Earticle

The optimization of the sum and difference patterns for monopulse antennas by a hybrid real/integer-coded invasive weed optimization (IWO) is introduced in this paper. The whole array aperture is divided into several subarrays. The configuration and weight of each subarray are optimized. In order to reduce the difficulty of designing the feeding networks of the array antenna, the elements of the same subarray stay together. Since only the weight and elements number of each subarray is optimized, the number of the optimized parameters is reduced significantly which will reduce the complexity of the simulation procedure. Several numerical simulations are applied to validate the effectiveness of the proposed approach.

In this paper, we propose an array pattern synthesis scheme using semidefinite programming (SDP) under array excitation power constraints. When an array pattern synthesis problem is formulated as an SDP problem, it is known that an additional rank-one constraint is generated inevitably and relaxed via semidefinite relaxation. If the solution to the relaxed SDP problem is not of rank one, then conventional SDP-based array pattern synthesis approaches fail to obtain optimal solutions because the additional rank-one constraint is not handled appropriately. To overcome this drawback, we adopted a bisection technique combined with a penalty function method. Numerical applications are presented to demonstrate the validity of the proposed scheme.

Retinoic acid (RA) evokes pattern duplication in the regenerating salamander limb. Interestingly, it also enhances dedifferentiation in the regenerate by the morphological, histological and biochemical criteria. To examine whether there is any correlation between the RA-evoked pattern duplication and de novo protein synthetic profile in the regenerating salamander limb, especially during dedifferentiation, we analyzed stage-specific protein synthesis pattern in the normal and RA-treated regenerating limbs by metabolic labeling followed by two-dimensional gel electrophoresis. In the regenerating limbs without RA treatment, a few hundred kinds of proteins were found to be synthesized at the stage of wound healing and the total number of protein synthesized increased greatly as regeneration proceeded. The same trend was also observed in the RA-treated regenerating limbs. Interestingly, some protein spots were noted to be either newly synthesized or highly expressed by the RA treatment especially at the stage of dedifferentiation. The results shows that the enhancement of dedifferentiation state after the RA treatment correlates well with the protein synthesis profile, and suggest that those proteins are important for the RA-evoked pattern duplication in the regenerating limbs of salamander.

In this paper, we propose an algorithm that can quickly generate and synthesize city maps in racing games. Racing games are characterized by moving a wide map rather than a fixed map, but designing and developing a wide map requires a lot of production time. This problem can be mitigated by creating a large map in the preprocessing step, but a fixed map makes the game tedious. It is also inefficient to process all the various maps in the preprocessing step. In order to solve this problem, we propose a technique to create a terrain pattern in the preprocessing process, to generate a map in real time, and to synthesize various maps randomly. In addition, we reduced unnecessary rendering computations by integrating view-dependent techniques into the proposed framework. This study was developed in Unity3D and can be used for various contents as well as racing game.

A dimeric precursor, $[Cu(dmae)(OCOCH_3)(H_2O)]_2$ for the CVD of copper metal films, (dmaeH = N,N-dimethylaminoethanol) was synthesized by the reaction of copper(II) acetate monohydrate ($Cu(OCOCH_3)_2{\cdot}H_2O$) and dmaeH in toluene. The product was characterized by m.p. determination, elemental analysis and X-ray crystallography. Molecular structure of $[Cu(dmae)(OCOCH_3)(H_2O)]_2$ shows that a dimeric unit $[Cu(dmae)(OCOCH_3)(H_2O)]_2$ is linked to another through hydrogen bond and it undergoes facile decomposition at 300 C to deposit granular copper metal film under nitrogen atmosphere. The decomposition temperature, thermal behaviour, kinetic parameters, evolved gas pattern of the complex, morphology, and the composition of the film were also investigated.

