• 제목/요약/키워드: State Approximation

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다중공진회로를 이용한 고효율 DC-DC 컨버터 (High-Efficiency DC-DC Converter using the Multi-Resonant-Circuit)

  • 정강률
    • 전기전자학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.218-228
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    • 2021
  • 본 논문에서는 다중공진회로를 이용한 고효율 DC-DC 컨버터를 제안한다. 제안한 컨버터는 하프브리지 전력구조이며 컨버터의 고효율화를 위해 2개의 인덕터(LL)와 1개의 커패시터(C)로 구성된 다중공진회로를 이용한다. 이 다중공진회로는 동작모드에 따라, 각각의 공진주파수를 가진 직렬회로 형태의 공진회로를 각각 형성한다. 본 논문에서는 먼저, 동작모드와 정상상태 기본파 근사 모델링에 의해 제안한 컨버터의 동작원리를 설명한다. 그다음 이에 근거하여 제안한 컨버터의 설계예시를 보인다. 그리고 설계된 회로 파라미터에 의해 제작된 프로토타입 컨버터의 실험결과를 통하여 제안한 컨버터의 고효율 DC-DC 전력변환 동작특성을 입증한다.

Algorithm for Computational Age Dating of Nuclear Material for Nuclear Forensic Purposes

  • Park, Jaechan;Song, Jungho;Ju, Minsu;Chung, Jinyoung;Jeon, Taehoon;Kang, Changwoo;Woo, Seung Min
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.171-183
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    • 2022
  • The parent and daughter nuclides in a radioactive decay chain arrive at secular equilibrium once they have a large half-life difference. The characteristics of this equilibrium state can be used to estimate the production time of nuclear materials. In this study, a mathematical model and algorithm that can be applied to radio-chronometry using the radioactive equilibrium relationship were investigated, reviewed, and implemented. A Bateman equation that can analyze the decay of radioactive materials over time was used for the mathematical model. To obtain a differential-based solution of the Bateman equation, an algebraic numerical solution approach and two different matrix exponential functions (Moral and Levy) were implemented. The obtained result was compared with those of commonly used algorithms, such as the Chebyshev rational approximation method and WISE Uranium. The experimental analysis confirmed the similarity of the results. However, the Moral method led to an increasing calculation uncertainty once there was a branching decay, so this aspect must be improved. The time period corresponding to the production of nuclear materials or nuclear activity can be estimated using the proposed algorithm when uranium or its daughter nuclides are included in the target materials for nuclear forensics.

Pixel-Wise Polynomial Estimation Model for Low-Light Image Enhancement

  • Muhammad Tahir Rasheed;Daming Shi
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제17권9호
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    • pp.2483-2504
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    • 2023
  • Most existing low-light enhancement algorithms either use a large number of training parameters or lack generalization to real-world scenarios. This paper presents a novel lightweight and robust pixel-wise polynomial approximation-based deep network for low-light image enhancement. For mapping the low-light image to the enhanced image, pixel-wise higher-order polynomials are employed. A deep convolution network is used to estimate the coefficients of these higher-order polynomials. The proposed network uses multiple branches to estimate pixel values based on different receptive fields. With a smaller receptive field, the first branch enhanced local features, the second and third branches focused on medium-level features, and the last branch enhanced global features. The low-light image is downsampled by the factor of 2b-1 (b is the branch number) and fed as input to each branch. After combining the outputs of each branch, the final enhanced image is obtained. A comprehensive evaluation of our proposed network on six publicly available no-reference test datasets shows that it outperforms state-of-the-art methods on both quantitative and qualitative measures.

