• 제목/요약/키워드: hybrid tree

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수중 무인기의 최적 궤도 이동을 활용하는 계층적 수중 음향 센서 네트워크 구조 (A Hierarchical Underwater Acoustic Sensor Network Architecture Utilizing AUVs' Optimal Trajectory Movements)

  • 웬티탐;윤석훈
    • 한국통신학회논문지
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    • 제37C권12호
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    • pp.1328-1336
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    • 2012
  • 수중 음향통신 환경에서는 지상 RF 통신에 비하여 제한된 대역폭, 높은 페이딩효과, 높은 수중음파 전달지연과 같은 제약이 있다. 본 논문에서는 이러한 수중 음향통신의 제약을 극복하여 효과적인 대규모 수중감시시스템의 구축을 가능케 하는 계층적 네트워크 구조를 제안한다. 제안하는 네트워크구조는 수중센서, 클러스터헤드, 수중/해상 싱크 및 수중무인기를 포함하며, 패킷의 전송성공률을 최대화하고 센서노드의 전력소모를 최소화시키기 위하여 복수의 수중무인기를 이용한 하이브리드 형태의 데이터라우팅을 제공한다. 즉, 클러스터 내부에서 클러스터멤버들은 Tree구조기반 라우팅을 사용하여 클러스터헤드에게 데이터를 전송하며, 궤도 이동을 하는 수중무인기는 클러스터헤드로부터 병합된 센싱데이터를 수집하고 Store-carry-forward 방식으로 싱크노드에게 데이터를 전달한다. 수중무인기의 최장 궤도이동 시간을 최소화하기 위하여 Integer Linear Programming 기반의 알고리즘이 사용된다. 시뮬레이션을 이용한 성능분석을 통하여 제안하는 수중센서네트워크 구조가 기존의 Gradient 기반 라우팅과 Geographical Forwarding 방식에 비해 높은 전송성공율과 낮은 전력소모를 획득할 수 있음을 보인다.

Hybrid machine learning with moth-flame optimization methods for strength prediction of CFDST columns under compression

  • Quang-Viet Vu;Dai-Nhan Le;Thai-Hoan Pham;Wei Gao;Sawekchai Tangaramvong
    • Steel and Composite Structures
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    • 제51권6호
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    • pp.679-695
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    • 2024
  • This paper presents a novel technique that combines machine learning (ML) with moth-flame optimization (MFO) methods to predict the axial compressive strength (ACS) of concrete filled double skin steel tubes (CFDST) columns. The proposed model is trained and tested with a dataset containing 125 tests of the CFDST column subjected to compressive loading. Five ML models, including extreme gradient boosting (XGBoost), gradient tree boosting (GBT), categorical gradient boosting (CAT), support vector machines (SVM), and decision tree (DT) algorithms, are utilized in this work. The MFO algorithm is applied to find optimal hyperparameters of these ML models and to determine the most effective model in predicting the ACS of CFDST columns. Predictive results given by some performance metrics reveal that the MFO-CAT model provides superior accuracy compared to other considered models. The accuracy of the MFO-CAT model is validated by comparing its predictive results with existing design codes and formulae. Moreover, the significance and contribution of each feature in the dataset are examined by employing the SHapley Additive exPlanations (SHAP) method. A comprehensive uncertainty quantification on probabilistic characteristics of the ACS of CFDST columns is conducted for the first time to examine the models' responses to variations of input variables in the stochastic environments. Finally, a web-based application is developed to predict ACS of the CFDST column, enabling rapid practical utilization without requesting any programing or machine learning expertise.

오존 환경(環境)이 잡종(雜種) 포플러의 생장(生長)과 기공개폐(氣孔開閉)에 미치는 영향(影響) (Effects of Ozone Environmental Stress on Growth and Stomatal Response in the F2 Hybrid Poplar (Populus trichocarpa × Populus deltoides))