This paper describes an optimal synthesis method of binary neural network for pattern recognition. Our objective is to minimize the number of connections and the number of neurons in hidden layer by using a Newly Expanded and Truncated Learning Algorithm (NETLA) for the multilayered neural networks. The synthesis method in NETLA uses the Expanded Sum of Product (ESP) of the boolean expressions and is based on the multilayer perceptron. It has an ability to optimize a given binary neural network in the binary space without any iterative learning as the conventional Error Back Propagation (EBP) algorithm. Furthermore, NETLA can reduce the number of the required neurons in hidden layer and the number of connections. Therefore, this learning algorithm can speed up training for the pattern recognition problems. The superiority of NETLA to other learning algorithms is demonstrated by an practical application to the approximation problem of a circular region.

Effects of the pattern of energy supply on the efficiency of nitrogen utilization for microbial protein synthesis (MPS) were examined in cows consuming grass silage (7.1 kg DM/d) and supplement of 1 kg sucrose per day given as an intraruminal infusion. Three non-lactating cows received three experimental treatments in a $3{\times}3$ Latin square design with each period lasting 14 days. The treatments were (1) the basal diets of silage alone given in one meal each day at 09:30 h (BASAL), supplemented with (2) 1.0 kg sucrose given a 4-h infusion starting at 09:30 h (SYNC), (3) 1.0 kg sucrose given a continuous infusion for 24 h (CONT). Compared with BASAL, sucrose infusions altered (p<0.05) the pattern of variation in ruminal pH and the concentration of ammonia at 4 h after feeding but none of the sucrose treatments resulted in any changes in the ruminal concentration of VFA. All sucrose treatments increased (p<0.05) MPS relative to BASAL by 14% and 33% for SYNC and CONT, respectively, and that for CONT was greater (p<0.05) than for SYNC. It is concluded that synchronization of energy and nitrogen over the shorter term has no further advantage of the efficiency for MPS relative to CONT.

본 논문에서는 2차 함수 곡선의 회전체형 도체 곡면 위에 있는 컨포멀 배열 안테나의 패턴을 EAGA(Enhanced Adaptive Genetic Algorithm)를 이용하여 합성한 내용을 보이고 있다. 다양한 곡면의 회전체 도체를 고찰하기 위해 2차 함수의 계수를 바꿔 세 가지 유형의 회전체형 곡면을 형성시켰고, 각 유형의 컨포멀 배열 안테나 패턴을 합성하였다. 패턴 합성에 소요되는 시간의 단축을 위해 3차원 컨포멀 배열 안테나의 능동 소자 패턴 대신에 2차원 평면 배열 안테나의 능동 소자 패턴을 구한 후, 이를 오일러 변환(Euler transform)시켜 이용하였다. EAGA를 이용하여 합성된 패턴의 검증을 위해 MWS(Microwave Studio)를 통해 구한 패턴과 비교하였으며, 두 패턴은 전반적으로 유사하였다.

This paper describes the pattern synthesis of array antenna which conforms to a metallic curved surface formed by the rotation of a quadratic function by using EAGA(Enhanced Adaptive Genetic Algorithm). Three rotated-type conformal surfaces are realized by changing the coefficient of the quadratic function and the pattern of each conformal array antenna is synthesized. In order to reduce the overall time of pattern synthesis, the transformed active element pattern obtained by the active element pattern of the 2-dimensional planar array using Euler angles rotation is utilized instead of the active element pattern of the 3-dimensional conformal array antenna itself. To verify validity of the proposed synthesis procedure, the synthesized patterns using EAGA are compared with those obtained by MWS.

본 논문에서는 레이싱 게임에서 도시 맵을 빠르게 생성 및 합성할 수 있는 알고리즘을 제안한다. 레이싱 분류의 게임은 고정된 영역이 아닌 넓은 영역을 이동하는 특징이 있지만 이를 위한 맵을 디자인하고 개발하는 것은 많은 시간을 요구한다. 이 문제는 큰 지형 맵을 전처리 과정에서 생성함으로써 완화 시킬 수 있지만 고정적인 맵은 게임을 지루하게 만들며 그렇다고 다양한 맵을 모두 전처리 과정에서 처리하는 것은 비효율적이다. 이 같은 문제를 해결하기 위해 우리는 전처리 과정에서 지형 패턴을 만들어 실시간에 맵을 생성하고 다양한 맵을 랜덤하게 합성 할 수 있는 기법을 제안한다. 또한, View-dependent기법을 제안하는 프레임워크를 통합시켜 불필요한 렌더링 계산을 줄임으로써 효율성을 증대시킨다. 본 연구는 Unity 게임 엔진에서 개발했으며 레이싱 게임뿐만 아니라 다양한 콘텐츠에서 활용할 수 있다.

