• 제목/요약/키워드: 카오스 공학

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Chaos 이론의 전력설비 상태감시기법 응용에 관한 연구 (A Study on the Application of Condition Monitoring Technique in Power Facility using Chaos)

  • 강진수;안상필;김철환
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 춘계학술대회 논문집 전력기술부문
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    • pp.287-289
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    • 2001
  • 많은 자연계가 선형성과 비선형성을 동시에 포함한 카오스적인 모습을 보여준다 예를 들면 춤추는 불꽃, 부서지는 파도. 하늘에 떠다니는 무수한 구름 등 외관상으로는 불규칙해 보이는 듯 하면서 어떤 규칙성을 가진 다양한 모습을 나타낸다. 특히 공학분야에서는 거의 모든 현상이 비선형계로 이루어져 있다 이러한 비선형계의 해석에 카오스 이론이 적용될 수 있는데 최근 들어 카오스에 내재하는 질서구조가 밝혀짐에 따라 여러 공학분야에서 이를 활발히 응용하고 있다. 본 논문에서는 카오스 이론에 대해 간단히 논하고 이러한 카오스 이론이 응용될 수 있는 분야를 공학적 측면에서 일목요연하게 정리하였다. 특히 전력계통 및 송배전설비 분야 중 GIS 상태감시 및 부분방전 검출기법에 대해서 시계열 데이터를 이용한 카오스 이론의 적용 가능성을 타진하였다.

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공학적 응용에서 바라본 카오스 응용 (The Chaos Application of a Point of View Engineering Application)

  • 배영철
    • 정보관리연구
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    • 제31권3호
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    • pp.21-34
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    • 2000
  • 최근 카오스에 대한 관심이 높아지고 있으며 이를 공학에 적응하고자 하는 노력들이 결실을 보고 있다. 카오스는 수학, 물리학에서뿐만 아니라 전기, 전자, 통신, 기계, 화학 등에서 널리 응용 분야가 확대되고 있으며, 신경망을 중심으로 한 정보처리, 패턴인식 등에도 응용되고 있다 이에 본고에서는 카오스의 공학적 응용을 중심으로 그 가능성을 알아보았다.

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카오스, 복잡계와 경제학

  • 김승환
    • 기계저널
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    • 제42권4호
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    • pp.46-49
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    • 2002
  • 최근 카오스, 프랙탈 등 과학적 방법론이 국내에서도 금융공학에 접목되고 있으며, 시장경제 이해와 과학적 투자 기법을 통한 금융시장의 선진화에 공헌할 것으로 기대되고 있다.

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공학적 응용을 위한 로렌츠 카오스 시스템의 전자회로 해석 (Electronic Circuit Analysis of the Lorentz Chaotic System for Engineering Applications)

  • 한상백;조문규;송한정
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.311-316
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    • 2012
  • 본 논문에서는 공학적 응용을 위한 로렌츠 카오스 시스템을 연산증폭기, 곱셈기 등을 이용하여 전자회로로 설계하였다. 시간파형, 위상특성 등 여러 가지 카오스 동적특성 등을 PSPICE 모의실험을 통하여 파악하였다. 저항값의 변화를 통하여 카오스 특성을 얻기 위한 최적화 된 회로 파라미터를 구하였으며, 각 저항값의 변화에 따른 시간파형 특성 및 위상 특성을 구하였다.

System Generator를 이용한 카오스 신호 발생기의 FPGA 구현 (FPGA Implementation of Chaotic Signal Generator Using System generator)

  • 허용원;하정우;장은영;변건식
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2007년도 추계종합학술대회
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    • pp.336-339
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    • 2007
  • 카오스 신호는 공학, 의학 그리고 생물학과 같은 모든 분야에서 많이 이용되고 있으며 최근 카오스 신호를 이용한 디지털 통신시스템에 대한 연구도 활발히 이루어지고 있다. 본 논문은 카오스 신호를 디지털 통신시스템에 적용할 목적으로 System Generator를 이용하여 비선형 방정식으로 구성된 6개의 카오스 신호 발생기를 설계하고 FPGA로 하드웨어를 구현하였다. 이 결과로부터 Hardware co-simulation으로 본 설계를 검증하기 위해 비트 스트림을 FPGA 보드로 로드하였다. 또한 6개의 카오스 발생기의 성능을 평가하기 위해 타이밍 해석을 통한 최대 동작 주파수와 사용한 로직의 resource량을 조사하여 비교하였다.

