• 제목/요약/키워드: 수식모형

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출력 버퍼형 $a{\times}b$스위치로 구성된 Fat-tree 망의 성능 분석 (Performance Evaluation of a Fat-tree Network with Output-Buffered $a{\times}b$ Switches)

  • 신태지;양명국
    • 한국정보과학회논문지:정보통신
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    • 제30권4호
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    • pp.520-534
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    • 2003
  • 본 논문에서는, $a{\times}b$ 출력 버퍼 스위치로 구성된 fat-tree 망의 성능 예측 모형을 제안하고, 스위치에 장착된 버퍼의 개수 증가에 따른 성능 향상 추이를 분석하였다. Buffered 스위치 기법은 스위치 네트웍 내부의 데이타 충돌 문제를 효과적으로 해결할 수 있는 방법으로 널리 알려져 있다. 제안한 성능 예측 모형은 먼저 네트웍 내부 임의 스위치 입력 단에 유입되는 데이타 패킷이 스위치 내부에서 전송되는 유형을 확률적으로 분석하여 수립되었다. 제안한 모형은 스위치에 장착된 버퍼의 개수와 무관하게 출력 버퍼를 장착한 $a{\times}b$ 스위치의 성능, 즉 네트웍 성능 평가의 두 가지 주요 요소인 네트웍 정상상태 처리율(Steady state Throughput, ST)과 네트웍 지연시간(Network Delay)의 예측이 가능하다. 또한 모형의 이해를 도모하기 위하여 지능형 네트워크 트래픽 제어 및 중도 소실 패킷에 대한 다양한 처리 기능 등 최근 개발되는 스위치 네트워크의 부가기능을 배제하고 수식을 정리하였다. 그러나, 제안된 분석 모형은 이들 다양한 성능 향상 기술이 적용된 네트워크, 그리고 다양한 크기의 네트워크 성능분석에도 쉽게 적용이 가능하다. 제안한 수학적 성능 분석 연구의 실효성 검증을 위하여 병행된 시뮬레이션 결과는 상호 미세한 오차 범위 내에서 모형의 예측 데이타와 일치하는 결과를 보여 분석 모형의 타당성을 입증하였다.

정수계획법 모형을 이용한 홀로그래픽 저장장치의 DC-억압 GS코딩의 성능평가 (Performance Evaluation of DC-Suppression GS Coding for the Holographic Data Storage Using Integer Programming Models)

  • 박태형;이재진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38A권8호
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    • pp.650-655
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    • 2013
  • 광저장장치의 DC-억압을 위한 멀티모드 코딩 기법 중 Guided Scrambling (GS) 코딩기법이 널리 사용된다. 홀로그래픽 저장장치를 위한 DC-억압 GS코딩에서는 후보코드 선택기준으로 심볼의 균등한 분포 및 심볼간 천이의 최대화 기준이 고려되었다. 본 연구에서는 후보코드행렬의 digital sum value (DSV)의 $l_{\infty}$-norm을 최소화하는 minimum DSV (MDSV) 기준 GS코딩을 정수계획법 모형으로 수식화하고, 제안된 모형을 사용하여 MDSV 기준과 최대천이강도 기준이 적용된 GS코딩의 성능을 제어비트수, 행렬크기 및 스크램블링 다항식들의 조합에 대하여 평가한다.

홀로그래픽 저장장치에 대한 GS 인코딩의 정수계획법 모형 및 휴리스틱 (Integer Programming Model and Heuristic on the Guided Scrambling Encoding for Holographic Data Storage)

  • 박태형;이재진
    • 한국통신학회논문지
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    • 제38A권8호
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    • pp.656-661
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    • 2013
  • 홀로그래픽 저장장치의 Guided Scrambling (GS) 인코딩에서는 소스비트에 제어비트를 추가하여 스크램블링된 코드워드에서 변조 제약식을 만족하는 최적의 코드를 선택한다. 본 연구에서는 GS 인코딩 과정을 선형식으로 수식화하여, 제어비트를 직접 계산하는 0-1 정수계획법 모형을 소개한다. 또한 정수계획법의 계산 복잡도를 줄이기 위해 제어비트를 결정하는 이웃탐색 휴리스틱 알고리즘을 개발한다. 개발된 모형은 다양한 코드 행렬 및 제어비트를 갖는 문제들에 적용하여 성능을 비교하였다.

