• 제목/요약/키워드: Taylor 다항식

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Taylor 다항식에 의한 선형 시변 시스템의 효과적인 해석 (An Efficient Approach in Analyzing Linear Time-Varying Systems via Taylor Polynomials)

  • 이해영;변증남
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제25권10호
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    • pp.1166-1172
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    • 1988
  • 본 논문의 Taylor 다항식에 의해 선형 시변 시스템을 해석하는 한 효과적인 방법을 제안한다. Sparis와 Mouroutsos에 의한 방법은 구해야 할 상태 벡타가 닫혀진 형태(closed form)로 구해지지 않고 또한 사용하는 항이 증가할 때 큰 차원의 선형 대수 방정식을 출어야 하는 문제점을 가지고 있다. 반면에 본 논문에서 제안된 방법은 상태 벡타가 닫혀진 형태로 구해지며 선형 대수 방정식을 풀 필요가 없다.

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이동최소제곱 유한차분법을 이용한 응력집중문제 해석(I) : 고체문제의 정식화 (Analysis of Stress Concentration Problems Using Moving Least Squares Finite Difference Method(I) : Formulation for Solid Mechanics Problem)

  • 윤영철;김효진;김동조;윙 캠 리우;테드 벨리치코;이상호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.493-499
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    • 2007
  • 본 연구에서는 미분 가능한 함수가 Taylor 전개로 표현되고 그 계수들은 주어진 함수와 미분에 대한 근사값을 제공할 수 있다는 점에 착안하여 m차 Taylor 다항식을 구성하고 이동최소제곱법을 이용하여 그 계수들을 구했다. 계산된 근사함수와 미분을 콜로케이션 개념을 바탕으로 균열 문제를 포함하는 고체문제에 대한 지배 미분방정식에 적용하여 차분식 형태의 이산화된 계방정식을 구성하였다. 본 연구의 해석기법은 격자망(grid)에 의존적이고 근사함수가 없는 유한차분법과 형상함수의 미분과 약형식의 적분산정, 필수경계조건 처리가 어려운 Galerkin법 기반의 무요소법의 단점을 효과적으로 극복한 새로운 수치기법이다.

테일러급수 수렴에 대한 예비중등교사의 이해실태와 GeoGebra를 활용한 교수방안 탐색 (Exploring Teaching Way Using GeoGebra Based on Pre-Service Secondary Teachers' Understanding-Realities for Taylor Series Convergence Conceptions)

  • 김진환
    • 대한수학교육학회지:학교수학
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    • 제16권2호
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    • pp.317-334
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    • 2014
  • 이 연구는 예비교사들을 대상으로 테일러급수와 그 수렴에 대한 이해 실태를 살펴보았고 그 결과로 얻어진 취약점을 보완하고자 GeoGebra를 이용하여 실험적 맥락에서 테일러급수의 수렴 개념에 대한 교수 방안을 모색하였다. 예비교사들은 형식적 측면에서 테일러급수를 구하고 수렴 반경을 계산하는 것에는 익숙했지만 개념적이고 과정적 요소엔 취약하였으며 테일러급수를 다루는 시각적이고 역동적 경험을 갖고 있지 못했다. 특히 부분합의 개념으로 테일러다항식들의 수렴과 원함수간의 관계가 잘 정립되어 있지 않았다. 이에 GeoGebra를 도구로 활용하여 시각적이고 직관적 측면에서 테일러다항식의 차수와 중심이 테일러급수의 수렴에 미치는 영향을 중심으로 교수실험을 하였다. 이 연구의 결과는 예비중등 수학교사들이 무한급수와 테일러급수에 대한 교수 내용적 지식을 높이고 유연한 지식을 가지는 데 공학을 활용한 교수법이 도움이 될 수 있음을 보여주었다.

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지역가중다항식을 이용한 예측모형 (Locally Weighted Polynomial Forecasting Model)

  • 문영일
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제33권1호
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    • pp.31-38
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    • 2000
  • 수문변량 사이의 관계는 대부분 비선형 관계를 보이고 있다. 일반적으로 이런 비선형 관계는 어떤 선행하는 명백한 하나의 함수적인 형태로 표현할 수 없는 것이 일반적이다. 본 논문에서는, 비매개변수적 다변량 회귀분석 방법을 지역적으로 가중된 다항식을 이용하여 비선형 예상 함수를 추정하였다. 지역적으로 가중된 다항식은 추정치 각 점에서의 인접한 이웃자료를 가지고 목적 함수를 테일러 급수 확장을 통하여 고려하였다. 이런 비매개변수적 회귀분석을 실용성을 Great Salt Lake의 격주 체적자료에 대한 단기간 예측을 통하여 보여주었다.

