• 제목/요약/키워드: Singular value

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병렬형 매니퓰레이터의 힘/모우멘트 전달특성에 관한 연구 (Force/Moment Transmissionability Analysis of a Parallel Manipulator)

  • 안병준;홍금식
    • 한국정밀공학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.109-121
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    • 1996
  • This paper presents how the input forces along the prismatic joints of a parallel manipulator are transmitted to the upper platform. In order to consider force transmission and moment transmission seperately the Jacobian matrix for parallel manipulators is splitted into two parts. Magnitudes of input forces on the six actuators at a given manipulator configuration which generate maximum/minimum output force with no moment generated on the platform are obtained through the singular value decomposition of a matrix involving the Jacobian. Similarly the directions of the input forces to obtain only the rotation of the platform have been analyzed. Using the singular values a simple equation for the volume of ellipsoid which is a good tool for manipulability measure is provided. Obtained results could be useful in determinimg design parameters like radius of plaform, angles between joints, etc. Simulations are porvided.

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Least squares decoding in binomial frequency division multiplexing

  • Myungsup Kim;Jiwon Jung;Ki-Man Kim
    • ETRI Journal
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    • 제45권2호
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    • pp.277-290
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    • 2023
  • This paper proposes a method that can reduce the complexity of a system matrix by analyzing the characteristics of a pseudoinverse matrix to receive a binomial frequency division multiplexing (BFDM) signal and decode it using the least squares (LS) method. The system matrix of BFDM can be expressed as a band matrix, and as this matrix contains many zeros, its amount of calculation when generating a transmission signal is quite small. The LS solution can be obtained by multiplying the received signal by the pseudoinverse matrix of the system matrix. The singular value decomposition of the system matrix indicates that the pseudoinverse matrix is a band matrix. The signal-to-interference ratio is obtained from their eigenvalues. Meanwhile, entries that do not contribute to signal generation are erased to enhance calculation efficiency. We decode the received signal using the pseudoinverse matrix and the removed pseudoinverse matrix to obtain the bit error rate performance and to analyze the difference.

SOME RATIONAL CURVES OF MAXIMAL GENUS IN ℙ3

  • Wanseok LEE;Shuailing Yang
    • East Asian mathematical journal
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    • 제40권1호
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    • pp.75-83
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    • 2024
  • For a reduced, irreducible and nondegenerate curve C ⊂ ℙr of degree d, it was shown that the arithmetic genus g of C has an upper bound π0(d, r) by G. Castelnuovo. And he also classified the curves that attain the extremal value. These curves are arithmetically Cohen-Macaulay and contained in a surface of minimal degree. In this paper, we investigate the arithmetic genus of curves lie on a surface of minimal degree - the Veronese surface, smooth rational normal surface scrolls and singular rational normal surface scrolls. We also provide a construction of curves on singular rational normal surface scroll S(0, 2) ⊂ ℙ3 which attain the maximal arithmetic genus.

무선 센서 네트워크에서 센서 값의 분포를 이용한 충돌 회피 전송방법 (Collision Avoidance Transmission Method Using Sensor Values in Wireless Sensor Network)

  • 안종민;강지웅;정재학
    • 한국통신학회논문지
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    • 제42권3호
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    • pp.604-611
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    • 2017
  • 무선 센서 네트워크에서 센서 노드는 제한된 전력을 사용하기 때문에 에너지 사용을 효율적으로 하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 에너지사용효율을 높이기 위해 일정지역에서 측정되는 센서 값으로 이루어진 행렬이 low rank일 때 Matrix Completion을 이용하여 패킷 생성량을 줄이고, 센서가 측정값에 대응시킨 time slot으로 센서 ID 전송을 시도할 때 확률밀도함수로 예측한 전송 성공 확률에 따라 전송을 결정하여 overhead와 충돌을 줄이는 방법을 제안한다. 전산 모의실험을 통해 CSMA/CA와 비교하여 제안된 방법이 전송 실패 수가 17% 감소하고 패킷 생성량은 73%로 감소함을 보였다. 또한 CSMA/CA에 비해 시간 지연이 22%로 감소하고 fusion center에서 Singular Value Thresholding(SVT)로 센서 값을 복원한 경우 MSE error가 CSMA/CA에 비해 86%로 낮음을 보였다.

