본 논문에서는 이산 웨이블릿 변환을 통해 추출된 시간 영역과 주파수 영역의 특징들을 활용하여 심박수변이도를 확률적인 지식으로 분석할 수 있는 방법을 제안하였다. 제안된 방법에서 지식획득 알고리즘은 규칙생성과 규칙평가 단계로 구성되어 있으며, 규칙생성에서는 ROC 분석을 통해 수치적인 속성값을 이산화된 구간으로 변환하고, 서로 다른 의사결정값을 포함하는 구간들 사이에 일관성 정도를 비교함으로써 감축된 규칙-집합을 생성한다. 이때 규칙-집합 내에 각 규칙에 대해서 확률적 해석을 위한 3가지 척도를 추정하였다. 제안된 모형의 효과성은 심혈관질환 병력을 가진 58명의 심전도 데이터로부터 심방세동을 식별할 수 있는 5가지 규칙을 생성하였고, 이들 규칙의 분별력을 평가하였다. 실험결과, 제안된 모형으로부터 생성된 지식은 4가지 성능평가 척도에 대해서 각각 93%의 정확도를 보여주었다.
본 논문은 TDR센서를 이용하여, 지반 내 지하수의 거동을 계측하고 이를 이동 평균법과 푸리에 변환을 통한 필터링 기법으로 포화 및 불포화 영역의 구분 및 변화를 수치적으로 결정하고자 하였다. 먼저 실내실험을 통하여 포화도 변화에 따른 TDR데이터의 변화를 계측하고 이를 포화도에 대한 함수로 만들었다. 다음으로 아크릴 실내모형실험을 통하여 현장의 지하수위 변화 및 측방 침투조건을 재현하고 이에 대한 TDR데이터 변화를 계측한 후 해석하여, TDR센서의 현장 적용을 위한 계측자료 교정함수를 만들었다. 이 후 현장 제방에 TDR센서를 설치하고 지하수위를 변화시켜 가며 지반의 지점별 포화도를 파악함으로써 지하수위 및 건조, 불포화영역을 결정하였다.
Automation of greenhouses has proved to be extremely helpful in maximizing crop yields and minimizing labor costs. The optimum conditions for cultivating plants are regularly maintained by the use of programmed sensors and actuators with constant monitoring of the system. In this paper, we have designed a prototype of a smart greenhouse using Arduino microcontroller, simple yet improved in feedbacks and algorithms. Only three important microclimatic parameters namely moisture level, temperature and light are taken into consideration for the design of the system. Signals acquired from the sensors are first isolated and filtered to reduce noise before it is processed by Arduino. With the help of LabVIEW program, Time domain analysis and Fast Fourier Transform (FFT) of the acquired signals are done to analyze the waveform. Especially, for smoothing the outlying data digitally, Moving average algorithm is designed. With the implement of this algorithm, variations in the sensed data which could occur from rapidly changing environment or imprecise sensors, could be largely smoothed and stable output could be created. Also, actuators are controlled with constant feedbacks to ensure desired conditions are always met. Lastly, data is constantly acquired by the use of Data Acquisition Hardware and can be viewed through PC or Smart devices for monitoring purposes.
지진에 관한 지반가속도 기록이나 동적실험에서 계측된 가속도 기록에는, 가속도계의 응답특성, A/D변환기의 성능 및 수치화 과정, 그리고 기록계의 특성 등으로 여러 가지 오차가 포함된다. 이들 오차들은 데이터 해석이나 동적해석시 왜곡된 결과를 유발시킨다. 본 연구에서는 가속도 기록에 포함된 오차를 효율적으로 보정하는 방법을 제안하였다. 제안된 오차보정방법은 다음과 같이 4단계로 나뉘어 진행된다; 1) 보간법을 이용하여 보정에 적절한 데이터를 만든다, 2) 저주파와 고주파 성분이 주를 이루는 수치화 오차를 band-pass필터를 이용하여 제거한다, 3) 가속도계의 특성으로 인한 오차들을 보정한다, 4) 보정된 기록을 적분하여 속도와 변위를 얻는다. 현재 band-pass 필터로는 FIR필터나 IIR필터가 주로 이용되고 있는 데 초기데이터의 왜곡, 위상의 변화, 계산량의 과다와 같은 문제점들을 가지고 있다. 제안된 오차보정방법은 이들 필터의 여러 문제점을 개선하였으며, Fourier 변환의 특성을 이용하여 미분과 적분을 수행함으로써 가속도계의 특성으로 인한 오차의 보정과 속도 및 변위 계산의 정확성을 높였다.