  • 우수영
    • 한국산림과학회지
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    • 제87권1호
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    • pp.50-56
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    • 1998
  • 오존에 약(弱)하거나 저항성(抵抗性)을 가지는 포플러 개체(個體)를 선발(選拔)하기 위해서 36개의 잡종(雜種)포플러 클론을 오존에 노출(露出)시켰다. Open-top chamber를 이용(利用)하여 하루에 6-8시간, 3개월 동안 90-115ppb의 농도(濃度)로 오존을 노출시켰다. 수고(樹高), 직경(直徑), 엽수(葉數), 물질생산량(物質生産量), root/shoot비율(比率), 낙엽률(落葉率), 기공반응(氣孔反應) 조사(調査)하였다. 수고, 직경, 엽수, 물질생산량, root/shoot비율, 기공 conductance는 오존 때문에 감소(減少)하였고, 낙엽률은 증가(增加)하였다. 이 연구에서는 기공 conductance와 물질생산량과의 관계(關係)는 아주 낮게 나타났다. 오존환경(環境)에 대해서 저항성을 갖는 것은 기공(氣孔)의 개폐(開閉)와 항상(恒常) 관계(關係)가 있는 것은 아니라고 사료(思料)되며, 아마도 생화학적(生化學的)이고 생리적(生理的)인 다른 요인(要因)에 대(對)한 연구(硏究)가 포플러 클론이 갖는 저항성을 이해(理解)하는데 도움이 될 것이다.

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Polymers and Inorganics: A Happy Marriage?

  • Wegner Gerhard;Demir Mustafa M.;Faatz Michael;Gorna Katazyrna;Munoz-Espi Rafael;Guillemet Baptiste;Grohn Franziska
    • Macromolecular Research
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    • 제15권2호
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    • pp.95-99
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    • 2007
  • The most recent developments in two areas: (a) synthesis of inorganic particles with control over size and shape by polymer additives, and (b) synthesis of inorganic-polymer hybrid materials by bulk polymerization of blends of monomers with nanosized crystals are reviewed. The precipitations of inorganics, such as zinc oxide or calcium carbonate, in presence and under the control of bishydrophilic block or comb copolymers, are relevant to the field of Biomineralization. The application of surface modified latex particles, used as controlling agents, and the formation of hybrid crystals in which the latex is embedded in otherwise perfect crystals, are discussed. The formation of nano sized spheres of amorphous calcium carbonate, stabilized by surfactant-like polymers, is also discussed. Another method for the preparation of nanosized inorganic functional particles is the controlled pyrolysis of metal salt complexes of poly(acrylic acid), as demonstrated by the syntheses of lithium cobalt oxide and zinc/magnesium oxide. Bulk polymerization of methyl methacrylate blends, with for example, nanosized zinc oxide, revealed that the mechanisms of tree radical polymerization respond to the presence of these particles. The termination by radical-radical interaction and the gel effect are suppressed in favor of degenerative transfer, resulting in a polymer with enhanced thermal stability. The optical properties of the resulting polymer-particle blends are addressed based on the basic discussion of the miscibility of polymers and nanosized particles.

Genetic Diversity Among Waxy Corn Accessions in Korea Revealed by Microsatellite Markers

  • Park, Jun-Seong;Park, Jong-Yeol;Park, Ki-Jin;Lee, Ju-Kyong
    • 한국육종학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.250-257
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    • 2008
  • Knowledge of genetic diversity and of the genetic relationships among elite breeding materials has had a significant impact on the improvement of crops. In maize, this information is particularly useful in i) planning crosses for hybrid and line development, ii) in assigning lines to heterotic groups and iii) in plant variety protection. We have used the SSR technique to study the genetic diversity and genetic relationships among 76 Korean waxy corn accessions, representing a diverse collection from throughout Korea. Assessment of genetic diversity among members of this group was conducted using 30 microsatellite markers. Among these 30 microsatellite markers, we identified a total of 127 alleles (with an average of 4.2 and a range of between 2 and 9 alleles per locus). Gene diversity at these 30 microsatellite loci varied from 0.125 to 0.795 with an average of 0.507. The cluster tree generated with the described microsatellite markers recognized two major groups with 36.5% genetic similarity. Group I includes 63 inbred lines, with similarity coefficients of between 0.365 and 0.99. Group II includes 13 inbred lines, with similarity coefficients of between 0.45 and 0.85. The present study indicates that the 30 microsatellite loci chosen for this analysis are effective molecular markers for the assessment of genetic diversity and genetic relationships between Korean waxy corn accessions. Specifically, this study's assessment of genetic diversity and relationships between a set of 76 Korean waxy corn inbred lines will be helpful for such activities as planning crosses for hybrid and line development and association mapping analyses of maize breeding programs in Korea.

