• 제목/요약/키워드: Newton

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Modified Quasi Newton algorithm for boundary estimation in Electrical Impedance Tomography

  • Hwang, Sang-Pil;Jeon, Hae-Jin;Kim, Jae-Hyoung;Lee, Seung-Ha;Choi, Bong-Yeol;Kim, Min-Chan;Kim, Sin;Kim, Kyung-Youn
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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    • pp.32-35
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    • 2004
  • In boundary estimation in Electrical Impedance Tomography (EIT), conventional method is the modified Newton Raphson (mNR) method .The mNR is famous for good method since has good convergence and robustness against noisy data. But the mNR is low efficiency to get and update Jacobian matrix. So, the mNR become very slow algorithm. We propose the Quasi Newton (QN) method to improve efficiency which will lead to speed up in boundary estimation. The QN can improve a low efficiency by using estimated Jacobian matrix contrary to using exactly calculated Jacobian matrix, this used by the mNR. And finally, we propose the modified Quasi Newton (mQN) method because the QN has some problems such as bad early convergence rate and instability of 'divided by zero'. For the verification of the propose method, numerical experiments are conducted and the results show a good performance.

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GPS 관측치 위치계산을 위한 부동점 알고리즘 (Fixed Point Algorithm for GPS Measurement Solution)

  • 임삼성
    • 한국항행학회논문지
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    • 제4권1호
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    • pp.45-49
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    • 2000
  • GPS에 의한 관측치는 시각오차, 전리층과 대류층 지연오차, 다중경로 오차와 같은 다양한 오차를 내포하고 있어서 GPS 관측치 위치계산시 일반적으로 최소자승해를 구하게 된다. GPS 관측치는 비선형 방정식을 만족하므로 최소자승해를 구하기 위해서는 비선형 Newton 알고리즘을 이용할 수도 있으나 대개 간편성과 효율성 때문에 선형화 알고리즘을 적용하게 된다. 본 연구에서는 비선형 Newton 알고리즘이나 선형화 알고리즘을 대체할 수 있는 부동점 알고리즘을 개발하여 그 유용성을 증명하였다. 비선형 Newton 알고리즘이나 선형화 알고리즘은 수렴속도가 빠른 장점을 가지고 있으나 초기값이 해와 근사하여야 한다는 단점이 있다. 반면 부동점 알고리즘은 수령속도는 다소 느리나 초기값이 대단히 부정확하여도 수렴가능한 장점이 있으므로 두 알고리즘을 적절히 혼용하는 것이 좋을 것이다.

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자연하천에 대한 Newton-Raphson 형태의 준정상류 계산모형 (Quasi-Steady Model of Newton-Raphson Form for Natural Rivers)

  • 김진수;전경수;윤병만;우효섭
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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    • pp.640-644
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    • 2008
  • 하상경사가 커서 동수역학적 부정류 계산모형을 안정적으로 적용하기 어렵고, 홍수파의 감쇄효과가 적은 중소하천에 적합한 준정상류 계산모형을 개발하였다. 수립된 모형은 매 시각 유량에 대하여 1차원 하천 부등류 지배방정식인 단면 평균된 1차원 에너지 방정식을 풀도록 구성되어 있으며, 수치해법으로는 Newton-Raphson 방법을 적용한 표준축차법을 사용하였다. Newton-Raphson 방법을 적용하기 위해서는 통수면적, 하폭, 윤변, 동수반경 및 수위에 대한 윤변의 변화율 등의 변수들이 필요하다. 이와 같은 변수들은 각 계산점에서 수위를 계산하기에 앞서 단면자료를 사용하여 0.1 m 간격으로 모든 수위에 대하여 그 값들을 미리 구한 후, 반복 계산 단계에서 사용되는 수위에 대하여 필요한 변수들을 앞서 계산된 변수들과 선형 보간하여 사용하도록 하였다. 하천 구간내에 보가 존재하는 경우에는 보가 위치한 상 하류 간의 지배방정식으로 에너지 방정식 대신에 월류 유량 관계식을 사용하였으며, 이때의 수치해법 역시 Newton-Raphson 방법을 사용하였다. 수립된 모형을 한탄강 하류 구간에 적용하여 HEC-RAS 모형과 모의 결과를 비교한 결과, 두 모형의 계산결과가 잘 일치하는 것으로 나타났다. 에너지 경사항의 근사 방법에 따른 민감도 분석을 실시하였다.

