한 구조물의 지진응답제어를 위한 최적화 방법을 제시한 것이다. 텐던을 이용한 구조물 지진응답제어 문제의 정식화를 위해 Ricatti 폐회로 제어이론 및 위상보정에 의한 시간지연현상을 도입하였으며, 상태방정식의 해를 산정하기 위해 전달 행렬을 이용한 수치해석법을 이용 사다리꼴적분법에 의해 상태벡터의 해를 산정하였다. 성능지수의 최적화를 위해, 최소 가중행렬비를 설계변수로, IBC 2000의 허용층간변위 규정과 텐던의 최대제어력을 제약조건으로 하여, SUMT 기법에 의해 최적 해를 산정토록 최적제어 프로그램을 개발하였다. 8층 빌딩구조물에 대한 적용 예에서, 최적제어를 적용한 시스템이 비제어 시스템에 비해 층간제어효과가 우수하고, 일정 가중행렬비 적용 제어시스템에 비해 낮은 성능지수가 요구되었다.
본 연구에서는 중복 고유치를 갖는 비비례 감쇠 진동계의 고유치와 고유벡터의 민감도를 계산하는 새로운 방법을 제시하였다. 제안 방법은 매우 간단하면서도 수치적 안정성이 보장되고 정확한 해를 주는 방법이다. 제안 방법에서는 (n+m)차의 대칭 행렬로 이루어진 대수방정식을 해석함으로써 n개의 자유도를 갖는 감쇠계에 있어서 m차의 중복도를 갖는 고유치와 고유벡터의 설계변수에 대한 미분을 구한다. 제안 방법의 검증을 위해 5자유도를 갖는 단순구조물의 민감도해석을 예제에서 다루고 있다. 예제에서의 설계변수는 모델의 부분강성으로 하였다.
협업 필터링은 사회적 추천 방식으로서 뛰어난 성능을 제공하는 대표적인 추천 시스템 알고리즘으로 폭넓게 사용되어 오고 있다. 협업 필터링은 구조적으로 아이템 평가 데이터에 의존하고 있기 때문에 평가 행렬의 희박도는 추천 성능에 직접적으로 영향을 미친다. 평가 행렬의 희박성 문제 개선을 위해 협업 필터링과 내용 기반 방법을 결합하는 복합형 추천 방법에 대한 연구는 꾸준하게 이루어져 왔으며, 본 연구에서는 협업 필터링의 희소 평가 행렬(sparse rating matrix) 문제 개선 방안의 하나로 공통 평가 아이템이 누락되어 유사도 측정이 불가능한 상황에 대처하기 위한 방법을 제안한다. 이를 위하여 사용자간 이행적 관계 그래프에 기반하는 유사도 평가 모델을 설계하고 오픈 데이터셋인 Movielens에 적용하여 추천 정확도를 측정 비교하였다.
본 논문에서는 다변수 시스템을 제어하는 경우 효율적인 제어를 어렵게 만드는 입력과 출력 사이의 결합 효과를 제거하는 비결합 제어기를 설계하였다. 설계된 제어기는 비결합 조건뿐만 아니라 제어계의 성능을 동시에 고려할 수 있는 2자유도 구조를 가지고 있다. 또한 제어기의 계산을 용이하게 하기 위하여 플랜트를 표준모델로 확장시킨 후 전달 행렬을 상태공간 계수로 표현하였다. 그리고 제어기의 계수값들은 선형 행렬 부등식을 이용하여 블록꼴 최적화 문제로 설정하여 구했기 때문에 비결합 및 성능 최적화에 초점을 둔 비결합 제어기의 $H_2$ 설계를 하는데 있어 효과적인 방법을 제시하였다.
본 논문에서는 Reed-Muller 전개식에 의한 3치 논리 회로를 설계하는 한 가지 방법을 제시하였다. 제시된 3치 논리 회로의 설계 방법은 Reed-Muller 전개식의 계수에 대하여 모든 변수의 차수를 검사하여 RME 모듈(Reed-Muller Expansions module)의 수를 최소화하는 최적의 제어 입력 변수의 순서를 결정한다. 최적의 제어 입력 변수의 순서는 회로 비용 행렬의 계산에 사용되며, 이 회로 비용 행렬의 계산 결과를 이용하여 Reed-Muller 전개식에 의한 RME 모듈의 나무 구조의 3치 논리 회로를 설계한다. 제시된 방법은 최적 제어 입력 변수를 찾는데 유일하게 단위시간 내에 수행되며, 컴퓨터 프로그램이 가능하고, 프로그래밍 수행 시간이 $3^n$이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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