Nwogu의 확장형 Boussinesq 방정식에 쇄파모형을 추가하였다. 입사조건으로 내부조파기법을 사용하였고 경계에는 스폰지층을 사용하였다. 수치적분은 시간에 대해 4차의 Adams 기법을 사용하였고 공간에 대한 1계 미분은 4차의 차분식을 사용하므로써 모든 차분 오차가 분산항보다 작아지도록 하였다. 면내부조파기법을 이용하여 목적파를 잘 재현할 수 있었고 스폰지층에서 파를 감쇄시키므로써 경계에서 연산영역 내부로의 재반사를 억제할 수 있었다. 천수실험을 통해 수심 변화에 따른 파고와 파장의 변화를 살펴보았고 쇄파전후의 파고 변화는 실험치와 전반적으로 일치하였지만 쇄파후의 파고는 실험치보다 큰 값을 보여주었다.
In this paper, we propose a new mixed finite element method, called the characteristics-mixed method, for approximating the solution to Burgers' equation. This method is based upon a space-time variational form of Burgers' equation. The hyperbolic part of the equation is approximated along the characteristics in time and the diffusion part is approximated by a mixed finite element method of lowest order. The scheme is locally conservative since fluid is transported along the approximate characteristics on the discrete level and the test function can be piecewise constant. Our analysis show the new method approximate the scalar unknown and the vector flux optimally and simultaneously. We also show this scheme has much smaller time-truncation errors than those of standard methods. Numerical example is presented to show that the new scheme is easily implemented, shocks and boundary layers are handled with almost no oscillations. One of the contributions of the paper is to show how the optimal error estimates in $L^2(\Omega)$ are obtained which are much more difficult than in the standard finite element methods. These results seem to be new in the literature of finite element methods.
The purpose of this study was to develop a framework for predicting searching performance through an understanding of how cognitive ability relates to searching process and outcome. Specifically, this study examined the relationship between spatial visualization, logical reasoning, integrative reasoning, and information searching process and outcome. Information searching process was assessed by seven search process indicators: (1) search command selection: (2) combination of search commands; (3) application of Boolean logic: (4) application of truncation; (5) use of limit search function; (6) number of search statements; and (7) number of search errors made. Searching outcome was assessed by the number of correct answers to search questions. Subjects first took three standardized cognitive tests that measured cognitive abilities, and performed online catalog searching in response to seven information search questions. The searches were logged using Lotus ScreenCam, and reviewed for the analysis. Factor analysis was used to find underlying structures of the seven search process variables. Multiple regression analysis was applied to examine the predictive power of three cognitive variables on three extracted factors, and search outcome. Results of the data analysis showed that individual differences in logical reasoning could predict information searching process and outcome.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제14권11호
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pp.4443-4462
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2020
This paper proposes a new framework of reversible data hiding scheme for absolute moment truncation coding (AMBTC) compressed images. AMBTC-based RDH can be applied to optical remote sensing (ORS) image transmission, which achieves target region preservation and image compression simultaneously. Existing methods can be concluded as two types. In type I schemes, stego codes mimic the original AMBTC format where no file bloat occurs, yet the carried secret data is limited. Type II schemes utilize predication errors to recode quantity levels of AMBTC codes which achieves significant increase in embedding capacity. However, such recoding causes bloat inside stego format, which is not appropriate in mentioned ORS transmission. The proposed method is a novel type I RDH method which prevents bloat inside AMBTC stego codes with significant improvement in embedding capacity. The AMBTC compressed trios are grouped into two categories according to a given threshold. In smooth trio, the modified low quantity level is constructed by concatenating Huffman codes and secret bits. The reversible contrast mapping (RCM) is performed to complex trios for data embedment. Experiments show that the proposed scheme provides highest payload compared with existing type I methods. Meanwhile, no expansion inside stego codes is caused.
Response spectrum method is still an effective approach for the design of buildings with supplemental dampers. In practice, complex complete quadratic combination (CCQC) rule is always used in the response spectrum method to consider the effect of non-classical damping. The conventional CCQC rule is based on exact complex mode vectors. Sometimes the calculated complex mode vectors may be not excited by the external loading and errors in the structural responses always arise due to the mode truncation. Load-dependent Ritz (LDR) vectors are associated with the external loading and LDR vectors not excited can be automatically excluded. Also, contributions of higher modes are implicitly contained in the LDR vectors in terms of static responses. To improve the calculation efficiency and accuracy, LDR vectors are introduced in the CCQC rule in the present study. Firstly, the generation procedure of LDR vectors suitable for non-classical damping system is presented. Compared to the conventional LDR vectors, the LDR vectors herein are complex-valued and named as complex LDR (CLDR) vectors. Based on the CLDR vectors, the CCQC rule is then rederived and an improved response spectrum method is developed. Finally, the effectiveness of the proposed method in this paper is verified through three typical non-classical damping buildings. Numerical results show that the CLDR vector is superior to the complex mode with the same number in the calculation. Since the generation of CLDR vectors requires less computational cost and storage space, the method proposed in this paper offers an attractive alternative, especially for structures with a large number of degrees of freedom.