Effect of geometry of underground structure and electrode on electrical resistance measurement: A numerical study

  • Tae-Young Kim;Hee-Hwan Ryu;Meiyan Kang;Suyoung Choi;Song-Hun Chong
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제39권1호
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    • pp.105-113
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    • 2024
  • Recently, electrical resistivity surveys have been used to obtain information related to underground structures including burial structure type and depth. However, various field conditions hinder understanding measured electrical resistance, and thus there is a need to understand how various geometries affect electrical resistance. This study explores the effect of geometric parameters of a structure and electrodes on electrical resistance in the framework of the finite element method. First, an electrical resistance module is developed using the generalized mesh modeling technique, and the accuracy of the module is verified by comparing the results with the analytical solution for a cylindrical electrode with conical tip. Then, 387 cases of numerical analysis including geometric parameters of a buried structure and electrodes are conducted to quantitatively estimate the detection depth under a steady-state current condition. The results show that electrical resistance is increased as (1) shallower burial depth of structure, (2) closer distance between ground electrode and structure, (3) longer horizontal electrode distance. In addition, the maximum detection depth corresponding to converged electrical resistance is deeper as (4) closer distance between ground electrode and structure, (5) shorter horizontal electrode distance. The distribution of the electric potential around the electrodes and underground structure is analyzed to provide a better understanding of the measured electrical resistance. As engineering purpose, the empirical equation is proposed to calculate maximum detection depth as first approximation.

스핀-궤도 상호작용을 고려한 Si 불순물이 BCC Fe의 자성에 미치는 영향에 대한 제일원리연구 (A First-principles Study on the Effects on Magnetism of Si Impurity in BCC Fe by Considering Spin-orbit Coupling)

  • ;김인기;장삼규
    • 한국자기학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.211-216
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    • 2008
  • Si이 체심입방구조(body centered cubic; bcc) Fe에 불순물로 포함된 경우에 Fe의 전자구조와 자성에 미치는 영향을 스핀-궤도 상호작용(spin-orbit coupling, SOC)을 고려한 제일원리방법을 통하여 연구하였다. Si 불순물의 효과를 기술하기 위하여 27개의 원자가 포함된 bcc Fe 초격자 구조를 고려하였다. 제일원리방법은 전전자 총퍼텐셜선형보강평면파(all-electron full-potential linearized augmented plane wave, FLAPW) 방법을 일반기울기 근사(generalized gradient approximation, GGA) 하에서 계산하였다. 스핀-궤도 상호작용은 스핀대각항 만을 고려한 이차변분방법을 이용하여 자체충족적으로 계산하였다. SOC를 고려하지 않은 강자성(ferromagnetic, FM) 상태의 경우 Si 불순물의 경우에는 $-0.143{\mu}B$의 스핀 자기모멘트가 계산되었으며, Fe 원자가 Si 불순물에서 멀어지면서 각각 $2.214{\mu}B$, $2.327{\mu}B$, 및 $2.354{\mu}B$의 값을 얻었다. 그러나, SOC를 고려한 경우 Si 불순물의 스핀 자기모멘트는 $-0.144{\mu}B$로 계산되어 SOC의 효과가 크지 않았으나, Fe 원자의 경우 각각 $2.189{\mu}B$, $2.310{\mu}B$, 및 $2.325{\mu}B$로 계산되어 SOC를 고려한 경우 스핀 자기모멘트 값이 줄어드는 것을 알 수 있었다. 총전하 및 스핀밀도의 비교와 상태밀도의 비교를 통하여 이러한 현상은 Si 불순물에 의한 영향을 가리는데 참여하는 Fe 원자의 $t_{2g}$ 전자 궤도의 변형의 효과로서 SOC를 고려할 때만 얻을 수 있다.

Fe-Al 전이금속 화합물의 자성과 결정구조의 상관관계에 대한 밀도범함수연구 (Density Functional Study on Correlation between Magnetism and Crystal Structure of Fe-Al Transition Metal Compounds)

