• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.520-520
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• 2023

제주도 동부 중산간 지역은 화산암으로 구성된 지하지질로 인해 지하수위의 변동폭이 크고 변동양상이 복잡하여 인공신경망(Artificial Neural Network, ANN) 모델 등을 활용한 지하수위의 예측이 어렵다. ANN에 적용되는 활성화함수에 따라 지하수의 예측성능은 달라질 수 있으므로 활성화함수의 비교분석 후 적절한 활성화함수의 사용이 반드시 필요하다. 본 연구에서는 5개 활성화함수(sigmoid, hyperbolic tangent(tanh), Rectified Linear Unit(ReLU), Leaky Rectified Linear Unit(Leaky ReLU), Exponential Linear Unit(ELU))를 제주도 동부 중산간지역에 위치한 2개 지하수 관정에 대해 비교분석하여 최적 활성화함수 도출을 목표로 한다. 또한 최적 활성화함수를 활용한 ANN의 적용성을 평가하기 위해 최근 널리 사용되고 있는 순환신경망 모델인 Long Short-Term Memory(LSTM) 모델과 비교분석 하였다. 그 결과, 2개 관정 중 지하수위 변동폭이 상대적으로 큰 관정은 ELU 함수, 상대적으로 작은 관정은 Leaky ReLU 함수가 지하수위 예측에 적절하였다. 예측성능이 가장 낮은 활성화함수는 sigmoid 함수로 나타나 첨두 및 최저 지하수위 예측 시 사용을 지양해야 할 것으로 판단된다. 도출된 최적 활성화함수를 사용한 ANN-ELU 모델 및 ANN-Leaky ReLU 모델을 LSTM 모델과 비교분석한 결과 대등한 지하수위 예측성능을 나타내었다. 이것은 feed-forward 방식인 ANN 모델을 사용하더라도 적절한 활성화함수를 사용하면 최신 순환신경망과 대등한 결과를 도출하여 활용 가능성이 충분히 있다는 것을 의미한다. 마지막으로 LSTM 모델은 가장 적절한 예측성능을 나타내어 다양한 인공지능 모델의 예측성능 비교를 위한 기준이 되는 참고모델로 활용 가능하다. 본 연구에서 제시한 방법은 지하수위 예측과 더불어 하천수위 예측 등 다양한 시계열예측 및 분석연구에 유용하게 사용될 수 있다.

• 한국지형공간정보학회:학술대회논문집
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• 한국지형공간정보학회 2001년도 학술발표회 개요집
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• pp.1-15
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• 2001

본 연구는 도시토지이용의 적합성분석을 실시하는 데 있어 GSIS와 인공신경망의 유기적인 결합을 시도해 보았다. 인공신경망은 학습이라는 과정을 통해 신경망 노드(node)간의 연결강도를 합리적으로 결정할 수 있는 이점이 있다. 이러한 점에서 공간분석에서 요구되는 인자간의 경중률과 신경망의 연결강도는 대체가 가능하리라 판단된다. 본 연구를 수행하기 위해 두 종류의 신경망을 구성하였다. 1차 신경망은 토지이용별 적합성 분석에 적용했으며, 2차 신경망은 최적의 토지이용패턴을 분석하기 위해 구성하였다. 이들 신경망은 C++로 작성된 프로그램에 의해 구현된 최급강하법에 의한 역전파 알고리즘에 의해 학습을 실시하였으며, 활성화 함수는 시그모이드 함수를 사용하였다. 분석결과는 현행 용도지역제에서 주거, 상업, 공업, 녹지에 대한 토지이용 적합도면과 4가지 유형의 토지이용에 대한 대상지역의 최적토지이용패턴을 제시한 도면으로서 Arc/Info의 Grid 형식으로 작성하였다. 또한 토지이용별 적합도면상에 나타난 적합지역과 최적토지이용패턴은 위치적인 면과 공간 구성에 있어 실제의 도시토지이용계획의 이론적인 개념에 매우 합치되는 분포형태를 보였다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제17권4호
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• pp.513-518
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• 2010

