• 제목/요약/키워드: synthesis and modeling

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Optimal field synthesis for enhancing the modeling capabilities of reservoir/aquifer fields

  • Jang, Min-Chul;Choe, Jong-Geun
    • 한국지구물리탐사학회:학술대회논문집
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    • 한국지구물리탐사학회 2003년도 Proceedings of the international symposium on the fusion technology
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    • pp.684-689
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    • 2003
  • One field identified by an inverse method is one of multiple candidate solutions those are independently obtained through a specific estimation technique. While averaging of optimized fields can provide a better description of the spatial feature of an unknown field, it deteriorates the flow and transport characteristics of the optimized fields. As a result, the averaged field is not suited for modeling aquifer performances. Based on genetic algorithm, an optimal field synthesis technique is developed, which combines diversely optimized fields into a refined group of fields. Each field in the population is paired, and a sub-region of each field is exchanged by crossover operation to create a group of synthesized fields of enhanced modeling capability. The population of the fields is evolved till the synthesized fields become sufficiently similar. Applications of the optimal field synthesis to synthetic cases indicate that the objective functions of the fields assessing the modeling capabilities are further reduced after the optimal field synthesis. The identified fields from various inverse techniques may yield a range of modeling results under varied flow situations. The uncertainty is narrowed down through the optimal field synthesis and the associated modeling results converge on that of the reference field. The developed inverse modeling facilitates the construction of a reliable simulation model and hence trustworthy predictions of the future performances.

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$\mu$-synthesis 기법에 의한 중.소형 디젤기관의 속도 제어계에 관한 연구 (A study on the speed control system of medium - small size diesel engine by $\mu$-synthesis)

  • 양주호;변정환;정병건
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제21권1호
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    • pp.82-87
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    • 1997
  • This paper presents a method about the modeling of the medium - small diesel engine for the speed control and designs the robust speed control system by the $\mu$-synthesis, which has good performance, in spite of the existence of model uncertainities and the external disturbance. We confirmed the validity of the proposed modeling method and the designed control system by $\mu$-synthesis through the experimental responses.

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GPU를 이용한 해금의 스펙트럼 모델링 (Spectral Modeling Synthesis of Haegeum using GPU)

  • ;;;김종면
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2014년도 제49차 동계학술대회논문집 22권1호
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    • pp.5-8
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    • 2014
  • This paper presents a parallel approach of formant synthesis method for haegeum on graphics processing units (GPU) using spectral modeling. Spectral modeling synthesis (SMS) is a technique that models time-varying spectra as a combination of sinusoids and a time-varying filtered noise component. A second-order digital resonator by the impulse-invariant transform (IIT) is applied to generate deterministic components and the results are band-pass filtered to adjust magnitude. The noise is calculated by first generating the sinusoids with formant synthesis, subtracting them from the original sound, and then removing some harmonics remained. The synthesized sounds are consequently by adding sinusoids, which are shown to be similar to the original Haegeum sounds. Furthermore, GPU accelerates the synthesis process enabling- real time music synthesis system development, supporting more sound effect, and multiple musical sound compositions.

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휴대 장치용 기타 음 합성을 위한 매니코어 아키텍처의 디자인 공간 탐색 (Design Space Exploration of Many-Core Architecture for Sound Synthesis of Guitar on Portable Device)

  • 강명수;김종면
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2014년도 제49차 동계학술대회논문집 22권1호
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    • pp.1-4
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    • 2014
  • Although physical modeling synthesis is becoming more and more efficient in rich and natural high-quality sound synthesis, its high computational complexity limits its use in portable devices. This constraint motivated research of single-instruction multiple-data many-core architectures that support the tremendous amount of computations by exploiting massive parallelism inherent in physical modeling synthesis. Since no general consensus has been reached which grain sizes of many-core processors and memories provide the most efficient operation for sound synthesis, design space exploration is conducted for seven processing element (PE) configurations. To find an optimal PE configuration, each PE configuration is evaluated in terms of execution time, area and energy efficiencies. Experimental results show that all PE configurations are satisfied with the system requirements to be implemented in portable devices.