본 논문에서는 Enhanced Adaptive Genetic Algorithm(EAGA)를 이용하여 두 가지 종류의 컨포멀 배열 안테나의 패턴 합성 과정을 기술하였다. 한 종류는 2차 함수 형태의 실린더 도체 위에 배열된 $1{\times}16$ 배열 안테나이고, 다른 종류는 2차 함수 곡선의 회전체 곡면 도체 위에 배열된 18개 소자 배열 안테나이다. 패턴 합성시 각 소자의 능동 소자 패턴을 이용하였고, 특히 회전체형 배열 안테나의 경우, 합성 시간을 크게 줄이기 위해 동심원형 평면 배열 안테나의 능동 소자 패턴을 구한 뒤 이를 변환하여 사용하였다. 제안한 합성 기법의 타당성을 검증하기 위해 MATLAB 내에서 합성된 배열 안테나의 패턴과 MWS(Microwave Studio) 내에서 구현된 배열 안테나의 패턴을 비교하였으며, 또한, $1{\times}16$ 배열 안테나의 경우는 측정 패턴과 합성 패턴도 비교하였다.

This paper describes the pattern synthesis method of two kinds of conformal array antenna using the Enhanced Adaptive Genetic Algorithm (EAGA). One is the $1{\times}16$ conformal array antenna on a curved cylindrical metallic surface with quadratic function, and the other is the 18-element conformal arrary antenna on a metallic surface obtained by the rotation of a quadratic function curve around the axis. The active element pattern is utilized in the pattern synthesis. Especially for the case of the rotated-type conformal array antenna the transformed active element pattern obtained from the Euler's angle rotation of the active element pattern of the planar concentric array is utilized, which reduces the synthesis time a lot. To verify the validity of the proposed synthesis method the MATLAB results are compared with the MWS results. Furthermore, for the case of $1{\times}16$ conformal array antenna the measured results are compared with the MATLAB synthesized results.

견인 선배열 소나는 해양이라는 유체에서 작동하기 때문에 그 형상이 왜곡되고, 특히 견인 함정이 회전하는 경우 형상이 심하게 변형된다. 이러한 경우 선배열이 갖는 빔 패턴 형성은 제한되며, 이로 인한 신호 대 잡음비 등의 성능 저하를 야기한다. 본 논문에서는 2단 최소자승법에 기초한 개선된 2단 최소자승법 알고리즘을 제안하였으며, 해양에서 운용되는 선배열의 형상을 변침각도로 모델링하여 알고리즘을 적용하였다. 변침각도와 주엽의 위치를 변경하면서, 알고리즘별 조향 빔의 신호 대 잡음비를 분석하였다. 그 결과 제안한 알고리즘이 다른 알고리즘보다 2dB 정도 성능이 향상되었으며, 비교적 일정한 빔 패턴을 형성하였다.

Towed array SONAR is deformed because it operates in fluid such as an ocean. It especially undergoes significant change in shape as a towing vessel takes a turn. In this case, beam pattern synthesis of the line array is limited, resulting in degradation in quality such as signal-to-noise ratio. This paper presents a modified two-step least squares algorithm based on the two-step least squares method. The shape of the sea-operated line array formation with the towing vessel changing course(angle) was modeled and the algorithm was subsequently applied. While changing course and location of the main lobe in beam pattern was altered, signal-to-noise ratio of steering beam pattern synthesis was analyzed by algorithm (proposed and others). As a result, the proposed algorithm presented improvement in performance by 2dB compared to other algorithms while forming relatively constant beam pattern.