웨이블릿 변환은 영상을 분석하고 처리하는데 유용한 도구로써 영상 압축, 영상 잡음 제거 등의 분야에서 우수한 성능을 보여주었다. 웨이블릿 계수들은 은닉 마코프 트리(Hidden Markov Tree: HMT) 모델에 의해 효과적으로 모델링 될 수 있다. 그러나 영상 보간에서 은닉 마코프 트리 모델을 적용하기 위해서는 훈련 과정이 필요하며 훈련 과정에서 획득된 파라미터들이 입력 영상과 잘 맞지 않는 단점이 있다. 본 논문에서는 웨이블릿 영역에서 영상 보간을 위해 은닉 마코프 트리의 구조를 사용하되, 그 파라미터들은 훈련 과정 없이 부대역간의 통계적 특성을 이용하여 직접 추정한다. 제안 방법에서 웨이블릿 계수는 가우스 혼합 모델(Gauss Mixture Model: GMM)로 모델링 된다. 가우스 혼합 모델의 상태 천이 확률은 부대역간의 웨이블릿 계수의 통계적 천이 특성을 이용하여 결정하며, 각 상태의 분산은 웨이블릿 계수의 지수적 감소(exponential decay) 특성에 의해, 추정된다. 모의실험에서 제안 방법은 전통적인 bicubic 방법이나 훈련 과정을 필요로 하는 은닉 마코프 모델을 사용한 방법보다 여러 테스트 영상들에 대해서 개선된 성능을 보여주었다.
Objective: The purpose of this study was to show differences in impact variables between treadmills with (treadmills B, C, and D) and treadmills without a shock-absorbing function (treadmill A) to propose the development of a treadmill with improved or added shock-absorbing function to reduce impact shock. Method: Thirteen male students in their twenties who had habitual rear foot strike during running ran on four treadmills at 2.67 m/sec while ankle and neck acceleration data were collected. The magnitude of the ankle and neck acceleration peaks and peak positive ankle acceleration were calculated. The power spectral density of each signal was calculated to transform the ankle and neck accelerations in the frequency domain. Results: The peak positive ankle acceleration on treadmill B was significantly lesser than that on treadmills A and D, and that on treadmill C was significantly less than that on treadmill A (p < .01). Peak positive neck acceleration was not statistically different between the treadmills. The frequencies of the peak power of the ankle and neck acceleration signal within the lower and higher frequency ranges were not statistically different between the treadmills. The signal power magnitude of the ankle in higher frequency ranges on treadmill B was significantly less than that on treadmills A, C, and D (p < .01). The signal power magnitude of the ankle in higher frequency ranges was not statistically different between the treadmills. The signal power magnitudes of the neck acceleration signal within the lower and higher frequency ranges were not statistically significantly different between the treadmills. Conclusion: Our results indicate that the shock-absorbing function of a treadmill plays a role in reducing impact shock. Therefore, in future treadmill development, shock-absorbing function should be improved or incorporated to reduce impact shock to the body.
본 논문에서는 서울 목동에 운영 중인 PLC기반 통합원격검침시스템의 기능 요소별 역할을 분석하고 취약한 부분에 대해서는 개선 항목을 제시하였으며 수집된 에너지 사용량인 검침 데이터를 분석하여 사용자의 비정상적인 생활을 추정할 수 있는 방법을 연구하였다. 검침 데이터의 고주파 성분을 제거한 후 원본 그래프와 비교하여 변환 전의 데이터 그래프특성을 보유하고 있는지 확인하였다. 시험 결과 전체 주파수 대역이 포함된 원본 데이터 그래프에 비해서 저주파 대역만 선택하여 역변환 처리과정을 거친 그래프가 원본 데이터의 그래프 특성을 유지하면서 단순하고 매끄러운 곡선 형태를 가지고 있었다. 이 특성을 다르게 해석하면 변환 전 검침 데이터 특성 그래프는 시간영역의 순시유틸리티 사용량의 평균치 데이터로 비정상적인 소비상태를 결정하기에 부적합한 형태였지만, 주파수처리를 거친 신호는 유틸리티의 소비상태를 단순하면서 직관적인 판단이 가능한 형태를 가지고 있음을 확인할 수 있었다.
