Differential Evolution 기법을 이용한 Neyman-Scott Rectangular Pulse 모형의 매개변수 추정

김광섭,조현곤,이재응 한국방재학회 2012 한국방재학회논문집 Vol.12 No.4

The NSRPM(Neyman-Scott Rectangular Pulse Model), a stochastic rainfall generation model using clustered point process theory,is widely used in hydrology since it is able to reflect the cluster characteristics of rainfall events but the RPM(Rectangular Pulse Model) is not able to handle that. DFP(Davidon-Flectcher-Powell) and GA(Genetic Algorithm) are generally used to estimate 5 model parameters of the NSRPM. However DFP is sensitive to initial value and has tendency to get not global solution but local minimization. GA has an advantage of optimizing without Hessian matrix, but it needs relatively long computing time. In this study, a DE(Differential Evolution) method applied in model parameter estimation in order to overcome those drawbacks. The rainfall model parameters during the summer season (June-August) at Seoul, Pusan, Daegu, Mokpo, Gangrung, which have more than 30 year long hourly precipitation data, were estimated using hourly rainfall data from 1961 to 2011. Results were compared to those using DFP and GA. The performance of the DE method was evaluated using test statistics and demonstrated better performance in preserving physical and statistical properties of observed rainfall data. 군집 점 과정(Clustered Point Process) 기법을 이용한 NSRPM(Neyman-Scott Rectangular Pulse Model)은 강우생성모형으로 구형펄스모형(Rectangular Pulse Model)에서는 반영하지 못하는 강우현상의 군집특성을 잘 반영하여 그 적용성이 뛰어나다는 평가와 함께 수문학 분야에서 널리 쓰이고 있다. 강우특성을 나타내는 NSRPM의 5개 매개변수를 추정하기 위한 최적화 기법으로 DFP(Davidon-Fletcher-Powell)과 유전자알고리즘(Genetic Algorithm)등이 사용되고 있다. 그러나 DFP는 주어진 초기값에 따라 민감하며 전체해가(Global Solution)이 아닌 국지해(Local Solution)를 구하는 경향을 가지고 있으며, 유전자 알고리즘은 DFP와 다르게 헤시안 행렬(Hessian matrix)을 사용하지 않고 전체해를 구할 수 있다는 장점이 있으나 계산 시간이 오래걸리는 단점이 있다. 이에 본 연구에서는 이러한 단점을 보완하기 위해서 DE(Differential Evolution)알고리즘을 사용하여 전국지상관측소 중 30년 이상 장기 자료를 보유하고 있는 서울, 부산, 대구, 목포, 강릉지점의 1961-2011년까지의 여름철(6,7,8월)시강우 자료를 이용하여 NSRPM의 매개변수를 추정하였다. DE 알고리즘을 사용한 매개변수추정 결과를 DFP, 유전자 알고리즘 기법을 사용하여 추정한 매개변수추정 결과와 검정통계량을 이용하여 비교분석하여 DE 알고리즘 적용 시 강수관측자료의물리적 및 통계적 특성을 보다 잘 반영함을 보였다.

Application of LLR on Cooperative Communications for Wireless Relay Networks

공형윤,이동운,Khuong, Ho Van,Kong, Hyung-Yun,Lee, Dong-Un 한국정보처리학회 2006 정보처리학회논문지 C : 정보통신,정보보안 Vol.13 No.5

복호 후 전달 협력 통신 프로토콜(DFP: Decode-and-Forward Cooperative Communication Protocol)은 하나의 안테나를 쓰는 사용자에게 물리적인 안테나의 증가 없이 다중 안테나 시스템의 강력한 장점을 얻을 수 있는 통신 방법이다. 지금까지는 신호 대 잡음 비율(SNR: Signal to Noise Ratio)이나 경로이득 크기의 루트를 취한 값들을 이용하여 중계 노드에서 복호한 데이터를 전달할지 안 할지를 결정하여 중계 노드에서 부정확한 검파가 되지 않도록 방지하였다. 본 논문에서는 기존의 DFP에서 사용되던 SNR을 대체할 수 있는 LLR(Log-Likelihood Ratio)를 이용하는 방법을 제안하였다. 여러 가지 많은 모의 실험을 통해 레일리 페이딩 환경과 AWGN환경에서 기준 값이나 중계 노드의 위치에 상관없이 LLR기반의 DFP가 SNR기반의 DFP보다 아주 우수한 성능을 보이는 것을 확인하였다. Decode-and-forward cooperative communications protocol (DFP) allows single-antenna users in wireless medium to obtain the powerful benefits of multi-antenna systems without physical antenna arrays. For this protocol, so far the relays have used SNR to evaluate the reliability of the received signal before deciding whether to forward the decoded data so as to prevent their unsuccessful detection. However, SNR only characterizes the long-term statistic of Gaussian noise and thus leading to inaccurate assesment. Therefore, we propose using log-likelihood ratio (LLR) which accounts for the instantaneous noise in the received signal as an alternative to SNR. A variety of simulation results reveal the significant superiority of the SNR-based DFP to the SNR-based DFP regardless of threshold level and relay position under the flat Rayleigh fading channel plus AWGN (Additive White Gaussian Noise).

