• 제목/요약/키워드: Gaussian Approximation

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Analysis of spraying performance of agricultural drones according to flight conditions

  • Dae-Hyun Lee;Baek-Gyeom Seong;Seung-Woo Kang;Soo-Hyun Cho;Xiongzhe Han;Yeongho Kang;Chun-Gu Lee;Seung-Hwa Yu
    • 농업과학연구
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    • 제50권3호
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    • pp.469-477
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    • 2023
  • This study was conducted to evaluate the spraying performance according to the flight conditions of agricultural drones for the development of a variable control system. The analyzed flight conditions comprised six factors: spraying direction, flight speed, altitude, wind speed, wind direction, and rotor rotational speed. The ratio of the area sprayed on the water-sensitive paper was used as the coverage, and the distribution and amount of the coverage were evaluated. The coverage distribution based on the distance from the drone was used to evaluate a spray pattern, and the distribution was expressed as a Gaussian function approximation. In addition, the probability distribution based on coverage was expressed as the cumulative probability via Gamma function approximation to analyze the spraying efficiency in the target area. The results showed that the averaged coverage decreased significantly as the flight speed and wind speed increased, and the wind direction changed the spray pattern without a coverage decrease. This study contributes to the development of a control technique for the precision control system of agricultural drones.

Non-Gaussian Closure 기법을 적용한 비선형 교량 구조계의 파괴확률 추정 기법 (A Failure Probability Estimation Method of Nonlinear Bridge Structures using the Non-Gaussian Closure Method)

  • 함대기;고현무;박관순
    • 한국지진공학회논문집
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    • 제14권1호
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    • pp.25-34
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    • 2010
  • 비선형 이력거동을 가지는 교량 구조계에 지진하중이 작용하였을 때 파괴확률을 추정할 수 있는 기법을 제시하였다. 교량 구조계는 지진하중이 작용할 때 이중선형 이력거동을 보이는 단자유도 진동계로서 모델링하였다. 교량의 파괴는 상단의 변위 응답이 지진 지속시간 동안 정해진 한계 상태 값을 최초로 넘어설 때 발생하는 것으로 정의하였다. 지진하중에 대한 비선형 구조계의 최초통과확률을 추정하기 위하여, 단위시간 동안 한계상태를 넘어서는 빈도수를 계산하는 crossing theory를 적용하였다. 단위시간 동안의 한계상태 초과 빈도수 추정을 위하여 필요한, 비선형 구조계의 응답과 응답의 미분값 간의 결합확률밀도함수를 추정하기 위한 기법으로서, Non-Gaussian closure 기법을 제시하였다. 다양한 지반운동 특성을 가지는 다수의 인공지진 가속도 시간이력을 생성하여 교량의 동적 특성에 따른 파괴확률을 추정하였다. 제시된 기법을 사용한 결과 얻어진 파괴확률 값을 crude Monte-Carlo 시뮬레이션을 통하여 얻어진 정해 및 기존의 방법을 적용하여 얻어진 파괴확률 값과 비교함으로써 제시된 파괴확률 추정 기법의 정확성과 효율성을 검증하였다.

A Gaussian process-based response surface method for structural reliability analysis

  • Su, Guoshao;Jiang, Jianqing;Yu, Bo;Xiao, Yilong
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제56권4호
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    • pp.549-567
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    • 2015
  • A first-order moment method (FORM) reliability analysis is commonly used for structural stability analysis. It requires the values and partial derivatives of the performance to function with respect to the random variables for the design. These calculations can be cumbersome when the performance functions are implicit. A Gaussian process (GP)-based response surface is adopted in this study to approximate the limit state function. By using a trained GP model, a large number of values and partial derivatives of the performance functions can be obtained for conventional reliability analysis with a FORM, thereby reducing the number of stability analysis calculations. This dynamic renewed knowledge source can provide great assistance in improving the predictive capacity of GP during the iterative process, particularly from the view of machine learning. An iterative algorithm is therefore proposed to improve the precision of GP approximation around the design point by constantly adding new design points to the initial training set. Examples are provided to illustrate the GP-based response surface for both structural and non-structural reliability analyses. The results show that the proposed approach is applicable to structural reliability analyses that involve implicit performance functions and structural response evaluations that entail time-consuming finite element analyses.

