• 제목/요약/키워드: design and analysis of algorithms

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셀룰러 CDMA 기지국에 beamforming 안테나를 적용하기 위한 동작 시뮬레이션 및 성능해석에 관한 연구 (Performance analysis and operation simulation of the beamforming antenna applied to cellular CDMA basestation)

  • 박재준;배병재;장태규
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제37권2호
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    • pp.32-45
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    • 2000
  • 본 논문에서는 CDMA 기지국에 선형 어레이 안테나를 적용하고자 할 경우, beamforming(BF) 성능과 관련된 두 가지 주요지표인 주 빔 폭의 좁은 정도를 지칭하는 direction selectivity와 사용자 신호의 방향추정 정확도가 BF의 SINR(Signal to interference and noise ratio) 성능에 미치는 영향과 이들 상호간의 관련성을 해석적으로 유도하였으며, 이를 수신 동작 시뮬레이션을 통하여 확인하였다. BF에 내포된 사용자 방향추정 기능과 간섭 사용자 신호 억제기능에 대하여 이들의 오차가 SINR에 미치는 영향을 구분하여 알아보기 위한 목적으로 방향추정 기능만을 포함한 steering BF 알고리즘과 간섭 사용자 전력을 최소화시키는 기능이 포함된 MVDR(Minimum variance distortionless response) BF 알고리즘을 대상으로 해석 및 동작 시뮬레이션을 수행하였다. 이 과정에 BF 알고리즘의 방향추정 기능에 직접적으로 오차를 유발하는 전파의 공간적 scattering 현상에 대한 모델을 새로이 제시하여 적용하도록 하였다. 본 연구의 결과, 종래의 군사적 목적의 BF와는 달리 셀룰러 CDMA 기지국에 array 안테나를 적용하고자 할 경우는 direction selectivity 및 사용자 방향추정 정확도를 향상시키고자 하는 것이 구현의 경제성 및 오차요인들에 대한 robustness 측면에서는 적합하지 않다는 것을 확인하였다. 이러한 특성은 BF 성능열화에는 크게 영향을 주지 않으면서 복잡도를 최소화하고 오차요인에 대한 robustness 특성을 갖는 경제적인 BF 알고리즘의 구현을 가능케 하여주는 중요한 사실이다. 이에 본 연구에서 제시한 해석의 결과는 셀룰러 CDMA기지국에 대한 BF 알고리즘 개발 및 적용의 설계지표로서 의미가 크다하겠다.

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트래픽 분석을 통한 악성코드 감염PC 및 APT 공격탐지 방안 (Design for Zombie PCs and APT Attack Detection based on traffic analysis)

  • 손경호;이태진;원동호
    • 정보보호학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.491-498
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    • 2014
  • 최근, 지능화된 공격기법을 통한 사이버테러가 지속적으로 발생하고 있으며 특히, 알려지지 않은 신종 악성코드를 사용하기에 탐지 및 대응이 매우 어렵다. 본 논문에서는 대용량 데이터 분석을 통해, 악성코드 침투단계 이후에, 좀비PC와 공격자와 통신을 사전탐지, 대응하는 알고리즘 개발 및 상용환경에서 검증하였다. 향후, 알고리즘의 고도화, 대용량 데이터 처리기술 적용을 통해, APT 공격의 탐지성능이 향상될 것으로 예상한다.

차분진화 알고리즘을 이용한 지역 Linear Discriminant Analysis Classifier 기반 패턴 분류 규칙 설계 (Design of Pattern Classification Rule based on Local Linear Discriminant Analysis Classifier by using Differential Evolutionary Algorithm)

  • 노석범;황은진;안태천
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.81-86
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    • 2012
  • 본 논문에서는 전형적인 Linear Discriminant Analysis을 확장시켜 전체 입력공간을 다수의 지역공간으로 분할하고 분할된 공간에 Local Linear Discriminant Analysis 기반으로 하여 패턴 분류 규칙을 설계하는 새로운 방법을 제안한다. 전체 입력공간을 여러 개의 지역공간으로 분할하기 위한 방법으로 unsupervised clustering의 대표적인 방법인 k-Means 클러스터링 기법과 최적화 알고리즘인 차분 진화 연산 알고리즘을 사용한다. 제안된 알고리즘의 성능 평가를 위해 기존의 패턴 분류기와 비교 결과를 제시한다.