사과 탄저병균 Glomeralla cingulata에 의한 감염과 Cutinase의 활성에 미치는 유기인계 살균제의 효과

김기홍(Kee Hong Kim),이창은(Chang Un Lee) 한국식물병리학회 1994 Plant Pathology Journal Vol.10 No.2

(equation omitted)형 압전 트랜스듀서의 최적 지향성합성과 진동해석

조기량,곽두성,김온,김천석,Cho Ki-ryang,Kwak Doo-sung,Kim On,Kim Chun-suk 한국정보통신학회 2004 한국정보통신학회논문지 Vol.8 No.8

본 논문에서는 압전평면판에 홈을 파 형성한 (equation omitted)형 선형배열음원과 최적화 알고리즘을 조합한 적응 지향성합성 시스템의 2차원 지향성합성 문제를 수치적으로 검토하였다. 임의로 설정한 목적 지향성을 실현하기 위하여 먼저, 선형배열 진동자의 최적 진동 변위량은 최적화 알고리즘인 DFP (Davidon-Fletcher-Powell) 법을 이용하여 계산하고, 다음에, 계산된 진동 변위량을 구동하기 위한 최적 전위의 계산은 유한요소법과 DFP법을 이용하여 행했다. 또한, 유한요소법을 이용하여 (equation omitted)형 압전 트랜스듀서의 2차원 진동해석을 행했다. This paper carried out numerical calculation about the directivity synthesis problem in two dimension of adaptive ultrasonic transducers. Adaptive system for directivity synthesis is constructed by multi-electrode array on the surface of only one piezoelectric ceramic plate combined with optimal algorithm. In order to realize the desired directivity that is established arbitrarily, the optimal vibrational displacement is calculated by optimal algorithm (DFP method). Secondly, the optimal voltage of electrodes which is correspond to the calculated vibrational displacement is calculated used by finite element method and DFP method. And, the vibration analysis in two dimension of piezoelectric transducer carried out by means of finite element method.

옥수수 부산물을 이용한 주름 개선 기능성 소재 활용 가능성 연구

김혜진,최우석,이준섭,김자영,김무한,이창현 사단법인 대한화장품학회 2023 대한화장품학회지 Vol.49 No.2

In this study, to explore the possibility of using discarded by-products of corn as a wrinkle-improving functional material, the active ingredient contained in each part including kernel, cob, husk, and silk of 10 varieties of chodang and waxy corn was identified and the content was analyzed to suggest the possibility of corn by-products as upcycling materials. As a result of evaluating the collagen synthesis efficacy of extracts by part, the cob in chodang and waxy corns showed significant activity at 100 μg/mL concentration of 176.5 and 140.0%, respectively. The LC-MS/MS qualitative analysis resulted in the identification of 18 components in the cob, of which N, N'-diferuloylputrescine (DFP) was selected as an active ingredient, and the quantitative analysis was conducted by variety and part. As a result, DFP was confirmed only in the cob and kernel, and it was most frequently detected in the cob of the Goldsugar of chodang corn (39.6 μg/g) and Daehakchal of waxy corn (38.4 μg/g). The cob is a by-product left over from grain removal, and is expected to create new added value as a material that promotes collagen synthesis. Through this study, we propose the possibility of using discarded cob as a wrinkle-improving functional material. 본 연구에서는 활용되지 못하고 폐기 되는 옥수수 부산물을 이용하여 주름 개선 기능성 소재로의 활용가능성을 탐색하는 것을 목적으로, 초당 및 찰옥수수 10 개 품종에 대해 부위별 유효성분 탐색 및 정량분석을통하여 업사이클링(upcycling) 소재로의 활용성을 제시하고자 하였다. 초당 및 대학찰옥수수의 부위별(알곡, 속대, 포엽, 수염) 추출물의 콜라겐 생성량 측정으로 주름 개선 효능평가 결과, 속대가 100 μg/mL의 농도에서각각 176.5, 140.0%로 우수한 활성을 나타내었다. 속대에서 LC-MS/MS 정성분석으로 18 개 성분이 검색되었으며, 이 중 N,N'-diferuloylputrescine (DFP)을 유효성분으로 하여 품종 및 부위별 정량분석을 하였다. 그 결과, 속대 및 알곡에서만 DFP가 확인되었으며, 속대에서는 초당옥수수의 골드슈가(39.6 μg/g), 찰옥수수의 대학찰(38.4 μg/g) 품종에서 가장 높게 검출되었다. 속대는 알곡을 탈립 후 남은 부산물로써 콜라겐 생성 촉진 소재로서부가가치를 새롭게 창출할 수 있을 것으로 기대되며, 본 연구를 통해 버려지는 속대의 주름 개선 기능성 소재로의활용 가능성을 제시하고자 한다.