컴퓨터 시스템 설치를 위한 위치-할본-규모결정 모형

  • 최수인
    • ETRI Journal
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    • 제5권3호
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    • pp.3-8
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    • 1983
  • 복수 설비입지 문제의 한 유형인 컴퓨터 시스템 설치문제는 설치위치의 결정, 서비스 지역의 할본, 각 시스템의 규모 결정 등 복합적인 의사결정 과제를 안고 있다. 이 세가지 의사결정 문제는 상호 밀접하게 연결되어 있으므로 세 문제를 동시에 고려하여 전체적으로 최적화할 수 있는 해를 구하도록 해야하는 데 이는 매우 어려운 일이다. 그러므로 지금까지는 각각의 최적해를 독립적으로 구한 후 이를 적당히 결합한다거나 또는 아예 최적해를 구하기 보다는 만족할 만한 적정해를 구함으로써 만족할 수 밖에 없었다. 본 연구에서는 이러한 한계를 극복하기 위해 컴퓨터 시스템 설치에 있어서의 location-Size결정모형을 구축함으로써 이러한 의사결정 문제의 수리적 최적해를 구하고자 했다. 이 모형은 선형 및 비선형의 제약조건을 갖는 non-linear programming 문제로 수식화 되었으며, penalty function method, feasible conjugate, direction methods, branch & bound technique등의 algorithm들을 단계적으로 사용함으로써 최적해의 도출이 가능하게 되었다. 실제 문제에 적용한 결과 유용성은 충분한 것으로 보여졌으나 해법상의 개선을 통해 계산노력을 줄이도록 함이 요구 되었다.

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가뭄대응력 평가를 위한 합리적 댐 유입량 산정 연구 (Rational Estimation of Dam Low-flow Frequency Inflow)

  • 김지흔;이재황;김영오
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.178-178
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    • 2021
  • 최근 들어 기후변화로 인한 극심한 가뭄 피해가 한반도에 발생하고 있다. 가뭄 상황에 대비하여 댐을 안정적으로 운영하기 위해서는 갈수빈도 유입량에 대한 분석이 필수적이다. 갈수빈도해석의 경우, 홍수빈도해석과 유사하게 확률밀도함수의 극값에 대한 확률값을 산정하며, 확률 분포형의 역함수에 비초과확률을 대입하여 산정한다. 그러나 홍수와 달리 가뭄은 지속기간이 긴 특성 탓에 자기상관을 고려해야하며, 댐 및 저수지 등 대규모 시설물의 경우 일반적인 하천과 달리 저류효과로 인해 누적 유량에 대한 고려가 필요하다. 이에 K-water는 자체 제작한 누가차분법 및 Disaggregation 두 가지 방법을 채택하여 실무에서 사용해왔다. 그러나 누가차분법을 사용할 경우, 빈도유입량이 지나치게 크게 산정되는 문제가 있으며, Disaggregation 방법을 사용하는 경우, 특정 빈도 이상의 극한가뭄에서 유입량의 차이가 유의미하지 않아 산정된 빈도유입량과 최근 발생한 극심한 가뭄의 실측유입량간 큰 차이가 발생하고 있다. 따라서 본 연구에서는 자기상관을 고려한 선형회귀모형에 근거하여 빈도유입량을 배분하는 방법을 제안한다. 또한, 앞서 서술한 네 가지 빈도유입량 방법(월빈도분석, 누가차분법, K-water Disaggregation, 자기상관 선형회귀모형)에 대한 수식적 비교를 수행하며, 국내 댐 유역에 적용 및 평가를 통해 자료 특성에 따른 적절한 빈도유입량 산정방식에 대한 기준을 제안한다. 본 연구를 통해 가뭄특성을 고려한 합리적인 댐 유입량을 산정함으로써 보다 유연한 수자원시설물의 가뭄대응이 이루어질 것으로 기대된다.

