• 제목/요약/키워드: Mathematical software

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PREDICTION OF PHYSICO-CHEMICAL AND TEXTURE CHARACTERISTICS OF BEEF BY NEAR INFRARED TRANSMITTANCE SPECTROSCOPY

  • Olivan, Mamen;Delaroza, Begona;Mocha, Mercedes;Martinez, Maria Jesus
    • 한국근적외분광분석학회:학술대회논문집
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    • 한국근적외분광분석학회 2001년도 NIR-2001
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    • pp.1256-1256
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    • 2001
  • The physico-chemical and texture characteristics of meat determine the nutritional, technological and sensory quality. However, the analysis of meat quality requires expensive, laborious and time consuming analytical methods. The objective of this study was to evaluate NIR spectroscopy using transmittance for determining the moisture, fat, protein and total pigment content, the water holding capacity (WHC) and the toughness of beef meat. A total of 318 spectra were recorded from ground beef samples by a Feed Analyzer 1265 of Infratec. The samples were obtained from the Longissimus muscle of the 10$^{th}$ rib of yearling bulls, ground with an electrical chopper, vacuum packaged, aged during 7 days and frozen at -24$^{\circ}C$ until the analyses were done. Moisture content was measured by oven drying at 10$0^{\circ}C$, fat content was determined by Soxhlet extraction and protein content was estimated from nitrogen content using the Kjeldahl analysis. The total pigment content was determined by the method of Hornsey and the WHC using the method of filter paper press. The instrumental evaluation of texture (maximum load WB, maximum stress MS and toughness) was conducted in an Instron equipment with a Warner-Bratzler shearing device. This analysis was performed on a chop of 3.5 cm obtained from the longissimus of the 8$^{th}$ rib, aged during 7 days, kept frozen at -24$^{\circ}C$ and cooked before the analysis. Near infrared spectra were recorded as log 1/T (T=transmittance) at 2 nm intervals from 850 to 1050 nm using a Feed Analyzer 1265 of Infratec. Calibrations were performed with the WinISI software (vs. 1.02) using the MPLS method. To examine the effect of scatter correction o. derivation of spectra on the calibration performance, calibrations were calculated with the crude spectra or pretreated with different mathematical treatments (inverse MSC, SNVD) and/or second derivative operation. For chemical composition, the use of the scatter corrections improved the calibration statistics, in terms of lower SECV and higher $r^2$. In most of the variables, the use of the 2$^{nd}$ derivative improved the predictions, mainly when combined with the SNVD treatment. However, for predicting the texture traits, the best estimation was obtained from the crude spectrum. These results showed that the equations obtained for predicting moisture, fat and total pigments were very accurate, with $r^2$ being higher that 0.9. However, the prediction of the texture traits (WB, MS, toughness) from ground meat was poor.

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이종 네트워크 간 에너지 효율적인 핸드오버를 지원하는 모바일 P2P 메시지 플랫폼 (A Mobile P2P Message Platform Enabling the Energy-Efficient Handover between Heterogeneous Networks)

  • 김태용;강경란;조영종
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제15권10호
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    • pp.724-739
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    • 2009
  • 본 논문에서는, GPS와 무선랜, 블루투스 등이 탑재된 이동 단말의 비율이 높아지게 됨에 따라, 이동 단말이 갖는 다중 무선 네트워크 기술을 활용하는 모바일 P2P 메시지 플랫폼을 제시한다. 자신과 타 단말의 GPS 정보에 근거하여 메시지 전달 방법을 '직접', '간접', '원거리'로 전달 방식을 구분한다. 근거리 무선 네트워크 접속 기술(radio access technology, RAT)를 사용하는 '직접' 방식보다 수신 단말과의 도달 거리를 늘이기 위해 릴레이 노드를 선정하여 '간접'으로 수신 단말에게 메시지를 전달한다. '직접'이나 '간접' 등의 근거리 RAT를 활용하여 메시지 전달이 불가능한 경우에는 무선 WAN(wide area network) 기술을 사용하는 '원거리' 방식으로 메시지를 전달한다. 적용할 RAT 기술을 선택하는데 있어 GPS 정보를 기반으로 함으로써 네트워크 간 핸드오버를 결정하는데 전력 소모가 적다. 네트워크 시뮬레이터를 이용하여, 메시지 전달 성능과 단말의 이동 속도와 RAT의 도달 거리에 따른 핸드오버 감지 오차에 대한 평가를 시행하였고, 제안하는 기법의 우수한 성능을 확인하였다. 제안하는 메시지 전달 기법을 포함하는 메시지 플랫폼을 스마트 폰에 실제 구현하였다. 실제 에너지 소모량 관찰과 수식적 모델링을 통해, 제안한 플랫폼을 탐재한 경우와 탑재하지 않은 경우에 대해 전력 소모를 비교하였으며, 본 플랫폼을 탑재한 경우가 그렇지 않은 경우들에 비해 전력 소모가 크게 낮음을 확인하였다.

