본 논문은 기준 화소의 인접 가해 성분값과 선형 축소 성분값의 평균으로 축소 성분값을 정하는 적응형 선형 축소기를 제안하고 주관적 화질과 하드웨어 복잡도 측면에서 그 성능을 분석함에 목적이 있다. 제안된 적응형 선형 축소기는 우선, 일차 미분 연산자를 이용하여 기준 화소의 우측 및 하측 인접화소의 기울기의 크기를 각각 계산한다. 이후, 두 기울기의 크기를 합산한 결과로 각 기울기의 크기를 나누어 우측 및 하측 인접 화소 각각의 국부 가해 가중치를 구한다. 다음으로, 각각의 국부 가해 가중치를 우측 및 하측 인접 화소값에 곱한 후에 그 결과를 합산함으로써 인접 가해 성분값을 정의한다. 제안된 방법은 인접 화소들의 유효 가해 정보를 각각의 국부 가해 가중치에 따라 축소 성분값에 적응적으로 반영함으로써 선형 축소기의 단점인 몽롱화 현상을 효과적으로 억제시킬 수 있다. 또한 적은 연산량을 요하면서도 평균적으로 양호한 결과를 제공하는 선형 축소 방식의 장점을 취할 수 있는 이점이 있다.
본 연구에서는 가압경수로 주요 기기의 고정밀 열수력 해석을 위한 CUPID(Component Unstructured Program for Interfacial Dynamics) 코드의 압력장 해석을 위한 이중공액구배법(Bi-Conjugate Gradient) 알고리즘의 병렬화를 SMP(Symmetric Multi Processing) 시스템에서 고찰한다. 비압축성 후향계단 유동문제의 병렬해석을 다양한 격자 조밀도를 가지는 격자들에 대하여 세 가지 대표적인 병렬 기법(MPI, OpenMP, 하이브리드)을 적용하여 병렬성능 비교를 수행하였다. 병렬처리 성능은 해석 문제의 크기뿐만 아니라 캐쉬 메모리 크기에도 영향을 받으므로, 전체 계산량이 매우 적거나 개별 쓰레드에 사용되는 메모리가 캐쉬 메모리보다 매우 큰 경우에는 병렬화에 의한 성능 향상이 낮음을 확인하였다. 또한, 문제 크기에 상관없이 MPI 기법이 OpenMP보다 성능이 우수했으며, 상대적으로 적은 쓰레드를 사용한 경우엔 하이브리드 기법이 가장 우수한 성능을 보였다.
머신러닝은 인지심리, 뇌과학과 긴밀한 관계를 유지하며 함께 발전하고 있다. 본 논문은 OASIS-3 dataset을 머신러닝 기법을 이용하여 분석하고, 이를 통해 치매를 예측하는 모델을 제안한다. OASIS-3 데이터 중 각 영역의 부피를 수치화한 데이터들에 대해 PCA(Principal component analysis) 를 통한 차원 축소를 실행한 뒤, 중요한 요소(특징)들만 추출 후 이에 대해 그래디언트 부스팅, 스태킹을 포함한 다양한 머신러닝 모델들을 적용, 각각의 성능을 비교한다. 제안하는 기법은 기존 연구들과 달리 뇌 생체 데이터들은 물론 참가자의 성별 등의 기본 정보 데이터, 참여자의 의료 정보 데이터를 사용했기에 차별성이 크다. 또한, 다양한 성능평가를 통해 제안하는 기법이 다양한 수치 데이터 중 치매와 더 많은 관련성을 보이는 특징들을 찾아내어 치매를 더 잘 예측할 수 있는 모델임을 보였다.
Hydroforming of a non-axisymmetric thin-walled tubular component with variable cross sections was analyzed. In order to solve the sealing problem which occurred due to the thin and non-axisymmetric shape, the use of a lead patch on the punch, which had been successful in hydroforming of thin tubes, was evaluated. A lead patch was attached to the punch to solve the sealing problem, which was caused by the stress gradient in the non-axisymmetric shape. FEM and experiments were also performed to analyze these sealing problems associated with the punch shape and non-axisymmetric shape. Finally, the lead patch was attached at tube surface where intensive local strain concentration would occur to enhance the hydroformability. These methods were successfully used to fabricate non-axisymmetric thin-walled tubular component with variable cross sections that had previously failed during traditional hydroforming.
The undrained shear strength is widely acknowledged as a fundamental mechanical property of soil and is considered a critical engineering parameter. In recent years, researchers have employed various methodologies to evaluate the shear strength of soil under undrained conditions. These methods encompass both numerical analyses and empirical techniques, such as the cone penetration test (CPT), to gain insights into the properties and behavior of soil. However, several of these methods rely on correlation assumptions, which can lead to inconsistent accuracy and precision. The study involved the development of innovative methods using extreme gradient boosting (XGB) to predict the pile set-up component "A" based on two distinct data sets. The first data set includes average modified cone point bearing capacity (qt), average wall friction (fs), and effective vertical stress (σvo), while the second data set comprises plasticity index (PI), soil undrained shear cohesion (Su), and the over consolidation ratio (OCR). These data sets were utilized to develop XGBoost-based methods for predicting the pile set-up component "A". To optimize the internal hyperparameters of the XGBoost model, four optimization algorithms were employed: Particle Swarm Optimization (PSO), Social Spider Optimization (SSO), Arithmetic Optimization Algorithm (AOA), and Sine Cosine Optimization Algorithm (SCOA). The results from the first data set indicate that the XGBoost model optimized using the Arithmetic Optimization Algorithm (XGB - AOA) achieved the highest accuracy, with R2 values of 0.9962 for the training part and 0.9807 for the testing part. The performance of the developed models was further evaluated using the RMSE, MAE, and VAF indices. The results revealed that the XGBoost model optimized using XGBoost - AOA outperformed other models in terms of accuracy, with RMSE, MAE, and VAF values of 0.0078, 0.0015, and 99.6189 for the training part and 0.0141, 0.0112, and 98.0394 for the testing part, respectively. These findings suggest that XGBoost - AOA is the most accurate model for predicting the pile set-up component.
