• 제목/요약/키워드: 네트워크분석법

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Dynamic Time Warping을 이용한 수질 스마트미터 데이터 분석 (Analysis of water quality smart meter data using dynamic time warping)

  • 임소연;정동휘
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.173-173
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    • 2021
  • 현재까지 상수도관망 내 수질적 거동에 대한 분석은 (1) 네트워크 수질 모델(EPANET 수질모의 등)에 기반한 방법과 (2) 시공간적 저해상도 데이터에 기반한 데이터 분석법이 주를 이루었다. 그러나 현존 네트워크 수질 모델은 수질 사고의 복잡한 물리·화학적 거동을 상세히 모의하기 어렵다. 반면 계측 및 통신기술의 발달로 고해상도 수질 데이터의 실시간 수집이 가능해지면서 사고의 사전감지, 발생시 즉각적 탐지 및 대응을 위한 데이터 분석법에 관심이 증가하고 있다. 서울 문래동, 인천, 포항의 경우에서도 알 수 있듯이, 수질사고 발생 시 원인물질의 시공간적 이송 또는 전파에 대한 정보는 사고대응에 유용하게 활용된다. 본 연구는, 비정상적인 수질변화의 계통 내 전달 시간을 계산하기 위해 고해상도 수질 스마트 미터 데이터에 기반한 데이터 분석법을 개발하였다. 물공급 하류방향의 수질변화 전달 시간 정량화를 위해 화음탐색법 기반 동적시간워핑(Dynamic time warping; DTW) 기술을 이용하였고, 원데이터의 전처리를 위해 이동평균필터링을 수행하였다. 개발된 분석법은 A시 생산 및 배·급수과정의 감시지점에서 10초 단위로 계측된 다양한 수질변수(pH, 탁도, 잔류염소, 전기전도도, 수온 등)의 공간적 변이 전파시간을 결정하기 위해 적용되었다. 분석에 활용한 데이터는 데이터 통신 및 측정 기기에 의한 이상값과 운영상황의 변화에 따라 변동한 값을 처리하기 이전의 데이터이다. 데이터 품질에 의한 영향을 배제하기 위해 이상값이 발생하지 않은 기간을 파악한 후, 그 기간에 대하여 분석하였다. 계통 내 위계에 따라 두 지점의 측정값의 전파시간을 정량화한 결과, 지점에 따라 전파시간이 다르게 나타났다. 또한, 같은 두 지점에 적용한 결과라도 DTW를 적용하는 기간과 이동평균필터링의 크기에 따라 수질변화 전달 시간이 다르게 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 본 연구에서 개발된 분석법은 다변량 수질변수 간의 영향관계를 파악하는데 확장 적용이 가능하다. 또한, 이 방법의 실시간 적용을 통해 동적으로 변화하는 전달시간을 주기적, 공간적으로 갱신하여 관망 수질 변화 모니터링이 가능하다.

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Round-Trip Time 측정을 통한 인터넷 트래픽의 자기 유사성 분석 (Analysis of internet self-similar traffic through the round-trip time measurement)

  • 황인수;송기평;이동철;박기식;김창호;김동일;최삼길
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 1999년도 추계종합학술대회
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    • pp.326-330
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    • 1999
  • 인터넷의 민감한 트래픽 특성으로 인해 기존의 트래픽 모델링 분석법으로 최적화된 네트워크 환경을 구성하기에는 부족한 점이 많다. 본 논문에서는 트래픽의 버스트 특성을 정확히 예측하고 모델링 하기 위한 방법으로 자기 유사 특성에 대해 분석하고자 한다. 실제 인터넷 네트워크에서의 RTT(Round-Trip Time)를 측정함으로써 계층, 거리별 링크간의 LRD(Long-Range Dependence) 와 노드 큐의 특성, 자기유사성 정도를 구하고 측정된 데이터의 확률 분포를 통해 실제 트래픽의 특성에 대해 분석하였다

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과학영재 중학생들과 일반 중학생들의 과학과 관련된 직업에 대한 인식 비교: 언어 네트워크 분석법 중심으로 (The Comparison of Perceptions of Science-related Career Between General and Science Gifted Middle School Students using Semantic Network Analysis)

