• 제목/요약/키워드: Computational Techniques

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AISC 2005 코드를 활용한 콘크리트 충전 합성기둥의 해석과 평가 (Advanced Analysis of Connections to Concrete-Filled Steel Tube Columns using the 2005 AISC Specification)

  • 박지웅;이두재;장성수;허종완
    • 복합신소재구조학회 논문집
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    • 제3권3호
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    • pp.9-21
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    • 2012
  • Concrete filled steel tube (CFT) columns have been widely used in moment resisting frame structures both in seismic zones. This paper discusses the design of such members based on the advanced methods introduced in the 2005 AISC Specification and the 2005 Seismic Provisions. This study focuses particularly on design following both linear and nonlinear methods utilizing equivalent static and dynamic loads for low-rise moment frames. The paper begins with an examination of the significance of pseudo-elastic design interaction equations and the plastic ductility demand ratios due to combined axial compressive force and bending moment in CFT members. Based on advanced computational simulations for a series of five-story composite moment frames, this paper then investigates both building performance and new techniques to evaluate building damage during a strong earthquake. It is shown that 2D equivalent static analyses can provide good design approximations to the force distributions in moment frames subjected to large inelastic lateral loads. Dynamic analyses utilizing strong ground motions generally produce higher strength ratios than those from equivalent static analyses, but on more localized basis. In addition, ductility ratios obtained from the nonlinear dynamic analysis are sufficient to detect which CFT columns undergo significant deformations.

움직임 정보의 피드백을 갖는 선택적 블록 부호화에 기초한 분산 비디오 부호화 기법 (Distributed Video Coding Based on Selective Block Encoding Using Feedback of Motion Information)

  • 김진수;김재곤;서광덕;이명진
    • 방송공학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.642-652
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    • 2010
  • 분산 비디오 부호화 기법(DVC: Distributed Video Coding)은 다양한 응용에서 낮은 복잡도의 영상 부호화를 가능하게 하는 미래기술의 한 가지로써 많은 연구의 대상이 되고 있다. 그러나 분산 비디오 부호화 기법의 성능은 연산량의 제한으로 인하여 지그-재그주사, 줄 길이 부호, 엔트로피 부호 그리고 스킵 매크로블록을 사용하는 기존의 국제 동영상 압축 부호화 기법에 비해 우수하지 못한 한계점이 있다. 이러한 한계점을 극복하기 위해, 본 논문에서는 먼저 복호화기 측에서 보조정보를 얻는 과정에서 블록별 예측 왜곡을 구하고, 예측 왜곡이 큰 블록에 대해서는 움직임 정보를 피드백시켜 부호화기로 하여금 움직임 보상 프레임 차 신호를 구하여 선택적으로 부호화하는 방식을 제안한다. 모의실험을 통하여 본 논문에서 제안한 부호화 기법은 기존의 화면 간 부호화 방식들에 근접하는 뛰어난 부호화 성능을 얻을 수 있음을 보인다.

유효시간 데이터 스트림에서의 스카이라인 질의 알고리즘 (Efficient Skyline Computation on Time-Interval Data Streams)

  • 박남훈;장중혁
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.370-381
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    • 2012
  • 다기준 의사결정 연구는 평가기준이 상이한 다수의 선호도로부터 최선의 대안을 찾는 방법으로 실시간 재난 탐지, 센서를 이용한 서식 모니터링 등의 응용환경에서 활용되어 왔다. 최근 유효시간 데이터 스트림 응용환경에서 각 객체들이 개개의 유효시간을 가지므로, 기존의 슬라이딩 윈도우보다 다기준 의사결정 방법, 즉 스카이라인 질의 수행에 더 많은 연산이 필요한다. 본 연구에서는 유효시간 데이터 스트림에서 스카이라인 질의를 수행하는 TI-Sky 알고리즘을 제시한다. 실시간 환경에서 새로운 객체가 생성되고 소멸되기까지 유효한 객체들을 관리하고 스카이라인 질의를 수행하기 위해 파티션단위의 시간 지배관계를 제시한다. 객체의 생성과 유효시간, 지배관계에 따라 시간지배관계를 갱신하며 다양한 방법으로 사멸객체를 제거하여 수행성능을 향상 시켰다. 실험을 통해 TI-Sky가 다양한 데이터 상에서 기존 연구보다 뛰어난 성능으로 스카이라인 질의를 수행하는 것을 증명하였다.