  • 윤원석;김인기
    • 한국자기학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.43-47
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    • 2011
  • Fe-Al 계의 전이금속 화합물은 구조적 안정성과 자성에 대한 이견이 많은 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 B2, $L1_2$, 및 $D0_3$ 구조를 갖는 Fe-Al 계 화합물의 자성과 원자구조의 상관관계를 논의하기 위해 전전자 총퍼텐셜선형보강평면파(all-electron fullpotential linearized augmented plane wave; FLAPW) 방법을 이용하여 일반기울기 근사(generalized gradient approximation; GGA) 하에서 계산하였다. 고려한 모든 구조에서 강자성이 비자성에 비해 안정한 것으로 계산되었다. Fe 원자의 계산된 스핀 자기모멘트는 B2, $L1_2$ 구조에서 각각 0.771 ${\mu}_B$, 2.373 ${\mu}_B$의 값을 얻었고, $D0_3$ 구조의 Fe(I) 및 Fe(II) 원자들은 각각 2.409 ${\mu}_B$, 1.911 ${\mu}_B$로 계산 되었다. $Fe_3Al$의 같은 조성을 갖는 $L1_2$$D0_3$ 구조간의 안정성을 조사하기 위하여 형성 엔탈피 계산을 통해 강자성 상태에서 16 meV/atom의 에너지 차이로 $D0_3$ 구조가 $L1_2$ 구조보다 더 안정함을 확인하였다. 이 결과는 실험연구와 잘 일치하며, 원자구조와 전자구조의 분석을 통해 구조적 안정성과 자성에 대해 이해하였다.

빅데이터 분석을 통한 중력식 항만시설 수정프로젝트 레벨의 상태변화 특성 분석 (A Study on Condition Analysis of Revised Project Level of Gravity Port facility using Big Data)

  • 나용현;박미연;장신우
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제17권2호
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    • pp.254-265
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    • 2021
  • 연구목적: 국내 항만시설의 진단을 통한 성능 및 안전에 대한 점검과 진단을 20년 넘게 진행되었지만 그 진단 이력과 결과를 활용한 중장기적인 시설개선과 성능개선을 위한 발전전략이나 방향이 현실적으로 작동하지 않고 있다. 특히, 사용년수가 오래된 항만구조물의 경우, 선박의 대형화와 사용빈도 증가, 기후변화로 인한 자연재해의 영향 등으로 안전성능과 기능적 면에서 상당히 많은 문제점을 내포하고 있다. 연구방법: 본 연구에서는 중력식 안벽에 대한 부재수준의 유지관리 이력 데이터를 수집하여 이를 빅데이터로써 정의하고 해당 데이터를 바탕으로 프로젝트 수준의 시설물의 노후화 패턴 및 열화를 추정하기 위한 예측근사모델을 도출하였다. 특히 GP 및 SGP 기법의 머신러닝 알고리즘을 통하여 생성된 상태기반 노후도 패턴 및 열화 근사모델에 대한 유효성 검토를 통해 빅데이터 활용에 적합한 모델을 상호비교하고 제안하였다. 연구결과: 제안된 기법의 적합성을 검토한 결과 GP기법은 RMSE 및 R2는 0.9854와 0.0721, SGP기법은 0.7246과 0.2518로 GP기법을 적용한 예측모델이 적합한 것으로 검토 되었다. 결론: 머신러닝 기법을 통해 이러한 연구는 향후 항만시설 데이터취합이 지속적으로 이루어진다면 향후 항만시설 투자의사결정에 중요한 역할을 할 것으로 기대한다.

잡음환경에서의 음성인식을 위한 모델 파라미터 변환 방식에 관한 연구 (A Study on a Model Parameter Compensation Method for Noise-Robust Speech Recognition)

