• 제목/요약/키워드: 수학 과정

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CT 영상 재구성의 공간분해능에 대한 영향 (Influence of CT Reconstruction on Spatial Resolution)

  • 천권수
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.85-91
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    • 2018
  • 전산화단층촬영기법은 투영 영상을 재구성하여 단면 영상을 획득하는 기법으로 다양한 분야에 적용되고 있다. 재구성된 영상의 공간분해능은 장치, 대상, 재구성 과정에 의존한다. 본 논문은 평행빔 구조에서 투영 영상의 개수 및 검출기의 픽셀 크기가 재구성된 영상의 공간분해능에 미치는 영향을 조사하였다. 재구성 프로그램은 Visual C++로 작성하였으며 단면 영상은 $512{\times}512$ 크기로 하였다. 공간분해능의 특성을 평가하기 위해 수학적 막대 팬텀을 구성하였고, Min-Max 방법을 도입하였다. 재구성에 사용되는 투영의 개수가 작은 경우 허상이 나타났으며 Min-Max도 낮았다. 투영의 개수를 지속적으로 증가시키면 재구성된 영상의 공간분해능을 나타내는 Min-Max는 상향 포화되었다. 검출기의 픽셀 크기를 재구성되는 단면 영상의 픽셀 크기의 50%로 줄이면 영상은 거의 완벽하게 복원되고, 검출기픽셀 크기가 증가할수록 Min-Max는 감소하였다. 본 연구는 CT장치 설계 시 요구되는 공간분해능을 달성하기 위해 필요한 검출기 및 회전 스테이지의 정밀도를 결정하는데 도움이 될 것이다.

기하 학습을 위한 멀티미디어 타이틀의 개발과 적용 (Development and Application of a Multimedia Title for Geometry Learning)

  • 조성춘;정종인
    • 컴퓨터교육학회논문지
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    • 제4권1호
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    • pp.99-107
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    • 2001
  • 수학교육에서 기하교육의 주된 목적 중 하나는 기하학적 직관능력과 그것을 바탕으로 한 논리적인 추론능력을 향상시키는 것이다. 직관과 관련된 시각적인 요소는 기하의 교수학습에서 중요한 역할을 한다. 따라서, 본 연구는 시각적 요소에 대한 동적인 조작이 가능한 멀티미디어 타이틀을 개발하고 그 효과를 검증하는데 목적이 있다. 중학교 3학년 과정의 "피타고라스의 정리 및 그 활용"을 학습하기 위한 본 타이틀은 Toolbook으로 설계 및 구현하였으며 개별학습이 가능하고 학교 현장에 적용할 수 있다. 그리고 중학교 2학년을 대상으로 적용집단과 비교집단으로 구분하여 수업을 실시하고 학업성취도 평가와 설문조사를 실시하였다. 두 집단의 학업성취도를 SPSS를 사용하여 t-test를 실시한 결과 적용집단이 비교집단에 비하여 학업성취도가 높은 것으로 나타났으며, 시각적인 요소에 대한 동적인 조작 가능성의 제공은 학습자에게 매우 높은 학습효과를 지각하게 하고 지적 능력 향상에 도움이 되는 것으로 나타났다.

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다중경로 라우팅 기반 Ad-hoc Networks에서 IEEE 802.11 RTS/CTS 핸드세이크 오버헤드 분석 (Analysis the Overhead of IEEE 802.11 RTS/CTS Handshake in Ad-hoc Networks Based Multipath Routing)

