• 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
• /
• 한국지구물리탐사학회 2007년도 공동학술대회 논문집
• /
• pp.58-63
• /
• 2007

We developed a new algorithm for jointly inverting dc resistivity and seismic travel time tomography data based on the multiple constraints: (1) structural similarity based on cross-gradient, (2) correlation between two different material properties, and (3) a priori information on the material property distribution. Through the numerical experiments of surface dc resistivity and seismic refraction surveys, the performance of the proposed algorithm was demonstrated and the effects of different regularizations were analyzed.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제7권1호
• /
• pp.51-55
• /
• 2004

This paper presents a fast and stable imaging scheme using the localized nonlinear (LN) approximation of integral equation (IE) solutions for inverting electromagnetic data obtained in a crosswell survey. The medium is assumed to be cylindrically symmetric about a source borehole, and to maintain the symmetry a vertical magnetic dipole is used as a source. To find an optimum balance between data fitting and smoothness constraint, we introduce an automatic selection scheme for a Lagrange multiplier, which is sought at each iteration with a least misfit criterion. In this selection scheme, the IE algorithm is quite attractive for saving computing time because Green's functions, whose calculation is a most time-consuming part in IE methods, are repeatedly re-usable throughout the inversion process. The inversion scheme using the LN approximation has been tested to show its stability and efficiency, using both synthetic and field data. The inverted image derived from the field data, collected in a pilot experiment of water-flood monitoring in an oil field, is successfully compared with that derived by a 2.5-dimensional inversion scheme.

• 로봇학회논문지
• /
• 제11권2호
• /
• pp.92-99
• /
• 2016

An electro-hydraulic actuator (EHA) is widely used in industrial motion systems and the increasing bandwidth of EHA position control is important issue. The model-inverse feedforward controller is known to extend the bandwidth of system. When the system has non-minimum phase (NMP) zeros, direct model inversion makes system unstable. To overcome this problem, an approximate model-inverse method is used. A representative approximate model inversion method is zero phase error tracking control (ZPETC). However, if zeros locate right half plane of z-plane, the approximate inverse model amplifies the high-frequency response. In this paper, to solve the problem of ZPETC, an adaptive model-inverse control is proposed. The adaptive algorithm updates feedforward term in real-time. The effectiveness of the proposed adaptive model-inverse position control strategy is verified by comparison with typical proportional-integral (PI) control and feedforward control by experiments. As a result, the proposed adaptive controller extends the bandwidth of EHA position control.

• Geomechanics and Engineering
• /
• 제35권2호
• /
• pp.109-119
• /
• 2023

Ground subsidence in urban areas due to excessive development and degraded underground facilities is a serious problem. Geophysical surveys have been conducted to estimate the distribution and scale of cavities and subsidence. In this study, electrical resistivity tomography (ERT) was performed near an area of road subsidence in an urban area. The subsidence arose due to groundwater leakage that carried soil into a neighboring excavation site. The ERT survey line was located between the main subsidence area and an excavation site. Because ERT data are affected by rapid topographic changes and surrounding structures, the influence of the excavation site on the data was analyzed through field-scale numerical modeling. The effect of an excavation should be considered when interpreting ERT data because it can lead to wrong anomalous results. A method for performing 2D inversion after correcting resistivity data for the effect of the excavation site was proposed. This method was initially tested using a field-scale numerical model that included the excavation site and subsurface anomaly, which was a loosened zone, and was then applied to field data. In addition, ERT data were interpreted using an existing in-house 3D algorithm, which considered the effect of excavation sites. The inversion results demonstrated that conductive anomalies in the loosened zone were greater compared to the inversion that did not consider the effects of excavation.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제56권9호
• /
• pp.3914-3924
• /
• 2024