  • 장육현;정용주;박성현;은종관
    • 한국음향학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.112-121
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    • 1997
  • 본 논문에서는 잡음에 강한 음성 인식기를 위한 모델 파라미터 변환 방식에 관하여 살펴보았다. 모델 파라미터 변환에 있어서 잡음에 대한 어떠한 통계 모델도 사용하지 않고 각 단어 단위로 수행되어 실시간 음성 인식이 가능하도록 하였다. Parallel model combination(PCM)은 본 논문에서 제안한 방법과의 성능 비교를 위하여 cepstrum 영역에서 구현되었다. 본 논문에서 제안한 PCM 방법은 modified PCM(MPMC)라 하며, 이 방법은 각 hidden Markov mode(HMM)의 state별로 평균적인 가우시안 믹스처(Gaussian mixture)의 변화률과 개별적인 변화률간에 결합지수를 이용하여 평균을 재조정한다. 또한, vector Taylor series 근사화를 이용한 모델 파라미터 변환을 위하여 cepstrum 영역에서의 환경모델 예측을 위한 expectation-maximization(EM) 해를 유도하여 구현하였다. 본 논문에서 구현된 알고리즘들의 성능 위해 HMM 인식기를 이용한 화자독립 고립단어 인식을 수행하였다. 시용된 잡음은 가우시안 백색 잡음과 주행중에 녹음된 자동차 잡음이며, 각 잡음울 signal-to-noise ratio(SNR)별로 사용하였다. 잡음의 모델은 1 state HMM으로 단어시작 3 프레임(frame)을 이용하여 만들어졌다. 인식 결과는 VTS 접근방식을 이용하였을 경우 매우 우수한 인식률을 나타내었으며, MPMC의 경우도 기존의 PMC보다 인식률이 향상되었다. 특히, 영차 VTS의 경우는 단순히 평균만을 조정하였음에도 불구하고 PMC와 MPMC보다 인식률이 우수하게 나타났다.

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교정치료 초기에 사용되는 4가지 호선의 초기 치료효과를 비교하기 위한 전향적 임상 실험 연구 (A prospective clinical trial to compare the performance of four initial orthodontic archwires)

  • Quintao, Catia C. A.;Jones, Malcoim L.;Menezes, Luciane M.;Koo, Daniel;Elias, Carlos N.
    • 대한치과교정학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.381-387
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    • 2005
  • 본 연구의 목적은 교정치료 초기에 사용되는 스테인레스스틸, 다가닥철선. 초탄성 NiTi, 열활동성 NiTi재료로 이루어진 총 4가지 호선의 초기 치료효과를 비교하기 위하여 시행되었으며, 실험의 설계는 전향적 임상 실험(prospective randomized clinical trial)으로서 브라질 리오데자네이로 주립 치과대대학에 내원한 45명의 고정식 교정장치 환자를 대상으로 시행되었다. 각 호선의 재료는 환자의 치열에 무작위로 배당되었는데 스테인레스스틸은 20명, 다가닥철선은 22명, 초탄성 NiTi는 22명, 열활동성 NiTi는 20명에게 할당되었고. 8주 후에 모형을 다시 제작한 후 3차원 디지털영상 장비를 이용하여 모형의 치관에 설정된 해부학적 지표의 변화를 측정하였는데 치료전 및 치료후 치열불규칙지수(Dental Irregularity Index)의 차이로 초기 교정치료 효과를 비교하였다. 분산분석을 시행하여 불규칙지수의 변화를 살펴본 결과 호선의 재료에 따른 초기 치료 효과는 유의한 차이가 나타나지 않았다

Improved QS-MMI' 1.31/1.55μm 파장분리기의 최적화 설계 및 제작 (Compact Design and Fabrication of 'Improved QS-MMI' Demultiplexer)

  • 김남국;김장겸;최철현;오범환;이승걸;박세근;이일항
    • 한국광학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.248-253
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    • 2005
  • 다중모드간섭 기반의 $1.31/1.55{\mu}m$ 파장분리기의 크기 및 성능개선을 위해 'Improved Quasi-State' 불완전 단일상 개념을 설계에 도입하였다. 코어와 클래딩의 굴절률 차이가 작은 경우의 모드간 위상오차를 역이용 하도록 설계하여 'Quasi-State'의 출력 파워와 소멸비를 월등히 개선하였다. 다중모드간섭기의 폭이 $14.4{\mu}m$, 입력도파로의 수평 이동이 $5.3{\mu}m$가 되도록 설계한 구조를 유효굴절률법과 MPA를 사용하여 분석한 결과 최대 소멸비는 양 파장대역 모두 -25dB 이하로 나타났다. 설계된 파장분리기는 일반적인 다중 모드간섭기의 길이의 1/5정도에 불과한 $2620{\mu}m$의 간섭길이를 가진다. 소프트 리소그래피 공정을 통해 설계된 파장분리기를 제작하였으며, $1.31{\mu}m$$1.5{\mu}m$의 성공적인 파장분리를 확인하였다.