부호화된 MIMO 시스템에서 QR 분해를 이용한 효율적인 연판정 검출 (Soft Detection using QR Decomposition for Coded MIMO System)

  • 장매향;김수영
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37권7A호
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    • pp.535-544
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    • 2012
  • 무선통신시스템에서의 고용량 데이터 전송을 위해 MIMO 전송은 필수적인 기술의 하나로 자리매김하였다. 더불어 열악한 채널환경에서 요구되는 성능을 만족하기 위해서는 반드시 고효율 오류정정부호를 사용하여야하며, 반복적인 복호 기법을 사용하는 터보부호나 저밀도 패리티 검사부호 등이 그 예라고 할 수 있다. 이러한 오류정정 부호들의 우수한 성능은 반드시 MIMO 검출 단에서의 정확한 연판정 검출 값이 전제되어야 한다. 본 논문에서는 매우 적은 복잡도로 효과적으로 연판정 검출 값을 복호기에 전달 할 수 있는 방법으로써 채널 행렬의 QR 분해기법을 적용한 연판정 검출 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 방식은 먼저 연판정 MIMO 검출 단계를 두 단계로 나누어 복잡도를 획기적으로 감소시킬 수 있는 방법과 결합하였으며, 채널 행렬에 대하여 직접 역행렬을 구하는 방식에 비해서 안테나 수가 증가할수록 훨씬 더 적은 복잡도로 동일한 성능을 얻을 수 있다.

Double Gyre 모형 해양에서 앙상블 칼만필터를 이용한 자료동화와 쌍둥이 실험들을 통한 민감도 시험 (Implementation of the Ensemble Kalman Filter to a Double Gyre Ocean and Sensitivity Test using Twin Experiments)

  • 김영호;유상진;최병주;조양기;김영규
    • Ocean and Polar Research
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    • 제30권2호
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    • pp.129-140
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    • 2008
  • As a preliminary effort to establish a data assimilative ocean forecasting system, we reviewed the theory of the Ensemble Kamlan Filter (EnKF) and developed practical techniques to apply the EnKF algorithm in a real ocean circulation modeling system. To verify the performance of the developed EnKF algorithm, a wind-driven double gyre was established in a rectangular ocean using the Regional Ocean Modeling System (ROMS) and the EnKF algorithm was implemented. In the ideal ocean, sea surface temperature and sea surface height were assimilated. The results showed that the multivariate background error covariance is useful in the EnKF system. We also tested the sensitivity of the EnKF algorithm to the localization and inflation of the background error covariance and the number of ensemble members. In the sensitivity tests, the ensemble spread as well as the root-mean square (RMS) error of the ensemble mean was assessed. The EnKF produces the optimal solution as the ensemble spread approaches the RMS error of the ensemble mean because the ensembles are well distributed so that they may include the true state. The localization and inflation of the background error covariance increased the ensemble spread while building up well-distributed ensembles. Without the localization of the background error covariance, the ensemble spread tended to decrease continuously over time. In addition, the ensemble spread is proportional to the number of ensemble members. However, it is difficult to increase the ensemble members because of the computational cost.

MPEG 압축 영상에서의 고속 특징 요소 추출을 이용한 장면 전환 검출과 키 프레임 선택 (Scene Change Detection and Key Frame Selection Using Fast Feature Extraction in the MPEG-Compressed Domain)

  • 송병철;김명준;나종범
    • 방송공학회논문지
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    • 제4권2호
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    • pp.155-163
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    • 1999
  • 본 논문은 새로운 장면 전환 검출과 키 프레임 선태 기법을 제안하였다. 이를 위해 본 논문에서는 MPEG 압축 동영상에서 직접 DC 영상 및 에지(edge) 영상을 추출하여 이용하는데, 공간 영역으로 변환 후 에지 연상을 추출할 경우 계산량이 많다는 문제점이 있다. 따라서 본 논문에서는 그 계산량을 줄이기 위해 DCT 블록 당 5개의 저 대역 AC 계수들만을 이용하여 축소된 에지 영상을 고속으로 추출하는 방법을 제안하고, 이를 바탕으로 AC 예측(prediction)을 이용한 고속 에지 추출 기법도 추가적으로 제안하였다. 화질 측면에서 전자가 후자보다 약간 우수하지만, 두 방법 모두 영상의 중요한 에지 특징들을 잘 추출할 수 있다. 이와 같이 얻어진 에지 영상 및DC 영상을 이용하여 에지 에너지 다이어그램(dege energy diagram)과 히스토그램(histogram)을 구하여 급진적인 장면 전환 및 페이드(fade), 디졸브(dissolve) 같은 점진적인 장면 전환을 정확하게 검출함을 모의 실험을 통해 확인하였다. 또한 공간 영역에서 구한 에지 영상들에 비해 제안한 방법들에 의한 에지 영상들이 점진적인 장면 검출에 있어 훨씬 적은 계산량으로 비슷한 성능을 보임을 확인하였다. 마지막으로 HVS(human visual system)에 기반하여 각 장면에서 키 프레임을 선택하는 방법도 제안하였다. 위에서 얻어진 에지 및 DC 영상을 이용하기 때문에 optical flow를 이용하는 기존 방법에 비해 적은 계산량으로 의미 있는 키 프레임을 선택할 수 있었다.