유전알고리즘 및 신경회로망을 이용한 다분야통합최적설계문제의 시스템분리기법 연구 (System Decomposition Techniques in Multidisciplinary Design Optimization Problems Using Genetic Algorithms and Neural Networks)

  • 김우석;이종수
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.619-627
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    • 1999
  • 다분야 통합 시스템의 설계문제는 다량의 설계변수와 구속조건으로 구성되며 다수의 공학적 현상으로 연관되어 있다. 다분야 통합 최적설계 문제를 효과적으로 다루기 위해서는 다양한 해석분야의 공학적 설계원리를 동시에 고려하여 균형 있고 유기적인 방법으로 최적의 설계를 결정하는 체계적인 설계자동화기술이 요구된다. 다분야 통합 설계문제를 위한 효율적인 설계방법론으로 분리기반 최적화 기법이 적용되는데 이 방법은 한 단위의 대규모 설계문제를 여러 개의 하부시스템으로 분리하여 독립적으로 최적화를 수행하고 각 하부 시스템으로부터의 설계해 사이의 중재 및 통합화를 거쳐 최종적으로 수렴된 최적설계를 찾는 방법이다. 본 논문에서는 분리기반 최적화기법을 다분야 통합최적 설계문제에 적용하는데 필요한 시스템분리기법을 유전알고리즘 및 다층 역전 파 신경회로망을 이용하여 정립하였다. 시스템분리기법을 검증하기 위해 최근 미국 Boeing사에서 개발중인 고속 민간항공기인 HSCT의 시뮬레이션기반 설계문제를 이용하였다. 대규모 설계시스템의 분리결과는 전체 설계문제의 특성을 파악하기 위한 자료로 활용되며 향후, 분리기반 최적화과정에서 최종적으로 통합된 최적설계를 탐색하는데 필요한 기반구조를 제공한다.

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Motion-based design of TMD for vibrating footbridges under uncertainty conditions

  • Jimenez-Alonso, Javier F.;Saez, Andres
    • Smart Structures and Systems
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    • 제21권6호
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    • pp.727-740
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    • 2018
  • Tuned mass dampers (TMDs) are passive damping devices widely employed to mitigate the pedestrian-induced vibrations on footbridges. The TMD design must ensure an adequate performance during the overall life-cycle of the structure. Although the TMD is initially adjusted to match the natural frequency of the vibration mode which needs to be controlled, its design must further take into account the change of the modal parameters of the footbridge due to the modification of the operational and environmental conditions. For this purpose, a motion-based design optimization method is proposed and implemented herein, aimed at ensuring the adequate behavior of footbridges under uncertainty conditions. The uncertainty associated with the variation of such modal parameters is simulated by a probabilistic approach based on the results of previous research reported in literature. The pedestrian action is modelled according to the recommendations of the Synpex guidelines. A comparison among the TMD parameters obtained considering different design criteria, design requirements and uncertainty levels is performed. To illustrate the proposed approach, a benchmark footbridge is considered. Results show both which is the most adequate design criterion to control the pedestrian-induced vibrations on the footbridge and the influence of the design requirements and the uncertainty level in the final TMD design.

진화론적 최적 자기구성 다항식 뉴럴 네트워크 (Genetically Optimized Self-Organizing Polynomial Neural Networks)

  • 박호성;박병준;장성환;오성권
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제53권1호
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    • pp.40-49
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    • 2004
  • In this paper, we propose a new architecture of Genetic Algorithms(GAs)-based Self-Organizing Polynomial Neural Networks(SOPNN), discuss a comprehensive design methodology and carry out a series of numeric experiments. The conventional SOPNN is based on the extended Group Method of Data Handling(GMDH) method and utilized the polynomial order (viz. linear, quadratic, and modified quadratic) as well as the number of node inputs fixed (selected in advance by designer) at Polynomial Neurons (or nodes) located in each layer through a growth process of the network. Moreover it does not guarantee that the SOPNN generated through learning has the optimal network architecture. But the proposed GA-based SOPNN enable the architecture to be a structurally more optimized network, and to be much more flexible and preferable neural network than the conventional SOPNN. In order to generate the structurally optimized SOPNN, GA-based design procedure at each stage (layer) of SOPNN leads to the selection of preferred nodes (or PNs) with optimal parameters- such as the number of input variables, input variables, and the order of the polynomial-available within SOPNN. An aggregate performance index with a weighting factor is proposed in order to achieve a sound balance between approximation and generalization (predictive) abilities of the model. A detailed design procedure is discussed in detail. To evaluate the performance of the GA-based SOPNN, the model is experimented with using two time series data (gas furnace and NOx emission process data of gas turbine power plant). A comparative analysis shows that the proposed GA-based SOPNN is model with higher accuracy as well as more superb predictive capability than other intelligent models presented previously.

