Input/output linearization using dynamic recurrent neural networks

This paper brings together two areas of research that have received considerable attention during the last years, namely feedback linearization and neural networks. A proposition that guarantees the Input/Output (I/O) linearization of nonlinear control affine systems with Dynamic Recurrent Neural Networks (DRNNs) is formulated and proved. The proposition and the linearization procedure are illustrated with the simulation of a single link manipulator.

Dynamic input/output linearization using recurrent neural networks

A dynamic recurrent neural network (DRNN) is used to input/output linearize a control affine system in the globally linearizing control (GLC) structure. The network is trained as a part of a closed loop that involves a PI controller, the goal is to use the network, as a dynamic feedback, to cancel the nonlinear terms of the plant. The stability of the configuration is guarantee if the network and the plant are asymptotically stable and the linearizing input is bounded.

A non-linear analogue-to-digital converter for linearization of transducer input-output relationships

Analogue and digital techniques for linearization of non-linear input-output relationship of transducers are briefly reviewed. The condition required for linearizing a non-linear function y = f(x) using a non-linear analogue-to-digital converter, is explained. A simple technique to construct a non-linear digital-to-analogue converter, based on ' segments of equal digital interval ' is described. The technique was used to build an N-DAC which can be employed in a successive approximation or counter-ramp type ADC to linearize the non-linear transfer function of a thermistor-resistor combination. The possibility of achieving an order of magnitude higher accuracy in the measurement of temperature is shown.

A ∑GIi/D/1/∞ queue with heterogeneous input/output slot times

In this paper, we present a ∑GIi/D/1/∞ queue with heterogeneous input/output slot times. This queueing model can be regarded as an extension of the ordinary GI/D/1/∞ model. For this ∑GIi/D/1/∞ queue, we assume that several input streams arrive at the system according to different slot times. In other words, there are different slot times for different input/output processes in the queueing model. The queueing model can therefore be used for an ATM multiplexer with heterogeneous input/output link capacities. Several cases of the queueing model are discussed to reflect different relationships among the input/output link capacities of an ATM multiplexer. In the queueing analysis, two approaches: the Markov model and the probability generating function technique, are adopted to develop the queue length distributions observed at different epochs. This model is particularly useful in the performance analysis of ATM multiplexers with heterogeneous input/output link capacities.

The Structure and Short-Term Development of Finnish Industries in the 1920s and 1930s : An Input-output Approach

