• 제목/요약/키워드: Robust Term

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RBFNN을 가진 적응형 슬라이딩 모드를 이용한 쿼드로터 무인항공기의 제어 (Control of Quadrotor UAV Using Adaptive Sliding Mode with RBFNN)

  • 탁한호
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제23권4호
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    • pp.185-193
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    • 2022
  • 본 논문은 쿼드로터 무인기의 위치 및 자세 추적 제어 성능을 향상시키기 위해 RBFNN 방식을 이용한 적응형 슬라이딩 모드 제어를 제안한다. RBFNN은 UAV 동적 모델에서 비선형 함수의 근사화에 활용되며, RBFNN의 가중치는 슬라이딩 표면에 부딪혀 미끄러지는 상태를 보장하기 위해 Lyapunov 안정성 분석의 적응 법칙에 따라 온라인으로 조정된다. 네트워크 근사 오류를 보상하고 기존 채터링 문제를 제거하기 위해 슬라이딩 모드 제어 항은 적응 법칙에 의해 조정되어 시스템의 강력한 성능을 향상시킨다. 제안된 제어 방법의 시뮬레이션 결과는 비선형 쿼드로터 무인 항공기에 적용된 제안된 제어기의 효율성을 확인하였다. 그 결과, 제안된 제어 시스템이 만족스러운 제어 성능과 견고성을 달성함을 알 수 있었다.

How to Impose the Boundary Conditions Operatively in Force-Free Field Solvers

  • 최광선;이시백;전홍달
    • 천문학회보
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    • 제44권2호
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    • pp.69.2-69.2
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    • 2019
  • To construct a coronal force-free magnetic field, we must impose the boundary normal current density (or three components of magnetic field) as well as the boundary normal field at the photosphere as boundary conditions. The only method that is known to implement these boundary conditions exactly is the method devised by Grad and Rubin (1958). However, the Grad-Rubin method and all its variations (including the fluxon method) suffer from convergence problems. The magnetofrictional method and its variations are more robust than the Grad-Rubin method in that they at least produce a certain solution irrespective of whether the global solution is compatible with the imposed boundary conditions. More than often, the influence of the boundary conditions does not reach beyond one or two grid planes next to the boundary. We have found that the 2D solenoidal gauge condition for vector potentials allows us to implement the required boundary conditions easily and effectively. The 2D solenoidal condition is translated into one scalar function. Thus, we need two scalar functions to describe the magnetic field. This description is quite similar to the Chandrasekhar-Kendall representation, but there is a significant difference between them. In the latter, the toroidal field has both Laplacian and divergence terms while in ours, it has only a 2D Laplacian term. The toroidal current density is also expressed by a 2D Laplacian. Thus, the implementation of boundary normal field and current are straightforward and their effect can permeate through the whole computational domain. In this paper, we will give detailed math involved in this formulation and discuss possible lateral and top boundary conditions and their meanings.

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Force-deformation relationship prediction of bridge piers through stacked LSTM network using fast and slow cyclic tests

  • Omid Yazdanpanah;Minwoo Chang;Minseok Park;Yunbyeong Chae
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제85권4호
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    • pp.469-484
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    • 2023
  • A deep recursive bidirectional Cuda Deep Neural Network Long Short Term Memory (Bi-CuDNNLSTM) layer is recruited in this paper to predict the entire force time histories, and the corresponding hysteresis and backbone curves of reinforced concrete (RC) bridge piers using experimental fast and slow cyclic tests. The proposed stacked Bi-CuDNNLSTM layers involve multiple uncertain input variables, including horizontal actuator displacements, vertical actuators axial loads, the effective height of the bridge pier, the moment of inertia, and mass. The functional application programming interface in the Keras Python library is utilized to develop a deep learning model considering all the above various input attributes. To have a robust and reliable prediction, the dataset for both the fast and slow cyclic tests is split into three mutually exclusive subsets of training, validation, and testing (unseen). The whole datasets include 17 RC bridge piers tested experimentally ten for fast and seven for slow cyclic tests. The results bring to light that the mean absolute error, as a loss function, is monotonically decreased to zero for both the training and validation datasets after 5000 epochs, and a high level of correlation is observed between the predicted and the experimentally measured values of the force time histories for all the datasets, more than 90%. It can be concluded that the maximum mean of the normalized error, obtained through Box-Whisker plot and Gaussian distribution of normalized error, associated with unseen data is about 10% and 3% for the fast and slow cyclic tests, respectively. In recapitulation, it brings to an end that the stacked Bi-CuDNNLSTM layer implemented in this study has a myriad of benefits in reducing the time and experimental costs for conducting new fast and slow cyclic tests in the future and results in a fast and accurate insight into hysteretic behavior of bridge piers.

