• 제목/요약/키워드: Newton-Raphson Iteration Method

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Newton-Raphson 방식의 제곱근 근사를 위한 초기값의 최적화 (Initial Point Optimization for Square Root Approximation based on Newton-Raphson Method)

  • 최창순;이진용;김영록
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제43권3호
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    • pp.15-20
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    • 2006
  • 본 논문은 Newton-Raphson 방법을 기반으로 하는 table-driven 알고리듬에 대해 연구되었다. 특히 본 논문에서는 Newton-Raphson 방법을 이용한 제곱근 근사에 중점을 두었다. Newton-Raphson방법에서 최적화된 초기근사해를 구하게 되면 제곱근 근사의 정확성을 높일 수 있으며, 연산 속도 또한 빨라지게 된다. 그러므로 Newton-Raphson 알고리듬에서 초기근사해를 어떻게 결정하느냐하는 것이 전체적인 알고리듬의 성능을 평가하게 되는 중요한 이슈이다. 본 논문에서는 Newton-Raphson 알고리듬의 초기 근사해를 기하평균을 기준으로 테이블에 저장, 연산의 속도와 최대 오차율을 줄일 수 있음을 확인하였다.

중복근을 갖는 비비례 감쇠시스템의 고유치 해석 (Solution of Eigenvalue Problems for Nonclassically Damped Systems with Multiple Frequencies)

  • 김만철;정형조;오주원;이인원
    • 전산구조공학
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    • 제11권1호
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    • pp.205-216
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    • 1998
  • 본 논문에서는 중복근을 갖는 비비례 감쇠시스템의 고유치 해석 방법을 제안하였다. 2차 고유치 문제의 행렬 조합을 통한 선형 방정식에 수정된 Newton-Raphson기법과 고유벡터의 직교성을 적용하여 제안방법의 알고리즘을 유도하였다. 벡터 반복법 또는 부분공간 반복법과 같은 기존의 반복법에서는 수렴성을 향상시키기 위해 변위법을 적용하였으며, 이 값이 시스템의 고유치에 근사하게 되면 행렬분해 과정에서 특이성이 발생한다. 그러나 제안방법은 구하고자 하는 고유치가 중복근이 아닐 경우에, 변위값이 시스템의 고유치 일지라도 항상 정칙성을 유지하며, 이것을 해석적으로 증명하였다. 제안방법은 수정된 Newton-Raphson기법을 이용하기 때문에 초기값을 필요로 한다. 제안방법의 초기값으로는 반복법의 중간결과나 근사법의 결과를 사용할 수 있다. 이들 방법중 Lanczon방법이 가장 효율적으로 좋은 초기값을 제공하기 때문에 Lanczon방법의 결과를 제안방법의 초기값으로 사용하였다. 제안방법의 효율성을 증명하기 위하여 두가지 예제 구조물에 대해 해석시간 및 수렴성을 가장 많이 사용하고 있는 부분공간 반복법과 Lanczon방법의 결과와 비교하였다.

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Impedance Imaging of Binary-Mixture Systems with Regularized Newton-Raphson Method

  • Kim, Min-Chan;Kim, Sin;Kim, Kyung-Youn
    • 에너지공학
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    • 제10권3호
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    • pp.183-187
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    • 2001
  • Impedance imaging for binary mixture is a kind of nonlinear inverse problem, which is usually solved iteratively by the Newton-Raphson method. Then, the ill-posedness of Hessian matrix often requires the use of a regularization method to stabilize the solution. In this study, the Levenberg-Marquredt regularization method is introduced for the binary-mixture system with various resistivity contrasts (1:2∼1:1000). Several mixture distribution are tested and the results show that the Newton-Raphson iteration combined with the Levenberg-Marquardt regularization can reconstruct reasonably good images.

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이방성 재료의 소성변형 해석을 위한 고정점 축차 (Fixed-point Iteration for the Plastic Deformation Analysis of Anisotropic Materials)

  • 양승용;김정한
    • 한국분말재료학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.29-34
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    • 2023
  • A fixed-point iteration is proposed to integrate the stress and state variables in the incremental analysis of plastic deformation. The Conventional Newton-Raphson method requires a second-order derivative of the yield function to generate a complicated code, and the convergence cannot be guaranteed beforehand. The proposed fixed-point iteration does not require a second-order derivative of the yield function, and convergence is ensured for a given strain increment. The fixed-point iteration is easier to implement, and the computational time is shortened compared with the Newton-Raphson method. The plane-stress condition is considered for the biaxial loading conditions to confirm the convergence of the fixed-point iteration. 3-dimensional tensile specimen is considered to compare the computational times in the ABAQUS/explicit finite element analysis.

강성등가하중을 이용한 새로운 비선형해석 알고리즘 (New Nonlinear Analysis Algorithm Using Equivalent Load for Stiffness)

  • 김영민;김치경;김태진
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권6호
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    • pp.731-742
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    • 2007
  • 본 연구에서는 새로운 비선형해석 알고리즘인 적응형 Newton-Raphson 반복기법을 제안한다. 제안된 기법은 기존 Newton-Raphson 기법을 근간으로 적응형 부구조물화 기법을 이용하여 강성등가하중을 구하고, 이미 역행렬이 계산되어 있는 초기강성행렬에 강성등가하중을 적용하여 보정변위를 구하는 것으로 요약된다. 제안된 알고리즘의 가장 큰 특징은 하중 구간의 수에 관계없이 구조물 강성행렬에 대한 역행렬 계산을 단 한번만 수행한다는 것이다. 제안된 기법의 효율성은 강성행렬 및 역행렬 계산 후 부재강성행렬이 변경된 부재들이 연결된 자유도 수와 전체 자유도 수의 비율에 직접 관계된다. 이 비율에 따라 제안된 기법을 기존 비선형해석 기법과 보완적으로 사용함으로써 전체 비선형해석 효율을 향상시킬 수 있다.