DEA와 의사결정 나무(C5.0)의 하이브리드 모델을 사용한 항만의 효율성 평가 (Using a Hybrid Model of DEA and Decision Tree Algorithm C5.0 to Evaluate the Efficiency of Ports)

  • 홍한국;임병학;김삼문
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제19권7호
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    • pp.99-109
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    • 2019
  • 비모수 생산성 분석기법인 Data Envelopment Analysis (DEA)는 여러 분야의 효율성 평가에 적용되고 있다. DEA 방법론이 다양한 분야의 문제에 대한 현실적 적용에 있어 단점이 있다. 예를 들어 DEA는 각 의사 결정단위의 상대적인 효율성 평가에 적합하다. 그러나 이론적인 최대치와의 비교가 아닌 벤치마킹해야 할 참조그룹과 얼마만큼 개선해야 할지를 단지 알려 줄 뿐이다. 즉, 새로운 의사결정단위의 효율성을 측정하기 위해 우리는 과거에 사용된 의사결정단위 데이터와 함께 완전히 새로운 DEA를 적용해야만 한다. 또한 우리는 다시 DEA를 적용하지 않고서 새로운 의사결정단위의 효율성 수준을 예상할 수 없다. 우리는 이러한 DEA의 단점을 보완하기 위해 C5.0과 결합한 하이브리드 분석방법론을 제안한다. 35개의 항만의 효율성 평가를 통해 새로운 의사결정단위는 기존의 의사결정단위와 함께 다시 DEA를 실행할 필요 없이 제안한 방법론을 적용하여 어느 등급에 속하는지 예상할 수 있다.

기계학습 기반의 메타모델을 활용한 ZnO 바리스터 소결 공정 최적화 연구 (Sintering process optimization of ZnO varistor materials by machine learning based metamodel)

  • 김보열;서가원;하만진;홍연우;정찬엽
    • 한국결정성장학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.258-263
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    • 2021
  • ZnO 바리스터는 다결정구조를 가지는 반도체 소자로 결정립과 입계의 미세구조 제어를 통해 비선형적인 전류/전압 특성을 가지기 때문에 서지(surge)전압으로부터 회로를 보호하는 역할을 한다. 이러한 ZnO 바리스터에서 원하는 전기적 물성을 얻기 위해서는 소결 공정에서 미세구조의 제어가 중요하다. 따라서 소결 공정에서 중요한 변수들과 소결체의 전기적 물성인 유전율로 구성된 데이터셋을 정의한 후 실험계획법 기반으로 데이터를 수집했다. 수집된 실험데이터셋을 기계학습 알고리즘에 학습하여 메타모델을 개발했고, 개발된 메타모델에 수치기반 최적화 알고리즘인 HMA(Hybrid Metaheuristic Algorithm)를 적용하여 최대 유전율을 가질 수 있는 공정조건을 도출했다. 이러한 메타모델 기반의 최적화를 다변수 시스템인 세라믹공정에 적용한다면 최소한의 실험만으로 최적 공정조건 탐색이 가능할 것으로 판단된다.

무궁화 종간교잡을 통한 홍단심계 신품종 '대망' 육성 (A New Cultivar 'Daemang' with Long Red Eye Spot and Large Flower by Interspecific Cross of Hibiscus Species)

  • 하유미;김동엽;한인송
    • 원예과학기술지
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    • 제28권4호
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    • pp.711-714
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    • 2010
  • 무궁화 '대망'은 2001년 무궁화속 '서봉'($H.$ $sinosyriacus$ 'Seobong')을 모본으로 하고 우리나라 재래 무궁화 홍단심계 '남원'($H.$ $syriacus$ 'Namwon')을 부본으로 하여 종간교잡한 후 얻은 종자를 파종하여 종간교잡 실생묘를 얻었다. 2003년 개화한 실생묘 계통중 화형과 화색이 특이한 개체 'R-143'를 선발 한 후 2004년부터 2006년까지 3년간 접목 번식 된 개체들의 특성을 조사하여 후대검정을 실시하였으며, 2006년 기존 무궁화 품종에 비해 꽃이 크고 단심의 길이가 길어 'R-143' 계통을 '대망'으로 명명한 후 최종 선발하였다. 잎의 모양이 '대망'은 넓은 난형으로 엽선은 첨두형, 엽저는 심장형으로 대조품종과 달랐으며, 잎 길이와 폭이 각각 9.49cm, 8.72cm으로 크다. 홍단심계 홑꽃으로 화경이 15.2cm, 꽃잎 길이가 8.0cm, 꽃잎 폭은 6.4cm로서 대조품종인 '남원'에 비해 훨씬 크다. 또한 단심이 꽃잎 중간까지 방사선 무늬로 퍼져있으며 단심의 길이가 2.2cm로 길어 일반 재배품종에 비해 꽃이 크고 단심이 특이하다. 2006년에 조사된 개화기는 6월 28일로 대조품종의 7월 13일에 비해 2주 정도 빠른 여름 개화형이고, 10월 16일 개화가 끝이나 총 개화기간이 108일로 대조품종의 73일에 비해 길다.