RoutingConvNet: 양방향 MFCC 기반 경량 음성감정인식 모델 (RoutingConvNet: A Light-weight Speech Emotion Recognition Model Based on Bidirectional MFCC)

  • 임현택;김수형;이귀상;양형정
    • 스마트미디어저널
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    • 제12권5호
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    • pp.28-35
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    • 2023
  • 본 연구에서는 음성감정인식의 적용 가능성과 실용성 향상을 위해 적은 수의 파라미터를 가지는 새로운 경량화 모델 RoutingConvNet(Routing Convolutional Neural Network)을 제안한다. 제안모델은 학습 가능한 매개변수를 줄이기 위해 양방향 MFCC(Mel-Frequency Cepstral Coefficient)를 채널 단위로 연결해 장기간의 감정 의존성을 학습하고 상황 특징을 추출한다. 저수준 특징 추출을 위해 경량심층 CNN을 구성하고, 음성신호에서의 채널 및 공간 신호에 대한 정보 확보를 위해 셀프어텐션(Self-attention)을 사용한다. 또한, 정확도 향상을 위해 동적 라우팅을 적용해 특징의 변형에 강인한 모델을 구성하였다. 제안모델은 음성감정 데이터셋(EMO-DB, RAVDESS, IEMOCAP)의 전반적인 실험에서 매개변수 감소와 정확도 향상을 보여주며 약 156,000개의 매개변수로 각각 87.86%, 83.44%, 66.06%의 정확도를 달성하였다. 본 연구에서는 경량화 대비 성능 평가를 위한 매개변수의 수, 정확도간 trade-off를 계산하는 지표를 제안하였다.

Assessment of weather events impacts on forage production trend of sorghum-sudangrass hybrid

  • Moonju Kim;Kyungil Sung
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제65권4호
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    • pp.792-803
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    • 2023
  • This study aimed to assess the impact of weather events on the sorghum-sudangrass hybrid (Sorghum bicolor L.) cultivar production trend in the central inland region of Korea during the monsoon season, using time series analysis. The sorghum-sudangrass production data collected between 1988 and 2013 were compiled along with the production year's weather data. The growing degree days (GDD), accumulated rainfall, and sunshine duration were used to assess their impacts on forage production (kg/ha) trend. Conversely, GDD and accumulated rainfall had positive and negative effects on the trend of forage production, respectively. Meanwhile, weather events such as heavy rainfall and typhoon were also collected based on weather warnings as weather events in the Korean monsoon season. The impact of weather events did not affect forage production, even with the increasing frequency and intensity of heavy rainfall. Therefore, the trend of forage production for the sorghum-sudangrass hybrid was forecasted to slightly increase until 2045. The predicted forage production in 2045 will be 14,926 ± 6,657 kg/ha. It is likely that the damage by heavy rainfall and typhoons can be reduced through more frequent harvest against short-term single damage and a deeper extension of the root system against soil erosion and lodging. Therefore, in an environment that is rapidly changing due to climate change and extreme/abnormal weather, the cultivation of the sorghum-sudangrass hybrid would be advantageous in securing stable and robust forage production. Through this study, we propose the cultivation of sorghum-sudangrass hybrid as one of the alternative summer forage options to achieve stable forage production during the dynamically changing monsoon, in spite of rather lower nutrient value than that of maize (Zea mays L.).

북한 핵전략의 유형적 특징과 전망 (North Korea's Nuclear Strategy: Its Type Characteristics and Prospects)

