• 제목/요약/키워드: D-Optimal

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3D 공간정보를 활용한 터널 설계 자동화 기술 개발 및 적용 사례 : 남해 서면-여수 신덕 국도 건설공사 BIM기반 설계를 중심으로 (Development and Application of Tunnel Design Automation Technology Using 3D Spatial Information : BIM-Based Design for Namhae Seomyeon - Yeosu Shindeok National Highway Construction)

  • 조은지;김우진;김광염;정재호;방상혁
    • 터널과지하공간
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    • 제33권4호
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    • pp.209-227
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    • 2023
  • 정부는 건설산업의 생산성 혁신을 위해 BIM 기반 스마트 건설기술 활성화방안을 지속적으로 발표하고 있다. 설계단계에서는 BIM 데이터와 다른 첨단기술을 융합하여 설계 자동화와 최적화 수행을 목표로 한다. 국내 해저터널 사업인 남해 서면-여수 신덕 국도 건설공사 기본설계에서는 터널설계 프로세스에 따라 3D 공간정보를 이용한 터널설계 자동화 기술을 개발하여 BIM 기반의 설계를 수행하였다. 터널의 선형설계에 제너레이티브 디자인 기법을 사용하여 만 여건 이상의 케이스를 36시간 내에 도출하고, 설계자가 정의한 목적함수의 정량적 평가를 수행하여 설계자가 요구하는 조건의 최적 선형을 도출했다. AI 기반의 지반분류와 3D Geo Model을 구축하여 최적 선형의 경제성 및 안정성을 평가하였다. AI 기반의 지반분류는 시추 코어 1공당 약 30종의 지반분류를 수행하여 그 정밀도를 향상시켰고, 3D Geo Model의 경우 시공 중 추가되는 지반 데이터를 누적할 수 있다는 점에서 그 활용도를 기대할 수 있다. 3D 발파설계의 경우 Dynamo 상에서 노선상의 모든 보안물건을 검토하여 최적 장약량을 5분 만에 도출하고, 직관적이고 편리한 시공관리를 위해 3D 공간상에 설계 결과를 시각화함으로서 시공 중에 직접 활용할 수 있도록 했다.

D-최적 실험 설계 기반 최적 센서 배치 및 모델 확장 기법을 이용한 하중 추정 (Load Recovery Using D-Optimal Sensor Placement and Full-Field Expansion Method)

  • 변성주;이승재;부승환
    • 대한조선학회논문집
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    • 제61권2호
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    • pp.115-124
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    • 2024
  • To detect and prevent structural damage caused by various loads on marine structures and ships, structural health monitoring procedure is essential. Estimating loads acting on the structures which are measured by sensors that are mounted properly are crucial for structural health monitoring. However, attaching an excessive number of sensors to the structure without consideration can be inefficient due to the high costs involved and the potential for inducing structural instability. In this study, we introduce a method to determine the optimal number of sensors and their optimized locations for strain measurement sensors, allowing for accurate load estimation throughout the structure using model expansion method. To estimate the loads exerted on the entire structure with minimal sensors, we construct a strain-load interpolation matrix using the strain mode shapes of the finite element (FE) model and select the optimal sensor locations by applying D-Optimal Design and the row exchange algorithm. Finally, we estimate the loads exerted on the entire structure using the model expansion method. To validate the proposed method, we compare the results obtained by applying the optimal sensor placement and model expansion method to an FE model subjected to arbitrary loads with the loads exerted on the entire FE model, demonstrating efficiency and accuracy.

확산-유추 지형학적 순간단위도 모형의 최적매개변수 추정 (Optimal Parameters Estimation of Diffusion-Analogy Geomorphologic Instantaneous Unit Hydrograph Model)

  • 김주철;최용준
    • 한국습지학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.385-394
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    • 2011
  • 본 연구에서는 유역의 배수구조를 지표면과 하천으로 구분하여 확산-유추 지형학적 순간단위도의 최적 매개변수를 산정하였다. 모형의 매개변수는 지표면과 하천 각각의 유속($u_c$, $u_h$) 및 확산계수($D_c$, $D_h$)로 구성하였다. 대상유역은 보청천 유역의 탄부 소유역을 선정하였으며, 대상유역의 하천망은 Strahler 차수법칙에 의해 4차 하천으로 분류되었다. 최적화 기법은 SCE-UA을 적용하였으며, 추정된 최적 매개변수는 다음과 같다; $u_c$ : 0.589 m/s, $u_h$ : 0.021 m/s, $D_c$ : $34.469m^2/s$, $D_h$ : $0.1333m^2/s$. 추정된 매개변수의 검증결과 평균 첨두유량 오차는 약 11 %, 첨두시간 오차는 0.3 hr로 양호하게 나타났다. 또한 매개변수들의 변동성을 살펴본 결과 하천확산계수($D_c$)는 수문응답함수에 큰 영향을 미치지 못함을 알 수 있었으며, 향후에는 이러한 결과들을 고려함으로서 모형을 좀 더 간편화할 수 있을 것으로 기대된다.

