최근 Transfer entropy 이론을 주가지수 데이터에 적용하여 각 국가 간 상호 주고받는 정보의 방향성을 분석하고자 하는 연구가 진행되었다. 하지만 이렇게 각 국가 간의 정보 이동 관계를 고려하는 것도 중요하지만, 나아가 비슷한 방향성을 갖는 국가 군을 찾고 이를 분석하는 것 또한 중요한 연구이다. 기존의 연구 결과는 각 국가 간의 Entropy만 계산한 이차원 구조로 이 같은 경향성을 파악하기가 쉽지 않았다. 따라서 본 연구에서는 이 경향성을 쉽게 찾기 위해 k-means 클러스터링 알고리즘을 적용한 시각화 방법을 제안하고자 한다.
Brain-Computer Interface (BCI) 는 뇌 신호를 이용하여 생각으로 기계 및 컴퓨터를 제어 할 수 있는 기술이다. 뇌전도(Electroencephalography, EEG) 를 이용한 본 연구는 왼쪽/오른쪽 손 상상 움직임 실험에 대해서 특징 추출 (feature extraction)에 관�� 연구로 총 9명의 피험자로부터 얻어진 뇌 전도 데이터를 이용하여 전통적인 방법 (Common Spatial Pattern, CSP 및 Fisher Linear Discriminant, FLDA)을 이용해 구한 분류 정확도와 본 논문에서 사용 된 Symbolic transfer entropy (STE)을 통해 얻어진 특징에 대한 결과를 보여 준다. 본 연구를 통하여 STE를 통한 특징 추출 방법이 의미가 있다고 생각한다.
International Journal of Control, Automation, and Systems
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제6권4호
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pp.620-625
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2008
The $H_{\infty}$ entropy in $H_{\infty}$ control theory is discussed based on investigating information transmission in continuous-time linear stochastic systems. It is proved that the stabilizing feedback does not change the time-average information transmission between system input and output, and the $H_{\infty}$ entropies of open- and closed-loop stable transfer functions are bounded by mutual information rate between input and output in the open-loop system. Furthermore, a new $H_2$ upper bound for $H_{\infty}$ entropy is introduced with a numerical example. Thus the $H_{\infty}$ entropy of a stable transfer function is sandwiched between $H_2$ norms of the original system and a static feedback system.
본 논문에서는 서울시에 속하는 25개의 지역구로부터 측정된 미세먼지 시계열(time series) 정보의 상관도를 정보이론(information theory)의 엔트로피(entropy)로 정량화하고, 이를 그래프로 표현하는 서울시 지역구 미세먼지 전이 모델을 만들어 지역별 유사성과 영향력을 분석하는 방법을 제안한다. 먼저, 각각의 미세먼지 농도 시계열을 가지는 지역구의 모든 쌍마다 전이 엔트로피(transfer entropy)를 계산하여 그래프의 노드간 연결 강도를 구한다. 이 그래프에 전통적인 커뮤니티 검출(community detection) 기법인 모듈성 기반 군집화(on modularity-based clustering) 알고리즘을 적용하여 전체 지역구들에 생성되는 커뮤니티를 검출하였다. 이를 통해 지역적인 근접 정도가 높은 지역과 차량 이동이 많은 지역 간의 미세 먼지 전이성이 높은 것을 확인하였으며, 더불어 제안된 방법은 기존 미세먼지의 기상모델 분석과 다른 정보이론 관점에서의 새로운 미세먼지 분석 방법의 고찰 및 향상된 미세먼지 분석 자료 생성에 활용될 것으로 기대된다.
Yin, Meijuan;Liu, Xiaonan;He, Gongzhen;Chen, Jing;Tang, Ziqi;Zhao, Bo
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제14권8호
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pp.3187-3200
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2020
Finding key users in microblog has been a research hotspot in recent years. There are two kinds of key users: obvious and hidden ones. Influence of the former is direct while that of the latter is indirect. Most of existing methods evaluate user's direct influence, so key users they can find usually obvious ones, and their ability to identify hidden key users is very low as hidden ones exert influence in a very covert way. Consequently, the algorithm of finding hidden key users based on topic transfer entropy, called TTE, is proposed. TTE algorithm believes that hidden key users are those normal users possessing a high covert influence on obvious ones. Firstly, obvious key users are discovered based on microblog propagation scale. Then, based on microblogs' topic similarity and time correlation, the transfer entropy from ordinary users' blogs to obvious key users is calculated and used to measure the covert influence. Finally, hidden influence degrees of ordinary users are comprehensively evaluated by combining above indicators with the influence of both ordinary users and obvious ones. We conducted experiments on Sina Weibo, and the results showed that TTE algorithm had a good ability to identify hidden key users.