  • 김현창;이재용
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제45권6호
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    • pp.33-44
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    • 2008
  • 이동노드들의 예측 불가능한 이동, 적은 대역폭의 무선링크 사용으로 인하여 데이터 전송 실패율이 높은 Ad-hoc Networks에서 다중경로 라우팅은 단일경로 라우팅에 비해 트래픽 분산, 내고장성 높은 군집 대역폭을 제공하여 데이터 전송의 신뢰성 경로의 견고성을 유지할 수 있다. 그러나 다중경로 라우팅은 경로를 설정하고 유지하는 과정에서 오버헤드가 추가적으로 발생하여 Ad-hoc Networks에서 무선자원의 효율적인 사용을 제한한다. 본 논문에서는 다중경로 라우팅 기반 Ad-hoc Networks에서 IEEE 802.11 DCF의 RTS/CTS 핸드세이크로 인해 발생하는 오버헤드의 영향을 분석하고자 한다. 이를 위하여 Ad-hoc Networks에서 RTS/CTS 핸드세이크의 운용 및 문제점을 설명하였고, 요구기반 단일경로 라우팅에서 RTS/CTS 핸드세이크의 오버헤드 영향을 분석했다. 또한, 수학적인 분석을 위하여 요구기반 단일경로 다중경로 라우팅의 네트워크 모델을 제시하였다. 다양한 실험을 통하여 다중경로 라우팅에서 최적의 경로 수와 경로 길이를 찾아내어, 향후 다중경로 라우팅 연구를 위한 기반을 제시하였다.

저점을 중심으로 회전하는 강성옹벽에 작용하는 주동토압 (Active Earth Pressure behind Rigid Retaining Wall Rotating about the Base)

  • 백규호
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제20권8호
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    • pp.193-203
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    • 2004
  • 표면이 거친 강성옹벽의 경우 뒷채움재에서 발생하는 아칭효과로 인해 옹벽에는 비선형의 토압분포가 작용하며, 아칭효과가 비선형의 토압분포에 미치는 영향은 옹벽의 변위 형태에 따라 달라진다. 따라서 강성옹벽에 작용하는 주동토압의 크기와 비선형의 토압분포를 정확하게 산정하기 위해서는 옹벽의 변위형태에 따라 달라지는 뒷채움재에 서 발생하는 실제적 인 파괴면 형상과 아칭효과를 고려해야만 한다. 따라서 본 연구에서는 강성옹벽이 저점을 중심으로 회전하는 경우에 뒷채움재에서의 아칭효과와 비선형의 파괴면 형상을 고려함으로써 비선형의 주동토압을 산정할 수 있는 토압산정식을 제안하였다. 이 과정에서 토압산정식이 수학적으로 복잡해지는 것을 피하기 위하여 뒷채움재에서 발생하는 비선형의 파괴면 형상은 4개의 직선으로 구성되는 가상의 파괴면으로 대체하였다. 그리고 제안식으로부터 구한 예측치를 기존의 모형시험 결과와 비교한 결과 제안식은 만족스런 토압 예측치를 제공하는 것으로 나타났다.

손 동작을 모사하기 위한 신경회로망과 커널 회귀의 모델링 비교 연구 (Comparative Study of Modeling of Hand Motion by Neural Network and Kernel Regression)

  • 양학진;김형태;김성근
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권4호
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    • pp.399-405
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    • 2010
  • 강력한 파지와 정밀 조작이 가능한 인간형 로봇 손에 대한 연구는 인간의 손동작을 파악하여 메커니즘을 분석하고, 로봇 손에 적절하게 응용하여야 한다. 본 논문에서는 최소의 자유도를 적용한 실용적인 인간형 로봇 손의 파지 동작을 모사하고자, 고속카메라를 사용하여 인간의 손동작에 대한 움직임을 추출하고, 이를 분석하였다. 이러한 촬영 데이터를 필터링하여 실험 데이터를 얻었으며, 이를 활용한 수학적 모델을 구하였다. 또한, 말절골(DIP)은 중절골(PIP) 및 기절골(MCP)의 움직임과 비선형 관계 모델을 고찰하여, 신경회로망 및 커널 회귀 모델을 사용한 인간형 로봇 손의 파지 모델을 얻었다. 신경회로망과 커널 회귀를 이용한 과정을 비교함으로써, 커널 회귀 알고리즘을 통한 모델링이 실험 데이터와의 근접성이 우수한 유효 모델임을 입증하였다.