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50 Newton 급 액체 추력기의 촉매베드 사이징 (Experimental approach for catalyst bed sizing of liquid propellant thruster)

  • 안성용;권세진
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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    • pp.145-148
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    • 2008
  • 50 Newton 진공 추력 레벨을 가지는 과산화수소 단일추진제 추력기를 개발하였다. 축소형 추력기를 제작하여 제조한 촉매의 추진제 분해 성능을 평가하였다. 축소형 추력기의 성능평가 결과로부터 50 Newton 추력을 위한 추진제 유량을 완전히 촉매 분해시키기 위해 필요한 반응기를 설계하였다. 스케일 업을 통해 제작된 추력기는 34.8 g/s의 추진제 유량에서 98%의 특성속도 효율을, 대기압 조건에서 42 Newton의 추력, 123 sec의 비추력 결과를 보임으로써 반응기 스케일 업 과정이 적절함을 확인하였다.

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표적기동분석을 위한 Levenberg-Marquardt 적용에 관한 연구 (Study on Levenberg-Marquardt for Target Motion Analysis)

  • 조선일
    • 전자공학회논문지
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    • 제52권8호
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    • pp.148-155
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    • 2015
  • Levenberg-Marquardt은 최소자승법 문제의 풀이법으로 잘 알려져 있다. 하지만 이전의 표적기동분석(TMA)의 추적필터의 경우 대부분 Gauss-Newton방법을 사용하고 있으며 Gauss-Newton은 역행열 연산이 요구되어 시스템을 불안정하게 만드는 문제점이 있다. 본 논문에서는 Gauss-Newton의 수치적 불안정성을 해결하기 위해 TMA에 Levenberg-Marquardt을 적용하여 Levenberg-Marquardt이 적용된 표적기동분석 알고리즘의 안정성을 실험으로 보인다. 이를 위해 실험에서는 Monte-Calro 시물레이션을 3개 시나리오에 대하여 수행하였으며 그 결과 Levenberg-Marquardt이 Gauss-Newton에 비하여 표적기동분석 결과인 거리, 침로, 속력의 수렴되는 시간이 빨라졌으며 행렬의 발산빈도가 저하되어 표적기동분석 결과가 안정화되었다.

보간법을 이용한 수치적분법의 평균 오차에 관한 연구 (On the Average Case Errors of Numerical Integration Rules using Interpolation)

  • 최성희;황석형;이정배;홍범일
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제11A권5호
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    • pp.401-406
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    • 2004
  • 이 논문에서는 정적분의 근사 값을 계산하는 여러 적분 문제 중에서 보간 법을 사용하는 수치적분법의 평균오차에 대해서 연구한다. 특히 가장 널리 쓰이고 있는 방법 중의 하나인 복합 Newton-Cotes 구적법의 평균오차에 대해서 연구한다. 주어진 구간을 등 간격으로 나누었을 때, 각 점에서의 함수 값을 information으로 사용할 경우, 복합 Newton-Cotes 구적법의 평균오차를 계산하였으며, 이 때 이 오차는 가장 최소임을 이 논문에서 증명한다.

3D Newton Box를 이용한 PNF 통합패턴운동이 균형, 고유감각, 유연성에 미치는 즉각적 효과 (The Immediately Effects of PNF Combined Pattern Movement on Balance, Proprioception and Flexibility Using 3D Newton Box)

