• Title/Summary/Keyword: 위상기하

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Isogeometric Topological Shape Optimization of Structures using Heaviside Enrichment (헤비사이드 강화를 이용한 구조물의 아이소-지오메트릭 위상 최적설계)

  • Ahn, Seung-Ho;Cho, Seonho
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.26 no.1
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    • pp.79-87
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    • 2013
  • An isogeometric topological shape optimization method is developed using the level sets and Heaviside enrichments. In the level set method, the initial domain is kept fixed and its boundary is represented by an implicit moving boundary embedded in the level set functions, which facilitates to handle complicated topological shape changes. The Heaviside enrichment improves the isogeometric analysis by adding some enrichment functions to model the internal boundaries. The proposed topological shape optimization method has several benefits: exact geometric models can be obtained using the isogeometric approach and the limitation of tensor-product patches can be overcome using the Heaviside enrichments to represent the internal voids. Even in a single patch, discontinuous displacement fields as well as smooth stress field can be obtained. Since the level sets offer the implicit moving boundary inside the domain, it is easy to represent the topological shape variations in the isogeometric analysis using Heaviside enrichments.

Differential Interference Contrast Microscopic Module Using a Polarization Grating for Quantitative Phase Imaging (편광 격자 기반 정량적 위상 이미징을 위한 미분 간섭 현미경 모듈 개발)

  • Jin Hee Cho;Ki-Nam Joo
    • Korean Journal of Optics and Photonics
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    • v.34 no.6
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    • pp.261-268
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    • 2023
  • We propose a compact differential interference contrast microscopic module, which enables snapshot measurements for quantitative phase imaging. The proposed module adopts the lateral shearing interferometric principle, which can obtain self-interference without a reference. Due to the absence of the reference, the system is more stable than the typical interferometric systems. It uses a polarization grating to generate two laterally shifted wavefronts based on its birefringence and polarizing beam-splitting characteristics. Furthermore, the use of a polarization camera does not require sequential measurements for the phase extraction. In the experiments, we observe and measure the timely varying changes of various specimens to verify the system performance with the bright field images and phase contrast images. Because the proposed microscopic module also has the merit of being adaptable to typical microscopy instead of using an imaging camera, it can conveniently replace conventional contrast microscopy.

Mesh Simplification for Volume and Boundary Preservation (볼륨과 경계보존을 고려한 메쉬 간략화)

  • 조진화;김성수;김영택
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 1999.10b
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    • pp.583-585
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    • 1999
  • 대부분의 3차원 모델을 가시화해주기 위한 시스템들은 삼각 메쉬를 기반으로 한 모델 표현법을 사용하고 있다. 이러한 시스템들은 복잡한 3차원 모델을 원격 엑세스할 때에는 모델을 가공하지 않으면 전송 및 랜더링시에 많은 제약이 따른다. 이러한 전송 시간과 랜더링 시간, 저장공간을 줄이기 위해 모델을 간략화하거나 압축하는 많은 기법들이 소개되어져 왔다. 본 논문에서는 메쉬 간략화를 위해 소개되어진 많은 다른 방법에서 사용한 에지 축약(Edge Collapse) 기반의 간략화 알고리즘을 제시한다. 기본적인 접근 방법으로는 기하학적인 메쉬 구성요소들 중에서 에지의 특성에 따라 제거 기준을 설정한 후 간략화해 나간다. 에지 축약을 위한 우선순위와 축약 이후 새로운 정점의 위치는 원본 모델을 참조하지 않고 간략화 단계의 모델에서 삼각형의 연결성(connectivity)과 정점의 위치만을 이용하여 계산하였다. 실제 이 방법은 방대한 다각형 메쉬를 간략화할 경우 메모리를 효율적으로 이용할 수 있으며, 처리 속도를 개선할 수 있다. 또한, 간략화이후에도 원본 모델의 위상(topology)을 유지할 수 있는 기법을 제시하고 있다. 세가지 모델에 대한 실험 결과에서 기하학적 에러(geometric error)를 최소화하였고, Heckbert가 제안한 방법(QSlim V2.0)과의 비교에서는 처리 속도가 개선되었다.

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NBI 가열 플라즈마에서 고속이온 분포의 수치적 계산 및 측정결과 비교

  • Wang, Seon-Jeong;Kim, Seon-Ho;Kim, Seong-Gyu
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.08a
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    • pp.263-263
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    • 2012
  • 핵융합 플라즈마에서의 고속이온은 NBI 및 ICRF에 의한 이온 가열과 핵융합 반응에 의하여 발생하며, 핵융합 반응률을 크게 하고 일차적으로 그 에너지를 전자에게 전달하는 특성을 갖는다. 따라서 핵융합을 지향하는 플라즈마에서는 그 성능을 나타내는 지표이기도 하면서, 맥스웰 분포를 갖는 열화 플라즈마의 수송특성을 크게 변화 시킨다. 또한 알펜파 등의 파동 또는 불안정성을 유발시키며 이로 인한 플라즈마 손실은 국지적인 일차벽의 가열을 유발할 수 있는 것으로 여겨진다. 본 연구에서는 일반적인 기하학적 구조를 갖는 토카막에서의 NBI 가열에 의한 고속이온 발생과 위상공간에서의 수송 및 손실을 시간 의존적인 Fokker-Planck 방정식을 수치적으로 풀어서, 위치에 따른 고속이온 분포의 변화를 계산한다. NBI 입사의 기하학적 모델에서는 각 계산 위치에서의 피치각 변화와 stagnation point의 변화에 의한 영향을 고려하며, 일반적인 고속이온의 각종 모멘트 뿐 아니라 즉발 이온 손실률을 계산에 포함한다. 해석된 고속이온 분포는 중성입자 검출기에서 측정한 KSTAR 플라즈마의 고속이온 에너지 분포와 비교한다. 차후에는 본 연구에서 사용한 Fokker-Planck 출동연산자에 고주파 가열에 의한 고속이온발생 항을 추가하여 ICRF 가열에 의한 효과를 예측할 수 있도록 할 것이다.