터보 부호와 결합된 준직교 시공간 블록 부호의 효율적인 검출 기법 (Efficient Detection Scheme for Turbo Coded QO-STBC Schemes)

  • 박운희;오대섭;김영민;김수영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제35권5A호
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    • pp.423-430
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    • 2010
  • 터보 부호화된 시공간 블록 부호(space-time block coding; STBC) 방식을 사용하는 디지털 통신 시스템에서는 STBC 방식에서 어떻게 연판정 값을 제공하느냐가 터보 부호의 성능과 밀접하게 관련되어 있기 때문에 세심한 주의가 필요하다. 본 논문에서는 이와 같은 시스템의 수신단에서 터보 부호의 복호화기에 들어가는 STBC 복호화기의 출력 값인 연판정 검출(soft decision detection; SDD) 값의 정확도의 정도에 따른 성능을 살펴본다. 최근 유사 직교 STBC(quasi-orthogonal STBC; QO-STBC) 방식의 복호 과정에서 발생하는 잡음 향상 효과를 완화시키기 위한 방식으로써 잡음 백색화 필터(noise whitened filter)를 이용한 방식이 제안되어 성능 향상 및 복잡도 개선에 도움이 될 수 있음이 밝혀진 바 있다. 이에 본 논문에서는 이러한 잡음 백색화 필터를 이용한 QO-STBC 방식에 대한 보다 명확한 수학적 분석 결과를 제시하고, 이에 적합한 SDD 방식을 제안한다.

절점이동(節點移動)이 있는 구조강절(構造剛節) 뼈대의 직접해법(直接解法) (Direct Solution of Structural Rigid Frames with Sidesway)

  • 양창현
    • 대한토목학회논문집
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    • 제12권3호
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    • pp.91-105
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    • 1992
  • 절점(節點)의 횡변위(橫變位)(sidesway)가 있는 고층(高層)라멘의 해석(解釋)을 위해서 고전적(古典的) 구조해석(構造解釋)에서는 적절한 방법(方法)이 없다고 볼 수 있다. 잘 알려진 처짐해석(角法)이나 모멘트분배법(分配法) 등도 엄청난 계산량(計算量)이 소요(所要)되기 때문에 효율적(效率的)인 방법(方法)은 못 된다. 본(本) 연구(硏究)는 절점(節點)의 횡변위(橫變位)를 수반하는 고층건물(高層建物)뼈대의 해석(解釋)에 관한 직접적(直接的)인 방법(方法)을 개발한 것이다. 이 절점(節點)의 횡변위(橫變位)는 횡하중(橫荷重)을 받는 경우, 또는 구조물(構造物)이나 수직하중(垂直荷重)이 비대칭(非對稱)인 경우에 일어난다. 여기 제시(提示)된 방법(方法)은 모멘트분배과정(分配過程)에 수차적(遂次的) 수정법(修正法)의 개념(槪念)을 도입하여 수학적(數學的)으로 간단한 방정식(方程式)을 유도(誘導)한 것이다. 수치예(數値例)에 의하면 본(本) 연구(硏究)에 의한 결과치(結果値)는 정해(正解)와 아주 잘 맞고 있음을 나타내고 있다. 이 새로운 방법(方法)은 말할 필요(必要)도 없이 절점변위(節點變位)가 없는 구조(構造)뼈대나 연속(連續)보의 해석(解析)에 훨씬 더 쉽게 적용(適用)할 수 있다.

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순차적 실험계획법과 마이크로 유전알고리즘을 이용한 최적화 알고리즘 개발 (Development of Optimization Algorithm Using Sequential Design of Experiments and Micro-Genetic Algorithm)

  • 이정환;서명원
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권5호
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    • pp.489-495
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    • 2014
  • 마이크로 유전알고리즘은 적은 수의 개체 사용 및 무작위 개체 구성을 통한 돌연변이 기능 대체의 특징을 갖는 진화연산을 수행하여 일반적인 유전알고리즘이 갖는 각 세대당 많은 계산 량이 요구되는 단점을 극복하고자 하였다. 이러한 마이크로 알고리즘은 특히 설계변수가 3~5 개를 갖는 문제에 효율적이라는 것이 많은 연구자들에 의하여 알려졌다. 따라서 본 연구의 목적은 순차적 실험계획법과 마이크로 유전알고리즘을 이용한 최적화 알고리즘을 개발하는 것이며, 이를 수학예제와 구조물 문제에 적용하여 실용성을 확인하고자 한다. 순차적 실험계획법은 저자들의 선행연구에서 제안되었으며, 실험계획법과 반응표면법을 이용하는 근사최적화 기법에 의한 시행착오적인 반복과정을 최소화하고자 하는 방법으로써, 행렬실험과 평균분석을 반복 적용하는 개념이다.