디지틀 변조 기술을 사용하는 위성방송 신호의 위성 채널 특성에 대한 영향 분석 (The Effect of Satellite Channel Impairments in DBS System Using Digital Modulation Technique)

  • 김영완;오덕길
    • 방송공학회논문지
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    • 제4권2호
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    • pp.164-175
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    • 1999
  • 본 논문에서는 QPSK 디지틀 전송 기술을 사용하는 위성방송 전송 시스템에 대한 위성 채널 특성과 전송 신호 특성에 대한 영향을 분석하여 전송 시스템의 설계 기준점을 결정할 수 있도록 하였다. 전송 채널 특성에 의한 열화도는 약 2.0dB, 전송 신호 스펙트럼 특성에 의한 열화는 0.4dB, 그리고 수신기 특성에 대해 약 0.2dB의 열화 특성을 갖는 위성 및 전송 시스템에 대한 가용 설계 파라미터 값들을 제안하였다. 열화 특성을 만족하는 설계 파라미터 값들은 ${\pm}\;0.5dB$ 이내의 진폭 응답 특성 그리고 0.1nsec/MHz, $0.2sec/MHz^2$ 이내의 전파 지연 특성을 나타내었다. 또한, 최대 서비스 가용도를 갖는 위성 전송 시스템의 TWTA 동작은 0dB OBO가 적당하며, 위상 잡음 영향을 최소화하기 위해서는 0.707 damping 계수 및 40kHz 대역폭을 갖는 PLL 회로가 최적의 동작 특성을 나타내었다. 본 논문의 시스템 성능 분석 및 설계 파라미터 값들은 위성을 통한 고속 데이터 전송 시스템에 대한 설계 기준점으로 활용될 수 있다.

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3D-DCT 기반 집적영상 압축 방법의 율-왜곡 최적화를 통한 부호화 효율 향상 방법 (Coding Efficiency Improvement By Applying Rate-Distortion Optimization To 3D-DCT Based Integral Image Compression Method)

  • 전주일;강현수
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제12권9호
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    • pp.1-8
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    • 2012
  • 본 논문에서는 집적영상의 압축 방법 중에 하나인 적응적인 블록 모드 선택을 이용한 3D-DCT 기반의 압축 방법에 율-왜곡 최적화 방법을 적용하여 부호화 효율을 개선하는 방법을 제안한다. 적응적인 블록 모드 선택을 이용한 3D-DCT 기반의 압축 방법은 영상 특성에 따라 적응적으로 다양한 크기의 3D-DCT 블록을 구성한 후에 3D-DCT를 수행하는 방법이다. 제안 방법은 기존 방법에서 최적 블록 모드를 선택할 때, 율-왜곡 최적화 방법을 적용하여 부호화 효율을 개선하였다. 또한 실험을 통해 집적영상에 적합한 최적의 라그랑지 계수를 제시하였다. 제안 방법은 기존 방법과 비교해 약 5%의 비트량 절감 효과를 가진다.

광통신용 박막필터형 광소자 분석을 위한 최적화 모델링과 특성분석 (The characteristics and optimal modeling of input source for optical device using thin film filter in optical telecommunication network)

  • 김명진;이승걸
    • 한국광학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.306-311
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    • 2003
  • 본 논문에서는 광전송시스템에서 파장분할다중화 광소자로 사용되는 박막필터형 광소자의 특성 분석 및 평가를 위해 입력광원을 모델링 하였으며 광경로에 대해 광선추적법을 사용하여 전산모의 한 광특성을 실험과 비교, 분석하였다. 그 결과 입력광원에 대한 cell 방식의 모델링이 결합효율의 정확도 및 가우시안 강도분포에 접근성을 볼 때 마이크로 옵틱스형 광소자 분석함에 있어 적합함을 알 수 있다. 박막필터형 광소자에 대한 최적 전산모의 결과 광섬유와 GRIN 렌즈 사이 거리가 0.24mm이며 GRIN 렌즈와 박막필터 사이 거리가 0.25mm일 때 최대 결합효율은 -0.11 ㏈이었으며 동일한 조건에의 실험결과 -0.35 ㏈의 최대 결합효율을 얻었다. 이것은 단심 및 이심페룰, GRIN 렌즈 등과 같은 구성품의 불완전성과 박막필터에 의한 손실을 고려할 때, 전산모의 결과와 매우 일치하는 것으로서 본 연구에서 제안한 입력광원의 모델링을 적용한 전산모의가 박막필터형 광소자의 특성을 예측할 수 있음을 보였다.