Entropy generation along with exergetic analysis is carried out using turbulent nanofluid flow in the heat exchanger. To obtain the optimized percentage constituent of nanofluid, the nanofluid volume concentrations is varied for the given input conditions. For different Reynolds number of the fluid and heat capacity rate ratio between the streams, the heat transfer improvements are studied in terms of nano particles diameter. Parametric analysis is carried out for a counterflow heat exchanger using turbulent nanofluid flow with exergetic efficiency along with entropy generation number as performance parameters. The exergetic efficiency provides realistic approach in the design of nanofluid applications in heat exchanger leading to conservation of energy.
직경이 0.102 m이고 높이가 2.5 m인 삼상 swirling(나선) 흐름 유동층에서 열전달 특성을 고찰하였다. 기체유속($U_G$), 액체유속($U_L$), 유동 입자의 크기($d_p$), 그리고 연속상인 액체의 나선 유도 흐름 액체량의 비($R_S$)가 유동층 내부 열원과 유동층간의 총괄 열전달 계수에 미치는 영향을 검토하였다. 유동층 내부 열원과 유동층간의 열전달 특성은 열원 표면과 유동층간의 온도차 요동 자료의 위상공간 투영과 Kolmogorov 엔트로피 해석으로 고찰할 수 있었으며, 나선 유도 흐름 액체량의 비($R_S$)가 0.1에서 0.4까지 증가할수록 온도차 요동 자료의 위상 공간 투영은 점점 안정되고 규칙성이 증대되는 상태를 나타내고, Kolmogorov 엔트로피 값은 감소하는 경향을 나타내었다. 열원 표면과 유동층간의 온도차 요동 자료의 Kolmogorov 엔트로피 값은 나선 유도 흐름 액체량이 증가함에 따라 최소값을 나타내었다. 열원과 유동층간의 총괄 열전달 계수는 기체 유속 및 유도입자의 크기가 증가함에 따라서 증가하였으나, 액체유속, 층공극률, 나선 유도 흐름 액체량의 비가 증가함에 따라서 최대값을 나타내었다. 내부 열원과 유동층간의 총괄 열전달 계수가 최대값을 나타낼 때의 액체의 유속 조건에서 온도차 요동자료의 Kolmogorov 엔트로피의 값도 최대값을 나타내었다. 삼상 나선흐름 유동층에서 열전달 계수와 Kolmogorov 엔트로피를 실험 변수 및 무차원군의 상관식으로 나타낼 수 있었다.
본 연구에서는 위성영상 기반의 북극의 해빙 농도 시계열 데이터를 이용하여 베링해의 해빙 상태가 척치해 해빙 농도 변화의 전조로서 작용할 수 있는지를 실험하였다. 해빙 농도 자료는 1982년부터 2017년의 36년간의 월평균 시계열 데이터로 이뤄져 있으며, 베링해의 해빙 농도와 척치해 해빙 농도 사이의 관계성을 전송 엔트로피 측정을 통해 분석하였다. 전송 엔트로피는 두 개의 확률변수 또는 신호 간의 비선형적 연관성을 파악하게 해주는 동시에 변수 사이의 시간 간격 조절을 통해 인과관계를 추정할 수 있는 측정이다. 해빙 농도를 대상으로 한 측정 결과, 베링해의 과거 3, 5, 6개월 전의 해빙 농도값이 척치해 해빙의 변화에 관련되어 있음을 알 수 있었다. 특히, 베링해의 해빙 농도값이 극소를 나타냈을 때, 5개월 후의 척치해의 해빙 농도는 감소될 확률이 약 70%로 나타났다. 이는 태평양에서 베링해협을 통해 북극해로 유입되는 해류가 베링해의 해빙 농도를 감소시킨 후 해협을 통해 척치해로 이동하여 해빙을 녹이는 과정에 비롯한 것으로 사료된다. 향후 위성데이터에 정보 이론으로 접근하는 이 연구를 더 발전시켜 어떤 시점과 시간적 스케일로 특이 패턴이 발생하는지 조사하고 그 기간에 관련된 해양-대기의 패턴 또는 사건들을 분석하여, 떨어진 두 지역의 해빙 농도 상태에 내재된 연관성에 대한 심층적 이해가 가능할 것이다.