  • 김정자;김대형;김재희;배진선;서진주;송윤아;장현주
    • 한국엔터테인먼트산업학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.159-166
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    • 2020
  • 본 연구는 건강한 20대 성인 20명을 대상으로 3D Newton box를 이용한 PNF의 통합패턴 운동을 실시한 후 균형, 고유감각, 유연성의 즉각적인 효과를 알아보기 위해 시행되었다. 본 연구에서 수집된 자료는 SPSS Window 19.0 통계 프로그램을 이용하여 분석하였으며, 대상자들의 일반적 특성은 기술통계를 사용하여 평균과 표준편차를 산출하였고 집단 내 균형, 고유감각, 유연성의 전·후 차이는 대응 표본 t-검정으로 분석하였다. 대상자들의 균형, 고유감각, 유연성을 Y-balance, 눈 고 한 발 서기, 손가락 바닥 닿기를 이용하여 측정하였고, 운동은 3D Newton box 안에서 PNF의 통합패턴을 적용하였다. 운동 후 균형, 고유감각, 유연성 모두 유의하게 증가하였다. 이와 같은 결과를 통해 3D Newton box를 이용한 PNF의 통합패턴 운동이 20대 성인의 균형, 고유감각, 유연성에 즉각적으로 효과가 나타남을 알 수 있었다. 따라서 균형, 고유감각, 유연성의 감소로 인해 손상 위험도가 높은 성인 또는 환자에게 적극적으로 활용될 수 있는 운동이라고 사료된다.

ERT를 이용한 2차원 대지모델 영상복원 (2D Image Reconstruction of Earth Model by Electrical Resistance Tomography)

  • 부창진;김호찬;강민제
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권7호
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    • pp.3460-3467
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    • 2013
  • 본 논문에서는 2차원 대지구조를 분석하기 위해 ERT(electrical resistance tomography) 방법을 사용하여 대지모델을 영상복원하는 방법들을 수치적인 실험방법들을 통해 비교분석한다. 영상복원을 위한 역산방법으로는 Gauss-Newton, TLS(truncated least squares), 그리고 SIRT(simultaneous iterative reconstruction technieque) 알고리즘들이 제시되고 대지저항을 측정하기 위한 전극법은 대표적인 웨너와 슐럼버거 측정방법을 사용한다. 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 Gauss-Newton과 TLS 알고리즘이 대지모델의 2차원 영상복원에서 적합하다는 것을 보인다.

Shape and location estimation using prior information obtained from the modified Newton-Raphson method

  • Jeon, H.J.;Kim, J.H.;Choi, B.Y.;Kim, M.C.;Kim, S.;Lee, Y.J.;Kim, K.Y.
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.570-574
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    • 2003
  • In most boundary estimation algorithms estimation in EIT (Electrical Impedance Tomography), anomaly boundaries can be expressed with Fourier series and the unknown coefficients are estimated with proper inverse algorithms. Furthermore, the number of anomalies is assumed to be available a priori. The prior knowledge on the number of anomalies may be unavailable in some cases, and we need to determine the number of anomalies with other methods. This paper presents an algorithm for the boundary estimation in EIT (Electrical Impedance Tomography) using the prior information from the conventional Newton-Raphson method. Although Newton-Raphson method generates so poor spatial resolution that the anomaly boundaries are hardly reconstructed, even after a few iterations it can give general feature of the object to be imaged such as the number of anomalies, their sizes and locations, as long as the anomalies are big enough. Some numerical experiments indicate that the Newton-Raphson method can be used as a good predictor of the unknown boundaries and the proposed boundary discrimination algorithm has a good performance.

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Jacobian 행렬의 비 대각 요소를 보존시킬 수 있는 조류계산에 관한 연구 (A Study on the load Flow Calculation for preserving off Diagonal Element in Jacobian Matrix)

  • 이종기;최병곤;박정도;류헌수;문영현
    • 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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    • 제48권9호
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    • pp.1081-1087
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    • 1999
  • Load Flow calulation methods can usually be divided into Gauss-Seidel method, Newton-Raphson method and decoupled method. Load flow calculation is a basic on-line or off-line process for power system planning. operation, control and state analysis. These days Newton-Raphson method is mainly used since it shows remarkable convergence characteristics. It, however, needs considerable calculation time in construction and calculation of inverse Jacobian matrix. In addition to that, Newton-Raphson method tends to fail to converge when system loading is heavy and system has a large R/X ratio. In this paper, matrix equation is used to make algebraic expression and then to slove load flow equation and to modify above defects. And it preserve P-Q bus part of Jacobian matrix to shorten computing time. Application of mentioned algorithm to 14 bus, 39 bus, 118 bus systems led to identical results and the same numbers of iteration obtained by Newton-Raphson method. The effect of computing time reduction showed about 28% , 30% , at each case of 39 bus, 118 bus system.

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