• Title/Summary/Keyword: Richardson method

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Efficient methods for integrating weight function: a comparative analysis

  • Dubey, Gaurav;Kumar, Shailendra
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제55권4호
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    • pp.885-900
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    • 2015
  • This paper introduces Romberg-Richardson's method as one of the numerical integration tools for computation of stress intensity factor in a pre-cracked specimen subjected to a complex stress field across the crack faces. Also, the computation of stress intensity factor for various stress fields using existing three methods: average stress over interval method, piecewise linear stress method, piecewise quadratic method are modified by using Richardson extrapolation method. The direct integration method is used as reference for constant and linear stress distribution across the crack faces while Gauss-Chebyshev method is used as reference for nonlinear distribution of stress across the crack faces in order to obtain the stress intensity factor. It is found that modified methods (average stress over intervals-Richardson method, piecewise linear stress-Richardson method, piecewise quadratic-Richardson method) yield more accurate results after a few numbers of iterations than those obtained using these methods in their original form. Romberg-Richardson's method is proven to be more efficient and accurate than Gauss-Chebyshev method for complex stress field.

Low-Complexity Massive MIMO Detectors Based on Richardson Method

  • Kang, Byunggi;Yoon, Ji-Hwan;Park, Jongsun
    • ETRI Journal
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    • 제39권3호
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    • pp.326-335
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    • 2017
  • In the uplink transmission of massive (or large-scale) multi-input multi-output (MIMO) systems, large dimensional signal detection and its hardware design are challenging issues owing to the high computational complexity. In this paper, we propose low-complexity hardware architectures of Richardson iterative method-based massive MIMO detectors. We present two types of massive MIMO detectors, directly mapped (type1) and reformulated (type2) Richardson iterative methods. In the proposed Richardson method (type2), the matrix-by-matrix multiplications are reformulated to matrix-vector multiplications, thus reducing the computational complexity from $O(U^2)$ to O(U). Both massive MIMO detectors are implemented using a 65 nm CMOS process and compared in terms of detection performance under different channel conditions (high-mobility and flat fading channels). The hardware implementation results confirm that the proposed type1 Richardson method-based detector demonstrates up to 50% power savings over the proposed type2 detector under a flat fading channel. The type2 detector indicates a 37% power savings compared to the type1 under a high-mobility channel.

노이즈 억제를 위한 개선된 Richardson-Lucy deconvolution (A noise-suppression method for Richardson-Lucy deconvolution)

  • 김정환;이민정;정제창
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2014년도 추계학술대회
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    • pp.53-55
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    • 2014
  • 본 논문에서는 deconvolution 알고리즘 중에 하나인 Richardson-Lucy deconvolution 의 개선된 알고리즘을 제시한다. Richardson-Lucy deconvolution 의 단점인 반복횟수가 증가할수록 노이즈도 같이 증폭되는 현상을 소개하고 이를 개선하기 위해 기존 알고리즘에 전, 후처리 필터를 이용하여 노이즈 증폭을 억제한다. 또한 다른 노이즈 증폭을 억제하는 알고리즘과 제안된 알고리즘의 비교를 통해서 제안된 알고리즘의 성능을 보여준다.

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RICHARDSON EXTRAPOLATION OF ITERATED DISCRETE COLLOCATION METHOD FOR EIGENVALUE PROBLEM OF A TWO DIMENSIONAL COMPACT INTEGRAL OPERATOR

  • Panigrahi, Bijaya Laxmi;Nelakanti, Gnaneshwar
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제32권5_6호
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    • pp.567-584
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    • 2014
  • In this paper, we consider approximation of eigenelements of a two dimensional compact integral operator with a smooth kernel by discrete collocation and iterated discrete collocation methods. By choosing numerical quadrature appropriately, we obtain convergence rates for gap between the spectral subspaces, and also we obtain superconvergence rates for eigenvalues and iterated eigenvectors. We then apply Richardson extrapolation to obtain further improved error bounds for the eigenvalues. Numerical examples are presented to illustrate theoretical estimates.

PERFORMANCE OF RICHARDSON EXTRAPOLATION ON SOME NUMERICAL METHODS FOR A SINGULARLY PERTURBED TURNING POINT PROBLEM WHOSE SOLUTION HAS BOUNDARY LAYERS

  • Munyakazi, Justin B.;Patidar, Kailash C.
    • 대한수학회지
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    • 제51권4호
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    • pp.679-702
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    • 2014
  • Investigation of the numerical solution of singularly perturbed turning point problems dates back to late 1970s. However, due to the presence of layers, not many high order schemes could be developed to solve such problems. On the other hand, one could think of applying the convergence acceleration technique to improve the performance of existing numerical methods. However, that itself posed some challenges. To this end, we design and analyze a novel fitted operator finite difference method (FOFDM) to solve this type of problems. Then we develop a fitted mesh finite difference method (FMFDM). Our detailed convergence analysis shows that this FMFDM is robust with respect to the singular perturbation parameter. Then we investigate the effect of Richardson extrapolation on both of these methods. We observe that, the accuracy is improved in both cases whereas the rate of convergence depends on the particular scheme being used.