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점진적 충격파모형의 함축적 의미와 검산 (Implications and numerical application of the asymptotical shock wave model)

  • 조성길
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제11권4호
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    • pp.51-62
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    • 2012
  • Lighthill과 Whitham의 충격파모형에 따르면 동일한 속도를 유지하는 교통류 흐름상태에서도 충격파가 존재하며, 이는 라디오 전파처럼 보이지도 않고 관측할 수도 없다고 하였다. 최근의 한 논문은 이 문제에 대해 새로운 접근방법을 통해 위와 같은 모순이 어떻게 발생하였는지를 보여주었고, 이를 개선하기 위해 점근적 충격파모형 (asymptotical shock wave model) 을 제시하였다. 점근적 충격파모형은 동일한 속도로 이동하는 균일한 교통류에서 라디오 전파와 같은 관측 불가능한 충격파가 존재하지 않는 것을 증명하였다. 그러나 상기 논문은 모형의 유도와 증명에 치중하였고 모형으로서의 해석이나 구체적인 수치를 적용한 모형의 검증은 아직 실행된 적이 없다. 본 논문은 점근적 충격파모형의 내포된 의미를 해석하고, 구체적인 수치를 바탕으로 한 시나리오를 통해 모형의 성능을 시험하였다. 그 결과 점근적 충격파모형은 기존 모형에 비해 수식상의 큰 차이는 없었지만, 유일한 차이인 등식의 세 번째 항목이 모형 결과에 결정적인 차이를 나타냄을 확인하였다. 새 모형에 도입된 파라메터는 적용된 수치의 대소에 따라 그 결과가 다르게 나타났다. 이는 기존의 충격파모형에는 없는 특징으로서, 적절한 수치를 선정한다면 다양한 교통흐름에 신축적으로 모형을 적용할 수 있을 것으로 판단된다. 또한 구체적인 수치를 적용한 점근적모형의 시나리오별 시험 결과 동일한 조건에서 새로운 모형은 기존 모형에 비해 충격파가 교통류의 하류 측으로 더 진행됨을 확인하였다. 양 모형간의 이러한 차이는 통계적 유의성 검토에서도 확인되었으며, 향후 현장 자료를 적용한 추가적 비교연구가 필요한 것으로 사료된다.

불확실한 환경조건에서 농업시장의 행동 : 튀넨 모델을 배경으로한 이론적 접근 (Behavior in Agricultural Markets under Environmental Uncertainty : A Theoretical Approach Based on von Thunen`s Framework)

  • 이상율
    • 대한지리학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.648-661
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    • 1996
  • 본 연구는 기존의 튀넨 모형(또는, 생산지향 모형)의 결함을 보완하기 위한 Closed 모형의 개발과 이의 검증을 중심으로 한 연구이다. 생산지향모형의 가장 큰 결함은 시장기능을 도외시한 점이라고 할 수 있는데, 특히 시장가격의 결정 구조가 전혀 고려되지 않은 점이다. 이러한 문제을 바탕으로 생산지향 모형에서 도출된 농산물의 공급측 가격과 일반적인 수요측면에서 도출된 가격, 이 양자의 상호결합에 의해 Closed 모형이 제시 되었다. 이 모형은 시 뮤 레 이 션(simulation)에 의해 검정되고 생산지향 모형과 비교되었다. 그 결과는 첫째, 생산지향 모형에서 경작지 면적은 운송비 감소와 생산비의 절감에 Closed 모형의 결과에 비해 과도하게 증가하는 예측이 이루어진다. 둘째, Closed 모형에서는 농산물 농산물 가격이 사장기능에 의해 조절되며 변화한다는 점이 파악된다. 셋째, 특정작물의 단위당 생산량의 증가는 생산지향 모형에서는 그 작물의 공간적인 확대로 연결되고 시장가격은 불변인데 비해 Closed 모형에서는 반드시 그러한 공간확대로 이어지지는 않고, 수요가 일정한 상태일 때는 오히려 경작지 면적이 줄 수 있다고 예상된다. 이와 같은 성격을 갖고 있는 Closed 모형이, 불확실한 환경조건에서 농작물 상호간의 경쟁하에 경작지면적, 작물의 총생산량, 및 시장가격의 결정을 이해하기위해서 응용되었다. 본 연구에서는 우선 생산지향 모형을 바탕으로, 다양한 기후변화에 따른 토지이용의 변화를 경쟁입찰지대(bid-rent) 수식에 의해 파악해보았다. 그 결과는 어떤 특정한 기후에서 다른 작물보다 열등인 작물은 쉽게 공간에서 배제되는 점에 비해, Closed 모형에서는 비록 기후조건이 나쁜 환경에 처한 작물이라도 그 작물에 대한 수요가 있을 경우에는 계속적으로 경작이 된다는 결과를 보인다. 반면에 기후조건이 유리한 작물은 생산량의 증대로 시장가격은 하락되고, 일정한 수요상태에서는 경작지면적의 감소로 이어지는 결과가 예측된다.