본 논문에서는 MPEG 오디오 부호화 과정 중 서브밴드 필터뱅크를 구현하기 위해 사용되는 DCT(Discrete Cosine Transform) 과정에 대해 구현 시스템의 구조에 따른 DCT 알고리즘의 구현 결과와 성능 차이를 분석한다. 고속 DCT 알고리즘은 코사인 계수의 내적을 통해 구하는 직접 구현 방법보다 연산량이 현저하게 적은 것으로 알려져 있지만, 피연산자의 어드레스가 불규칙적이고 출력 데이터를 재정렬하는 과정이 필요하기 때문에 규칙성이 결여되며, 재정렬만을 위한 추가적인 연산이 필요한 경우도 있다. 따라서 DSP와 같이 반복적인 연산을 고속으로 수행하기 위해 최적화된 구조의 하드웨어에서는 알고리즘의 규칙성이 높은 직접 구현 방법에 비해 고속 알고리즘이 불리한 측면이 있으며, 더욱이 유효 자리수를 제한하는 경우, 직접 구현 방법에 비해 더 많은 프로세싱 단계를 거쳐야 하므로 누적 오차가 커진다. 본 논문에서는 알고리즘의 규칙성과 각 프로세서의 연산 방법간의 관계와 유효 자리수에 따른 누적 오차를 분석하고 프로세서의 구조에 따른 고속 알고리즘의 선택 기준을 제시하였다.
한 구조물을 제작 설계할 경우, 단번에 모든 설계 조건들을 다 만족시키기는 쉽지 않고 몇번의 설계 변경을 통하게 된다. 이 경우 만족스러운 기능을 위한 설계 변경 방향 설정이 필요하고 그 설계 변경량도 결정해 주어야 한다. 마찬가지로 구조물의 진동 등 동적 거동 변경을 위해서는 어느 부분의 미소 변화에 대한 동적 성능 변화량(동특성 민감도)을 쉽게 추출해 낼 수 있어야 한다. 이를 위해 본고에서는 부분 구조물들로 조합된 전체 구조물에 대하여 설계변수에 대한 동적성능의 민감도를 좀더 쉽게 계산할 수 있는 새로운 방법을 제시하였다. 이 방법은 부분 구조 진동형 합성법의 계산 이점을 충분히 이용하였으며 부분 구조 동특성 민감도 합성법이라고 일컬어진다. 본고의 주 내용으로, 전체 구조물의 진동 특성치 민감도가 부분 구조물의 진동 특성치 및 변경가능 부분 구조물의 내부 진동 민감도 등으로부터 합성되어 구해질 수 있음을 나타내 보였다. 예시 구조물로서 트러스 구조물이 선정되었고 통상적인 방법과 여기서 새로이 제시된 방법에 의한 해석결과 들을 비교하였으며, 결론적으로 새로운 방법이 정확도와 계산효율 면에서 충분한 이점이 있음을 보여 주었다.
본 논문은 감마보정을 위한 비선형 곡선 알고리즘의 개선에 관한 연구이다. 기존의 비선형 감마 곡선 생성 방법은 Gauss-Jordan 역행렬을 적용한 최소 자승 다항식(Least Square Polynomial)을 사용하였다. 이 방법은 다항식 계수 값 계산 과정 중 고차행렬의 역행렬 연산에서 $10^{-11}$ 이하의 매우 작은 값은 절단함으로써 곡선접합의 정밀도가 감소된다. 또한 입력으로 사용되는 샘플 포인트가 10-bit 기준으로 0~1023의 밝기 값에 대하여 고루 분포되어있는 경우에만 정확한 동작이 가능하다. 본 논문은 이러한 기존 알고리즘의 단점을 보완하기 위하여, 고차 다항식의 계수 값을 반데몬드 행렬(Vandemond Matrix)에 SVD분해(Singular Value Decomposition)와 QR분해법(QR Decomposition)을 적용하여 행렬의 고유치와 직교성분만으로 연산하였다 또한, 입력 데이터의 구간을 분할하여 각 구간의 다항식을 생성하고, 새롭게 생성된 다항식을 이용하여 곡선 접합을 수행하도록 하였다. 입력 데이터와 곡선 접합결과의 평균제곱오차(Mean Square Error: MSE)와 표준편차(Standard Deviation: STD)를 통한 오차율 비교 결과 최하위 비트(Least Significant Bit: LSB) 에러 범위에서 MSE가 약 $10^{-9}$ 이고 STD는 약 $10^{-5}$로 정밀도가 향상되었다.
운동파 이론의 수치해석에는 유한차분법과 특성곡선법이 주로 사용된다. 유한차분법의 경우 지배방정식의 차분과정에서 발생하는 절단오차에 의하여 첨두유량의 감쇠가 발생한다. 특성곡선법의 경우 첨두유량은 양호하게 보존되지만, 수치해석 과정에서 발생하는 충격파를 적절하게 고려하지 못한다. 본 연구에서는 운동파 이론에 근거한 각각의 수차해석 기법의 특성을 살펴보았으며, 특성곡선법으로 수치해석할 때 발생하는 충격파의 수치처리기법인 Propagating Shock Fitting 기법과 Approximate Shock Fitting 기법에 대하여 적용성을 파악하였다. Propagation Shock Fitting 기법은 충격파를 양호하게 처리하였으나 유로연장이 긴 하천에서 유량이 급변하는 경우 적절하게 충격파를 처리하지 못하였다. Propagation Shock Fitting 기법을 반복하여 계산하는 Approximate Shock Fitting 기법은 이러한 경우에 발생하는 충격파를 적절히 처리하는 것을 확인할 수 있었다. 충격파 처리기법에 의한 운동파 이론의 계산결과와 완전동력학파 이론에 의한 결과도 비교하고 토의하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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