유압서보 시스템을 위한 뉴로-퍼지 제어기 설계 (Design of a Neuro-Euzzy Controller for Hydraulic Servo Systems)

  • 김천호;조형석
    • 대한기계학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.101-111
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    • 1993
  • 본 연구에서는 제안된 뉴로-퍼지 제어기를 사용하여 유압 서보 시스템을 제어 하고 학습하기 위한 구조로써 유압 서보 시스템의 모델링을 위한 추가적인 노력이 필 요없는 feedback error learning 구조물 채택하였다. 학습 과정에서 필요한 유압 서 보 시스템의 입-출력 사이의 감도(sensitivity)의 효과는 학습 계수에 포함된다. 이 러한 형태의 제어기가 유압 서보 시스템 제어에 유용하게 적용될 수 있다는 것을 보이 기 위해서 불확실성과 높은 비선형성 뿐만아니라 외란의 영향을 받는 유압 서보 시스 템을 대상으로 시뮬레이션을 수행했다. 시뮬레이션 결과에 의하면 제안된 뉴로-퍼지 제어기는 수학적인 모델을 기초로한 기존의 제어 알고리즘에 비해 쉽게 구성할 수 있 고 높은 정밀도, 빠른 학습 속도를 얻을 수 있는 장점을 가지고 있음을 알 수 있다.

과학영재아동의 적응, 자기지각, 사회적지지 및 스트레스에 관한 연구

  • 이국행;이영환;김현지
    • 한국영재학회:학술대회논문집
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    • 한국영재학회 2003년도 춘계학술대회
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    • pp.161-166
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    • 2003
  • 우리나라 영재교육에 대한 연구들은 대부분 영재아의 개념정의와 판별도구 개발, 영재발굴, 선발 및 그들의 교육에 편중되어 있는 반면 영재아들의 적응, 자기지각, 또래관계등 사회정서발달에 관련된 연구는 거의 이루어지지 못하고 있다 이에 본 연구는 과학영재아동의 개인 및 일상생활에서의 적응수준 및 성별에 따른 적응, 자기지각 및 사회적지지의 차이를 파악하며, 그들의 스트레스에 영향을 미치는 자기지각 및 사회적 지지 수준을 살펴보고 영재아의 사회적 성취나 적응에 도움을 줄 수 있는 방안을 모색하고자 한다. 본 연구의 연구문제는 다음과 같다. 첫째, 과학영재아동과 일반아동의 적응(개인적응, 사회적응, 부적응), 자기지각 및 사회적 지지는 차이가 있는가\ulcorner, 둘째, 과학영재아동의 적응, 자기지각 및 사회적 지지는 성별에 따라 차이가 있는가\ulcorner, 셋째, 과학영재아동의 스트레스에 영향을 미치는 자기지각, 사회적 지지 수준은 어떠한가\ulcorner 본 연구의 대상은 전라북도에 위치한 중학교 1학년 100명의 아동이며, 이들은 교사추천 및 전북대학교 과학영재연구소의 과학과 수학시험을 통해 선발된 과학 영재아동이다. 설문결과 불성실한 응답자를 제외한 총 39명(남아 59명, 여아 30명)이 최종 연구대상이 되었다. 본 연구의 측정도구로 아동의 적응능력검사도구는 한국교육평가센터(KETC)에서 1998년 개발하여 표준화과정을 마친 종합적응능력검사를 사용하였으며, 개인적응영역(자아개념 12문항, 성취동기 10문항, 자기기획 15문항), 사회적응영역(사교성 15문항, 애착 9문항, 사회적 긍정성 10문항), 부적응영역(스트레스 20문항, 욕구좌절 10문항, 편견 12문항) 총 113문항으로 구성되어 있다. 아동의 자기지각검사도구는 Harter(1985)의 Self-Perception Profile이며, 학업역량, 사회적역량, 운동역량, 신체외모역량, 행동품행역량, 자기가치감 각각 6문항씩 총36문항으로 구성되어 있다. 아동의 사회적 지지검사도구는 한미현(1996)이 제작한 척도를 사용하였으며 부모지지, 교사지지, 학교친구지지, 친한 친구지지 각각 6문항씩 총 24문항으로 구성되어 있다.

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