The simulation of power cycle and unsteady gas exchange processes in the inlet and exhaust systems of the single-cylinder 2-stroke cycle compression ignition engine was studied in this paper. In power cycle process, the single-zone model proposed by Whitehouse and Way was used, and the convective and radiative heat transfer from cylinder contents to surroundings was considered. To solve the equations for gas exchange process, the generalized method of characteristics including area change, friction, heat transfer and entropy gradients was used. Also with the path line calculation, the entropy change along the path line and the variation of specific heat due to the change of temperature and the composition of cylinder gas were considered. As a result of the simulation, the change of pressure and temperature in the cylinder against the crank angle, the rate of net heat release, and the change of properties at each point in the inlet and exhaust pipe against the crank angle were obtained. The engine performances under various operating conditions were also calculated.
이 연구의 목표는 관개된 옥수수 밭에서의 복사, 에너지 및 엔트로피의 교환을 평가하고 문서화하는 것이다. 열역학적 관점에서, 우리는 이 농업생태계를 태양 복사로 인해 시스템 내부와 외부 사이에 큰 경도(gradient)가 부여되는 열린 열역학적 시스템으로 간주하였다. 따라서 시스템이 평형에서 멀어질 때, 열역학적 원칙에 따라 비평형 소산 과정(nonequilibrium dissipative process)인 이 생태-사회시스템이 모든 생물, 물리, 화학 및 인위적 구성 요소를 사용하여 태양으로부터 주어진 경도에 저항하여 이를 감소시키도록 움직인다고 가정하였다. 이 가설을 검증하기 위한 첫 단계로서 미국 네브라스카의 옥수수 밭에 위치한 AmeriFlux의 NE1 사이트에서 2003년부터 2014년까지 관측된 플럭스 및 미기상 자료를 사용하여 복사, 에너지 및 엔트로피의 교환을 정량화하였다. 12년 평균한 생장기간의 결과에 따르면, 시스템의 에너지 포획(순복사와 하향단파복사의 비, Rn/Rs↓)은 옥수수의 생장과 함께 증가하였고, 생장기간이 비생장기간보다 약 80% 높았다. 생장기간 동안 시스템 내의 엔트로피 생성(σ)은 평균 9.56 MJ m-2 K-1이었고, 주로 하향단파 복사에 의해 결정되었다. 엔트로피 수송(J)은 잠열플럭스, 순장파복사, 현열플럭스의 순으로 기여하였고, 시스템 외부 환경으로 퍼낸 양은 σ의 ~84%에 해당하는 -7.99 MJ m-2 K-1이었다. 따라서 매년 생장 기간동안 시스템 내에 순 축적된 엔트로피(dS/dt)는 1.57 MJ m-2 K-1이었다. 탄소 흡수 효율(CUE)은 1.25~1.62, 물 사용 효율(WUE)은 1.98~2.92 g C (kg H2O)-1이었고 모두 옥수수의 성장과 함께 증가하였다. 극심한 가뭄으로 관개가 더 빈번하게 행해진 2012년의 경우, σ와 J가 모두 평년보다 10% 많은 최대값을 보였고, 그 결과 서로 대부분 상쇄되어 dS/dt는 평년보다 조금 높은 수준에 머물렀다. 가뭄 중에도 빈번한 관개로 인해 엔트로피 수송의 주된 경로가 현열플럭스에서 잠열플럭스로 바뀌면서 생산량과 CUE는 평년 값을 웃돌았으나 물과 빛의 사용 효율은 오히려 낮아졌다. 이러한 결과에 근거하여 관개된 옥수수 생태-사회시스템의 지속가능성의 변화를 평가하기에는 아직 여러가지 문제가 남아있다. 자기-조직화 과정은 시스템과 주변 간의 경도를 효과적으로 감소시키는 역할을 한다. 따라서 엔트로피 자료와 함께, 지속가능성의 척도가 되는 자기-조직화 역량을 나타내는 스펙트랄 엔트로피, 또는 하부시스템의 구조 및 에너지·물질의 흐름의 강도와 방향의 변화를 가늠할 수 있는 역학적 과정망(dynamic process network) 분석 등의 추가 연구가 병행되어야 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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