본 논문에서는 2차 함수 곡선의 회전체 곡면 위에 있는 배열 안테나의 빔 합성을 위한 Enhanced Adaptive Genetic Algorithm(EAGA)을 제안하였다. 제안된 알고리즘은 더 빠른 수렴 속도와 더 낮은 비용함수 값을 얻기 위해 Adaptive Genetic Algorithm(AGA)과 Invasive Weed Optimization(IWO)을 결합시켰다. 각 안테나 소자의 급전 크기와 위상의 최적화된 값은 EAGA를 통해 구하였으며, 이 결과를 통해 EAGA가 컨포멀 배열 안테나의 패턴 합성 알고리즘으로써 AGA보다 더 우수함을 보였다.

This paper proposes an enhanced adaptive genetic algorithm(EAGA) dedicated to pattern synthesis of array antenna which conforms to a curved surface of rotation with quadratic function. EAGA combines adaptive genetic algorithm(AGA) with invasive weed optimization(IWO) for the faster convergence and the lower cost value of the cost function. The amplitude and phase of each excited weighting factor are optimized to meet the required goals using EAGA. The EAGA results indicate that the proposed algorithm is superior to AGA when applied to the problem of conformal array antenna pattern synthesis.

위상 배열 안테나를 이용한 적응형 빔 형성 시스템의 패턴 합성을 위한 개선된 유전 알고리즘을 제안하였다. 제안된 유전 알고리즘은 지역 최적화 문제를 해소하기 위해 종의 다양성을 확보하는 후천적 형질 획득 절차를 추가한 알고리즘이다. 제안된 유전 알고리즘의 성능을 이진으로 구성된 그림에 적합한 유전자 배열을 찾는 문제를 통해 검증하였다. 그리고 주 빔과 2개의 패턴 널 합성 문제 해소 성능을 기반으로 적응형 빔 형성 시스템에 적합함을 확인하였다.

An improved genetic algorithm was proposed for pattern synthesis of an adaptive beam forming system using phased array antennas. The proposed genetic algorithm is an algorithm that adds acquired characteristics procedure to solve local optimization using the diversity. The performance of the proposed genetic algorithm is verified through the problem of finding a suitable chromosome for a picture composed of binary. And it is confirmed that it is suitable for the adaptive beam forming system based on the performance problem of combining main beam and two pattern nulls.

Null pattern synthesis method using the Quantum-inspired Evolutionary Algorithm(QEA) is described in this study. A $12{\times}12$ planar array antenna is considered and each element of the array antenna is controlled by 6-bit phase shifter. The maximum number of iteration of 500 is used in simulation and the rotation angle for updating Q-bit individuals is determined to make the individual converge to the best solution and is summarized in a look-up table. In this study we showed that QEA can satisfactorily synthesize the null pattern using smaller number of individuals compared with the conventional Genetic Algorithm.

본 연구의 목적은 곡면배열이 설치된 이중 곡률을 갖는 곡면의 형상을 최적화하는 것이다. 곡면은 4개의 미지수로 결정되는 이중 타원구로 모델링 하였다. 곡면 배열의 빔 패턴 분석을 통해서 4개의 미지수 중에 2개의 설계 파라미터를 결정했다. 빔 설계 인자의 sharp 지수의 합으로 표현되는 가중치 목적 함수를 정의했다. 각각의 sharp 지수는 여러 빔 설계 인자 중에 지향 지수, 고각 해상도, 방위각 해상도로 정의했다. 가중치가 주어졌을 때, 모든 격자에 대한 직접 계산을 통해 가중치 목적 함수를 평가하고 2개의 설계 파라미터의 최적값을 찾았다. 시뮬레이션에는 총 4종류의 가중치를 사용했다. 각각의 가중치에 대한 최적 곡면 형상 및 빔 패턴 분석 결과를 보였다. 특별히 균등 가중치를 사용했을 때, 다른 가중치를 사용했을 때보다 부드러운 표면을 갖는 이중 타원체의 형상이 얻어졌다.