Tutkimuksen tavoitteena on tuottaa uutta tietoa Suomen kansantalouden rakenteesta ja lyhyen aikavälin kehityksestä 1920- ja 1930-luvulla. Tutkimus toteutettiin laatimalla kansantaloutta kuvaava panos-tuotostaulu vuodelle 1928 sekä sen laajennus, panos-tuotosmalli. Aineiston avulla kuvataan kansantalouden rakenteellisia riippuvuuksia, tuotannon avaintoimialoja sekä näiden vaikutusta kansantalouteen. Lisäksi tutkimuksessa tarkastellaan kansantalouden tuontiriippuvuutta sekä tuontitullien vaikutusta hintoihin 1930-luvun laman aikana. Tutkimuksen perusteella voitiin identifioida Suomen kansantalouden avaintoimialat vuonna 1928: maatalous, metsätalous, elintarviketeollisuus, puuteollisuus, paperiteollisuus ja rakennustoiminta. Erityisesti elintarviketeollisuuden vahva rooli kansantaloudessa oli kenties yllättävää, erityisesti kun huomioidaan kuinka vähän toimiala on saanut huomiota osakseen taloushistorian tutkimuksessa. Tutkimus osoitti, että Suomen vienti oli pääomavaltaisempaa kuin tuonti. Vaikka tämän tuloksen tulkinta on varauksellinen, tutkimus pystyi osoittamaan ja kvantifioimaan toimialojen työ- ja pääomapanoksen osuuden tuotoksesta yksityiskohtaisesti. Panos-tuotosmallilla arvioitiin puuteollisuuden, paperiteollisuuden ja rakennustoiminnan ajanjaksona 1928-32 tapahtuneen loppukäytön muutoksen vaikutusta kansantalouteen. Merkittävä havainto on, että rakennustoiminnan loppukäytön muutoksella oli erittäin suuri kasvua vähentävä vaikutus koko kansantaloudessa. Talonrakennusinvestointien romahtaminen aiheutti lähes 13 prosentin tuotannon laskun kansantaloudessa. Vaikutus oli jopa suurempi kuin puuteollisuuden viennin romahtamisen. Tulokset osoittavat toisaalta, että yksityisen kulutuksen merkitys kansantaloudelle oli erittäin vahva. Esimerkiksi puuteollisuuden viennin romahtaminen aiheutti yli 4 % tuotannon vähenemisen mutta huomioitaessa mallissa myös yksityisen kulutuksen väheneminen, oli kokonaisvaikutus yli 10 %. Yksityisen kulutuksen huomioiminen mallissa siis yli kaksinkertaisti toimialojen vaikutukset kansantalouteen. Tulokset vahvistivat aiemmissa tutkimuksissa esitettyjä johtopäätöksiä tullipolitiikasta ja osoittivat maatalouteen läheisesti liittyvän elintarviketeollisuuden olleen eniten suojeltu toimiala kansantaloudessa. Muut kotimarkkinoiden toimialat eivät kuitenkaan hyötyneet tullipolitiikasta lamakauden aikana. Panos-tuotoshintamallilla osoitettiin, ettei tullipolitiikka ollut niin onnistunutta kuin aikalaistutkimuksissa väitettiin, vaan tullit korkeintaan pystyivät hidastamaan hintojen alenemista. Tutkimuksen liitteenä esitetään kaikki keskeiset Suomen kansantaloutta vuonna 1928 kuvaavat tilastolliset taulukot, mukaan lukien käyttö- ja tarjontataulukot, panos-tuotostaulukot, panoskertoimet, Leontiefin käänteismatriisi sekä työ- ja pääomapanoskertoimet.

Embodied energy assessment of building materials in India using process and input-output analysis

Growing demand for urban built spaces has resulted in unprecedented exponential rise in production and consumption of building materials in construction. Production of materials requires significant energy and contributes to pollution and green house gas (GHG) emissions. Efforts aimed at reducing energy consumption and pollution involved with the production of materials fundamentally requires their quantification. Embodied energy (EE) of building materials comprises the total energy expenditure involved in the material production including all upstream processes such as raw material extraction and transportation. The current paper deals with EE of a few common building materials consumed in bulk in Indian construction industry. These values have been assessed based on actual industrial survey data. Current studies on EE of building materials lack agreement primarily with regard to method of assessment and energy supply assumptions (whether expressed in terms of end use energy or primary energy). The current paper examines the suitability of two basic methods; process analysis and input-output method and identifies process analysis as appropriate for EE assessment in the Indian context. A comparison of EE values of building materials in terms of the two energy supply assumptions has also been carried out to investigate the associated discrepancy. The results revealed significant difference in EE of materials whose production involves significant electrical energy expenditure relative to thermal energy use. (C) 2014 Elsevier B.V. All rights reserved.

An observer-based vaccination control law for an SEIR epidemic model based on feedback linearization techniques for nonlinear systems

This paper presents a vaccination strategy for fighting against the propagation of epidemic diseases. The disease propagation is described by an SEIR (susceptible plus infected plus infectious plus removed populations) epidemic model. The model takes into account the total population amounts as a refrain for the illness transmission since its increase makes the contacts among susceptible and infected more difficult. The vaccination strategy is based on a continuous-time nonlinear control law synthesised via an exact feedback input-output linearization approach. An observer is incorporated into the control scheme to provide online estimates for the susceptible and infected populations in the case when their values are not available from online measurement but they are necessary to implement the control law. The vaccination control is generated based on the information provided by the observer. The control objective is to asymptotically eradicate the infection from the population so that the removed-by-immunity population asymptotically tracks the whole one without precise knowledge of the partial populations. The model positivity, the eradication of the infection under feedback vaccination laws and the stability properties as well as the asymptotic convergence of the estimation errors to zero as time tends to infinity are investigated.

The Computer Input/Output Subsystem Education in an undergraduate introductory course: a Multiperspective Study

240 p.