• Title/Summary/Keyword: SVD decomposition

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The Effect of S130A Mutant of pharaonis Halorhodopsin on Ability of Chloride Binding and Photocycle

  • Sato, Maki;Kikukawa, Takashi;Araiso, Tsunehisa;Okita, Hirotaka;Shimono, Kazumi;Kamo, Naoki;Demura, Makoto;Nitta, Katsutoshi
    • Journal of Photoscience
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    • 제9권2호
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    • pp.308-310
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    • 2002
  • Bacteriorhodopsin (bR) and halorhodopsin (hR), which exist in the membrane of Halobacterium salinarum, are light-driven ion pumps. In spite of high similarity of primary and tertiary structures between bR and hR, these membrane proteins transport different ions, proton and chloride, in the opposite direction. From alignment of the amino acid sequences, Thr-89 of bR is homologous to Ser-l15 of hR from Halobacterium salinarum (shR). X-ray structure of shR has revealed that OH group of this residue directly interacts with CI$\^$-/ Thus, Ser-lI5 of shR is expected to play an important role in CI$\^$-/ binding and transport. In this study, we expressed wild type hR from Natronobacterium pharaonis (PhR) and Sl30A, which corresponds to Ser-l15 of shR, in E. coli in order to clarify binding affinity of chloride ion and photocycle reactions. From the titration with CI$\^$-/, affinity of Sl30A became quite lower than that of WT (WT 6 mM, Sl30A 89 mM). Furthermore, from the flash photolysis with pulse laser of λ$\_$max/ at 532 nm, the reaction rate of SI30A from 0 intermediate to hR ground state was found to become apparently slower than that of WT. The singular value decomposition (SVD) and global fitting analyses of the photocycles were performed to identify all photointermediates and determine the reaction rates.

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Damage detection in truss structures using a flexibility based approach with noise influence consideration

  • Miguel, Leandro Fleck Fadel;Miguel, Leticia Fleck Fadel;Riera, Jorge Daniel;Menezes, Ruy Carlos Ramos De
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제27권5호
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    • pp.625-638
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    • 2007
  • The damage detection process may appear difficult to be implemented for truss structures because not all degrees of freedom in the numerical model can be experimentally measured. In this context, the damage locating vector (DLV) method, introduced by Bernal (2002), is a useful approach because it is effective when operating with an arbitrary number of sensors, a truncated modal basis and multiple damage scenarios, while keeping the calculation in a low level. In addition, the present paper also evaluates the noise influence on the accuracy of the DLV method. In order to verify the DLV behavior under different damages intensities and, mainly, in presence of measurement noise, a parametric study had been carried out. Different excitations as well as damage scenarios are numerically tested in a continuous Warren truss structure subjected to five noise levels with a set of limited measurement sensors. Besides this, it is proposed another way to determine the damage locating vectors in the DLV procedure. The idea is to contribute with an alternative option to solve the problem with a more widespread algebraic method. The original formulation via singular value decomposition (SVD) is replaced by a common solution of an eigenvector-eigenvalue problem. The final results show that the DLV method, enhanced with the alternative solution proposed in this paper, was able to correctly locate the damaged bars, using an output-only system identification procedure, even considering small intensities of damage and moderate noise levels.

서로소 배열에서 프로퍼게이터 방법 기반의 효율적인 도래각 추정 기법 (Compuationally Efficient Propagator Method for DoA with Coprime Array)

  • 변부근;유도식
    • 한국항행학회논문지
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    • 제20권3호
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    • pp.258-264
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    • 2016
  • 우리는 서로소 배열 안테나에 기존의 프로퍼게이터 방법을 기반으로 하는 도래각 (DoA; direction of arrival) 추정 알고리즘을 제안한다. 서로소 배열 기법은 도래각 추정 해상도를 증가시키나 복잡도를 상호배열의 크기만큼 증가시킨다. 이러한 복잡도를 감소시키기 위하여 우리는 특이값 분해없이 도래각을 추정하는 프로퍼게이터 방법을 이용하는 방법을 제안한다. 우리는 시뮬레이션을 통해 선형 균일 배열 MUSIC, 선형 균일 배열 프로퍼게이터 방법, 서로소 배열을 이용한 MUSIC과 제안한 방법을 비교 및 분석하여, 우리가 제안한 방법이 복잡도가 훨씬 높은 서로소 배열을 이용한 MUSIC 보다는 약간 낮은 성능을 보이지만 나머지 기법들 보다는 훨씬 우수한 성능을 보임을 관찰한다.

