In this paper, global chaos synchronization is investigated for WINDMI (J. C. Sprott, 2003) and Coullet (P. Coullet et al, 1979) chaotic systems using adaptive backstepping control design based on recursive feedback control. Our theorems on synchronization for WINDMI and Coullet chaotic systems are established using Lyapunov stability theory. The adaptive backstepping control links the choice of Lyapunov function with the design of a controller and guarantees global stability performance of strict-feedback chaotic systems. The adaptive backstepping control maintains the parameter vector at a predetermined desired value. The adaptive backstepping control method is effective and convenient to synchronize and estimate the parameters of the chaotic systems. Mainly, this technique gives the flexibility to construct a control law and estimate the parameter values. Numerical simulations are also given to illustrate and validate the synchronization results derived in this paper.
Chua's circuit is a simple electronic network which exhibits a variety of bifurcation and attractors. The circuit consists of two capacitors, an inductor, a linear resistor, and a nonlinear resistor. In this paper, a transmitter and a receiver using two identical Chua's circuits are proposed and a equivalent wire synchronizations are investigated Since the synchronization of the wire transmission system is impossible by coupled synchronization, theory having both the drive-response and the coupled synchronization is proposed. As a result, the chaos synchronization has delay characteristics in the wire transmission system caused by the line parameters L and C.
Irregular fluctuation of penetration depth in CW single mode fiber laser welding is analyzed statistically and chaotically. Among various chaos theories, one of the basic concept referred as Lyapunov exponent is applied to the analysis to quantify the irregularity of penetration. Especially, maximal Lyapunov exponent (MLE) is known as the representative value indicating chaotic degree of the system dynamics. MLE calculation method of experimental data is applied to longitudinal spiking defect in fiber laser weld. Laser power modulation is suggested as a remedy then the computed MLE value is compared to CW case. It is shown that the adoption of chaos theory, MLE computation, can be used as a measurement standard to prove the validity of the solutions to prevent the unexpected chaotic behavior of weld through this work.
In this paper, an integrated chaos analysis system for EEG (ICASE) is designed for the analysis of brain functions based on the chaos theory. Nonlinear dynamic characteristics of EEG such as 3-D attractor, Poincare section, correlation dimension, Lyapunov exponents and power spectrum are extracted by this system. The results show that chaotic attractors which indicate the presence of deterministic, dynamics of complex nature could be identified from a routine EEG recording for normal and pathological activity. This proves that the chaotic analysis of EEG may be an appropriate tool in the classification of brain activity and thus a possible diagnostic tool.
Gait analysis is essential to identify accurate cause and knee condition from patients who display abnormal walking. Traditional linear tools can, however, mask the true structure of motor variability, since biomechanical data from a few strides during the gait have limitation to understanding the system. Therefore, it is necessary to propose a more precise dynamic method. The chaos analysis, a nonlinear technique, focuses on understand how variations in the gait pattern change over time. Eight healthy eight subjects walked on a treadmill for 100 seconds at 60 Hz. Three dimensional walking kinematic data were obtained using two cameras and KWON3D motion analyzer. The largest Lyapunov exponent from the measured knee angular displacement time series was calculated to quantify local stability. This study quantified the variability present in time series generated from gait parameter via chaos analysis. Knee flexion-extension patterns were found to be chaotic. The proposed Lyapunov exponent can be used in rehabilitation and diagnosis of recoverable patients.
본 논문에서는 카오스 이론에 기초한 카오스(chaos) 암호화 알고리즘을 제안하고 이를 웹 보안 시스템에 적용하여 웹 클라이언트와 서버간의 안전한 통신을 위한 시스템을 설계 및 구현하였다. 웹 보안 시스템은 인증서버, 웹 클라이언트 및 웹 서버로 구성되며, 웹 클라이언트와 웹 서버에는 각각 웹 페이지의 요청 및 응답 페이지의 암호화 및 복호화를 담당하는 프록시 클라이언트와 서버 게이트웨이를 개발하여 탑재하였다. 인증서 형식은 국제표준을 수용하여 X.509 형식에 따라 구현하였으며, 클라이언트와 서버 인증을 위하여 RSA 공개키 알고리즘을 통하여 키 생성 및 분배가 이루어진다. 클라이언트와 서버간에 암호화 채널이 형성되면 카오스, SEED 및 DES 암호화 알고리즘을 통해 데이터의 암·복호화를 수행한다. 카오스 암호화 알고리즘은 기존의 비밀키 암호화 알고리즘들과 비교하여 속도와 비도 면에서 뛰어나다. 따라서 카오스 암호화 알고리즘을 적용한 웹 보안 시스템은 전자상거래, 인터넷 뱅킹 등에 널리 활용될 수 있을 것으로 사료된다.