The release source term of radioactivity becomes a critical foundation for emergency response and accident consequence assessment after a nuclear accident Rapidly and accurately inverting the source term remains an urgent scientific challenge. Today source term inversion based on meteorological data and gamma dose rate measurements is a common method. But gamma dose rate actually includes all nuclides information, and the composition of radioactive nuclides is generally uncertain. This paper introduces a novel nuclear accident source term inversion model, which is Improve Snow Ablation Optimizer-Sensitivity Analysis Pruning Extreme Learning Machine (ISAO-SAELM) model. The model inverts the release rates of 11 radioactive nuclides (I-131, Xe-133, Cs-137, Kr-88, Sr-91, Te-132, Mo-99, Ba-140, La-140, Ce-144, Sb-129). It does not require the use of the physical field of the reactor to obtain prior information and establish a dispersion model. And the robustness is validated through noise analysis test. The mean absolute errors of the release rates of 11 nuclides are 15.52 %, 15.28 %, 15.70 %, 14.99 %, 14.85 %, 15.61 %, 15.96 %, 15.42 %, 15.84 %, 15.13 %, 17.72 %, which show the significant superiority of ISAO-SAELM. ISAO-SAELM model not only achieves notable advancements in accuracy but also receives validation in terms of practicality and feasibility.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제14권1호
• /
• pp.7-17
• /
• 2011

본 연구에서는 이방성을 포함하는 3차원 전기비저항 토모그래피 프로그램을 개발하였다. 이론 모델링에는 유한요소법을 이용하였고 역산에 ACB 법을 채용하여 평활화 제한 최소자승 역산의 분해능 향상을 기하였다. 수치모형 실험을 통하여 지하구조가 강한 전기적 이방성을 보이는 경우 이방성을 고려한 역산이 필수적임과 이방성이 지하구조의 해석에서 추가적인 정보로 활용 가능함을 보였다. 또한 과거 채굴 터널 상부에 고층 아파트가 건설된 폐광현장에서 획득한 3차원 토모그래피 탐사자료에 개발된 알고리듬을 적용하여 과거 채광활동과 관련된 건축물의 안전성을 평가하고자 하였다. 탐사자료에서 강한 전기적 이방성이 관찰되었고 이는 조사지역의 지질적 특성에 기인하는 것으로 확인되었다. 조사지역의 이방성을 고려하기 위하여 3차원 이방성 전기비저항 토모그래피 영상화를 수행하였으며 이로부터 지질구조에 부합하는 지하 3차원 전기비저항 영상을 획득할 수 있었다. 획득한 전기비저항 영상은 암반공학에서의 지반안정성 분석을 위한 지질구조 모형을 도출하는데 사용되었으며, 이로부터 조사대상인 아파트가 안전성에 문제가 없음을 밝힐 수 있었다.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제1권1호
• /
• pp.49-56
• /
• 1998

탄성파토모그래피는 고해상의 자료분석을 필요로 하는 환경이나 토목 등 공학적 응용분야에서 지하구조를 결정하기 위해 널리 사용되는 방법이다. 지금까지의 탄성파토모그래피는 대부분 주시역산에 의존해 왔으나 최근에는 파형정보를 이용하는 역산기법들이 활발히 연구되고 있다. 본 연구에서는 이러한 파형정보를 이용하여 음파 매질에서의 이차원 전파형 역산 알고리듬을 개발하였다. 전파형 역산은 Born역산의 약산란장 가정이나 주시역산의 고 주파수 가정이 필요 없는,분해능이 가장 좋은 방법이다. 그러나 초기추정값이 실제 모델과 많이 다를 경우 국부 최소값에 빠진다는 단점이 있다. 본 연구에서는 주시 역산을 통해 배경값을 추정하고 이를 초기추정 값으로 주어 전 파형 역산을 수행하는 알고리듬을 개발하였다. 본 알고리듬을 인공탄성파자료에 적용한 결과, 주시 역산 결과를 전파형 역산의 초기치로 사용할 경우 오차의 수렴속도가 매우 빠르고 분해능이 뛰어난 영상을 제공함을 확인할 수 있었다. 이는 주시역산을 통한 배경값 추정이 전파형 역산의 국부 최소값 문제와 계산 시간의 문제를 효과적으로 해결할 수 있는 방안임을 시사한다. 또한 축소모형실험자료에 대하여 본 알고리듬을 적용한 결과 재구성된 속도구조가 실제 모형과 잘 일치함을 알 수 있었고, 이를 통하여 현장자료에 대한 적용가능성을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제12권4호
• /
• pp.1504-1526
• /
• 2018