The Meaning and Usefulness of Simulation Method for Business Process Reengineering -Focused on the Korean Supreme Court BPR Project (1994-2003)-

  • Hong, Sung-wan;Roh, Tae-hoon;Kang, Sung-min;Lee, Jung-woo;Kang, Ga-na
    • 한국시뮬레이션학회:학술대회논문집
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    • 한국시뮬레이션학회 2001년도 The Seoul International Simulation Conference
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    • pp.170-202
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    • 2001
  • Simulation is used to reduce a risk involved in the new project and decision-making in an organization and to save cost and time by forecasting different situations. The objectives of this research are to acknowledge the need of simulation through the real life sample and to encourage the use of the simulation method in the future consulting project by continuously making the necessary improvements. This research analyzed the effectiveness of the simulation based on the sample use of simulation method in 1994 and 1997 for the BPR project of certification issuance process at the Supreme Court. In order to evaluate the value of the proposed simulation model, we examined the gap, which existed between the simulation result and the operational data collected by visiting the actual sites where AROS (Automated Registry Office System: automation system developed by LG-EDS Systems) is being utilized. We also identified the causes for the existing gap. According to the analysis result, (1) the gap came from the status change of thinking that the concentration of certification issuance request has eased after the computerization, (2) the gap existed in the operational process because they failed to consider the situational factors of each registry office in the simulation model, and (3) lastly the gap came from the difficulty of formulating the mathematical model for predicting the complex and diverse behavior pattern of individuals requesting the certification issuance. In order to narrow the existing gaps, we made a proposal to improve the certification issuance process where software of certification issuance vending machine was upgraded in order to help the people to use the service conveniently, more part time workers were hared when there was a overload of certification issuance request, and the quality of the certification Issuance vending machine is improved, In this research, we examined an efficient way of resource allocation based on the simulation conducted in 1994 and 1997. By reflecting changes since the simulation of 1994 and allocating the clerk and machine based on the predicted results of the simulation, we maximized the efficiency of the certification issuance process. In conclusion, this research examined the future usability of simulation method based on the analysis result and identified the key issues to consider when using the simulation method in the future consulting project.

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조이스틱을 이용한 선박의 입출항 및 접이안 시스템의 제어 알고리즘 개발 (Development of Control Algorithm for Ship Berthing and Unberthing Systems Using a Joystick)

  • 홍성국;정윤하;김선영;원문철
    • 한국항해항만학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.325-332
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    • 2007
  • 본 연구에서는 조이스틱을 이용하여 프로펠러와 타, 선수/선미 쓰러스터를 갖는 선박의 접이안을 위한 제어 알고리즘을 개발하였다. 조이스틱으로부터 전진 방향 및 회전 방향의 속도명령을 받아 전진 방향 및 회전 방향의 속도를 제어하는 MIMO(Multi-Input Multi-Output) 비선형 제어 알고리즘을 개발하기 위해 저속 조종수학모형을 사용하였다. 또한, 본 연구에서는 비선형 및 PID 제어기의 성능을 검증하기 위해 선박 접이안 가상 HILS(Hardware in the Loop Simulation) 프로그램을 구현하였다. HILS 프로그램은 LabWindow/CVI를 이용하여 개발하였으며, 사용자는 선박의 현재 위치와 원하는 궤적을 모니터를 통해 본 후 조이스틱을 이용하여 선박의 전진 방향 및 회전방향 속도를 제어함으로서 선박을 조종한다. 시뮬레이션 결과를 보면 비선형 제어기와 PID 제어기는 개루프 조이스틱 제어기보다 타와 쓰러스터의 입력 크기뿐 아니라 선박의 위치오차 면에서도 우수한 성능을 보였다.