  • 신세인;이준기;하민수;이태경;정영희
    • 영재교육연구
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    • 제25권5호
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    • pp.673-696
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    • 2015
  • 학생들의 과학과 관련된 직업에 대한 인식은 이공계 직업동기와 과학학습동기에 큰 영향을 미친다. 특히 미래의 국가 과학기술발전의 핵심 동력인 과학영재학생들이 지속적으로 과학을 하는데 있어 과학관련 직업에 대한 긍정적 인식은 중요한 역할을 한다. 이 연구는 언어네트워크 분석법을 통하여 중학교 과학영재와 일반학생들의 과학과 관련된 직업에 대한 인식을 비교 분석하였다. 이를 위하여 학생들이 인식하고 있는 과학과 관련된 직종으로 구성된 네트워크를 구조화 한후, 네트워크 분석을 수행하여 두 집단의 인식 네트워크의 구조적 특성을 확인하였다. 과학영재학생들과 일반학생들의 네트워크를 비교분석한 결과, 첫째, 과학영재들은 일반학생들에 비하여 과학과 관련된 직업의 종류에 있어 다양했으며, 직업명의 구체성이 있었다. 둘째, 물질과학자와 의사는 과학영재와 일반학생 모두의 과학관련 직업 인식망에서 가장 중심적인 위치를 차지하였다. 또한 교수, 컴퓨터 및 수학 관련 직업은 과학영재의 인식망에서는 상대적으로 높은 중심성을 나타낸 반면, 일반학생의 인식망에서는 낮은 중심성을 보이며 과학영재와 일반학생들의 인식의 차이를 확인하였다. 셋째, 기술적 직업은 과학영재와 일반학생들의 인식망의 외곽에 위치하여, 학생들은 기술적 직업을 과학과 관련된 직업으로 쉽게 떠올리지 못함을 확인할 수 있었다. 이 연구는 과학영재 학생들의 진로 지도를 위한 근거 자료로 활용될 수 있을 것이다.

일반기업의 IT조직 내 직원간 의사소통 네트워크 분석: K사(社)를 중심으로 (Communication Network Analysis of General Corporate IT Staff : A Case Study of Company "K")

  • 정천수;신길환;한우철
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제16권11호
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    • pp.219-232
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    • 2011
  • 이 연구의 목적은 일반기업의 IT조직에서 형성되는 의사소통 네트워크 특성을 분석함으로써 IT직원들 간의 상호 협력 네트워크 구축 및 일반기업에서 전문화된 IT조직의 운영 개선에 시사점을 주고자 하였다. K(사)社의 IT조직에 근무하는 39명의 직원을 대상으로 설문 조사와 면담 조사를 실시하였으며, 수집한 자료는 네트워크 분석법을 적용하여 분석하였다. 분석결과, 의사소통 영역별로 직원들 간에 강한 연결, 약한 연결 혹은 집중형 구조, 분산형 구조의 모습을 보이며 다양하게 네트워크가 형성되어 있었다. 대표적으로 IT역량관련 네트워크는 약한 연결인 성긴 네트워크를 보였다. 직장생활 관련 네트워크는 중앙 집중적이고 위계적인 특성을 보였으며, 각 네트워크의 중심에는 각 팀의 부장 및 관리자들이 차지하고 있었다. 이러한 결과의 개선 방안으로 IT역량 관련 네트워크의 활성화, 업무집중 현상 개선, IT조직의 의사소통 네트워크에 대한 연구자료의 축적을 제언으로 제시하였다.

물류네트워크 구축을 위한 현실적 접근 방향에 대한 연구

  • 구자용;송성헌
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 한국경영과학회 1995년도 추계학술대회발표논문집; 서울대학교, 서울; 30 Sep. 1995
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    • pp.119-124
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    • 1995
  • 물류네트워크에서 다루는 문제들은 물류거점의 입지문제, 물류거점의 재고문 제, 수배송문제로 크게 분류해 볼수 있으며 특히 이들 각 문제들은 복합적으 로 관련되어 있는 것이 사실이다. 이러한 물류네트워크모형을 수리적으로 표 현해보면 대규모 혼합 정수계획법이 되어 최적 해를 구하기가 매우 어려울 뿐더러 현실적으로 유리된 가정이 불가피하다. 수리모형의 비현실적인 가정 들을 가능한 줄이고 현실적으로 응용 가능한 방법론을 제시하는 것이 본 연 구의 목적이다. 때문에 단일 최적 해를 찾는 수리계획법 대신 대안별로 분 석.비교평가 할 수 있는 네트워크 시뮬레이션 기법을 이용하였다. 평가척도 는 비용인자와 서비스 수준을 이용하지만 시뮬레이션 기법의 유연성으로 인 해 다양한 평가인자를 접목시킬수 있는 가능성을 제공하였다. 현실성과 실용 성에 주안을 둔 본 연구는 프로그래밍 되어 분석 및 계획수립과정에 활용되 어질수 있다.