디지털영상처리를 이용한 의료영상복원 (Medical Image Restoration by Digital Image Processing)

  • 이원석;정길수;이용구
    • 전자공학회논문지 IE
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    • 제49권2호
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    • pp.75-81
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    • 2012
  • 본 논문에서는 흐려지고 노이즈가 부가되어 열화된 아날로그 의학영상을 복원시키기 위하여 복원기법이 적용되었다. 열화함수에 의해 흐려지고 노이즈가 낀 열화영상의 복원을 위해서 역필터링, 위너필터링에 의한 선형복원기법과 Lucy-Richardson 알고리듬에 의한 비선형 반복 복원기법이 사용되었다. 더욱이, 복원영상의 화질을 평가하기 위해서 주관적 평가방식인 ROC 곡선이 사용되었다. 상수비를 사용한 위너필터링은 역필터링에 비하여 좋은 복원영상을 얻었으나, 진단능력을 향상시키지는 못하였다. Lucy-Richardson 알고리듬이 사용된 복원영상은 가장 우수한 성능을 나타냈고, 감도와 특이도가 열화영상보다 15[%] 만큼 개선되었다.

영상 분할을 통한 Richardson-Lucy 디컨벌루션 개선 알고리듬 (An Image Segmentation Method for Richardson-Lucy Deconvolution Algorithm Improvement)

  • 김정환;박대준;정제창
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송공학회 2015년도 추계학술대회
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    • pp.114-117
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    • 2015
  • 본 논문에서는 Non-blind 디컨벌루션 알고리듬 중 하나인 Richardson-Lucy(RL) 디컨벌루션을 영상 분할을 통해 성능을 향상시킨 알고리듬을 제안한다. RL 디컨벌루션은 영상의 크기가 커질수록 연산 양이 크게 증가한다. 따라서 크기가 큰 영상의 RL 디컨벌루션은 계산에 많은 시간을 필요로 한다. 이를 개선하기 위하여 영상을 적절한 크기로 분할하여 각각 RL 디컨벌루션을 계산한다. 또한 분할 시 생기는 왜곡을 줄이기 위해 리플 제거를 위한 알고리듬을 추가한다. 이를 통해 기존의 알고리듬보다 연산 양을 줄여 빠른 RL 디컨벌루션이 가능하도록 개선한다.

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대수층의 부정류에 관한 연구 (Unsteady Groundwater Flow in Aquifer)

  • 이정규
    • 물과 미래
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    • 제22권2호
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    • pp.233-239
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    • 1989
  • 부정류지하수 흐름에 대한 편미분방정식 Blotzmann 변환을 통하여 상미분방정식으로 변환되었으며 유한차분법을 이용하여 수치해를 구하였다. Richardson법과 차분식을 이용하여 미지초기수면구배(missing intial slope)를 구하는 새로운 방법이 제안되었다. 본 연구에서 제안된 방법으로 초기수면구배를 구하였으며 이 값들은 다른 연구결과와 비교한 바 아주 좋은 일치를 보여주었으며 또한 이 방법이 해를 구하는데 간편하고 쉬운 방법임을 보여주었다.

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선형 성층수조에서의 선택취수에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on Selective Withdrawal from Linear Stratified Tank)

  • 김영도;박재현;손병주
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권6B호
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    • pp.499-505
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    • 2011
  • 저수지내에서의 탁수층의 혼합거동은 연중 온도변화에 영향을 받으며, 특히 여름철에 발생하는 한 개 내지 두 개의 수온약층과 이에 따라 밀도가 다른 연직층 분포에 의해 변화한다. 이와 같은 밀도성층은 연직방향의 혼합을 제한하고 저수지내에서 다양한 수리학적인 거동을 야기한다. 따라서 저수지내에서는 특정 수질 문제를 해결하기 위해 선택취수를 수행할 수 있다. 본 연구에서는 이와 같은 선택취수의 효울을 해석하기 위하여 성층흐름의 수리학적 특성에 관한 실험연구를 수행하였다. two-tank 기법을 이용한 성층수조에서 밀도경사와 유량을 변수로 한 각 조건별 취수구 주변의 수리학적 특성을 입자영상유속계(PIV)를 이용하여 측정하였다. 측정된 유속장을 이용하여 Richardson 수에 따른 선택취수의 효율에 대한 상관관계를 제시하였다.

대기안정도 분류방법의 평가 및 실용화에 관한 연구 (Evaluation of Atmospheric Stability Classification Methods for Practical Use)

  • 김정수;최덕일;최기덕;박일수
    • 한국대기환경학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.369-376
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    • 1996
  • Major atmospheric stability classification methods were evaluated with meteorological data obtained by scoustic sounding profiler (SODAR/RASS) in Seoul. The Psequill classificatio method, the method most widely used because of its good agreement in respect of synoptic scope under the steady state, fails to describe the time lag, the response time on stability by heating or cooling caused by daily insolation or noctrunal surface radiation. Horizontal and vertical standard deviation of wind fluctuation $(\sigma_A and \sigma_E)$ method tend to classify night-time stable condition (E, F class) into unstable condition (A, B class). The classification matrix tables for Vogt's vertical temperature difference and wind speed using method ($\Delta$T $\cdot$ U) and bulk Richardson number (Rb) were amended for practical use over Seoul. The modified tables for $\Delta$T $\cdot$ U and Rb method were made by using comprehensive frequency distribution from Pasquill's method and other existing results, and the correlation coefficient(r) was equal to 0.829. It was confirmed that atmospheric stability could be changed with monitoring site characteristics, height and vertical difference between sensors of monitoring station, and classification method itself.

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