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A Hybrid Multiuser Detection Algorithm for Outer Space DS-UWB Ad-hoc Network with Strong Narrowband Interference

  • Yin, Zhendong;Kuang, Yunsheng;Sun, Hongjian;Wu, Zhilu;Tang, Wenyan
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제6권5호
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    • pp.1316-1332
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    • 2012
  • Formation flying is an important technology that enables high cost-effective organization of outer space aircrafts. The ad-hoc wireless network based on direct-sequence ultra-wideband (DS-UWB) techniques is seen as an effective means of establishing wireless communication links between aircrafts. In this paper, based on the theory of matched filter and error bits correction, a hybrid detection algorithm is proposed for realizing multiuser detection (MUD) when the DS-UWB technique is used in the ad-hoc wireless network. The matched filter is used to generate a candidate code set which may contain several error bits. The error bits are then recognized and corrected by an novel error-bit corrector, which consists of two steps: code mapping and clustering. In the former step, based on the modified optimum MUD decision function, a novel mapping function is presented that maps the output candidate codes into a feature space for differentiating the right and wrong codes. In the latter step, the codes are clustered into the right and wrong sets by using the K-means clustering approach. Additionally, in order to prevent some right codes being wrongly classified, a sign judgment method is proposed that reduces the bit error rate (BER) of the system. Compared with the traditional detection approaches, e.g., matched filter, minimum mean square error (MMSE) and decorrelation receiver (DEC), the proposed algorithm can considerably improve the BER performance of the system because of its high probability of recognizing wrong codes. Simulation results show that the proposed algorithm can almost achieve the BER performance of the optimum MUD (OMD). Furthermore, compared with OMD, the proposed algorithm has lower computational complexity, and its BER performance is less sensitive to the number of users.

천이크리프를 고려한 구형압입 크리프 물성평가법 (Spherical Indentation Techniques for Creep Property Evaluation Considering Transient Creep)

  • 임동규;이진행;김민수;이형일
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권11호
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    • pp.1339-1347
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    • 2013
  • 기존 단축 크리프시험에서는 천이 크리프의 영향을 무시하고 정상상태 크리프만을 고려하기 때문에 실제 크리프 특성을 나타내지 못한다. 이에 본 연구에서는 천이크리프를 고려한 압입 크리프 물성평가법을 제시한다. 다양한 재료에 대해 구형압입시험 전산모사를 이용해 크리프 물성변화에 따른 거동을 살펴보고, 크리프 특성을 무차원 변수들의 회귀식으로 표현한다. 이를 토대로 천이크리프를 고려한 압입 크리프 물성평가 프로그램을 생성했다. 제시한 물성평가 프로그램을 통해 압입 하중-변위 곡선으로부터 크리프지수, 계수값들을 각각 1.1%, 2.3% 오차범위에서 예측할 수 있다.

A dissipative family of eigen-based integration methods for nonlinear dynamic analysis

  • Chang, Shuenn-Yih
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제75권5호
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    • pp.541-557
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    • 2020
  • A novel family of controllable, dissipative structure-dependent integration methods is derived from an eigen-based theory, where the concept of the eigenmode can give a solid theoretical basis for the feasibility of this type of integration methods. In fact, the concepts of eigen-decomposition and modal superposition are involved in solving a multiple degree of freedom system. The total solution of a coupled equation of motion consists of each modal solution of the uncoupled equation of motion. Hence, an eigen-dependent integration method is proposed to solve each modal equation of motion and an approximate solution can be yielded via modal superposition with only the first few modes of interest for inertial problems. All the eigen-dependent integration methods combine to form a structure-dependent integration method. Some key assumptions and new techniques are combined to successfully develop this family of integration methods. In addition, this family of integration methods can be either explicitly or implicitly implemented. Except for stability property, both explicit and implicit implementations have almost the same numerical properties. An explicit implementation is more computationally efficient than for an implicit implementation since it can combine unconditional stability and explicit formulation simultaneously. As a result, an explicit implementation is preferred over an implicit implementation. This family of integration methods can have the same numerical properties as those of the WBZ-α method for linear elastic systems. Besides, its stability and accuracy performance for solving nonlinear systems is also almost the same as those of the WBZ-α method. It is evident from numerical experiments that an explicit implementation of this family of integration methods can save many computational efforts when compared to conventional implicit methods, such as the WBZ-α method.

유연도 매트릭스를 사용한 기하학적 비선형 해석방법 (Geomatrically Non-linear Analysis Method by Curvature Based Flexibility Matrix)

  • 김진섭;권민호
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.125-135
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    • 2011
  • 유연도법 기반의 공식화에서는 변위영역의 형상함수를 라그랑지언(Lagrangian)보간법에 의한 곡률로부터 횡방향 변위를 유도한다. 곡률변위보간법으로 유도한 매트릭스를 사용한 기하학적 비선형 해석방법과 강성도법을 기반으로 한 비선형 기존의 유한요소 해석 프로그램의 결과를 비교하여 적용이 가능함을 확인하였고, Spacone의 이론을 확장시켜 기하학적 비선형 거동을 예측할 수 있는 유연도법의 알고리즘을 제안하였다. 예제를 통하여 실제 문제에 대한 기하학적 비선형 해석을 수행하였다.