정합장처리에서 CLEAN알고리즘을 이용한 다중 표적 탐지 (Multiple Targets Detection by using CLEAN Algorithm in Matched Field Processing)

  • 임태균;이상학;차영욱
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제10권9호
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    • pp.1545-1550
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    • 2006
  • 최소분산프로세서는 정합장처리(Matched Field Processing : MFP)로서 해양 환경을 완전히 알고 있을 때 우수한 부엽(sidelobe) 억제 능력을 가지고 있다. 그러나 다중 표적 이 존재 시 최소분산프로세서는 선형 프로세서가 아니므로 각각의 표적에 의한 주엽(mainlobe) 뿐만 아니라 표적 상호간에 의한 부엽이 발생되므로 표적의 정확한 위치를 추정하지 못 할 수 있다. 따라서 본 논문은 해양에 분포한 다중 표적들의 위치를 추정하기 위하여 다중 표적에 의해 수신된 데이터벡터의 cross spectral density matrix(CSDM)에서 CLEAN 알고리즘을 기반으로 표적 각각의 데이터벡터를 분리 추출하여 CSDM을 산출하고 이를 비선형 프로세서인 최소분산프로세서에 적용함으로써 표적 상호간의 부엽들을 제거하여 표적의 수와 위 치를 정확히 추정 할 수 있는 방법을 제안한다.

정사투영된 2차원 영상과 복원된 3차원 형상의 기하학적 관계 분석 (Analysis of Geometrical Relations of 2D Affine-Projection Images and Its 3D Shape Reconstruction)

  • 고성식;티티진;히로미츠 하마
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제44권4호통권316호
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    • pp.1-7
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    • 2007
  • 본 논문은 정사투영 카메라로부터 얻어진 2차원 영상으로부터 복원된 3차원 형상과의 기하학적 관계를 분석한다 본 연구의 목적은 2차원과 3차원 관계를 기하학적으로 분석함으로서 잡음에 강인한 3차원 형상 복원에 기여하기 위함이다. 만약 3차원 형상 복원 시 특징점이 손실되지 않고 잡음이 존재하지 않는다면 3차원 형상복원은 고유치 행렬인수분해로 정확하게 얻을 수 있다. 그렇지만 실제 촬영된 피사체의 일부가 보이지 않는 오클루션 또는 낮은 해상도 등의 영향으로 인해, 피사체의 특징점 일부가 손실된 경우는 고유치 행렬인수분해의 계산적 문제가 발생되어 정확한 3차원 복원을 할 수 없게 된다. 더욱이 추출된 특징 점에 잡음이 포함될 경우는 복원된 3차원 형상 역시 그 섭동 영향을 받게 된다. 본 연구는 이러한 잡음환경에서도 손실된 특징 점을 정확히 유추하기 위해 2차원과 3차원 사이의 기하학적 특성을 분석하는데 포커스 한다.

Piezoelectric impedance based damage detection in truss bridges based on time frequency ARMA model

  • Fan, Xingyu;Li, Jun;Hao, Hong
    • Smart Structures and Systems
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    • 제18권3호
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    • pp.501-523
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    • 2016
  • Electromechanical impedance (EMI) based structural health monitoring is performed by measuring the variation in the impedance due to the structural local damage. The impedance signals are acquired from the piezoelectric patches that are bonded on the structural surface. The impedance variation, which is directly related to the mechanical properties of the structure, indicates the presence of local structural damage. Two traditional EMI-based damage detection methods are based on calculating the difference between the measured impedance signals in the frequency domain from the baseline and the current structures. In this paper, a new structural damage detection approach by analyzing the time domain impedance responses is proposed. The measured time domain responses from the piezoelectric transducers will be used for analysis. With the use of the Time Frequency Autoregressive Moving Average (TFARMA) model, a damage index based on Singular Value Decomposition (SVD) is defined to identify the existence of the structural local damage. Experimental studies on a space steel truss bridge model in the laboratory are conducted to verify the proposed approach. Four piezoelectric transducers are attached at different locations and excited by a sweep-frequency signal. The impedance responses at different locations are analyzed with TFARMA model to investigate the effectiveness and performance of the proposed approach. The results demonstrate that the proposed approach is very sensitive and robust in detecting the bolt damage in the gusset plates of steel truss bridges.