電子回路의 DC 및 過渡解析을 위한 2次 Newton-Raphson 方法 (Quadratic Newton-Raphson Method for DC and Transient Analyses of Electronic Circuits)

  • 전영현;이기준;박송배
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제26권1호
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    • pp.122-128
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    • 1989
  • 본 논문에서는 회로해석 중에서 DC및 과도(transient)해석에 필요한 비선형 대수 방정식을 풀기 위한 새로운 방법으로서 Quadratic Newton Raphson Method(QNRM)을 제안한다. QNRM은 Newtok-Raphson method(NRM)에 기본을 두고 있지만, 비선형 대수 방정식의 Taylor 급수 전개에서 2차 미분항을 포함한다. 각 반복 과정에서 미지수에 관한 2차식이 되는데 해를 예측함으로서 선형화 할 수 있다. QNRM의 수렴속도를 올리기 위해서는 이 해의 정확한 예측이 매우 중요하명 그 한 방법을 제시하였다. QNRM을 DC및 과도해석에 적용한 결과 NRM을 사용한 것보다 계산시간 및 반복횟우에 있어서 25% 이상 감소됨을 보여주었다.

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Jacobian 행렬의 비 대각 요소를 보존시킬 수 있는 조류계산에 관한 연구 (A Study on the load Flow Calculation for preserving off Diagonal Element in Jacobian Matrix)

  • 이종기;최병곤;박정도;류헌수;문영현
    • 대한전기학회논문지:전력기술부문A
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    • 제48권9호
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    • pp.1081-1087
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    • 1999
  • Load Flow calulation methods can usually be divided into Gauss-Seidel method, Newton-Raphson method and decoupled method. Load flow calculation is a basic on-line or off-line process for power system planning. operation, control and state analysis. These days Newton-Raphson method is mainly used since it shows remarkable convergence characteristics. It, however, needs considerable calculation time in construction and calculation of inverse Jacobian matrix. In addition to that, Newton-Raphson method tends to fail to converge when system loading is heavy and system has a large R/X ratio. In this paper, matrix equation is used to make algebraic expression and then to slove load flow equation and to modify above defects. And it preserve P-Q bus part of Jacobian matrix to shorten computing time. Application of mentioned algorithm to 14 bus, 39 bus, 118 bus systems led to identical results and the same numbers of iteration obtained by Newton-Raphson method. The effect of computing time reduction showed about 28% , 30% , at each case of 39 bus, 118 bus system.

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뉴톤-랩슨 반복법의 점근비율 (Convergence Rate of Newton-Raphson Method)

  • 이관제
    • 응용통계연구
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    • 제6권2호
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    • pp.319-328
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    • 1993
  • 뉴톤-랩슨 반복법이 최우추정량에 접근하는 비율이 초기값에 따라 가속화함을 보았다. 그러 므로 최우추정량을 구하기 어려운 경우에 통계적 목적 - Bahadur 효율, 콰지(Quasi) 우도비 검정 통계량의 점근분포, Bartlett 정정계수(correction factor)등 - 에 따라 뉴톤-랩슨 반복 의 횟수를 정하여 쓸 수 있다.

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판부재의 탄소성대변형 유한요소 해석문제에서의 수렴기법에 관한 고찰 (A Study on the Iterative Solution Procedures for the Elasto-Plastic Large Deflection Analysis of Plates)

  • 백점기;김창렬;이정권
    • 전산구조공학
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    • 제2권3호
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    • pp.97-103
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    • 1989
  • 본 연구에서는 유한요소법에 의한 판부재의 탄소성대변형 거동해석시의 불평형력에 대한 수렴기법의 효율성에 대해 고찰해 보았다. 대상 수렴기법으로는 단순증분법(SI법), Newton-Raphson(NR)법과 수정 Newton-Raphson(mNR)법을 선정하였다. 이들 결과를 바탕으로, 큰 처짐이 발생하는 판에 대해서는 불평형력에 대한 수렴계산을 수행하여야 하며, 이 경우 mR법과 NR법은 같은 정도를 유지하면서도 계산시간은 mNR버과 NR법에 비해 약 1/2정도 절감되며, 큰 초기처짐이 존재하거나 두꺼운 판의 경우에는 불평형력이 상대적으로 크지 않기 때문에 SI법을 사용하는 것이 훨씬 유용하다는 것을 확인하였다.

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유한요소법을 이용한 축대칭 구조물의 비선형 거동해석 (Analyses of Non-linear Behavior of Axisymmetric Structure by Finite Element Method)

  • 구영덕;민경탁
    • 전산구조공학
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    • 제10권2호
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    • pp.139-148
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    • 1997
  • A finite element method is programmed to analyse the nonlinear behavior of axisymmetric structures. The lst order Mindlin shell theory which takes into account the transversal shear deformation is used to formulate a conical two node element with six degrees of freedom. To evade the shear locking phenomenon which arises in Mindlin type element when the effect of shear deformation tends to zero, the reduced integration of one point Gauss Quadrature at the center of element is employed. This method is the Updated Lagrangian formulation which refers the variables to the state of the most recent iteration. The solution is searched by Newton-Raphson iteration method. The tangent matrix of this method is obtained by a finite difference method by perturbating the degrees of freedom with small values. For the moment this program is limited to the analyses of non-linear elastic problems. For structures which could have elastic stability problem, the calculation is controled by displacement.

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