  • 김강녕
    • 한국과 국제사회
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    • 제1권2호
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    • pp.171-208
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    • 2017
  • 본 논문은 북한 핵전략의 유형적 특징과 전망을 분석하기 위한 것이다. 이를 위해 핵전략의 개념과 유형, 북한의 핵능력과 선언적 핵전략, 북한 핵전략의 운용상의 특징과 전망을 살펴본 후 결론에서 우리의 대응을 도출해본 것이다. 최근 북한의 핵무기 배치와 핵능력 증강은 우리의 안보와 군사적 대비태세에 매우 심각한 문제를 제기하고 있다. 핵전략이란 핵무기의 구성 배치 운용을 둘러싼 군사전략을 의미한다. 북한의 핵전략에 대한 연구는 북한의 핵무장이 실체화되었다는 매우 현실적인 가정에서 출발한다. 우리 국방당국이 북핵에 대한 대응책으로 선제공격, 미사일방어, 대량응징보복 개념을 제시하고 그 도입과 전개를 서두르는 것은 북한의 핵무장을 전제로 한 조치이다. 표출된 북한의 선언적 핵전략은 (1)'핵보유국법'상의 핵억제 보복전략, (2)핵선제공격론, (3)제7차 당대회에 나타난 '핵선제 불사용원칙으로, 그리고 북한 핵전략의 저의 및 운용상의 특징은 (1)기존핵국가 관행모방을 통한 비난회피, (2)선언적 핵전략을 통한 자신의 핵전략의 호도, (3)핵전력과 핵태세간 격차로 인한 핵전략의 미정착 등으로 각각 요약해 볼 수 있다. 북한은 개정헌법(2012.7), '핵무력과 경제건설의 병진노선(2013.3),' 그리고 핵보유국법(2013.4) 등을 통해 스스로 핵보유국임을 규정 선언하고 있다. 하지만 '핵보유국(핵국가)' 지위는 오로지 NPT만 부여할 수 있는데, 이것은 이미 닫힌 시스템이다. 현실적으로 우리가 당면한 북핵위협을 억제 극복해 나가기 위해서는 튼튼한 한미동맹과 긴밀한 한미 공조하에 북한핵의 억제는 물론 비핵화 무력화를 위한 우리의 단 중 장기적인 정치 군사적 대응책의 수립 이행노력이 긴요하다.

Unsplit 기법을 적용한 흐름율과 생성항의 처리기법 (Handling Method for Flux and Source Terms using Unsplit Scheme)

  • 김병현;한건연;김지성
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제42권12호
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    • pp.1079-1089
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    • 2009
  • 본 연구에서는 마른하도 및 복잡한 지형에서의 파의 전파와 같은 수공학 분야에서 해결하기 어려운 문제를 해석하기 위한 고정확도 2차원 수치모형을 개발하기 위해, unsplit 유한체적기법과 HLLC Riemann 해법을 이용한 흐름율 계산으로 쌍곡선형 적분 보존형의 2차원 천수방정식을 해석하였다. Unsplit 기법의 적용을 위해 하상경사항은 발산정리를 이용하여 이산화한 형태를 적용하였으며, 흐름율과 생성항의 균형을 이루기 위해 수면경사법을 시간과 공간에 대해 2차정확도를 가지는 MUSCL 기법과 연계하였다. 그리고 적용한 생성항 처리기법과 흐름율과의 보존특성이 만족함을 보였다. 2차정확도의 사용으로 불연속 지점에서 발생할 수 있는 수치진동을 제거하기 위해서 경사제한자를 사용한 TVD 기법을 적용하였다. 개발모형을 정확해가 존재하는 생성항이 없는 1차원 댐 붕괴 흐름에 적용하여 흐름율 계산의 정확성을 검증하였고, 하상융기를 가진 하도의 정상류 및 천이류 모의를 통해 개발모형의 보존특성을 검증하였으며, 하상경사 및 단면의 확대/축소구간이 존재하는 2차원 댐 붕괴 흐름에 적용하여 개발모형의 적용성을 검증하였다.

불포화 암반 파쇄대를 통한 핵종 이동 (Fracture Flow of Radionuclides in Unsaturated Conditions at LILW Disposal Facility)

  • 김원석;김정진;안진모;남성식;엄우용
    • 대한환경공학회지
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    • 제37권8호
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    • pp.465-471
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    • 2015
  • 불포화대 암반 단열에서 방사성 핵종인 $^3H$, $^{90}Sr$ and $^{99}Tc$의 흡착실험이 진행되었다. 천층처분시설의 인공방벽을 통과해 누출된 방사성 핵종은 빗물이나 공극수에 의해 불포화대 암반 단열을 통하여 지하수로 도달하게 된다. 그러므로 처분장의 장기간 안전점검을 위해, 불포화대 암반 단열을 통한 방사성 핵종의 거동을 연구하는 것이 중요하다. 천층처분주변에서 채취된 불포화대 암반 단열 샘플을 이용하여 X-ray microtomography 분석을 수행하였고, 회분식 흡착실험을 이용하여 방사성 핵종인 $^3H$, $^{90}Sr$ and $^{99}Tc$의 흡착실험이 진행되었다. 암반 단열의 충전물질로 불석광물 및 점토광물 존재 시 중흡착성 핵종인 $^{90}Sr$의 흡착 분배계수 값이 충전물질이 존재하지 않을 때 보다 높게 나타내었다. 본 연구를 통해, 암반 단열 특성화 및 방사성 핵종의 흡착분배계수를 구했으며, 불포화대 암반 단열을 통한 핵종의 거동이 지연됨을 이해할 수 있었다.