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이전고환극구흡충 유약충 및 성충의 표피 미세구조 (Tegumental ultrastructure of juvenile and adult Echinostoma cinetorchis)

  • 이순형;전호승
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제30권2호
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    • pp.65-74
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    • 1992
  • 이전고환극구흡충(Echinostomn cinetorchis) 유약충 및 성충의 표피 미세구조를 주사전자현미경으로 관찰하였다. 실험적으로 미라시디움을 감염시킨 또아리물달팽이 (Hippeutis cantari)에서 피낭유충을 얻어 횐쥐에 경구 감염시킨 다음 3일(유약충) 및 16일(성충)에 각각 충체를 회수하였다. 회수한 충체를 2.5% glutaraldehyde 용액에 고정하고 탈수, 댕동 건조 및 순금 표면처리 후 주사전자현미경으로 관찰하였다 감염 3일의 유약충은 충체가 길쭉하며 복측으로 만곡되어 있었고 복흡반이 충체 전방 215 지점에 위치하였다 두관에는 모두 37∼38개의 두극이 중단없이 지그재그형으로 배열되어 있었다. 구흡반 및 복흡반의 구순에는 각각 8개 및 5개의 제 R형 감각유두가 일정한 간격으로 배열되어 있었고, 피극들 사이에 제 해형 감각유두가 드물게 관찰되었다. 복홉반 전방의 피극들은 혀 또는 삽 모양, 후방의 피극들은 송곳 모양이었고, 후방으로 갈수록 밀도가 낮았다. 충체 배면의 피극들은 복면의 것들과 비슷하였으나, 후방 113 지점부터는 피극이 분포하지 않았다. 감염 16일의 성충은 나뭇잎 모양이며, 구흡반과 복홉반이 매우 근접하여 있었다. 두관, 구흡반 및 복흡반 등 피극이 분포하지 않는 곳에는 제 E형 및 제 여형 감각유두가 분포하였고, 피극이 분포하는 표피에는 제 I형 감각유두가 1∼4개씩 군(group)을 형성하고 있었다. 복흡반 전방에는 비늘 모양의 피극들이 밀생해 있었고, 후방으로 갈수록 감소하였다. 배면 전방에는 피극이 드물게 분포 하나 후방에서는 피극이 관찰되지 않았다. 이상의 결과로 볼 때, 이전고환극구흡충은 두극의 수, 배열, 피극의 형태, 분포, 감각유두의 종류, 분포 등에 있어서 다른 극구흡충류와 다른 점이 많으며, 유약충에서 성충으로 발육함에 따라 피극과 원형질 돌기의 분화는 물론 감각유두의 종류, 분 포 등이 달라짐을 알 수 있었다. 항체는 43 kDa, N( 137 항체는 29 kDa에 해당되는 분획에서 항원항체반응을 나타내었다. 이상의 성적을 종합하면 N. fowleri에 대한 7종류의 IgG., IgG3 및 IgA 단세포군 항체를 생산하였다. 그중 Nf 256 항체를 제외한 6 종류는 N. fowleri이 세포막 성분중 28 kDa-43 kDa의 항원과 반응하는 특이한 항체임을 관찰할 수 있었다. 또한 이 단세포를 항체들은 영양형을 응집시키며, 시험관 내에서의 증식을 억제시키고 CHO 세포에 대한 N. fowleri의 세포 독성을 저하시키는 성질을 가지고 있음을 알 수 있었다.들 중에서 최적의 기종점 통행표를 발견하는 것이다. 따라서 교통망에서 통행자의 여행 경로 배정을 가장 잘 반영할 수 있는 현실적인(Realistic) 교통망 통행 배정 모형(Net-work Traffic Assignment Model)의 선택은 중요한 요소가 되며 특히 교통망에 교통체증(Traffic Conges-tion)이 심할 경우 교통망 통행자 평형조건(Network Traffic Equilibrium Condition)을 고려하기 위한 특별한 처리가 요구되어진다. 본 연구는 Whllumsen(Hall, Van Vliet and Willumsen, 1980)에 의하여 개발된 ME2(Maximum Entropy Matrix Estimation)기법에서 반복식 추정방법(Sequential Estimation Method)을 사용할 경우 Wardrop의 평형조건을 만족하는 기종점 통행표를 구할 수 없다는 단점을 극복하기 위한 방안으로서 엔트로피 극대화문제와 교통망 평형 조건(Entropy Maximisation and Network Equilibrium Condition)의 두 문제를 동시에 해결할 수 있는 새로운 수식모형과 이를 풀기 위한 알고리즘(Simultaneous Solution Algorithm)을 제의하였다. 제의된 수식모형과

