• 제목/요약/키워드: Jacobian 행렬

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Jacobian 행렬의 주부분 행렬을 이용한 Levenberg-Marquardt 알고리즘의 개선 (Improving Levenberg-Marquardt algorithm using the principal submatrix of Jacobian matrix)

  • 곽영태;신정훈
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제14권8호
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    • pp.11-18
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    • 2009
  • 본 논문은 Levenberg-Marquardt 알고리즘에서 Jacobian 행렬의 주부분 행렬을 이용하여 학습속도를 개선하는 방법을 제안한다. Levenberg-Marquardt 학습은 오차함수에 대한 2차 도함수를 계산하기 위해 Hessian 행렬을 사용하는 대신 Jacobian 행렬을 이용한다. 이런 Jacobian 행렬을 가역행렬로 만들기 위해, Levenberg-Marquardt 학습은 ${\mu}$값을 증가시키거나 감소시키는 과정을 수행하고 ${\mu}$값의 변경에 따른 역행렬의 재계산이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 ${\mu}$값의 설정을 위해 Jacobian 행렬의 주부분 행렬을 생성하고 주부분 행렬의 고유값 합을 이용하여 ${\mu}$값을 설정한다. 이와 같은 방법은 추가적인 역행렬 계산을 하지 않으므로 학습속도를 개선할 수 있다. 제안된 방법은 일반화된 XOR 문제와 필기체 숫자인식 문제를 대상으로 실험하여 학습속도의 향상을 검증하였다.

자동차 현가장치의 정적설계인자 계산을 위한 프로그램 개발에 관한 연구 (A Study on Program Development for Static Design Factor of Automotive Suspension System)

  • 김광석
    • 한국융합학회논문지
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    • 제8권12호
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    • pp.283-289
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    • 2017
  • 본 연구에서는 자동차 현가장치의 정적설계인자를 계산하기 위한 프로그램을 개발하였다. 이를 위해 기호계산기법을 사용하여 구속방정식의 자코비언에 대한 편미분을 계산하여 자코비언의 변형률 행렬을 유도하였다. 상용프로그램에서는 자코비언의 변형률 행렬을 계산하기 위하여 유한차분법 등을 사용하기도 하지만 본 연구에서는 이를 정확하게 고려하기 위하여 기호계산기법을 사용하여 계산하였다. 계산된 구속방정식 자코비언의 변형률 행렬을 사용하기 쉽도록 모듈화해 프로그램을 구성하였다. 계산된 자코비언 행렬을 사용한 결과를 1/4차량 더블위시본 현가장치에 대한 시뮬레이션을 통해 상용프로그램의 결과와 비교하여 정확성을 검증하였다. 향후 계산된 자세정보로부터 정적설계인자를 자동으로 추출하는 모듈과 함께 이를 이용하여 가상 테스트를 수행할 수 있는 융합 모듈을 추가할 예정이다.

잡음음성인식을 위한 데이터 기반의 Jacobian 적응방식 (A Data-Driven Jacobian Adaptation Method for the Noisy Speech Recognition)

  • 정용주
    • 한국음향학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.159-163
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    • 2006
  • 본 논문에서는 잡음음성인식을 위한 데이터 기반의 향상된 Jacobian 적응 방식을 제안하였다. Jacobian 적응에서 필요로 하는 기준 HMM을 구성하기 위해서 기존에 주로 사용되던 모델결합 방식을 사용하는 대신에 잡음음성을 이용하여 직접 훈련하는 방식을 제안하였다. 이렇게 함으로서 기존의 방법에 비해서 잡음에 의한 음향모델의 변이를 보다 잘 처리할 수 있을 것으로 생각된다 제안된 방법에서는 Jacobian 행렬의 추정을 위해서 훈련과정에서 Baum-Welch 알고리듬을 사용하였다. 잡음음성에 대한 인식실험을 통해서 제안된 방식이 기존의 Jacobian 적응 방식 뿐 만 아니라 다른 형태의 모델적응 방식들에 비해서도 우수한 성능을 보임을 알 수 있었다.

Gauss-Newton 방법에서의 유사 Hessian 행렬의 구축과 이를 이용한 파형역산 (Construction the pseudo-Hessian matrix in Gauss-Newton Method and Seismic Waveform Inversion)

  • 하태영
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제7권3호
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    • pp.191-196
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    • 2004
  • 탄성파 역산에는 고전적인 Gauss-Newton 방법이 주로 사용된다. 이 방법은 Jacobian을 직접 계산하여 거대한 크기의 Hessian 행렬을 만드는 것을 필요로 한다. Hessian 행렬의 구성은 몇 가지의 요소들에 의해 결정되는데, 음원과 수진기의 위치, 영상화 구역(image zone), 음원 파형의 형태 등 다양한 형태의 모델링에 영향을 미치는 요소에 따라서 다른 모습으로 나타난다. 이 논문에서는 Gauss-Newton 방법에 나타나는 거대한 Hessian 행렬을 조절함으로써 Marmousi 탄성파 모델 자료를 역산하고자 한다. 또한 근사 Hessian행렬의 대안으로 두 가지의 유사 Hessian행렬들을 제시하고자 한다. 하나는 유한 폭을 갖는 Hessian행렬이고 다른 하나는 자동안정함수(automatic gain function, AGC)를 이용한 Hessian 행렬이다. 작은 크기의 모델에 대한 수치결과로부터 몇 가지의 사실을 알 수 있다. 하나는 유한 폭을 갖는 Hessian 행렬을 이용하여 얻어진 한번 근사된 속도모델은 원래의 Hessian 행렬을 이용하여 얻은 결과와 매우 유사하다는 것이고, 둘째로 자동안정함수를 이용한 근사 Hessian 행렬의 안정성이 많이 개선된다는 것이다.