투영면 컨벌루션과 결정트리를 이용한 상태 적응적 차량번호판 인식 시스템 (Adaptive Vehicle License Plate Recognition System Using Projected Plane Convolution and Decision Tree Classifier)

  • 이응주;이수현;김성진
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제8권11호
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    • pp.1496-1509
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    • 2005
  • 본 논문에서는 투영면 컨벌루션과 결정트리 분류기법을 사용하여 주변 환경이 복잡한 차량영상으로부터 실시간으로 번호판을 추출하고 인식하는 적응적 차량번호판 인식 시스템을 제안하였다. 일반적으로 고속도로 톨게이트와 주차장 출입구에서의 차량영상은 설치 카메라와 도로 환경에 따라 차량번호판의 크기, 각도변화, 주변잡음 등으로 매우 다양하므로 번호판 추출과 분할이 어렵다. 따라서 본 논문에서는 차량 영상을 획득한 후 번호판 후보영역을 검출하고 진입 위치 변화에 따라 번호판의 기울기와 크기를 자동으로 보정하여 인식하는 알고리즘을 제안하였다. 제안한 인식 방법은 차량의 에지누적 분포와 번호판의 일정한 명암값 변화 빈도수를 누적한 투영면 컨벌루션과 체인코드를 사용하여 크기와 기울기가 일정하지 않은 번호판으로부터 번호판영역을 정확히 추출하고, 적응적 이진화 기법을 이용하여 문자를 분할하였다. 본 논문에서 제안한 방법으로써 실험한 결과 복잡한 영상에서 전방 및 후방 차량영상으로부터 번호판 인식이 가능하였으며 각각 $98.8\%$$95.5\%$의 추출률과 분할된 문자영역에서 $97.3\%$$96\%$의 인식률 개선 결과를 나타내었다.

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양돈분뇨 처리에 대한 포플러류의 생장반응 및 적응능력 (Growth Response and Adaptability of Poplar Species Treated with Liquid Pig Manure)

  • 김현철;신한나;이헌호;여진기;강규석
    • 한국산림과학회지
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    • 제102권3호
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    • pp.420-427
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    • 2013
  • 본 연구는 양돈분뇨 처리에 대한 포플러 클론들의 생육반응 및 적응능력을 구명하는데 그 목적이 있다. 양돈분뇨 처리에 따른 포플러 클론들의 생장반응을 조사한 결과, 양돈분뇨 처리구 내 클론별 생존율은 이태리포플러 Eco28클론이 97.9%로 나타나 가장 우수하였다. 평균 생존율은 무처리구가 처리구보다 33% 더 높았다. 수고 및 흉고직경 생장은 양돈분뇨 처리구가 무처리구 보다 각각 10%, 32% 높았으며, 이태리포플러 Eco28클론 및 미루나무 교잡종 Dorskamp 클론이 양돈분뇨 처리에 있어 수고 및 흉고직경 생장이 우수하였다. 양돈분뇨 처리에 따른 5년생 포플러 클론들의 지상부 바이오매스 생장은 처리구가 52.6 ton/ha, 무처리구가 29.1 ton/ha로 처리구가 80% 우수하였다. 양돈분뇨 처리구 내바이오매스 생장은 이태리포플러 Eco28클론 및 미루나무 교잡종 Dorskamp클론이 각각 73.6 ton/ha, 71.1 ton/ha로 나타나 우수하였다. 생존율, 생장특성, 병충해 피해 정도 등을 종합하여 포플러 클론별 양돈분뇨에 대한 적응능력을 분석한 결과, 미루나무 교잡종 Dorskamp클론 및 이태리포플러 Eco28클론이 양돈분뇨에 대한 적응능력이 가장 우수한 것으로 나타났으며, 양황철 62-10클론 및 수원포플러 Suwon클론이 양돈분뇨에 대한 적응능력이 가장 낮게 나타났다.