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Dynamic Analysis of a Geometrical Non-linear Plate (기하학적 비선형성을 갖는 평판의 동특성 해석)

  • 임재훈;최연선
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2003.11a
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    • pp.498-503
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    • 2003
  • Dynamic analysis of a plate with non-linearity due to large deformation is performed in the study. There have been many researches about the non-linear dynamic behavior of plates examining by means of theoretical or numerical analyses. But it is important how exactly model the actual system. In this respect, the Continuous-Time system identification technique is used to generate non-linear models, for stiffness and damping terms, to explain the observed behaviors with single mode assumptions for the simplicity after comparing the experimental results with the numerical results of a linear plate model.

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Modelling of three Dimensional Structure in Protein based on Spatial Object Model (공간객체 모델 기반 단백질 3차 구조 모델링)

  • Han, Yu;Park, Seng-Hee;Lee, Sun-Hee;Ryu, Keun-Ho
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2002.04b
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    • pp.73-75
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    • 2002
  • PDB에서 제공하는 단백질 3차원 고분자결정 구조에 대한 플랫파일은 인자들의 좌표, 서열정보, 실험정보 및 참조 정보가 포함된다. 이러한 정보를 포함하고 있는 플랫파일로부터 필수적인 구조정보 및 서열정보 등의 효율적인 검색을 위해서는 이러한 데이터를 추출하여 데이터베이스 구축이 요구되며 이 때 단백질 구조 및 서열 정보와 실험 및 탐조 정보의 관계에 대한 모델링이 중요하다. 따라서 이 논문에서는 PDB에서 제공하는 플랫파일들의 엔트리들을 분석하고 3차원 공간 객체의 기하적 특성을 갖는 단백질 3차 구조를 공간객체로 표현하고 공간객체 모델을 적용하여 모델링한다. 이렇게 함으로써 단백질 3차 구조 분자를 구성하는 인자 및 구조 정보 검색이 가능하며 위상 및 기하 연산자글 이용하여 단백질 구조 분석에 활용할 수 있다.

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Target Scattering Echo Simulation for Active Sonar System in the Geometric Optics Region (기하광학영역에서의 능동소나 표적신호합성)

  • 신기철;박재은;김재수;최상문;김우식
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.20 no.3
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    • pp.91-97
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    • 2001
  • Since the new field information of target signal is important in the development and verification of active sonar system, experimental method and simulation technique are widely used in order to analyze the detail characteristics of target scattered echoes. Therefore, in this paper, the scale target experiment is performed to develope and Improve the target signal simulation model. Since the experimental results show that the specular reflection is the major component among scattering mechanisms, the target signal simulation model based on the Geometric Optics Theory (GOT) is developed. Complex target is separated into simple shapes, known as canonical shape. The contribution from individual canonical shapes are summed with proper phase and amplitude to produce the target strength of the whole complex body. Simulated target signal is compared with the experimental results and discussed.

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A Study on Geometrical Probability Instruction through Analysis of Bertrand's Paradox (Bertrand's Paradox 의 분석을 통한 기하학적 확률에 관한 연구)

  • Cho, Cha-Mi;Park, Jong-Youll;Kang, Soon-Ja
    • School Mathematics
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    • v.10 no.2
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    • pp.181-197
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    • 2008
  • Bertrand's Paradox is known as a paradox because it produces different solutions when we apply different method. This essay analyzed diverse problem solving methods which result from no clear presenting of 'random chord'. The essay also tried to discover the difference between the mathematical calculation of three problem solvings and physical experiment in the real world. In the process for this, whether geometric statistic teaching related to measurement and integral calculus which is the basic concept of integral geometry is appropriate factor in current education curriculum based on Laplace's classical perspective was prudently discussed with its status.

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Robust watermarking technique in geometric distortion and authentication of digital images (기하학적인 변형에 강건한 워터마킹 기법과 디지털 영상의 인증)

  • Lee, Na-Young;Kim, Won;Kim, Gye-Young; Choi, Hyung-Il
    • The KIPS Transactions:PartB
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    • v.10B no.4
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    • pp.367-372
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    • 2003
  • The existing watermarking techniques for copyright protection of a digital image are fragile in geometric distortion and it is hard to detect whether it was manipulated artificially. In this paper, we proposed the new copyright protection system that can authorize a digital mage and :an embed or extract a robust watermark in a artificial manipulation in order to solve these problems. In a watermarking part, the proposed a watermarking technique embeds a watermark in a phase component after a Complex Wavelet Transform (CWT) with an original image, and a watermark is extracted from an watermarked image by stages. A copyright about an image can be insisted on than a threshold after comparing a correlation of an original watermark with an extracted watermark if large. In an authentication part of a digital image, EZW (Embedded Zerotree Wavelet) is used, and an authentication cord of an watermarked image is generated. An authentication code of an image to have been distribute to is compared with a generated authentication cord, and artificial operation isn´t than a threshold if large. The proposed copyright protection system through performance evaluation display that it was robust in geometric distortion and a artificial operation was able to be detected.