The objective of this study is to optimize the shape of doubly curved surface where a conformal array is equipped. That surface is modeled with a double-ellipsoid solid controlled by four parameters. By analyzing the performance of the conformal array beams with the beam pattern synthesis, two design parameters are determined. Then, we define the weighted object function which is formulated as the sum of sharp indexes for directivity index, the elevation resolution, and the bearing resolution. The direct calculation on all grids is used to evaluate the weighted object function and seek the optimal value of two design parameters when the weightings are given. In the simulation, four kinds of weighting cases are respectively applied to evaluate the weighted object function. The optimal shapes of double-ellipsoid solid are shown in each case. Especially, when the uniform weightings are used, the double-ellipsoid solid with more smooth surface is obtained.

능동위상배열안테나는 적절한 급전신호 가중치 선택에 따라 대국을 향해 주 빔을 조향할 수 있을 뿐만 아니라 간섭원 방향으로 패턴 널을 형성할 수 있다. 주 빔의 조향을 위한 급전신호 가중치는 방사소자의 위치를 기반으로 쉽게 산출할 수 있다. 그리고 패턴 널 형성을 위한 급전신호 가중치 또한 적절한 요구 방사패턴 설정과 WLSM(Weighted Least Squares Method)을 이용하면 산출할 수 있다. 그러나 일반적인 무선 통신망 환경에서 간섭원의 위치는 미인지 상황에 있다. 따라서 적응형 패턴 널 형성 기법이 필요하다. 본 논문에서는 요구 방사특성 설정에 따른 패턴 널 형성이 가능함을 확인하고, 이를 기반으로 관측 영역 기준 이진탐색 알고리즘을 이용하여 간섭원 적응형 패턴 널 형성 기법에 관하여 연구하였다. 제시된 기법을 기반으로 모의실험을 수행한 결과, 효율적으로 간섭 적응형 패턴 널 형성이 가능함을 확인하였다.

An active phased array antennas can not only electrically steer the beam by controlling the weighting of the excitation signal, but can also form a pattern null in the direction of the interference source. The weight of the excitation signal to steer the main beam can be easily calculated based on the position of the radiating element. In addition, the weight of the excited signal for pattern null formation can also be calculated by setting the required radiation pattern and using WLSM(Weighted Least Squares Method). However, in a general wireless communication network environment, the location of the interference source is unknown. Therefore, an adaptive pattern null synthesis is needed. In this paper, it was confirmed that pattern null synthesis according to the required radiation characteristic was possible. And based on this, adaptive pattern null synthesis into the direction of an interference source was studied using a binary search algorithm based on observation area. As a result of conducting a simulation based on the presented technique, it was confirmed that adaptive pattern null forming into the direction of an interference is possible in efficient way.

컴포넌트기반 개발에 있어서 레거시프로그램의 재활용은 사업 기간과 범위 그리고 효율성이라는 부분에서 상당히 중요한 요소이다. 레거시프로그램을 재활용하기 위해 레거시 프로그램을 Wrapping하는 프로그램이 필요하며, 이를 위한 연구들이 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 그 중 Adapter 패턴을 분석하여 상속과 위임의 장단점을 제시하고 상속 방식을 이용하는 패턴에 대하여 심층적으로 분석한다. 이를 바탕으로 레거시 프로그램을 통합함에 있어 개별적 Wrapper 구성을 통해 Adapter의 크기를 최소화하고 유지보수에 편리하도록 지역화하며, 단점인 인터페이스의 복잡성을 해결하기 위해 Facade 패턴을 활용하여 문제를 해결하는 방법을 제안한다.

컴포넌트기반 개발에 있어서 레거시프로그램의 재활용은 사업 기간과 범위 그리고 효율성이라는 부분에서 상당히 중요한 요소이다. 레거시프로그램을 재활용하기 위해 레거시 프로그램을 Wrapping하는 프로그램이 필요하며, 이를 위한 연구들이 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 그 중 Adapter 패턴을 분석하여 상속과 위임의 장단점을 제시하고 상속 방식을 이용하는 패턴에 대하여 심층적으로 분석한다. 이를 바탕으로 레거시 프로그램을 통합함에 있어 개별적 Wrapper 구성을 통해 Adapter의 크기를 최소화하고 유지보수에 편리하도록 지역화하며, 단점인 인터페이스의 복잡성을 해결하기 위해 Facade 패턴을 활용하여 문제를 해결하는 방법을 제안한다.