켤레조화함수를 이용한 비순차적 의류 주름 모사 알고리즘 (A Non-consecutive Cloth Draping Simulation Algorithm using Conjugate Harmonic Functions)

  • 강문구
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제32권3호
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    • pp.181-191
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    • 2005
  • 본 논문에서는 컴퓨터그래픽으로 구현된 인체에 착용되는 의류의 시뮬레이션을 위한 수치해석알고리즘 및 소프트웨어 개발을 수행하였다. 개발된 알고리즘은 수학적으로 elliptical 흑은 비순차적인 성질을 가지는 두 개의 켤레조화함수(conjugate harmonic functions)들을 사용하여, 지나간 시간단계(time step)에서의 견과에 의존하지 않고 매 순간의 역학적 균형만으로 의류에 형성되는 주름의 형태를 표현한다. Global-local 해석기법을 채택하여 global 스케일에서의 전체적인 변형과 local 스케일에서의 부분적인 변형으로 나누었으며, 이 두 가지 스케일에서의 해석 결과가 선형적으로 중첩될 수 있음을 가정하였다. Global 해석에서는 신체 각 부위의 회전이나 평행이동, 뒤틀림 등의 전반적인 변형에 따른 인체와의 접촉점의 변화와 응력을 고려하였다. Local 해석에서는 국소적인 주름의 형상을 얻기 위해 주름의 진폭등고선과 주름의 방향 사이의 직교성을 가정하여 단순화 시켰다. 본 제안 방법은 불연속적으로 변화하는 두 개의 서로 다른 자세에 대해서도 중간단계 해석을 위한 시간증분의 삽입이 불필요하며, 기존의 방식에서 주로 사용되는 시간적분의 방법을 채택하지 않으므로 연산 시간의 절감과 안정성의 향상이 이루어졌다. 임의의 두 자세 사이의 연속 동작을 시뮬레이션 함에 있어서도 두 정지 자세 사이의 움직임을 보간법으로 구현하여 연속적인 의류의 변형을 구현할 수 있었다.

콘택트 렌즈의 진동에 관한 연구 (Vibration of Contact Lenses)

  • 김대수
    • 한국안광학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.13-29
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    • 2001
  • 주기적으로 변하는 압력이 loose 또는 tight fitting 상태의 콘택트렌즈와 같은 diaphragm에 작용하여 진동이 발생하는 경우 diaphragm의 가장자리(edge)는 단순지지(simply supported) 또는 고정(rigidly clamped) 상태로 가정할 수 있으며, 이러한 가정하에 diaphragm의 진동을 해석할 수 있는 미분방정식과 그 해를 구하는 컴퓨터 프로그램을 작성하였으며 이 컴퓨터 모델을 사용하여 진폭 및 출력을 예측하고 diaphragm의 반경 및 두께, damping, 작용하는 압력의 진동수 등 제반 변수가 진동에 미치는 영향을 모사하였다. 외부 압력의 진동수가 어떤 범위 이상에서는 diaphragm의 파형은 한 개의 peak를 가지는 원호형에서 2개의 peak를 가지는 파도형으로 전환되며 이 때 진동수가 증가함에 따라 diaphragm의 바깥 부분의 peak가 안쪽 peak보다 높아지는 것을 알 수 있다. 이러한 경향이 시작되는 진동수는 diaphragm의 가장자리가 단순지지된 경우가 clamped 된 경우보다 훨씬 낮다. 단순지지된 diaphragm의 진동은 고정단 진동에 비하여 기본 공진(fundamental resonance)이 월등히 낮은 진동수에서 발생하며, 따라서 저주파 영역에서는 진동수가 낮아질수록 두 진동간의 진폭차가 커지지만 고주파 영역에서는 그 차이가 미미하게 된다. 또한 단순지지 diaphragm의 진동의 특징은 진동수의 증가에 따라 여러개의 공진(harmonics)이 발생하지만 전체적으로 진폭은 급격하게 감소한다. 그러나 저주파 영역에서 단순지지 진동의 진폭이 크다고 해도 출력은 낮기 때문에 diaphragm의 진동에 따른 출력(power)은 특정 진동수에서 하나의 주 peak를 갖는다. 단순지지된 diaphragm이 진동할 때 diaphragm의 출력 공진진동수는 두께가 증가할수록 감소한다. 이 경우 형성되는 harmonics의 출력은 기본공진의 강도에 비해 현저하게 떨어지는 것이 진폭의 경우와 대조적이다.