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효과적인 패턴분류를 위한 개선된 FCM 기반 하이브리드 네트워크 (Enhanced FCM Based Hybrid Network for Effective Pattern Classification)

  • 김태형;차의영;김광백
    • 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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    • 한국컴퓨터정보학회 2008년도 제39차 동계학술발표논문집 16권2호
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    • pp.35-40
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    • 2009
  • FCM 알고리즘은 입력 벡터와 각 클러스터의 유클리드 거리를 이용하여 구해진 소속도만를 비교하여 데이터를 분류하기 때문에 클러스터링 된 공간에서의 데이터들의 분포에 따라 바람직하지 못한 클러스터링 결과를 보일 수 있다. 이러한 문제점을 개선하기 위해 대칭적 성질을 이용하는 대칭성 측도에 퍼지 이론을 적용하여 군집간의 거리에 따른 변화와 군집 중심의 위치, 그리고 군집 형태에 따라 영향을 덜 받는 개선된 FCM이 제안되었다. 본 논문에서는 효과적으로 패턴을 분류하기 위해 개선된 FCM 알고리즘을 적용한 개선된 하이브리드 네트워크를 제안한다. 제안된 하이브리드 네트워크는 개선된 FCM 알고리즘을 입력층과 중간층의 학습구조 적용하고 중간층과 출력층의 학습구조는 일반화된 델타학습법을 적용한다. 제안된 방법의 인식성능을 평가하기 위해 2차원 좌표평면 상의 데이터를 기존의 Max_Min 신경망을 이용한 FCM 기반 RBF 네트워크와 FCM 기반 RBF 네트워크, HCM 기반 네트워크와 제안된 방법 간의 학습 및 인식 성능을 비교 및 분석하였다.

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그룹 구조를 갖는 고차원 유전체 자료 분석을 위한 네트워크 기반의 규제화 방법 (Network-based regularization for analysis of high-dimensional genomic data with group structure)

  • 김기풍;최지윤;선호근
    • 응용통계연구
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    • 제29권6호
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    • pp.1117-1128
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    • 2016
  • 고차원 유전체 자료를 사용하는 유전체 연관 분석에서는 벌점 우도함수 기반의 회귀계수 규제화 방법이 질병 및 표현형질에 영향을 주는 유전자를 발견하는데 많이 이용된다. 특히, 네트워크 기반의 규제화 방법은 유전체 연관성 연구에서의 유전체 경로나 신호 전달 경로와 같은 생물학적 네트워크 정보를 사용할 수 있으므로, Lasso나 Elastic-net과 같은 다른 규제화 방법들과 비교했을 경우 네트워크 기반의 규제화 방법이 보다 더 정확하게 관련 유전자들을 찾아낼 수 있다는 장점을 가지고 있다. 그러나 네트워크 기반의 규제화 방법은 그룹 구조를 갖고 있는 고차원 유전체 자료에는 적용시킬 수 없다는 문제점을 가지고 있다. 실제 SNP 데이터와 DNA 메틸화 데이터처럼 대다수의 고차원 유전체 자료는 그룹 구조를 가지고 있으므로 본 논문에서는 이러한 그룹 구조를 가지고 있는 고차원 유전체 자료를 분석하고자 네트워크 기반의 규제화 방법에 주성분 분석(principal component analysis; PCA)과 부분 최소 자승법(partial least square; PLS)과 같은 차원 축소 방법을 결합시키는 새로운 분석 방법을 제안하고자 한다. 새롭게 제안한 분석 방법은 몇 가지의 모의실험을 통해 변수 선택의 우수성을 입증하였으며, 또한 152명의 정상인들과 123명의 난소암 환자들로 구성된 고차원 DNA 메틸화 자료 분석에도 사용하였다. DNA 메틸화 자료는 대략 20,000여개의 CpG sites가 12,770개의 유전자에 포함되어 있는 그룹 구조를 가지고 있으며 Illumina Innium uman Methylation27 BeadChip으로부터 생성되었다. 분석 결과 우리는 실제로 암에 연관된 몇 가지의 유전자를 발견할 수 있었다.