적응형 초음파 트랜스듀서의 지향성 최적화를 위한 구배계산법의 비교

조기량,박규칠,Takao Tsuchiya,Yukio Kagawa 한국음향학회 2001 韓國音響學會誌 Vol.20 No.5

본 논문에서는 목적함수에 대한 구배계산을 위한 해석적인 방법과 차분근사법을 점배열음원과 최적화 알고리즘(DFP법: davidon-fletcher-powell)을 조합한 적응형 초음파 트랜스듀서의 지향성 최적화에 적용하였다. 위의 두 방법에 대한성능을 비교하기 위하여 준이상 빔 (quasi-ideal beam)과 회전 빔을 목적지향성으로 설정하였다. 수치적인 실험 결과, 차분근사법은 부엽 (side lobe) 레벨의 억압능력은 물론 수렴과정에서의 안정성, 수렴속도, 적응성 면에서 해석적인 계산법에 비해 탁월함을 나타내었다. In this paper, an analytical method and a difference approximation method to calculate the gradient of an objective function have been applied to the directivity optimization in an adaptive ultrasonic transducer which is combined with a point source array and an optimization algorithm (DFP method). To compare these two methods, quasi-ideal .beam with a beam width and direction specified are chosen as the desired directivity. As the numerical results, the difference approximation method shows better suppressive capacity of side lobe level, good stability in the convergence processing, faster convergence speed and excellent adaptability compared with the analytical method.

옥수수겨 유래 하이드록시신나믹애씨드 유도체의 멜라닌 생성 저해 효과

김미진 ( Mi Jin Kim ),임경란 ( Kyung Ran Im ),정택규 ( Kyung Sup Yoon ),윤경섭 ( Sang Won Choi ),최상원 대한화장품학회 2009 대한화장품학회지 Vol.35 No.2

옥수수겨로부터 분리·정제한 하이드록시신나믹애씨드 유도체(hydroxycinnamic acid derivatives)는 p-coumaric acid, ferulic acid, N,N'-dicoumaroylputrescine (DCP), N-p-coumaroyl-N'-feruloylputrescine (CFP), N,N'-diferuloylputrescine (DFP) 등으로 분석이 되었으며, 옥수수겨추출물은 이들을 각각 함유하고 있었다. 본 연구는 천연 미백소재 개발을 위하여 옥수수겨에서 유래한 화합물인, 하이드록시신나믹애씨드유도체의 멜라닌 생성에 연관된 생리활성을 알아보았다. 하이드록시신나믹애씨드유도체들의 B16-F1 melanoma cells에서의 멜라닌 생합성 저해효과는 농도 의존적으로 저해하여 CFP, DFP 50 μg/ mL에서 각각 44.7 ± 6.0 %, 58.5 ± 3.1 %의 저해율을 보였다. 그리고 세포 내 tyrosinase의 활성은 각각 42.5 ± 14.6 %, 9.0 ± 4.4 %의 저해효과를 보였다. 이러한 결과를 볼 때, 옥수수겨 유래 하이드록시신나믹애씨드 유도체들은 세포 내 tyrosinase의 활성을 억제함으로써 멜라닌 생성을 감소시키는 것으로 사료되며, 미백 효능을 갖는 천연 화장품 소재로서의 개발 가능성이 클 것으로 기대된다. Several hydroxycinnamic acid derivatives, p-coumaric acid, ferulic acid, N,N'-dicoumaroylputrescine (DCP), N-p-coumaroyl-N'-feruloyl-putrescine (CFP), and N,N'-diferuloylputrescine (DFP) were isolated and purified from corn bran. To develop the skin whitening agent, we investigated the effects of hydroxycinnamic acid derivatives from corn bran, on melanogenesis. CFP and DFP inhibited melanin synthesis in a dose dependent manner up to 44.7 ± 6.0 %, and 58.5 ± 3.1 % at a concentration of 50 μg/mL, respectively. The intracellular tyrosinase activity decreased about 42.5 ± 14.6 %, and 9.0 ± 4.4 % at a concentration of 50 μg/mL of CFP and DFP, respectively. Our results suggest that inhibitory effects of hydroxycinnamic acid derivatives on melanogenesis are due to the inhibition of the intracellular tyrosinase activity. These results indicate that these hydroxycinnamic acid derivatives from corn bran may be potential natural skin whitening agents.