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GPU를 이용한 기타의 음 합성을 위한 효과적인 병렬 구현 (An Effective Parallel Implementation of Sound Synthesis of Guitar using GPU)

  • 강성모;김종면
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제18권8호
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    • pp.1-8
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    • 2013
  • 본 논문에서는GPU 환경에서 기타의 음합성을 위한 물리적 모델링의 효율적인 병렬구현 방법을 제안한다. 물리적 모델링을 이용하여 기타의 개방현(E2, A2, D3, G4, B3, E4)들의 기본음을 합성하기 위해 각 개방현 음 합성을 위한 적절한 필터 계수를 사용하였고, 지연 라인의 길이를 조절하였다. 또한 물리적 모델링 알고리즘을 분석한 결과 지연 라인의 길이만큼 병렬성을 갖는 것을 확인하였다. 따라서 각 개방현의 기타 음을 합성하기 위해 지연 라인의 길이만큼CUDA 코어를 할당한 후 최적의 성능을 보이도록 알고리즘을 병렬 구현하였다. 모의실험결과, GPU를 이용하여 합성한 기타 음과 원음과의 스펙트럼이 매우 유사하였고, GPU는 기존 고성능 TI DSP보다 68배, CPU보다 3배의 성능 향상을 보였다. 또한, 본 논문에서는 물리적 모델링 알고리즘을 멀티 GPU시스템에서도 구현하고 성능을 분석하였다.

역할-거동 모델링에 기반한 화학공정 이상 진단을 위한 이상-인과 그래프 모델의 합성 (Synthesis of the Fault-Causality Graph Model for Fault Diagnosis in Chemical Processes Based On Role-Behavior Modeling)

  • 이동언;어수영;윤인섭
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.450-457
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    • 2004
  • In this research, the automatic synthesis of knowledge models is proposed. which are the basis of the methods using qualitative models adapted widely in fault diagnosis and hazard evaluation of chemical processes. To provide an easy and fast way to construct accurate causal model of the target process, the Role-Behavior modeling method is developed to represent the knowledge of modularized process units. In this modeling method, Fault-Behavior model and Structure-Role model present the relationship of the internal behaviors and faults in the process units and the relationship between process units respectively. Through the multiple modeling techniques, the knowledge is separated into what is independent of process and dependent on process to provide the extensibility and portability in model building, and possibility in the automatic synthesis. By taking advantage of the Role-Behavior Model, an algorithm is proposed to synthesize the plant-wide causal model, Fault-Causality Graph (FCG) from specific Fault-Behavior models of the each unit process, which are derived from generic Fault-Behavior models and Structure-Role model. To validate the proposed modeling method and algorithm, a system for building FCG model is developed on G2, an expert system development tool. Case study such as CSTR with recycle using the developed system showed that the proposed method and algorithm were remarkably effective in synthesizing the causal knowledge models for diagnosis of chemical processes.

Personalized Face Modeling for Photorealistic Synthesis

  • Kim, Kyungmin;Shim, Hyunjung
    • Journal of International Society for Simulation Surgery
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    • 제2권2호
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    • pp.47-51
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    • 2015
  • Faces play a key role in revealing the personalized attributes such as the identity, emotion, health condition, etc. Due to the importance of faces, computer-assisted face modeling and reconstruction have been actively studied both in computer vision and graphics community. Especially, face reconstruction and realistic face synthesis are well-grounded research problems and various approaches have been proposed during the last decade. In this paper, we discuss a wide range of existing work in face modeling by introducing their target applications, categorizing them upon their methodology and addressing their strength and weakness on performance. Finally, we introduce remaining research issues and suggest the future research direction in face modeling. We believe that this paper provides a high-level overview on face modeling techniques and helps understand the major research issues and the trends of methodology.

