• 대한수학회보
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• 제53권2호
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• pp.423-440
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• 2016

The bubble stabilization technique of Chebyshev-Legendre high-order element methods for one dimensional advection-diffusion equation is analyzed for the proposed scheme by Canuto and Puppo in [8]. We also analyze the finite element lower-order preconditioner for the proposed stabilized linear system. Further, the numerical results are provided to support the developed theories for the convergence and preconditioning.

• 한국지구과학회지
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• 제28권7호
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• pp.936-946
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• 2007

기울어진 자전축을 갖는 회전계에서, 일정한 각속도로 회전하는 동서풍이 있는 경우에 대해서 로스비하우어비츠 파동의 섹터모드(적도에 대한 반구 비대칭의 첫 번째 모드)와 균형을 이루는 지위고도장을 해석적으로 유도하였다. 균형장은 발산방정식으로부터 시간변화를 제거하고 라플라시안 연산자를 역산함으로써 구하였다. 역산은 비선형항의 계산과 포이슨 방정식의 해를 구하는 두 단계의 연산과정으로 이루어져 있다. 두 번째 단계에서, 구면조화함수로 표현되는 강제력의 항은 구면조화함수의 선형관계를 이용하였고, 그 이외의 항은 구면조화함수를 적분함으로써 구하였다. 균형장은 여섯 개의 동서파수 성분으로 표현됨이 드러났다. 본 연구에서 구한 균형장은 적도에 대하여 비대칭의 구조를 가지기 때문에, 대칭의 구조만을 가지는 것에 비하여 미분방정식의 수치해의 검종법으로서의 활용도가 높다. 일정한 각속도를 갖는 배경 동서풍이 지구의 자전각속도와 같거나 1/2에 해당하는 경우에는, 일부 동서파수 성분이 제거되는 것으로 나타났다. 이론적으로 구한 균형장은 정교한 수치모델을 통하여 구한 균형장과 거의 정확하게 같은 것으로 밝혀져, 이론적 해의 타당성이 입증되었다. 마지막으로, 로스비하우어비츠 파동의 섹터모드와 균형을 이루는 지위고도장의 안정성을 장기간시간적분을 통하여 살펴보았다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제31권2호
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• pp.87-95
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• 2018

이 논문에서는 스펙트럴 요소법과 외연적 시간적분법을 이용해 SH파의 전파 거동을 계산하는 수치해석 기법을 제시한다. 2차원 영역에서의 탄성파 해석을 위해 해석영역을 유한 영역으로 한정하고 파동이 반사되지 않도록 수치적 파동흡수 경계조건인 perfectly matched layer(PML)를 도입하였다. PML이 포함된 시간영역 파동방정식의 유한요소해법을 위해 스펙트럴 요소법을 적용하였고 Legendre- Gauss-Lobatto 수치적분법을 사용하여 질량행렬을 대각화하였다. 2차 미분방정식 시스템의 파동방정식을 1차 미분방정식 시스템으로 변환하였고 병렬화를 통한 탄성파 해석 성능의 최적화를 위해 외연적 시간적분법인 4차 Runge-Kutta 방법을 이용해 해석영역에서의 변위응답을 계산하였다. 2차원 해석영역에서 SH파의 전파 거동을 계산하는 수치예제를 통해 제시한 외연적 스펙트럴 요소법의 정확성을 검증하였고 PML로 인한 반사파의 감쇠효과를 확인하였다. 외연적 시간적분법을 통한 탄성파 해석 기법은 3차원 영역과 같은 대규모 문제에서의 탄성파 수치해석을 효율적으로 수행할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국지구과학회지
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• 제34권5호
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• pp.393-401
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• 2013

Spherical harmonics power spectrum of the geopotential field of Gaussian-bell type on the sphere was investigated using integral formula that is associated with Legendre polynomials. The geopotential field of Gaussian-bell type is defined as a function of sine of angular distance from the bell's center in order to guarantee the continuity on the global domain. Since the integral-formula associated with the Legendre polynomials was represented with infinite series of polynomial, an estimation method was developed to make the procedure computationally efficient while preserving the accuracy. The spherical harmonics power spectrum was shown to vary significantly depending on the scale parameter of the Gaussian bell. Due to the accurate procedure of the new method, the power (degree variance) spanning over orders that were far higher than machine roundoff was well explored. When the scale parameter (or width) of the Gaussian bell is large, the spectrum drops sharply with the total wavenumber. On the other hand, in case of small scale parameter the spectrum tends to be flat, showing very slow decaying with the total wavenumber. The accuracy of the new method was compared with theoretical values for various scale parameters. The new method was found advantageous over discrete numerical methods, such as Gaussian quadrature and Fourier method, in that it can produce the power spectrum with accuracy and computational efficiency for all range of total wavenumber. The results of present study help to determine the allowable maximum scale parameter of the geopotential field when a Gaussian-bell type is adopted as a localized function.

• Communications for Statistical Applications and Methods
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• 제17권6호
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• pp.811-827
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• 2010

본 논문에서는 통계적 역문제로서 이항 선택모형에서의 밀도추정 방법에 대하여 연구하였다. 밀도함수의 추정을 위하여 직교열 기저를 이용하였으며, 모형의 복잡성과 예측의 정확성을 반영한 적절한 절단모수의 선택에 대하여 고려하였다. 이항 선택 모형에서 데이터에 의존하는 절단모수를 선택하는 방법에 대해 제안하고 모의실험, 실자료를 통해 제안한 방법의 성능을 규명하였다.