DFP Method 기반의 새로운 적응형 디지털 전치 왜곡 선형화기 알고리즘 개발

장정석(Jeong-Seok Jang),최용규(Yong-Gyu Choi),서경환(Kyoung-Whoan Suh),홍의석(Ui-Seok Hong) 한국전자파학회 2011 한국전자파학회논문지 Vol.22 No.3

본 논문에서는 디지털 전치 왜곡 선형화기를 위한 새로운 선형화 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 DFP(Davidon-Fletcher-Powell) method를 활용하였다. 또한, 기존의 알고리즘보다 빠른 수렴 속도를 가지며, 가중치 갱신 step-size를 초기 설정값 없이 매 루틴마다 최적의 값을 갱신한다. 전력증폭기 모델링에는 전력 증폭기의 기억 효과를 모델링할 수 있는 memory polynomial 모델을 사용하였고, 선형화기의 전체적인 구성은 간접 학습구조를 따랐다. 제안된 알고리즘의 성능 검증을 위해 기존의 LMS(Least Mean-Squares), RLS(Recursive Least squares) 알고리즘과 비교하였다. In this paper, a new linearization algorithm for DPD(Digital PreDistorter) is suggested. This new algorithm uses DFP(Davidon-Fletcher-Powell) method. This algorithm is more accurate than that of the existing algorithms, and this method renew the best-fit value in every routine with out setting the initial value of step-size. In modeling power amplifier, the memory polynomial model which can model the memory effect of the power amplifier is used. And the overall structure of linearizer is based on an indirect learning architecture. In order to verify for performance of proposed algorithm, we compared with LMS(Least Mean-Squares), RLS(Recursive Least squares) algorithm.

Potency of Several Structurally Different Acetylcholinesterase Reactivators to Reactivate House Fly and Bovine Acetylcholinesterases Inhibited by Paraoxon and DFP

박노중,Young-Sik Jung*,Kamil Musilek,Daniel Jun,Kamil Kuca* 대한화학회 2006 Bulletin of the Korean Chemical Society Vol.27 No.9

Eight structurally different acetylcholinesterase reactivators derived from currently commercially available oximes were tested for their potency to reactivate acetylcholinesterase inhibited by pesticide paraoxon (P) and DFP (D). Housefly AChE (F) and bovine red blood cell AChE (B) were used as the source of the cholinesterases. Ellman's method was taken to examine cholinesterases activity. The results show that four AChE reactivators are potent AChE reactivators, able to reach reactivation potency of more than 30% in all cases - PF, PB, DF and DB. Their reactivation potency was comparable with that of pralidoxime and even higher compared with that of HI-6, standard AChE reactivators currently available on the market.

국내 사이클로트론 이전 및 해외 해체 사례 분석을 통한 해체 계획 기준 도입 연구

우리나,김용민,송민철,조대형,이재성,김완태 대한방사선방어학회 2013 방사선방어학회지 Vol.38 No.2

사이클로트론은 그 자체의 수명에 의한 마모 ․ 파손뿐만 아니라 사용목적의 변경, 장소 이전, 업그레이드 등의 다양한 이유로 해체 또는 폐기를 경험하게 된다. 실제 미국과 유럽에서도 후자의 이유로 해체된 사례가 많고 또한 많은 양의 저준위 방사성 폐기물을 발생시켰으며 이에 따른 큰 해체 비용을 야기하였다. 유럽과 미국에서는 미래 해체 비용 감소를 위해 많은 연구를 수행하였으며 미국에서는 허가시 해체 자금 계획(DFP, Decommissioning Funding Plan)을 제출하도록 하고 있다. 사이클로트론 해체를 위해서는 기술적 측면(해체 절차, 제염 기술 등)과 안전성 측면(잔류 방사능, 예상선량 등)에서 해체 작업의 성취 정도를 예측함으로 해체 비용의 감소 및 방사성 폐기물관련 문제를 해결할 필요가 있다. 본 연구에서는 ANL (Argonne National Laboratory)과 벨기에(유럽위원회 주관)에서 수행된 사이클로트론 해체 사례를 분석하고 2012년 12월 수행된 국내 서울대학교병원 사이클로트론 해체 이전 사례를 살펴봄으로써 향후 사이클로트론 해체 기준 수립을 위한 기초 자료를 제공하고자 하였다. 이를 위하여 IAEA (International Atomic Energy Agency)와 NRC (Nuclear Regulatory Commission)의 사이클로트론 해체 관련 기준을 분석하고 향후 방사성 폐기물 규제해제(이하 자체처분) 및 재사용과 해체 자금 계획(DFP)의 국내 도입 방안을 제시하였다. 도출된 자료는 사이클로트론 해체시 방사화되는 정도를 예측하고 국내에 적용할 수 있는 효율적인 해체 요건과 기준들을 정립하는데 활용될 수 있을 것으로 판단된다.