비디오 비트율 제어를 위한 적응적 모델 기반의 양자화 변수 결정 방법 (Adaptive Model-Based Quantization Parameter Decision for Video Rate Control)

  • 김선기;호요성
    • 한국통신학회논문지
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    • 제32권4C호
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    • pp.411-417
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    • 2007
  • 비트율 제어는 채널 용량이나 프레임율과 같은 제한 조건에서 더 좋은 화질을 제공하기 위해 비디오 부호화에 있어서 필요한 구성 요소이다. 일반적으로 양자화 변수를 결정할 때 양자화가 수행될 데이터를 단일 분포로 가정하면, 실제 데이터의 분포를 지나치게 간략화하게 되는 문제가 발생할 수 있으며, 이는 이동통신 환경과 같이 전송 대역의 제약이 심한 상황에서 부호화 효율을 떨어뜨리는 원인이 된다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위해 다양한 소스 분포를 일반화된 가우시안 분포(Generalized Gaussian Distribution)를 이용하여 정의하고, 각각의 분포 특성을 나타내는 모양 변수를 결정하여 일반화된 가우시안 분포의 비트율-왜곡 함수에 기반을 둔 양자화 변수 결정 모델을 설계한다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 저 비트율 환경에서 우수한 성능을 제공하는 비디오 부호화 표준인 H.264 비디오 코덱에 구현하여 MPEG-2 TM5 및 H.263 TMN8과 그 성능을 비교한다.

음성신호의 대역폭 확장을 위한 GMM 방법 및 HMM 방법의 성능평가 (Performance Comparison of GMM and HMM Approaches for Bandwidth Extension of Speech Signals)

  • 송근배;김석호
    • 한국음향학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.119-128
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    • 2008
  • 본 논문에서는 대역폭 확장 (Bandwidth Extension, BWE)을 위한 대표적인 통계적 방법인 가우스 혼합 모델 (Gaussian Mixture Model, GMM) 방법과 은닉마코프 모델 (Hidden Markov Model, HMM) 방법의 관계를 분석하고 성능을 비교한다. HMM 방법은 GMM 방법과 달리 기억능력을 가진 시스템으로서 인접한 음성 프레임간의 상관성을 모델링하고 이를 BWE 시스템에 활용한다는 장점을 가진다. 따라서 원래 신호의 프레임간 스펙트럼 변화특성을 보다 잘 추정할 수 있으리라 예상할 수 있다. 이 점을 확인하기 위해 정적 측도 외에 음성 스펙트럼의 일차 도 함수와 관련된 동적 측도를 적용하였다. 성능평가 결과, 정적 측도 관점에서는 두 방법은 대등한 성능을 보였지만 동적 측도 관점에서는 HMM 방법이 우수한 성능을 보였다. 또한 이러한 차이는 HMM 모델의 상태 수에 비례하여 증가함을 확인할 수 있었다. 이와 같은 실험결과는 HMM 방법이 적어도 'blind BWE' 문제에 있어서 적절한 해법임을 시사한다. 한편, 동적 측도의 관점에서는 비록 열세로 나타났지만 GMM 방법은 상대적으로 단순하다는 장점을 가지고 있으며 특히, 정적 측도에 있어서 HMM 방법과 대등하다는 사실은 응용분야에 따라서는 HMM 방법의 효과적인 대안이 될 수 있음을 시사한다.