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Neyman-Scott 구형 펄스모형의 직접적인 매개변수 추정연구 (Study of Direct Parameter Estimation for Neyman-Scott Rectangular Pulse Model)

  • 정창삼
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제42권11호
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    • pp.1017-1028
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    • 2009
  • SRPM (Neyman-Scott Rectangular Pulse Model)은 수문학분야에서 널리 쓰이고 있는 강수생성모형이다. NSRPM을 구축하기 위해서는 총 5개의 매개변수를 추정하여야 한다. 일반적으로 사용되는 모멘트를 이용하여 매개변수를 추정할 경우, 사용되는 목적함수의 증가에 따라 추정되는 매개변수의 결과가 평탄해지고 목적함수를 추가하거나 조정하기 위해서는 복잡한 수식을 다시 계산해야 하며 추정된 매개변수가 무작위변수 생성 모형에 따라 상이한 결과를 나타내는 단점이 있다. 본 연구에서는 직접적인 매개변수 추정방법을 제시하여 모멘트를 이용한 매개변수 추정의 단점을 극복하고자 하였다. 직접적인 추정방법을 적용하기 위하여 NSRPM의 강수 생성 개수에 따른 통계치 변화를 모의하여 직접적인 추정을 위한 모형을 구축하였다. 기상청 청주 지상관측소의 관측 강수 자료를 사용하여 모멘트를 이용하여 추정된 매개변수와 직접적인 방법을 이용하여 매개변수를 추정하였다. 총 4 개의 무작위변수 알고리즘을 적용하여 강수를 생성하였고, 관측 강수 시계열을 이용하여 정확도를 비교하였다. 비교 결과 직접적인 추정방법이 모멘트를 이용한 매개변수 추정방법보다 안정적이고 높은 정확도를 보이는 매개변수를 추정하는 것으로 나타났다.

관수로 부정류 마찰항 보정을 위한 Levenberg Marquardt 방법의 적용연구 (Application of Levenberg Marquardt Method for Calibration of Unsteady Friction Model for a Pipeline System)

  • 박조은;김상현
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제46권4호
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    • pp.389-400
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    • 2013
  • 이 논문에서는 관망시스템의 마찰항을 보정하기 위해서, 부정류 마찰 모형과 Levenberg Marquardt 방법을 합성하였다. 부정류 마찰항을 고려하기 위한 방법으로 빈도 의존 마찰항을 사용하였으며, 특성선 방법을 모형 개발의 기반으로 하였다. 최적화에 필요한 Hessian과 Jacobian 행렬을 구하기위해서 수압을 직접 마찰항에 미분한 항을 계산하였으며, 특성선 방법상에서의 다양한 수압과 유량에 대한 마찰계수의 민감도를 수식으로 유도하였다. 간단한 관망을 가정한 뒤, 갑작스런 밸브의 거동으로 도입된수압의 시계열을 확보하였고, 이를 이용하여 정상류 마찰 모형과 부정류 마찰모형의 마찰항 보정을 수행하였다. 제안된 방법과 진화 연산 알고리즘의 마찰항 수렴거동을 비교하였으며, Leveberg Marquardt 방법의 안정적이고 신속한 수렴결과를 확인하였다.