본 논문에서는 임베디드 시스템에서의 양자화 기계학습을 수행할 경우 발생하는 양자화 오차를 효과적으로 보상하기 위한 방법론을 제안한다. 경사 도함수(Gradient)를 사용하는 기계학습이나 비선형 신호처리 알고리즘에서 양자화 오차는 경사 도함수의 조기 소산(Early Vanishing Gradient)을 야기하여 전체적인 알고리즘의 성능 하락을 가져온다. 이를 보상하기 위하여 경사 도함수의 최대 성분에 대하여 직교하는 방향의 보상 탐색 벡터를 유도하여 양자화 오차로 인한 성능 하락을 보상하도록 한다. 또한, 기존의 고정 학습률 대신, 내부 순환(Inner Loop) 없는 비선형 최적화 알고리즘에 기반한 적응형 학습률 결정 알고리즘을 제안한다. 실험 결과 제안한 방식의 알고리즘을 로젠블록 함수를 통한 비선형 최적화 문제에 적용할 시 양자화 오차로 인한 성능 하락을 최소화시킬 수 있음을 확인하였다.
본 논문은, 각 채널이 여파기와 군지연 등화기로 구성되는, 위성용 다중채널 입력 멀티플렉서에서 사용되는 군지연-등화되는 여파기의, Simulated Annealing(SA) 기법과 Conjugate Gradient(CG) 기법의 새로운 결합형 설계 방식에 의한 구현을 기술한다. SA기법은 8차 타원적분형 여파기, CG기법은 2극 등화기 각각의 회로 설계변수들의 값을 찾아내는데 이용된다. 측정결과는 설계된 부품의 spec.에 대하여 성능이 만족함과 설계기법의 타당성을 나타낸다.
The possibility of using the properties of an ultrasonic wave as a means for monitoring the moisture content of a board during drying was investigated. The ultrasonic wave signals are influenced by moisture content and other factors such as temperature, moisture gradient and coupling area. The effect of temperature was examined by measuring the transit times, amplitudes and velocities of ultrasonic waves transmitted through air, a metal bar and a board at various temperatures. The effect of a moisture gradient was studied using a model specimen composing five wood pieces of various moisture contents. The velocity and amplitude of the ultrasonic waves transmitted through air increase with temperature, while those through a metal bar and a board decrease. It was confirmed that the temperature effect is partially attributed to the change of transducer's properties. The effect of a moisture gradient on the velocity of an ultrasonic wave varies with the average moisture content of a board. As the dimension of the end face of a board increases the velocity of an ultrasonic wave increases and low frequency components more dominates than high frequency components. The transit times of ultrasonic waves transmitted through a board during kiln drying reflect the temperature steps in the drying schedule and the transducer temperatures.
The effect of thermal stratification on the turbulent dispersion from a fine cylindrical heat source was experimentally examined in a wind tunnel with and without a strong temperature gradient. A 0.5 mm dia. nichrome wire was used as a line heat source. Turbulent intensities, r.m.s. value of temperature and convective heat fluxes were measured by using a hot-wire and cold-wire combination probe. The results show that the peack value and the spread of the vertical turbulent intensity for the stratified case are far lower than those in the neutral case, which indicates that the stable temperature gradient suppresses the vertical velocity component. All of the third order moments including heat fluxes measured in the stable condition have very small values than those of the neutral case. This nature suggests that the decrease of scalar fluctuations in the stably stratified flow is mainly due to the suppression ofthe turbulent diffusion processes by the stable stratification. A simple gradient model with a composite timescale which has a simple weighted algebraic mean between dynamic and thermal time scale yields reasonably good numerical values in comparison with the experimental data.
Uniaxial square Helmholtz coils for testing SQUID sensors were designed and their field distributions were calculated. Optimum parameters for maximizing the uniform region in the Helmholtz mode were obtained for different uniformity tolerances. The coil system consists of 2 pairs of identical square loops, a Helmholtz pair for generating uniform fields and the other for the 2nd-order gradient fields in combination with the Helmholtz pair. Full expressions of the axial component of the field were calculated by using Biot-Savart's law. To understand the behavior of the field near the coil center, analytical expressions were obtained up to the 4th-order in the midplane and along the coil axis. The Helmholtz condition for generating uniform fields was calculated to be $d/{\alpha}=0.544505643$, where 2d is the inter-coil distance and $2{\alpha}$ is the side length of the coil square. Maximized uniform range can be obtained for a given nonuniformity tolerance by choosing $d/{\alpha}$ slightly lower than the Helmholtz condition. The pure second-order gradient field can be generated by subtracting the Helmholtz field from the field of the 2nd pair with equal magnitudes of the center fields of the two pairs. The coil system is useful for testing balance and sensitivity of SQUID gradiometers.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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