자원의 저주에 대한 비판적 고찰 (The Doubtful Existence of Resource Curse)

  • 김동구
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제22권2호
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    • pp.215-250
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    • 2013
  • "자원의 저주"란 천연자원이 풍부한 국가들이 오히려 경제적으로 낙후되어 있다는 학설이다. 본 논문에서는 기존 연구들과 달리 천연자원 보유 및 생산량이 경제수준과 강한 양(+)의 회귀계수를 보이는 것으로 분석하고 있다. 이러한 결과는 1인당 자본스톡 등 경제성장과 연관된 다양한 설명변수들을 포함시켰을 때에도 유지되고 있다. 이러한 점에서 자원의 저주가 실제로 존재하는 지는 의문이다. 다음으로 천연자원이 경제에 미치는 긍정적인 영향을 통제하고 나서 천연자원 보유 및 생산량에 따른 한 나라의 제도발전 정도를 회귀분석한 결과, 구소련지역 국가들을 포함시키게 되면 선행연구인 Alexeev and Conrad(2009)와는 달리 천연자원 보유량이 제도발전 정도와 음(-)의 회귀계수를 가질 수도 있는 것으로 나타났다. 그러나 이러한 음(-)의 회귀계수는 구소련지역 국가들을 분석대상에서 제외하면 모두 통계적 유의성을 상실하였으며, 통계적으로 유의하지는 않지만 상당수 분석결과에서는 양(+)의 회귀계수도 도출되었다. 즉, 음의 회귀계수는 구소련지역 국가들에 의해 도출된 것이라고 할 수 있다. 이러한 결과는 구소련 지역 국가들의 체제이행기 서방자본의 유입으로 인한 천연자원 보유 및 생산량의 급증과 체제변환에 따른 정치경제적 불안정이 동시에 발생한 때문이며, 일시적이고 다분히 우연에 의한 결과로 추정된다. 따라서 천연자원 보유량이 제도 발전 정도에 부정적인 영향을 미친다는 주장도 그 근거가 다소 희박하다고 하겠다.

Past and Future Regional Climate Change in Korea

  • Kwon, Won-Tae;Park, Youngeun;Min, Seung-Ki;Oh, Jai-Ho
    • 한국제4기학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.161-161
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    • 2003
  • During the last century, most scientific questions related to climate change were focused on the evidence of anthropogenic global warming (IPCC, 2001). There are robust evidences of warming and also human-induced climate change. We now understand the global, mean change a little bit better; however, the uncertainties for regional climate change still remains large. The purpose of this study is to understand the past climate change over Korea based on the observational data and to project future regional climate change over East Asia using ECHAM4/HOPE model and MM5 for downscaling. There are significant evidences on regional climate change in Korea, from several variables. The mean annual temperature over Korea has increased about 1.5∼$1.7^{\circ}C$ during the 20th century, including urbanization effect in large cities which can account for 20-30% of warming in the second half of the 20th century. Cold extreme temperature events occurred less frequently especially in the late 20th century, while hot extreme temperature events were more common than earlier in the century. The seasonal and annual precipitation was analyzed to examine long-term trend on precipitation intensity and extreme events. The number of rainy days shows a significant negative trend, which is more evident in summer and fall. Annual precipitation amount tends to increase slightly during the same period. This suggests an increase of precipitation intensity in this area. These changes may influence on growing seasons, floods and droughts, diseases and insects, marketing of seasonal products, energy consumption, and socio-economic sectors. The Korean Peninsular is located at the eastern coast of the largest continent on the earth withmeso-scale mountainous complex topography and itspopulation density is very high. And most people want to hear what will happen in their back yards. It is necessary to produce climate change scenario to fit forhigh-resolution (in meteorological sense, but low-resolution in socio-economic sense) impact assessment. We produced one hundred-year, high-resolution (∼27 km), regional climate change scenario with MM5 and recognized some obstacles to be used in application. The boundary conditions were provided from the 240-year simulation using the ECHAM4/HOPE-G model with SRES A2 scenario. Both observation and simulation data will compose past and future regional climate change scenario over Korea.

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