뉴럴 네트워크 및 선형 회귀식을 이용한 줄눈 콘크리트 포장의 한계 응력 계산 (Calculation Of Critical Stress On Jointed Concrete Pavement By Using Neural Networks & Linear Regression Models)

  • 강태욱;류성우;김성민;조윤호
    • 한국도로학회논문집
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    • 제10권3호
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    • pp.129-138
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    • 2008
  • 기존 콘크리트 포장의 단면 설계 시 발생하는 문제점을 해결하기 위해 유한 요소법(FEM)을 이용하여 것이 하나의 방법론으로 부각되었으며 현재 한국형 포장 설계법 개발 연구에서도 적용 중에 있다. 본 연구에서는 ABAQUS와 포트란 해석 프로그램을 이용하여 콘크리트 포장의 한계 응력을 계산하였고, 그 결과를 뉴럴 네트워크와 선형 회귀식을 이용하여 비교 분석하였다. 입력 변수가 많지만 다양한 해석을 하지 못하는 경우(입력변수 6개에 대해 81 경우 수 해석)에 대해 구조해석 결과를 뉴럴 네트워크(이하 NN: Neural Networks)와 선형 회귀식으로 비교한 결과, 구조해석 결과와 다소 차이가 있음을 확인하였다. 반면 입력 변수를 줄이되 다양한 경우에 해석한 경우(입력 변수 3개에 대해 343 경우의 수)의 분석 결과, NN과 선형 회귀식이 구조해석 결과와 매우 유사한 결과가 나타나는 것을 알 수 있었다. 하지만 그래프의 (0,0), (1,1) 부분에서 NN이 선형 회귀식에 비해 더 정확한 것을 확인하였다. 이와 같은 연구 결과를 통해서 한국형 포장 설계법의 핵심인 응력 계산 모듈을 선형 회귀식보다 좀 더 정확한 NN으로 해석하는 것을 제안하였다.

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중학교 과학영재학생과 일반학생들의 직업가치관 구조분석: 사회네트워크적 접근 (Analyzing the Structure of Science Gifted and General Middle School Students' Values of Career: Social Network Approach)

  • 신세인;이준기;하민수;이태경;정영희
    • 영재교육연구
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    • 제25권2호
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    • pp.195-216
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    • 2015
  • 직업가치관은 학생들의 직업동기 형성에 핵심적인 역할을 한다. 특히 지속가능한 미래 과학기술인력 공급과 육성을 위해서 과학영재들의 이공계 직업에 대한 직업가치관 형성은 중요한 의미를 지닌다. 이 연구는 사회네트워크 분석법을 통하여 중학교 과학영재와 일반학생들의 자신의 희망 직업과 관련된 직업 가치관을 비교 분석하였다. 이를 위하여 학생들이 희망하는 직업과 그 직업을 선택한 이유에 해당하는 직업가치관으로 구성된 네트워크를 구조화한 후, 사회 네트워크 분석법을 통해 산출된 네트워크의 구조적 지표들을 바탕으로 두 집단의 인식 네트워크의 특성을 확인하였다. 과학영재 학생들과 일반학생들의 네트워크를 비교분석한 결과, 첫째, 과학영재학생들은 창의성을 가장 중요한 직업가치관 요소로 생각하고 있었다. 둘째, 과학영재들은 직업선택 과정에서 일반학생들보다 다양한 직업가치관 요소들을 고려하고 있었다. 셋째, 과학영재들은 이공계열과 의약계열 직업 모두에 대해서 능력발휘와 같은 자아실현 관점을 중심으로 직업가치관을 고려했으나, 일반학생들은 사회봉사를 가장 큰 직업가치관 요소로 보고 있었다. 이 연구는 과학영재학생들의 희망 직업에 대한 직업가치관 구조가 일반학생과 많은 차이가 있음을 확인하고, 과학영재학생들의 진로 직업을 지도하는데 있어 직업가치관과 관련된 네트워크적 기초자료를 제공했다는데 그 의의가 있다.