복잡계에서의 동기화는 기본적으로 카오스 신호에서의 동기화 이론에 근거를 두고 발전하고 있으나 복잡계 신호의 복잡도가 카오스 신호보다 복잡도가 커서 동기화하는데 어려움이 많다. 이에 본 논문은 복잡계에서 동기화 기법을 적용하기 위하여 n-double 스크롤 회로에서는 결합 동기 이론을 적용한 동기화 기법과 여러 개의 파라미터 중 하나의 파라미터만을 가지고 동기화를 이루는 새로운 임베딩 구동 동기화 기법을 복잡계 회로의 하나인 하이퍼카오스 회로에서 제안하였다. 제안한 동기화 기법을 적용한 결과 복잡계에서 우수한 동기화 결과를 얻었음을 확인하였다.
각 산업에서 대량의 데이터가 생산되면서, 빠른 경영 의사결정을 위해 시계열 패턴 예측 연구가 수많이 진행되고 있다. 하지만 데이터에 내재된 불확실성으로 인해 비선형 시계열 데이터의 특정 패턴을 예측하는 데 한계가 존재하고, 기업경영의 전략적 의사결정 어려움이 존재한다. 또한, 최근 수십 년간 불규칙한 랜덤워크 모형의 시계열 데이터 예측을 위해 산업의 목적에 맞는 금융시장 데이터를 대상으로 다양한 연구가 진행되고 있지만, 특정 규칙을 예측하고 지속가능의 기업목적 달성 어려움이 있다. 본 연구에서는 룰렛 데이터와 금융시장 데이터를 Chaos 분석기법을 이용하여 예측 결과를 비교분석하고 유의미한 결과를 도출하였다. 그리고, 본 연구는 카오스 분석이 시계열 자료를 분석하는데 있어 새로운 방법을 모색하는데 유용함을 확인하였다. 룰렛 게임의 특성을 한국 주가지수 선물의 시계열과 비교 분석하여 추세가 확인되는 경우 예측력을 높일 수 있다는 점을 도출하였으며, 불확실성이 높고 랜덤워크가 존재하는 비선형 시계열 데이터가 특정한 패턴을 가지고 있는지 판단하는데 의의가 있다.
현대암호방식은 종래의 선형 대수와 수리이론을 적용한 암호통신을 벗어난 유사 잡음성을 띠는 카오스 신호를 이용한 암호통신을 적용해 오고 있다,[1-2] 본 논문은 1차 permutation 알고 리즘을 이용 하여 변환된 정보를 2차 이산 카오스 변환 함수를 이용해 암호화하는 광영상 암호시스템을 제안하여UT 다. 제안된 시스템은 키수열 발생기의 출력을 통해 영상정보를 permutation 하는 알고리즘 을 설계하였고 이에 대한 검정을 수행하였다. 또한 본 논문에서는 permutation 알고리즘을 통해 제한적인 카오스 함수 의 적용시 발생하는 문제점을 해결하고 비도를 증가시킴으로써 광영상 암호시스템에 적용 시 그 타당성 을 검정하였다. Current encryption methods have been applied to secure communication using discrete chaotic system whose output is a noise-like signal which differs from the conventional encryption methods that employ algebra and number theory[1-2] We propose an optical encryption method that transforms the primary pattern into the image pattern of discrete chaotic function first a primary pattern is encoded using permutation algorithm, In the proposed system we suggest the permutation algorithm using the output of key steam generator and its security level is analyzed. In this paper we worked out problem of the application about few discrete chaos function through a permutation algorithm and enhanced the security level. Experimental results with image signal demonstrate the proper of the implemented optical encryption system.
한국정보기술응용학회 2005년도 6th 2005 International Conference on Computers, Communications and System
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pp.339-342
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2005
In order to support ultrawide-band signal generation for low rate WPAN, several types of signal generation mechanisms are suggested such as Chaos, Impluse, and Chirp signals by the activity of IEEE 802.15.4a. The communication system applied chaos theory may have ultrawide-band characteristics with spread spectrum and immunity from multipath effect. In order to use the advantage of chaotic signal generation, we introduce the system implementation of communication and networking systems with the chaos UWB signal. This system may be composed of mainly three parts in hardware architecture : RF transmission with chaotic signal generation, signal receiver using amplifiers and filters, and 8051 & FPGA unit. The most difficult part is to implement the chaotic signal generator and build transceiver with it. The implementation of the system is devidced into two parts i.e. RF blocks and digital blocks with amplifiers, filters, ADC, 8051 processor, and FPGA. In this paper, we introduce the system block diagram for chaotic communications. Mainly the RF block is important for the system to have good performance based on the chaotic signal generator. And the main control board functions for controlling RF blocks, processing Tx and Rx data, and networking in MAC layer.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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