캡스트럼 포락선을 이용한 해금 소리의 포만트 합성 (Formant Synthesis of Haegeum Sounds Using Cepstral Envelope)

  • 홍연우;조상진;김종면;정의필
    • 한국음향학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.526-533
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    • 2009
  • 본 논문에서는 전통 현악기 해금의 스펙트럼 모델링을 위해 캡스트럼 포락선을 이용한 포만트 합성법을 제안한다. 스펙트럼 모델링은 입력 신호를 정현파 성분과 노이즈 성분의 합으로 해석하여 음을 합성하는 기술로 주기성이 있는 현악기나 관악기의 음 합성에 효과적이다. 캡스트럼 포락선의 포만트는 정현파 성분 합성을 위한 파라미터로 활용하였다. 정현파 성분을 합성하기 위해 기존의 가산합성 방식과는 달리 IIT (Impulse Invariant Transform)로 공명기를 설계하였으며 배음간 크기 보완을 위해 대역 통과 필터를 추가하였다. 원음과 합성된 정현파 성분의 차로 구해진 노이즈 성분에 포함된 일부 유효배음을 제거하면 완전한 노이즈 성분을 구할 수 있으며 선형 보간법 (linear interpolation)에 기초하여 그 주파수 특성을 파라미터화 하였다. 최종적으로 합성된 노이즈 성분과 정현파 성분을 더하여 해금 단위음을 합성하였고 합성음은 원음과 매우 유사하였다.

해양 생태모델링 고찰 (A Brief Introduction to Marine Ecosystem Modeling)

  • 김해철;조양기
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제18권1호
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    • pp.21-31
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    • 2013
  • 생태모델은 생태계 구성 요소간의 관계를 수치적으로 표현하여 생태계 내에 존재하는 다양한 요인들의 시간에 따른 내재적 변동과 외부 조건의 변화에 따른 반응을 예측하는데 유용한 도구다. 해양 생태모델은 학제간 공동 연구결과를 토대로, 보다 체계적이고 종합적인 접근 방법을 통해, 최근 수 십 년 동안 많은 발전을 이룩하였다. 이 글은 해양 생태모델의 이론적 배경을 살피고, 모델 수립 시 고려해야 할 사항 및 최근 동향에 대하여 소개한다.

자연스러운 표정 합성을 위한 3차원 얼굴 모델링 및 합성 시스템 (3D Facial Modeling and Synthesis System for Realistic Facial Expression)

  • 심연숙;김선욱;한재현;변혜란;정창섭
    • 인지과학
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    • 제11권2호
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    • pp.1-10
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    • 2000
  • 최근 사용자에게 친근감있는 인터페이스를 제공하기 위해 자연스러운 얼굴 애니메이션에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 얼굴은 인간의 신체부위 중 가장 쉽게 개개인을 구분할 수 있고, 감정과 정서 등의 내적 상태를 명백하게 이해할 수 있도록 해주는 중요한 의사소통의 수단으로 여겨지고 있다. 이러한 얼굴은 이용하여 인간과 컴퓨터간의 의사 전달에 있어서 효율적으로 인간의 감정을 인식하고 전달하여 대화할 수 있도록 하기 위해서 컴퓨터상의 얼굴은 인간과 유사하게 대화할 수 있고, 감정을 표현할 수 있도록 친숙하고 현실감이 있어야 한다. 본 논문에서는 자연스러운 얼굴의 합성을 위한 얼굴 모델링 및 애니메이션 방법을 제안하였다. 특정한 사람을 모델로 한 얼굴 애니메이션을 위하여 우선 3차원 메쉬로 구성된 일반 모델(generic model)을 특성 사람에게 정합하여 특정인의 3차원 얼굴 모델을 얻을 수 있다. 본 논문에서는 기존 연구들과 다르게 표준 한국인 얼굴을 이용한 일반 모델을 생성하여, 임의의 얼굴에 대하여 좀 더 정확하고 자연스러운 3차원 모델이 이루어질 수 있도록 하였다. 그리고 얼굴 표정합성을 위하여, 실제 얼굴의 근육 및 피부 조직 등 해부학적 구조에 기반한 근육 기반 모델 방법을 사용하여 현실감 있고 자연스러운 얼굴 애니메이션이 이루어질 수 있도록 하였다. 이러한 얼굴 모델링 및 합성 기술은 화상회의, 가상현실, 교육, 영화 등 여러 분야에서 활용될 수 있다.

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