For uplink multi-user massive MIMO systems, conventional minimum mean square error (MMSE) linear detection method achieves near-optimal performance when the number of antennas at base station is much larger than that of the single-antenna users. However, MMSE detection involves complicated matrix inversion, thus making it cumbersome to be implemented cost-effectively and rapidly. In this paper, we first summarize in detail the state-of-the-art simplified MMSE detection algorithms that circumvent the complicated matrix inversion and hence reduce the computation complexity from ${\mathcal{O}}(K^3)$ to ${\mathcal{O}}(K^2)$ or ${\mathcal{O}}(NK)$ with some certain performance sacrifice. Meanwhile, we divide the simplified algorithms into two categories, namely the matrix inversion approximation and the classical iterative linear equation solving methods, and make comparisons between them in terms of detection performance and computation complexity. In order to further optimize the detection performance of the existing detection algorithms, we propose more proper solutions to set the initial values and relaxation parameters, and present a new way of reconstructing the exact effective noise variance to accelerate the convergence speed. Analysis and simulation results verify that with the help of proper initial values and parameters, the simplified matrix inversion based detection algorithms can achieve detection performance quite close to that of the ideal matrix inversion based MMSE algorithm with only a small number of series expansions or iterations.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제10권2호
• /
• pp.147-153
• /
• 2007

CG (conjugate gradient) 법은 선형 연립방정식을 반복적으로 푸는 가장 효율적인 해법 중 하나이고, 또한 비선형 최소자승문제에도 적용할 수 있다. 자기지전류(MT) 역산 문제를 풀 때에는 최소자승문제의 목적함수 자체의 최소화에 직접 CG 법을 적용하거나, Gauss-Newton 법에 기초한 반복역산의 각 반복단계에서 모형의 변화량 계산에 CG 법을 이용할 수 있다. CG 법을 적용할 경우, 임의의 벡터에 대한 감도행렬의 영향 및 그 전치행렬의 전치행렬의 영향을 감도행렬을 직접 구하지 않고 계산할 수 있다는 장점이 있기 때문에 감도행렬의 계산 규모가 방대한 3차원 역산 문제에서 계산시간을 월등히 줄일 수 있다.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제10권4호
• /
• pp.259-267
• /
• 2007

정적효과가 포함된 MT 자료를 효율적으로 역산하기 위해 새로운 근사 감도(sensitivity)를 제시하였다. 근사 감도를 이용하여 감도 행렬을 구하는데 필요한 막대한 계산 시간을 합리적인 수준으로 줄이면서 정확한 감도를 이용한 경우와 비슷한 수준의 역산 결과를 얻을 수 있었다. 이 연구에서 제시한 근사 감도 외에 초기 균질 모형에 대한 감도, Broyden 법을 이용하여 업데이트한 감도, 정확한 해에 의존한 감도 등을 여러 가지 조합으로 3차원 역산을 수행할 수 있는 효율적인 방법에 대해 연구하였다. 인공합성자료 및 포항 지역에서 획득한 현장 자료에 대하여 3차원 역산한 결과, 네가지 감도의 조합으로 성공적인 역산이 가능함을 확인하였다. 이로부터 다양한 감도를 적용하여 역산을 수행하는 것이 보다 효율적이고 합리적인 역산 결과를 얻는데 도움이 됨을 알 수 있었다.