비선형 감마 곡선 알고리즘 개선을 위한 구간 분할 다항식 곡선 접합 (The Segmented Polynomial Curve Fitting for Improving Non-linear Gamma Curve Algorithm)

  • 장정훈;조호상;장원우;강봉순
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.163-168
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    • 2011
  • 본 논문은 감마보정을 위한 비선형 곡선 알고리즘의 개선에 관한 연구이다. 기존의 비선형 감마 곡선 생성 방법은 Gauss-Jordan 역행렬을 적용한 최소 자승 다항식(Least Square Polynomial)을 사용하였다. 이 방법은 다항식 계수 값 계산 과정 중 고차행렬의 역행렬 연산에서 $10^{-11}$ 이하의 매우 작은 값은 절단함으로써 곡선접합의 정밀도가 감소된다. 또한 입력으로 사용되는 샘플 포인트가 10-bit 기준으로 0~1023의 밝기 값에 대하여 고루 분포되어있는 경우에만 정확한 동작이 가능하다. 본 논문은 이러한 기존 알고리즘의 단점을 보완하기 위하여, 고차 다항식의 계수 값을 반데몬드 행렬(Vandemond Matrix)에 SVD분해(Singular Value Decomposition)와 QR분해법(QR Decomposition)을 적용하여 행렬의 고유치와 직교성분만으로 연산하였다 또한, 입력 데이터의 구간을 분할하여 각 구간의 다항식을 생성하고, 새롭게 생성된 다항식을 이용하여 곡선 접합을 수행하도록 하였다. 입력 데이터와 곡선 접합결과의 평균제곱오차(Mean Square Error: MSE)와 표준편차(Standard Deviation: STD)를 통한 오차율 비교 결과 최하위 비트(Least Significant Bit: LSB) 에러 범위에서 MSE가 약 $10^{-9}$ 이고 STD는 약 $10^{-5}$로 정밀도가 향상되었다.

A FIFTH ORDER NUMERICAL METHOD FOR SINGULARLY PERTURBED DIFFERENTIAL-DIFFERENCE EQUATIONS WITH NEGATIVE SHIFT

  • Chakravarthy, P. Pramod;Phaneendra, K.;Reddy, Y.N.
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제27권1_2호
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    • pp.441-452
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    • 2009
  • In this paper, a fifth order numerical method is presented for solving singularly perturbed differential-difference equations with negative shift. In recent papers the term negative shift has been using for delay. Similar boundary value problems are associated with expected first exit time problem of the membrane, potential in models for neuron and in variational problems in control theory. In the numerical treatment for such type of boundary value problems, first we use Taylor approximation to tackle terms containing small shifts which converts it to a boundary value problem for singularly perturbed differential equation. The two point boundary value problem is transformed into general first order ordinary differential equation system. A discrete approximation of a fifth order compact difference scheme is presented for the first order system and is solved using the boundary conditions. Several numerical examples are solved and compared with exact solution. It is observed that present method approximates the exact solution very well.

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CT 관류 영상 해석에서의 SVD 계수 임계화 기법의 성능 비교 (Comparison of Thresholding Techniques for SVD Coefficients in CT Perfusion Image Analysis)

  • 김낙현
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권6호
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    • pp.276-286
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    • 2013
  • Singular Value Decomposition (SVD) 기반의 디콘볼루션 방식은 CT 관류 영상 해석에서 가장 널리 사용되는 기법이다. 이 방식에서는 잡음의 영향을 줄이기 위해 SVD 계수를 임계화하는 과정이 사용된다. 이 때 임계화 경계치로 고정된 값을 사용하거나 미리 정해진 진동 지수(Oscillation Index)에 따른 경계치가 사용된다. 이들 두 임계화 방식은 계산량과 정확도 측면에서 서로 장단점을 가지고 있다. 본 논문에서는 두 임계화 방식의 정확도를 비교하기 위한 몬테 칼로 모의 실험 방식을 제안한다. 또한 관류 해석시 사용하는 평활화 과정이 알고리즘의 정확도에 미치는 영향을 측정하기 위해 이 실험 방식을 확장하였다. 본 논문에서는 이와 같은 성능 비교를 위한 모의 실험 방식을 제시하고, 모의 데이터와 실제 CT 영상에 대한 실험 결과를 소개한다.