유니트 일치된 자코비안 행렬을 이용한 병렬구조 로봇의 힘전달 해석 (Inverse and Forward Force Transmission Analyses of Parallel Manipulators using Dimensionally Homogeneous Jacobian Matrices)

  • 김성관;류제하
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.1500-1505
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    • 2003
  • In order to avoid the unit inconsistency problem in the conventional Jacobian matrix, previously we presented new formulation of a dimensionally homogeneous inverse Jacobian matrix for parallel manipulators with a planar mobile platform by using three end-effector points based on the velocity relationship [1]. This paper presents force relationships between joint forces and Cartesian forces at the three End-Effector points. The derived force relationships can then be used for analyses of the input/output force transmission. These analyses, forward and inverse force transmission analyses, depend on the singular values of the derived dimensionally homogeneous Jacobian matrix. Using the proposed force relationship, a numerical example is presented for actuator size design of a 3-RRR planar parallel manipulator.

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역기구학을 이용한 케이싱 오실레이터의 자코비안 해석 (Jacobian Analysis of Casing Oscillator Using the Inverse Kinematics)

  • 배형섭;백재호;이은준;박명관
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.576-579
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    • 2002
  • This paper presents the jacobian analysis of new type Casing Oscillator using the inverse kinematics, and to search for it's singularities through the jacobian analysis. All parallel manipulator have some singularities in workspace or it's outside workspace. Singularities were cleared by many other study of parallel manipulator f3r that reason recent publication of device control. In this paper defined that singularities of new file of Casing Oscillator and, to show it's graph. Finally this paper will be used for a practical example for construction spot, aviation simulator, vehicles simulator, military equipment etc.

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이유체 이상유동 모델과 HLL 스킴을 이용한 캐비테이션 유동 해석 (Cavitating Flow Simulation Using Two-Fluid Two-Phase Flow Model and HLL Scheme)

  • 염금수;장근식
    • 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산유체공학회 2005년도 춘계 학술대회논문집
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    • pp.219-222
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    • 2005
  • A compressible two-fluid two-phase flow computation model using the stiffened-gas equation of state is formulated. Since the conservation equation system is of mixed type, it gives complex eigenvalues. The sonic speeds obtained from the individual single phase have been simply used in the literature for the fastest wave speeds necessary in the HLL scheme. This method has worked fine but proved to be quite diffusive according to our test. To improve the accuracy, we here propose to utilize the analytic eigenvalues evaluated from an approximate Jacobian matrix lot the fastest wave speeds. The interfacial transfer terms were dropped in constituting the Jacobian matrix for this purpose. The present scheme proved efficient, robust and accurate in comparison with other existing methods. We solved the cavitating flow problem using the present scheme. The result shows more detailed wave structure in the cavitating process caused by the strong expansion waves.

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로보트와 POSITIONER 시스템의 분석과 제어 (Analysis and Control for Robot - Positioner Systema)

  • 전의식;장재원;염성하
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1987년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국과학기술대학, 충남; 16-17 Oct. 1987
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    • pp.36-40
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    • 1987
  • 현재 사용되고 있는 작업방식은 로봇과 positioner의 상대적인 위치 및 자세설정에 의하여 작업효율 및 성능향상을 꾀할 수 있음에도 불구하고 비효율적인 방법으로 사용하고 있는 실정이다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법중의 하나로 로보트와 positioner시스템을 하나의 기구학적 모델로 제어하는 방법이 제시된 바 있다. 상기의 연구에서는 로보트와 positioner(이하 R-P 시스템)간의 협조 제어가 여유자유도제어 방법을 이용하여 가능한 것임을 보였다. 그러나 용접작업과 같은 positioner 위에서의 연속경로 작업에 있어서는 작업공간과 특이성(singularity) 등에 관련된 여러 가지 문제점을 안고 있다. 특이성은 외부의 물리적인 제약이나 로보트의 기하학적 구조의 문제로 발생될 수도 있는데 이때 자유도의 손실을 유발하므로 임의의 원하는 방향으로 움직일 수 없게 된다. 이러한 면에서 R-P 시스템의 조작 성능 평가가 중요한 의미를 갖는다. 본 연구에서는 실제 산업현장에서 이용되고 있는 5 자유도를 갖는 수직 다관절형 로보트와 positioner에 대하여 협조 제어 방법을 검토한다. 그리고 작업공간 내의 조작성능평가를 위하여 Jacobian 행렬을 이용한 조작성지수를 위하여 Jacobian 행렬을 이용한 조작성지수를 도입하고 주어진 작업단면에 대한 이들의 분포를 등고선 그래프로 시각화 한다. 또한 조작성지수를 최대화 하는 알고리즘을 R-P 시스템에 적용하고 시뮬레이션을 통하여 그 타당성을 검토한다

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여유자유도 유연 매니퓰레이터의 위치제어 (Position Control of a Redundant Flexible Manipulator)

  • 김진수
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.83-89
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    • 2001
  • In this paper, we discuss the vibration suppression control of spatial redundant flexible manipulators through pseudo-inversed of Jacobian. In order to verify our method, the experiments are performed for PTP(Point To Point) motion of spa-tial flexible manipulators(1) with no redundancy(2) with one redundant DOF(degree of freedom). Finally, a comparison between these results is presented to show the performance of out approach.

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