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탄성균열 해석을 위한 이동최소제곱 유한차분법의 내적확장 (Intrinsic Enrichment of Moving Least Squares Finite Difference Method for Solving Elastic Crack Problems)

  • 윤영철;이상호
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권5A호
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    • pp.457-465
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    • 2009
  • 본 연구는 균열선단에서 응력특이성을 갖는 탄성균열문제를 해석하기 위한 이동최소제곱 유한차분법을 제시한다. 응력특이성을 유발하는 균열선단 주변장을 모형화하기 위해 근사식에 선단주변함수를 내재적으로 도입하여 이동최소제곱 근사의 틀을 그대로 유지하면서 실제 미분계산을 거의 하지 않고 미분근사를 할 수 있는 이동최소제곱 Taylor 다항식 근사의 장점을 살렸다. 균열문제 정식화시 시간소모적인 적분과정이 필요한 약정식화 대신 해석영역에 배치된 절점에서 지배 미분방정식에 대한 차분식을 직접 구성하는 강정식화를 적용하여 계산 효율성을 향상시켰다. 균열문제 해석을 통해 내적확장된 이동최소제곱 유한차분법이 응력 특이성을 내포한 선단주변 변위장을 정확히 묘사할 수 있을 뿐만 아니라 응력확대계수를 정확히 계산 할 수 있음을 보였다.

유전적 프로그래밍을 이용한 응답면의 모델링 II: 최적의 다항식 생성 (Response Surface Modeling by Genetic Programming II: Search for Optimal Polynomials)

  • 이욱;김남준
    • 정보기술응용연구
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    • 제3권3호
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    • pp.25-40
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    • 2001
  • 본 논문에서는 유전적 프로그래밍(Genetic Programing)을 이용하여 최적의 다항식을 생성하는 기법을 제시하고자 한다. 다항식은 비선형성이 큰 응답면을 모델링해야 하며, 이를 위하여 GP 트리 생성시 2-3차 오더의 Taylor Series를 사용하는 방법을 시도하였다. 아울러 생서되는 다항식의 크기를 제어하기 위해서 GP 트리가 표현할 수 있는 다항식의 최대 차수를 제한함과 동시에 하나의 주 트리와 보 트리로 구성되는 GAGPT(Group of Additive Genetic Programming Trees) 사용을 모색하였다. 마지막으로 두 개의 응용 예를 통하여 본 방법의 유용성을 검증하였다.

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MLS 차분법을 이용한 고체역학 문제의 동적해석 (Dynamic Algorithm for Solid Problems using MLS Difference Method)

  • 윤영철;김경환;이상호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제25권2호
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    • pp.139-148
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    • 2012
  • MLS(Moving Least Squares) 차분법은 무요소법의 이동최소제곱법과 Taylor 전개를 이용하여 요소망의 제약 및 수치 적분이 없이 절점만을 이용하여 미분방정식을 수치해석할 수 있는 방법이다. 본 연구에서는 고체역학 문제의 동적해석을 위하여 MLS 차분법의 시간이력해석 알고리즘을 제시한다. 개발된 알고리즘은 Newmark 방법으로 시간적분을 하였으며, 강형식을 그대로 이산화하여 해석을 수행했다. 이동최소제곱법을 이용해 Taylor 전개식을 근사하여 실제 미분계산없이 미분근사식을 얻기 때문에 고차까지 Taylor 다항식의 차수를 증가하는 것이 용이하다. 1차원과 2차원 수치예제들을 통하여 동적해석을 위한 MLS 차분법의 정확성과 효율성을 검증하였다. 수치결과들이 정확해에 잘 수렴하였으며, 유한요소법(FEM)의 해석결과와 비교하여 떨림현상(oscillation) 및 주기성(periodicity) 오차에 대해 보다 안정적인 모습을 보였다.