특이값 분해를 이용한 효율적인 백색가우시안 잡음대역 선정 방법 (An Effective Selection of white Gaussian Noise Sub-band using Singular Value Decomposition)

  • 신승민;김영수;김상태;석미경
    • 한국통신학회논문지
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    • 제34권3A호
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    • pp.272-280
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    • 2009
  • 배경잡음 측정은 전파환경 조사 및 주파수 점유율의 비교기준인 임계레벨을 산출하는데 반드시 수행되어야 하는 매우 중요한 과정이다. 배경잡음 측정은 측정대상 대역에서 가급적 잡음만으로 구성된 부대역을 선정하고, 선정된 표본 부대역에 대하여 잡음전력을 측정하여 대상대역에 대한 대표값으로 사용하는 과정으로 이루어진다. 본 논문에서는 배경잡음으로 백색가우시안 잡음을 가정하고, 잡음 측정의 첫 번째 단계에서 신호가 적고 대부분 잡음으로만 구성된 대역을 선별하는데 적용될 수 있는 특이값 분해 (singular value decomposition, SVD)를 이용한 잡음대역 선정 방법을 제안한다. 기존에 널리 쓰여지는 방법인 신호강도확률분포 (amplitude probability distribution, APD) 방법과의 성능비교를 통하여 우수성을 확인하였다.

특이값 분해 기반 Dynamic PET 영상의 노이즈 제거 기법 : 예비 연구 (Singular Value Decomposition based Noise Reduction Technique for Dynamic PET I mage : Preliminary study)

  • 편도영;김정수;백철하;정영진
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제39권2호
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    • pp.227-236
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    • 2016
  • 동적 양전자방출단층 촬영은 3차원의 공간적 정보와 추가적인 1차원의 시계열 정보가 함께 존재하는 시공간 정보(4차원)의 데이터를 활용할 수 있어서 전통적인 영상기법에 비해 임상 진단 및 분석에 활용할 수 있는 정보의 양이 급격히 증가된 의료영상 촬영기법이다. 그러나, 인체에 주입할 수 있는 방사성 동위원소의 양의 제한 및 검출기 특징에 따른 감마선 검출의 제한 등이 영상을 재구성 하는 것에 제약사항으로 존재하여, 고화질 의료 영상의 획득에 어려움이 존재하여 임상적 활용의 제한사항이 되어왔다. 본 연구에서는, 4차원 영상의 적극적인 임상 활용을 위해서 영상의 화질을 개선하고 정량적인 평가를 할 수 있는 영상 기법을 연구하였다. 이를 위해, Matlab을 이용하여 영상의 여러 독립적인 신호원을 분리하여 영상의 신호와 노이즈로 구분할 수 있도록, 선형 대수학의 기법 중 하나인 특이값 분해를 활용하였다. 이를 통해, 개선된 동적 양전자방출단층 영상은 정량적인 평가를 통하여, 원래 영상에 비해 SNR이 최소 5%에서 최대 30%까지 증가하는 것을 확인하였다. 이러한 연구 결과는 향후 dynamic PET 연구의 기초적인 도구로 활용될 것이라 기대된다.

Eugenolchitosan 함유 유중수적형 유화 형성 조건 최적화 (Optimization of Conditions for the Preparation of W/O Emulsion Containing Eugenolchitosan)

  • 김제중;장판식;정병옥;박동기
    • 한국식품과학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.423-428
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    • 2003
  • 신소재로 각광 받고 있는 chitosan의 낮은 수용성을 극복하기 위하여 chitosan 유도체인 eugenolchicosan(EuCs)을 제조하여 식품유화제로서의 적용을 위한 최적조건을 탐색하였다. 증류수와 옥배유의 혼합비율이 2:3(v/v)일 때 W/O형 유화계를 형성하였으며 유화안정성이 가장 높았다. 유화제로 사용한 EuCs는 단독으로 투입하였을 경우 첨가 농도가 0.18%(w/v)일 때 유화계가 가장 효율적으로 안정하였으며, 2종류 유화제(EuCs/polyoxyethylene sorbitan monolaurate)에 의한 유화안정성 상승효과를 확인할 수 있었지만 EuCs 단독사용 실험구와 유사한 ESI 값을 갖는 것으로 확인되었다. 저장온도에 따른 유화안정성 변화를 살펴본 결과, $25{\sim}65^{\circ}C$에서는 유화계가 매우 안정하였지만 $75^{\circ}C$ 이상의 저장온도에서 160분이 경과하면서 유화안정성이 급격하게 감소하는 경향을 나타내었다. 한편, 균질화 정도는 균질화 속도 11,000 rpm에서 10초 이상인 경우에 유화안정성이 최고에 도달하는 것으로 판명되었다. 또한, 본 논문에서 제조하여 유화핵 제조시 사용한 EuCs의 돌연변이원성은 음성으로 나타났으며, 유해성 금속은 검출되지 않았다. 따라서, EuCs는 W/O형 유화계 형성에 적합하면서도 안전성이 확보된 식품유화제로서의 적용가능성이 높은 것으로 판단되었다.