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일 유량 자료의 카오스 특성 및 예측 (Analysis of Chaos Characterization and Forecasting of Daily Streamflow)

  • 왕원준;유영훈;이명진;배영해;김형수
    • 한국습지학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.236-243
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    • 2019
  • 현재까지 많은 수문 시계열은 전통적인 선형 모형을 이용하여 분석되고 예측되어 왔다. 하지만, 자연현상과 수문시계열의 패턴 및 변동과 관련하여 비선형적 구조의 증거가 발견되고 있다. 따라서 시계열 분석 및 예측을 위한 기존의 선형 모형은 비선형적 특성에 적합하지 않을 수 있다. 본 연구에서는 미국 플로리다 코코아 지역 인근에 있는 St.Johns 강의 일유량 자료에 대한 카오스 분석을 수행하였고, 그 결과 낮은 차원의 비선형 동역학적 특성을 가진 흥미로운 결과가 나타났지만 한국의 소양강댐 일유량 자료는 확률적 특성을 보여주었다. 카오스 특성을 토대로한 DVS(결정론적 vs 추계학적) 알고리즘을 이용해 두 시계열 시스템의 특성을 파악하였고 단기 예측을 수행하였다. 또한 본 연구에서는 일 유량 시계열 예측을 위해 인공신경망 방법을 사용하였고, DVS 알고리즘에 의한 예측을 비교 분석하였다. 분석 결과, 카오스 특성을 갖는 시계열 자료가 보다 정확한 예측성을 보였다.

순간 발산지수의 카오스계에의 응용, 파트 2: 실험 및 힘-위상(Force-State Mapping) 방법과의 비교 (Application of the Instantaneous Lyapunov Exponent and Chaotic Systems, Part 2: Experiment and Comparison with the Force-State Mapping Method)

  • 신기홍
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권1호통권94호
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    • pp.150-160
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    • 1999
  • 본 논문은 ‘파트 1’에 그 기초를 두었으며, 실제 실험 상황에의 응용예를 들었다. 보편적인 ‘이중-우물 위치 진동기(double-well potential vibrator)'를 외부 공기압 감쇠기를 장치할 수 있도록 수정하였다. 감쇠는 높음 또는 낮음 으로 조정할 수 있도록 하였다. 이 실험계는 주기운동부터 카오스 운동까지 다양한 동적 특성을 보여준다. 힘-위상(Force-Stare Mapping) 방법이 선형상태 및 카오스상태에 응용되었으며, 특히 감쇠의 높고 낮음의 파악에 그 중점을 두었다. 그리고 , 부분발산지수들(Short term averaged Lyapunov exponents)의 합이 또한 감쇠를 파악함과 동시에 높은 감쇠에서 낮은 감쇠로의 변화를 감시할 수 있음을 보였다. 이 두가지 방법들을 비교하였으며 논하였다.

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전압제어형 카오스회로의 집적회로 설계 및 구현 (Integrated Circuit Design and Implementation of the Voltage Controlled Chaotic Circuit)

  • 송한정;곽계달
    • 전자공학회논문지C
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    • 제35C권12호
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    • pp.77-84
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    • 1998
  • 0.8㎛ single poly CMOS 공정을 이용하여 집적화 된 전압제어형 카오스 발생회로를 설계, 제작하였다. 제작된 카오스 집적회로는 비선형함수 발생회로와 op-amp, 2상 클럭발생회로, 2개의 샘플&홀드 회로 등으로 이루어진다. 측정결과 ±2.5V 전원, 20kHz의 클럭 인가시 입력제어전압에 따라 주기상태, 준주기 상태, 카오스 상태 등 다양한 형태의 분기현상 및 시계열 파형을 관측할 수 있었다. 또한 이 회로의 직렬, 병렬 연결에 의한 2차원 카오스 패턴도 관측하였다.

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고레벨 변조를 위한 새로운 카오스 송수신기의 성능 평가 (Performance Evaluation of a Novel Chaos Transceiver for the High Level Modulation)

  • 이준현;유흥균
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권1호
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    • pp.31-36
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    • 2014
  • 초기조건에 민감한 특징을 가지는 카오스 통신 시스템은 보안성이 디지털 통신 시스템보다 우수하게 평가되지만 BER 성능은 나쁘게 평가되기 때문에 BER(Bit Error Rate) 성능을 향상시키는 연구가 중요하다. 이전 연구에서 제안한 카오스 송수신기는 원하는 신호에 잡음과 같이 더해지는 요소가 매우 적기 때문에 기존 CDSK(Correlation Delay Shift Keying) 방식보다 BER 성능이 굉장히 많이 향상된다. 카오스 통신 시스템은 카오스 맵 특성에 따라 정보 신호를 확산시키고 전송하기 때문에 전송 심볼의 수가 많다. 따라서 카오스 통신 시스템의 데이터 전송 속도를 좋게 하는 연구가 필요하다. 기존의 카오스 변조 방식은 BPSK 방식을 기반으로 정보 신호를 -1과 1로 변조시킨다. 하지만 BPSK 방식 대신에 QPSK나 QAM과 같은 고레벨 변조 방식을 기반으로 한다면 한 번에 더 많은 데이터를 전송할 수 있기 때문에 카오스 통신 시스템의 데이터 전송 속도를 좋게 만드는 것이 가능하다. 본 논문에서는 이전 연구에서 제안한 카오스 송수신기를 사용하며 이 시스템에 QPSK와 16QAM을 적용했을 때, SER(Symbol Error Rate) 성능을 평가하고 각 성능을 비교한다. 또한, 제안한 카오스 송수신기에서 정보신호를 QPSK와 16QAM을 기반으로 변조시켰을 때, 제안한 카오스 송수신기가 항재밍 성능을 갖는지 평가한다.