행렬다항식 LYAPUNOV함수 구성에 의한 유도전동기의 안전도 해석 (Stability Analysis of Induction Motor by Lyapunov Function Construction of Matrix Polynominal Type)

  • 윤병도;우정인;이준탁
    • 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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    • 제2권4호
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    • pp.62-69
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    • 1988
  • 선형 시스템에 대한 Lyapunov 함수의 구성법은 잘 알려져 있으나, 비선형 시스템의 Lyapunov 함수 구성법은 아직 체계화되어 있지 못하다. 따라서, 본 논문에서는, 비선형 시스템의 안전도 해석을 위하여, 종래의 정상상태 부근에서 Taylor 전개에 의한 선형화 기법에 의존하지 않고, 비선형 시스템을 나타내는 상태공간의 활동성 모델로부터, 비선형성을 나타내는 항을 분리하여, 특수행렬변환시킴으로서, 선형 시스템의 Lyapunov 함수 구성법을 살린, 행렬다항식형 Lyapunov 함수를 구성하고, 이를 유도전동기의 안전도 해석에 적용시켰다. 그 결과, 구해진 안정영역은, 선형화에 의한 것보다는 훨씬 넓은 초공간으로 표현되는 유도전동기의 점근안정영역이 되었다.

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비선형 RF 전력 증폭기의 효율적 다항식 기반 이산 행동 모델링 기법에 관한 연구 (A Study on Efficient Polynomial-Based Discrete Behavioral Modeling Scheme for Nonlinear RF Power Amplifier)

  • 김대근;구현철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권11호
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    • pp.1220-1228
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    • 2010
  • 본 논문에서는 비선형 RF 전력 증폭기의 효율적인 다항식 기반의 이산 신호 모델링 방법을 제시하였다. 비선형 RF 증폭기의 입, 출력 신호의 샘플링 과정을 통하여 이산 비선형 모델을 추출하는 과정을 기술하고, 테일러 급수와 메모리 다항식 구조를 이용한 다항식 기반의 비선형 이산 모델에서 모델 인자인 샘플률, 비선형 차수, 최대 메모리 깊이의 변화에 따른 모델의 오차를 분석하였다. 다항식 기반의 비선형 모델에서 오차는 샘플률, 비선형 차수, 최대 메모리 깊이에 대하여 특정 값 이후부터 일반적으로 수렴하는 특성을 보인다. 이에 모델 인자값에 따른 시스템의 복잡성을 고려하는 효율적인 이산 신호 모델링 기법을 제시하였다. 모델링 효율 지수를 정의하고, 이를 활용하여 최적의 모델 인자 값을 추출하는 방법을 제시하였다. 제시한 방법을 WiBro, WCDMA 등의 다양한 신호를 가지는 RF 전력 증폭기의 모델링에 적용하고, 제시한 방법의 효율성을 검증하였다. 제안된 기법은 빠른 속도의 모델링과 저렴한 가격의 디지털부를 사용할 수 있게 하여 차후 광대역 송신기에서의 빠른 속도와 낮은 가격의 디지털 전치 왜곡기 구성 등에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

B-spline 곡선을 power 기저형태의 구간별 다항식으로 바꾸는 Direct Expansion 알고리듬 (A Direct Expansion Algorithm for Transforming B-spline Curve into a Piecewise Polynomial Curve in a Power Form.)

  • 김덕수;류중현;이현찬;신하용;장태범
    • 한국CDE학회논문집
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    • 제5권3호
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    • pp.276-284
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    • 2000
  • Usual practice of the transformation of a B-spline curve into a set of piecewise polynomial curves in a power form is done by either a knot refinement followed by basis conversions or applying a Taylor expansion on the B-spline curve for each knot span. Presented in this paper is a new algorithm, called a direct expansion algorithm, for the problem. The algorithm first locates the coefficients of all the linear terms that make up the basis functions in a knot span, and then the algorithm directly obtains the power form representation of basis functions by expanding the summation of products of appropriate linear terms. Then, a polynomial segment of a knot span can be easily obtained by the summation of products of the basis functions within the knot span with corresponding control points. Repeating this operation for each knot span, all of the polynomials of the B-spline curve can be transformed into a power form. The algorithm has been applied to both static and dynamic curves. It turns out that the proposed algorithm outperforms the existing algorithms for the conversion for both types of curves. Especially, the proposed algorithm shows significantly fast performance for the dynamic curves.

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