혼재된 잡음 영상내 필터 개선에 의한 잡음제거 (Noise Reduction by Filter Improvement in Mixed Noise Image)

  • 임재원;김응규
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권5호
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    • pp.231-241
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    • 2013
  • 본 연구에서는 임펄스 잡음과 가우시안 잡음 및 혼재된 영상의 잡음을 효과적으로 제거하기 위한 평균 근사 값 필터를 제안한다. 먼저, 잡음을 검출하기 위한 단계로서 적용 마스크 내의 최소 최대값을 제거한 평균을 구한 후, 화소 값과 평균값의 차이가 임계 값 이상인지 알아본다. 화소 값이 임계 값 이상이면 잡음으로 처리하고, 임계 값 이하이면 비 잡음으로 처리한다. 다음으로, 잡음을 제거하기 위한 단계로서 잡음이 포함된 화소의 최소 최대값을 제외한 평균값과 마스크 내 가장 근사한 값을 화소 값으로 출력한다. 이러한 평균 근사 값 필터를 혼재된 잡음 영상에 적용한 결과, 중앙값 필터와 평균값 필터만을 각각 적용했을 때에 비해 0.4[dB] 이상 효과적으로 잡음을 제거할 수 있었다.

영상 잡음 제거를 위한 반복적 저 계수 근사 (Iterative Low Rank Approximation for Image Denoising)

  • 김시현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제25권10호
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    • pp.1317-1322
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    • 2021
  • 영상 신호에는 비지역적 유사성이 존재하므로 임의의 조각 영상 즉, 패치(patch)에 대해 유사한 패치들을 모아 구성한 패치행렬은 낮은 계수값(rank)을 갖는 특성이 있다. 백색 잡음이 섞인 영상으로 구성된 패치행렬은 원 영상에 비해 높은 계수값을 갖게 된다. 이 행렬에 대해 저 계수의 근사 행렬을 구하면 영상 속의 잡음을 제거할 수 있다. 본 논문에서는 기준 패치의 유사 패치들을 이용한 패치행렬 구성 방법과 패치행렬에 대한 저 계수 행렬 근사 방법 및 이를 이용한 영상 복원 방법으로 구성된 영상 잡음 제거 방식을 제안한다. 또한 모의실험을 통해 제안된 방식의 잡음 제거 성능을 최신 4가지 방법들과 비교하여 그 우수성을 보인다.

Performance Analysis of CDMA System Integrated Voice And WWW Traffic

  • Piriyawirut, Pattana;Dejhan, Kobchai;Yimman, Surapun;Rattanakoch, Wirenㅂ
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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    • pp.1342-1345
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    • 2004
  • An analytical of throughput and delay on reverse link in a cellular slotted CDMA system with integrated voice and World Wide Web (WWW) traffic is presented in this paper. Our results show that the Gaussian approximation it was found that the voice traffic can have a significant impact on the WWW traffic. It was also found that the different mobiles velocity and number of resolvable paths is impact each other the system performance.

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OUTAGE PROBABILITY ANALYSIS OF OC-CDMA SYSTEM WITH IMPERFECT POWER CONTROL UNDER DIFFERENT VELOCITY USERS

  • Panya, Muangruen;Junnapiya, Somyot;Techotchawan, Amnouy;Kidakorn, Pongjai;Omsin, Somchai
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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    • pp.480-483
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    • 2004
  • This paper, we present the evaluation of outage probability on the SNR under the overlapped carrier allocation scheme in the reverse link with imperfect power control of a cellular CDMA system, which is base on using Gaussian approximation. In numerical results, the band limited pulse generated by square-root of raised consin pulse shaping filters (SRRC) of the transmitted signal is investigated and compared in conventional FD/CDMA and OC-CDMA of the outage probability. It will be also show that the outage probability can be improved by overlapping of carriers. We use error statistics to model the intra-cell interference and evaluate the impact of different mobiles velocity and number of resolvable paths on the system performance.

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Influence of the non-linearity of the aerodynamic coefficients on the skewness of the buffeting drag force

  • Denoel, Vincent;Degee, Herve
    • Wind and Structures
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    • 제9권6호
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    • pp.457-471
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    • 2006
  • This paper is devoted to the non linear quasi-steady aerodynamic loading. A linear approximation is often used to compute the response of structures to buffeting forces. Some researchers have however shown that it is possible to account for the non linearity of this loading. This non linearity can come (i) from the squared velocity or (ii) from the shape of the aerodynamic coefficients (as functions of the wind angle of attack). In this paper, it is shown that this second origin can have significant implications on the design of the structure, particularly when the non linearity of the aerodynamic coefficient is important or when the transverse turbulence is important.