High Resolution 3D Magnetic Resonance Fingerprinting with Hybrid Radial-Interleaved EPI Acquisition for Knee Cartilage T1, T2 Mapping

  • Han, Dongyeob;Hong, Taehwa;Lee, Yonghan;Kim, Dong-Hyun
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제25권3호
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    • pp.141-155
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    • 2021
  • Purpose: To develop a 3D magnetic resonance fingerprinting (MRF) method for application in high resolution knee cartilage PD, T1, T2 mapping. Materials and Methods: A novel 3D acquisition trajectory with golden-angle rotating radial in kxy direction and interleaved echo planar imaging (EPI) acquisition in the kz direction was implemented in the MRF framework. A centric order was applied to the interleaved EPI acquisition to reduce Nyquist ghosting artifact due to field inhomogeneity. For the reconstruction, singular value decomposition (SVD) compression method was used to accelerate reconstruction time and conjugate gradient sensitivity-encoding (CG-SENSE) was performed to overcome low SNR of the high resolution data. Phantom experiments were performed to verify the proposed method. In vivo experiments were performed on 6 healthy volunteers and 2 early osteoarthritis (OA) patients. Results: In the phantom experiments, the T1 and T2 values of the proposed method were in good agreement with the spin-echo references. The results from the in vivo scans showed high quality proton density (PD), T1, T2 map with EPI echo train length (NETL = 4), acceleration factor in through plane (Rz = 5), and number of radial spokes (Nspk = 4). In patients, high T2 values (50-60 ms) were seen in all transverse, sagittal, and coronal views and the damaged cartilage regions were in agreement with the hyper-intensity regions shown on conventional turbo spin-echo (TSE) images. Conclusion: The proposed 3D MRF method can acquire high resolution (0.5 mm3) quantitative maps in practical scan time (~ 7 min and 10 sec) with full coverage of the knee (FOV: 160 × 160 × 120 mm3).

레이더 시스템을 위한 주파수 선택적 IQ 불일치 보상 기법 (A Compensation Scheme of Frequency Selective IQ Mismatch for Radar Systems)

  • 류영빈;허제;손재현;최문각;오혁준
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.565-571
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    • 2021
  • 본 논문은 레이더 시스템에 사용되는 상용칩의 주파수 선택적 IQ 불일치를 보상하는 기법을 제안하고, 성능 열화로 인하여 고성능 레이더 시스템에 적용이 어려웠던 상용칩의 사용이, 제안된 기법을 통하여 가능함을 성능 분석을 통하여 보였다. IQ 불일치 보상 성능의 극대화를 위하여 본 논문에서는 특잇값 분해를 통한 차원 축소 기법을 제안하고, 제안된 차원 축소 기법에 기반한 IQ 불일치 복소 보상 여파기의 설계를 위한 최적화 모델을 제안하였다. 제안된 보상 기법의 우수성을 입증하기 위하여 실제 상용칩에 기반한 IQ 불일치 측정 및 보상 시스템을 FPGA로 구현하였으며, 개발된 시스템을 통하여 논문에서 제안하는 방법의 성능을 검증하였다. 성능 검증 결과, 기존 방법과 비교하여 본 논문에서 제안하는 방법이 큰 복잡도 증가 없이 기존 방법의 성능을 뛰어넘는 우수한 성능을 보임을 확인하였다.