그리드 컴퓨팅은 분산된 컴퓨팅 자원들을 서로 연결하여 방대한 양의 계산 작업을 가능케 하는 기술로써 다양한 분야에서 사용되고 또한 발전되어 왔다. 하지만 기존의 연구들은 주로 그리드 자원을 효율적으로 관리하고 사용하는 것에 초점을 두었지, 실제 그리드 환경에서 수행되는 응용 프로그램들의 정보에 대한 체계적인 이해 및 관리는 제대로 이루어지지 않았다. 따라서 응용 분야의 사용자가 그리드 컴퓨팅 환경을 사용하기 위해서는 매번 응용 프로그램의 그리드 관련 요구사항들을 구체적으로 이해하고 기술할 수 있는 전문적인 지식이 요구되었다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 보완하기 위한 응용 프로그램 온톨로지 기반 시맨틱 그리드 관리시스템을 구현하였다. 이 시스템은 응용 프로그램들에 대한 정보와 이들이 요구하는 그리드 관련 정보를 온톨로지 형태로 구축하였다. 이를 기반으로 입력 데이터와 인수에 따른 자원 요구량 예측, 최적 자원 할당 등의 정보를 추론하고, 이 정보를 그리드 미들웨어가 다룰 수 있는 형태로 재해석할 수 있도록 하였다. 또한 본 논문에서는 구축된 시스템을 고성능 컴퓨팅 자원이 요구되는 생물정보학 분석환경 구축에 실제 적용해보고 이를 기존 시스템들과 비교함으로써 본 시스템이 유용하게 사용될 수 있음을 설명하였다.
최근 들어, 영상 추적(Visual Tracking)에서의 목표물을 sparse coefficient vector로 나타낼 수 있게 되면서, L1 minimization 방법을 이용한 영상처리 속도 향상이 필요하게 되었다. 더 나아가서, L1 minimization 방법은 영상 추적 과정에서 주로 발생하는 occlusion 문제를 해결하는 방법으로 많이 사용되고 있다. 다라서 본 논문에서는 영상 추적 과정에서 발생하는 occlusion 문제의 해결을 위해서 L1 minimization의 parameter를 분석하였다. L1 minimization에는 최소화 결과에 영향을 미치는 weighted parameter가 존재하며, 이들은 고정 상수나 목표물의 중간값, 평균값, 표준편차로 나타내어 진다. 실험 결과를 바탕으로 분석하였을 때, weighted parameter 중에서 평균값이 OPE(One Pass Evaluation)을 기반으로 한 success rate와 precision performance에서 좋은 결과를 갖는 것을 확인할 수 있었다.
ADCP(Acoustic Doppler Current Profiler) 에서의 거리 별 유속이나 유체의 교란 정도 등에 관한 정보는 수신 도플러 스펙트럼의 첫 번째 및 두 번째 스펙트럼 모멘트를 추정함으로서 얻을 수 있다. 그러나 펄스페어(Pulse-pair) 방법으로 불리는 상관함수 추정에 의한 모멘트 추정 기법은 일반적으로 가장 많이 사용되고 있으나 수신 신호의 특성이 대칭형 도플러 스펙트럼이며 하나의 첨두치를 갖는 것을 전제 조건으로 한다. 유체의 교란정도가 심하게 나타나는 상황에서는 이러한 조건이 충족되지 않을 수 있기 때문에 심각한 문제가 발생할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 분석하기 위하여 여러 가지 형태를 가지는 다양한 도플러 스펙트럼 수신 신호들을 모의 구현하였으며 이러한 신호들을 이용하여 펄스페어 추정 방법에 의하여 얻어진 결과 값들을 FFT(Fast Fourier Transform) 추정 방법에 의한 결과 값들과 비교하고 그 차이점을 분석하였다. 수신 신호가 도플러 주파수 영역에서 심하게 편이 되거나 다중 첨두치를 가지는 경우에는 펄스 페어 방법에 의한 추정치들은 무의미한 값들로 나타날 수 있음을 알 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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