A comparison of three design tree based search algorithms for the detection of engineering parts constructed with CATIA V5 in large databases

  • Roj, Robin
    • Journal of Computational Design and Engineering
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    • 제1권3호
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    • pp.161-172
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    • 2014
  • This paper presents three different search engines for the detection of CAD-parts in large databases. The analysis of the contained information is performed by the export of the data that is stored in the structure trees of the CAD-models. A preparation program generates one XML-file for every model, which in addition to including the data of the structure tree, also owns certain physical properties of each part. The first search engine is specializes in the discovery of standard parts, like screws or washers. The second program uses certain user input as search parameters, and therefore has the ability to perform personalized queries. The third one compares one given reference part with all parts in the database, and locates files that are identical, or similar to, the reference part. All approaches run automatically, and have the analysis of the structure tree in common. Files constructed with CATIA V5, and search engines written with Python have been used for the implementation. The paper also includes a short comparison of the advantages and disadvantages of each program, as well as a performance test.

원자력 안전계통의 실시간 스케쥴러 구현 (Realization of Real-time Scheduler for Nuclear Safety System)

  • 박동철;김태연;유준
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.215-216
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    • 2007
  • This paper presents a real-time scheduler for nuclear safety system. According to constraints and requirements of nuclear safety system, scheduler design analysis is done and algorithms are developed for implementation. Using DSP based hardware, a real-time scheduler is realized. Consequently, this paper shows the performance of periodical software through the monitoring program.

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수치해석 프로그램을 이용한 미디어 이송 장치의 기구학적 최적설계 (Design Optimization of a Paper Feeding Mechanism using Numerical Analysis Program)

  • 이순걸;최진환;배대성;조희제;송인호;김민수
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.107-108
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    • 2006
  • This paper shows the design optimization of the paper feeding mechanism under dynamic behavior by using commercial codes of RecurDyn/MTT2D and RecurDyn/AutoDesign which are developed by functionBay, Inc. A virtual mockup for dynamics analysis of the paper feeding mechanism is build on RecurDyn/MTT2D and is simulated. Flexible paper is represented as a series of rigid bars connected by revolute joints and rotational spring dampers. Paper is fed by a contact and friction mechanism on rollers or guides. The slip of the paper and nip force of rollers are measured to estimate the system performance. After a simulation, these performances are automatically send to RecurDyn/AutoDesign which is a sequential approximate optimization tool based on the response surface modeling. RecurDyn/AutoDesign makes the approximate objective function and computes the optimized design points of the design variables and gives them to analysis tool. And then the simulation is repeated with the updated design variables. These processes are repeated until finding a tolerable design optimization. In this paper, a paper feeding mechanism is introduced and it is optimized with the proposed algorithms.

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High-Speed Access over Copper: Rate Optimization and Signal Construction

  • Enteshari, Ali;Fadlullah, Jarir M.;Kavehrad, Mohsen
    • ETRI Journal
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    • 제31권5호
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    • pp.489-499
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    • 2009
  • This paper focuses on assessment and design of transmission systems for distribution of digital signals over standard Category-7A copper cables at speeds beyond 10 Gbps. The main contribution of this paper is on the technical feasibility and system design for data rates of 40 Gbps and 100 Gbps over copper. Based on capacity analysis and rate optimization algorithms, system parameters are obtained and the design implementation trade-offs are discussed. Our simulation results confirm that with the aid of a decision-feedback equalizer and powerful coding techniques, namely, TCM or LDPC code, 40 Gbps transmission is feasible over 50 m of CAT-7A copper cable. These results also indicate that 100 Gbps transmission can be achieved over 15 m cables.