뇌종양의 등급분류를 위한 관류 자기공명영상을 이용한 투과성영상(Permeability Map)의 유용성 평가 (Usefulness of Permeability Map by Perfusion MRI of Brain Tumor the Grade Assessment)

  • 배성진;이영주;장혁원
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제32권3호
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    • pp.325-334
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    • 2009
  • 목 적 : 관류 자기공명영상(perfusion MRI)을 이용하여 대뇌(cerebral)에서 혈액뇌장벽의 파괴로 인하여 조영제가 혈관내에서 조직으로 빠져 나가는 투과성과 상대적 뇌혈류량을 영상화 해보고, 이 영상을 이용하여 구한 투과성비와 상대적 뇌혈류량비가 종양의 악성등급 평가와 감별진단에 어떠한 유용성이 있는지 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 영상의학진단과 병리조직검사로 진단된 29명을 대상으로 뇌종양이 포함된 550(11 silce $\times$ 50 image)관류 자기공명영상을 3T기기에 장착된 프로그램으로 상대적 뇌혈류량을 영상화 하였고, 다른 한 방법은 개인 컴퓨터에 영상을 전송 후 IDL 6.2 프로그램을 이용하여 상대적 뇌혈류량(relative cerebral blood volume-reformulated singular value decomposition, rCBV-rSVD)과 투과성을 영상화 하였다. 그 영상을 이용하여 동일한 관심영역으로 화소별 평균 신호강도를 정량적(quantitative analysis)으로 측정하여 비모수적 통계인 Kruskal-wallis test를 통해 뇌종양별로 평균비교 분석을 하였다. 결과 : 상대적 뇌혈류량영상과 투과성영상을 이용하여 동일한 관심영역으로 정상부위와 종양부위의 정량적으로 분석한 상대적 뇌혈류량 비 와 (3T 기기자체 분석한 값, IDL 6.2로 분석한 값) 투과성비에서 고등급 성상세포종(n=4)의 경우 (14.75, 19.25) 13.13, 저등급 성상세포종(n=5) (14.80, 15.90) 11.60, 아세포종(n=5) (10.90, 18.60) 22.00, 전이성 뇌종양(n=6) (11.00, 15.08) 22.33, 수막종(n=6) (18.58, 7.67) 5.58, 핍돌기 신경교종(n=3) (23.33, 16.33) 15.67로 나타났다. 결론 : 종양별로 상대적 혈류량영상을 이용하여 측정한 상대적 뇌혈류량 비는 등급을 분류하기에 용이하지 않았지만, 투과성영상으로 측정한 투과성비는 종양 악성정도가 높을수록 높은 것으로 나타나 종양의 등급 평가와 감별진단에 유용하였다.

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BERT 기반 감성분석을 이용한 추천시스템 (Recommender system using BERT sentiment analysis)

  • 박호연;김경재
    • 지능정보연구
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    • 제27권2호
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    • pp.1-15
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    • 2021
  • 추천시스템은 사용자의 기호를 파악하여 물품 구매 결정을 도와주는 역할을 할 뿐만 아니라, 비즈니스 전략의 관점에서도 중요한 역할을 하기에 많은 기업과 기관에서 관심을 갖고 있다. 최근에는 다양한 추천시스템 연구 중에서도 NLP와 딥러닝 등을 결합한 하이브리드 추천시스템 연구가 증가하고 있다. NLP를 이용한 감성분석은 사용자 리뷰 데이터가 증가함에 따라 2000년대 중반부터 활용되기 시작하였지만, 기계학습 기반 텍스트 분류를 통해서는 텍스트의 특성을 완전히 고려하기 어렵기 때문에 리뷰의 정보를 식별하기 어려운 단점을 갖고 있다. 본 연구에서는 기계학습의 단점을 보완하기 위하여 BERT 기반 감성분석을 활용한 추천시스템을 제안하고자 한다. 비교 모형은 Naive-CF(collaborative filtering), SVD(singular value decomposition)-CF, MF(matrix factorization)-CF, BPR-MF(Bayesian personalized ranking matrix factorization)-CF, LSTM, CNN-LSTM, GRU(Gated Recurrent Units)를 기반으로 하는 추천 모형이며, 실제 데이터에 대한 분석 결과, BERT를 기반으로 하는 추천시스템의 성과가 가장 우수한 것으로 나타났다.