3차원 환경 복원을 위한 다수 카메라 최적 배치 학습 기법 (Optimal Camera Placement Leaning of Multiple Cameras for 3D Environment Reconstruction)

  • 김주환;조동식
    • 스마트미디어저널
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    • 제11권9호
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    • pp.75-80
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    • 2022
  • 최근 현실감 있는 경험을 제공하기 위한 몰입형 가상현실(VR) 기술에 대한 연구 개발이 활발하게 진행되고 있다. 가상현실 참여자에게 실제와 유사한 실감적인 가상현실 체험을 제공하기 위해서는 실제 현실 공간에 존재하는 환경 및 객체의 정보를 정밀하게 캡처 및 복원하여 가상 환경 시스템의 모델 데이터로 적용한 시스템 구성이 필요하다. 이러한 가상 환경 구성에 필요한 실 데이터를 획득하기 위해서는 다수의 비정형 카메라를 활용한 셋업으로 이루어진다. 하지만, 다수의 비정형 위치의 카메라를 활용해 실제 공간에서의 3차원으로 구성된 정보를 획득할 경우 카메라의 개수 및 위치가 최적화되지 않아 복원의 오류가 발생할 수 있다. 또한, 정밀한 객체 복원을 위해 과도한 양의 비정형 카메라가 배치될 경우 비정형 카메라 배치에 따른 자원의 낭비 또한 발생할 수 있어 적절한 개수의 비정형 카메라가 배치되어야 한다. 본 논문에서는 3차원 공간 데이터를 복원 시 필요한 정보를 얻기 위해 배치되는 다수의 비정형 카메라를 최적화할 수 있는 최적 카메라 배치(Optimal Camera Placement) 학습 기법을 제안한다. 본 논문에서 제안한 방법을 통해 실제 환경 정보 획득 시 정확한 형태의 복원 데이터를 이용하여 가상 환경을 생성하고, 더욱 몰입도 높은 실감형 콘텐츠 시스템을 사용자에게 제공할 수 있다.

ARMAX 모델의 매개변수 추정을 위한 최적 입력 신호의 설계 (Design of the Optimal Input Singals for Parameter Estimation in the ARMAX Model)

  • 이석원;양흥석
    • 대한전기학회논문지
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    • 제37권3호
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    • pp.180-185
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    • 1988
  • This paper considers the problem of the optimal input design for parameter estimtion in the ARMAX model in which the system and noise transfer function have the common denominator polynomial. Deriving the information matrix, in detail, for the assumed model structure and using the autocorrelation functin of the filtered input as design variables, it is shown that D-optimal input signal can be realized as an autoregressive moving average process. Computer simulations are carried out to show the standard-deviation reduction in the parameter estimtes using the optimal input signal.

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Boltzmann Machine을 이용한 그래프의 최적분할 (Optimal Graph Partitioning by Boltzmann Machine)

  • Lee, Jong-Hee;Kim, Jin-Ho;Park, Heung-Moon
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제27권7호
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    • pp.1025-1032
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    • 1990
  • We proposed a neural network energy function for the optimal graph partitioning and its optimization method using Boltzmann Machine. We composed a Boltzmann Machine with the proposed neural network energy function, and the simulation results show that we can obtain an optimal solution with the energy function parameters of A=50, B=5, c=14 and D=10, at the Boltzmann Machine parameters of To=80 and \ulcorner0.07 for a 6-node 3-partition problem. As a result, the proposed energy function and optimization parameters are proved to be feasible for the optimal graph partitioning.

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금형 가공의 합리화를 위한 외적 절삭조건 선정 시스템에 관한 연구 (A Study d the Optimazation the Cutting Condition Selecting System for the Rationality of Mould Manufacture)

  • 현동훈;이용성
    • 한국안전학회지
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    • 제8권4호
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    • pp.73-81
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    • 1993
  • In recent years, mould industry in machining requires to increase machining productivity and to reduce costs, To adapt this trend it is necessary to optimize machine condition, Even though many researches in this area introduced various way to set the optimal condition, still there are not enough. Therefore this research was done to select the optimal cutting condition for industry, and to develop the computer program to select the optimal cutting condition automatically. The result of this research will contribute to increase machining productivity of various mould companies with the automatic selection of optimal cutting condition.

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