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상수관망의 에너지 평가기법에 관한 연구 (A Study on the Method of Energy Evaluation in Water Supply Networks)

  • 김성원;김도환;최두용;김주환
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제46권7호
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    • pp.745-754
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    • 2013
  • 수돗물의 생산 및 공급과정에 소요되는 에너지에 대한 체계적인 분석 및 평가는 최근의 전력부족 사태와 온실가스 감축의 필요성에 따라 관심이 증가되고 있다. 본 연구에서는 기존의 연구에서 제시한 결과에 대한 검토를 통하여 실용적으로 적용 가능한 에너지 분석기법 및 평가기법을 제시하였다. 본 연구에서는 EPANET2의 수리해석 결과를 이용하여 에너지를 평가할 수 있는 모형을 MATLAB 플랫폼 기반 하에서 개발하였다. 제안된 기법은 상수관망의 입지, 관로의 상태, 누수정도 등에 따라 시설물이 내재적으로 가지는 에너지관리 효율과 운영 효율을 분리하여 평가할 수 있는 성능평가 지표를 제시하였다. 개발모형은 시험관망과 실제관망에 대하여 각각의 상수관망 구성요소에 대한 에너지 분석 및 평가결과를 제시함으로써 적용성 평가를 실시하였다. 본 연구의 결과는 상수관망 에너지관리의 최적화를 도모함으로써 피크시간대의 전력수요 관리 및 에너지 절감형 상수도 시스템 계획 및 운영에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

통신이력 데이타에 기반한 교우관계 분석 (Peer Relationship Analysis Based on Communication History Records)

  • 문양세;최훈영;김진호
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제33권8호
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    • pp.730-740
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    • 2006
  • 최근 청소년의 교우관계에 있어서 집단 따돌림과 불량 그룹이 사회적으로 큰 문제가 되고 있다. 본 논문에서는 학생들의 교우관계를 보다 객관적으로 분석하는 방법을 제안한다. 분석을 위한 객관적인 데이타로는 교우관계 정보를 묵시적으로 내포하고 있는 통신이력 데이타를 사용하며, 체계적 분석을 위하여 데이타 마이닝 기법을 활용한다. 제안하는 분석 방법은 다음과 같다. 첫째, 교우간 친밀도 (degree of familiarity) 개념을 정형적으로 정의하고, 여러 통신도구에서 발생한 통신이력 데이타를 기반으로 교우 간 친밀도를 수학적으로 계산하는 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 학생 x가 y로 통신을 많이 시도할수록, 학생 x 의 y 에 대한 교우간 친밀도가 높다는 직관을 사용한다. 둘째, 계산한 교우간 친밀도를 사용하여 집단 따돌림의 가능성이 높은 학생을 파악한다. 이는 집단 따돌림 가능성이 높은 학생은 다른 학생으로부터의 통신 시도가 적을 것이라는 직관에 기반한다. 셋째, 교우간 친밀도를 데이타 마이닝 기법 중 하나인 클러스터링으로 분석하여 의미 있는 교우집단을 파악한다. 클러스터링 기법을 사용하기 위하여, 본 논문에서는 교우간 친밀도를 기반으로 교우간 유사도 (similarity) 개념을 정형적으로 정의하고, 이를 사용하여 클러스터링을 수행한다. 마지막으로, 제안한 방법의 실용성을 입증하기 위하여, 실제 구현 및 분석 실험을 수행하고, 그 의미를 해석한다. 이 같은 결과를 볼 때, 본 연구는 학생들의 교우관계를 보다 객관적으로 파악할 수 있는 효과적인 방법론이라 사료된다.

다중 카메라 기반 대영역 고해상도 영상획득 시스템과 실시간 영상 정합 알고리즘 (Multiple Camera Based Imaging System with Wide-view and High Resolution and Real-time Image Registration Algorithm)

  • 이승현;김민영
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제49권4호
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    • pp.10-16
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    • 2012
  • 영상 기반 반도체 검사 장비의 검사 고속화와 검사 정확도를 위해, 넓은 FOV와 고해상도를 동시에 가지는 2차원 영상을 획득하는 것은 검사 장비에 필수적이다. 본 논문에서는 정밀도와 FOV 측면에서 양질의 영상 획득을 위한 새로운 영상획득 시스템을 제안하였다. 제안시스템은 하나의 렌즈와 광분할기, 두 개의 카메라 센서, 스테레오 영상획득 보드로 구성되며, 하나의 렌즈를 통해 입력되는 영상을 두 개의 카메라 센서를 통해 동시에 영상 획득한다. 획득된 영상의 정합을 위해, 첫 번째로 Zhang의 카메라 교정 방법을 적용시켜 각각의 카메라를 교정한다. 두 번째로 다른 카메라에서 획득한 두 영상들 사이의 수학적인 정합 함수를 찾기 위해 각 영상의 호모그래피(homography)를 이용하여, 양측 카메라간의 정합 행렬을 계산한다. 영상 호모그래피를 통해서, 획득된 두 영상은 하나의 최종 검사 영상으로의 통합을 위해 최종적으로 정합될 수 있다. 다중 카메라로부터 입력되는 다중 영상들을 활용하는 제안 검사 시스템은 실시간 영상 정합을 위해 매우 빠른 프로세스 유닛의 도움이 필요하다. 이를 위해 CUDA (Compute Unified Device Architecture)기반 병렬 프로세싱 하드웨어 및 소프트웨어를 활용한다. 두 개의 분할된 영상으로부터 실시간으로 정합된 영상을 얻을 수 있었으며, 마지막으로 연속된 실험을 통해 획득한 호모그래피의 정확도를 확인할 수 있다. 실험으로 얻은 결과들은 제안된 시스템과 방법이 대영역 고해상도 검사영상 획득을 위해 효과적임을 보인다.

지대주 연결 형태와 골질에 따른 저작압이 임프란트 주위골내 응력분포에 미치는 영향 (Study on the stress distribution depending on the bone type and implant abutment connection by finite element analysis)

  • 박현수;임성빈;정진형;홍기석
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제36권2호
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    • pp.531-554
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    • 2006
  • Oral implants must fulfill certain criteria arising from special demands of function, which include biocompatibility, adequate mechanical strength, optimum soft and hard tissue integration, and transmission of functional forces to bone within physiological limits. And one of the critical elements influencing the long-term uncompromise functioning of oral implants is load distribution at the implant- bone interface, Factors that affect the load transfer at the bone-implant interface include the type of loading, material properties of the implant and prosthesis, implant geometry, surface structure, quality and quantity of the surrounding bone, and nature of the bone-implant interface. To understand the biomechanical behavior of dental implants, validation of stress and strain measurements is required. The finite element analysis (FEA) has been applied to the dental implant field to predict stress distribution patterns in the implant-bone interface by comparison of various implant designs. This method offers the advantage of solving complex structural problems by dividing them into smaller and simpler interrelated sections by using mathematical techniques. The purpose of this study was to evaluate the stresses induced around the implants in bone using FEA, A 3D FEA computer software (SOLIDWORKS 2004, DASSO SYSTEM, France) was used for the analysis of clinical simulations. Two types (external and internal) of implants of 4.1 mm diameter, 12.0 mm length were buried in 4 types of bone modeled. Vertical and oblique forces of lOON were applied on the center of the abutment, and the values of von Mises equivalent stress at the implant-bone interface were computed. The results showed that von Mises stresses at the marginal. bone were higher under oblique load than under vertical load, and the stresses were higher at the lingual marginal bone than at the buccal marginal bone under oblique load. Under vertical and oblique load, the stress in type I, II, III bone was found to be the highest at the marginal bone and the lowest at the bone around apical portions of implant. Higher stresses occurred at the top of the crestal region and lower stresses occurred near the tip of the implant with greater thickness of the cortical shell while high stresses surrounded the fixture apex for type N. The stresses in the crestal region were higher in Model 2 than in Model 1, the stresses near the tip of the implant were higher in Model 1 than Model 2, and Model 2 showed more effective stress distribution than Model.