멸치분말의 저장안정성을 알아보고자 80 mesh이상, 80-60 mesh, 60-40 mesh로 입자크기에 따라 분급하여 흡습특성을 조사하고 평형수분함량의 예측 모델식을 수립하였다. 평형수분함량은 수분활성도가 높아짐에 따라 빠르게 증가하는 양상이었으며, 높은 온도에서 낮은 함량을 나타내었다. 단분자층 수분함량은 BET식보다 GAB식이 더 높은 유의성을 보였으며 그 함량은 0.022-0.029 g $H_2O/g$ dry solid 였다. 수분활성도가 증가함에 따라 필요로 하는 흡습에너지가 낮아져 흡습엔탈피는 감소하여 흡습이 쉽게 이루어짐을 알 수 있었다. 등온흡습곡선의 적합도는 Kuhn 모델이 $R^2$ 0.94 이상으로 높은 적합도를 나타내었고, Halsey, Caurie, Oswin 모델순으로 적합도를 나타내었다. 흡습 중 평형상대습도 예측 모델을 수립하기 위해 온도와 수분활성도의 경우 일차함수, 시간의 경우 ln 함수가 높은 적합도를 보였으며, 수분활성도 예측모델식은 입자의 크기에 관계없이 상대습도와 시간으로 수립한 모델식의 적합도가 적절한 것으로 나타났다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제33권10호
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• pp.1720-1725
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• 2004

분말녹차의 저장안정성을 알아보고자 200 mesh이상,200∼140 mesh, 100∼140 mesh로 입자크기에 따라 분급하여 흡습특성을 조사하고 수분활성도 예측 모델식을 수립하였다. 단분자층 수분함량은 BET식보다 GAB식이 더 높은 유의성을 보여 전구간에서 0.99∼1.00으로 높은 적합도를 보였으며 그 함량은 0.024∼0.0529 $H_2O$/g dry solid로 계산되었다. 평형수분함량은 입자크기에 작을수록, 낮은 온도에서 높은 평형수분함량을 나타내었다. 입자크기에 따른 흡습엔탈피도 큰 차이가 없었으나 수분활성도가 증가함에 따라 낮은 흡습에너지를 보였다. 등온흡습곡선의 적합도는 Halsey 모델이 $R^2$가 0.95 이상으로 높은 적합도를 나타내었고 Oswin, Khun, Caurie모델의 순으로 높은 적합도를 나타내었으며, 편차도 Halsey모델이 2.1∼4.0%로 가장 낮게 나타나 분말 녹차의 흡습특성에 적용가능함을 보였다. 수분활성도 예측모델의 수립을 위해 각 독립변수의 최적 함수로 시간은 ln 함수, 상대습도와 온도는 일차식을 선정하였으며 수분활성도 예측모델식은 입자의 크기에 관계없이 상대습도와 시간으로 수립한 모델식의 적합도가 적절한 것으로 나타났다.

• 응용통계연구
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• 제24권2호
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• pp.269-278
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• 2011

스코어 변수의 민감도와 특이도와의 관계로 표현한 ROC 곡선을 더욱 정확한 진단을 위하여 분포함수와 공변량을 고려한 연구가 많이 진행되었다. 공변량을 고려하는 회귀분석 방법을 사용하였으며 이때 분포함수를 정규분포로 가정하거나 잔차의 분포함수를 추정하여 ROC 분석을 하였다. 본 연구는 분포함수가 주어지지 않으며 진단에 영향을 주는 공변량을 모르는 일반적인 상황에서 논의하였다. 확률변수인 스코어와 두 개의 보모집단으로 구성된 신용평가 자료에 적합한 분포함수를 추정하기 위하여 여러 개의 정규분포가 혼합된 정규혼합분포를 사용하여 ROC 분석을 한다. 고전적인 비모수적이고 경험적인 ROC 곡선에 적합한지를 파악하기 위하여 AUC 통계량을 사용하여 비교하며, 본 연구에서 제안한 정규혼합분포를 이용한 ROC 곡선이 다른 방법으로 구한 ROC 곡선보다 적합함을 보였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제2권1호
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• pp.90-100
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• 1999

유전자 알고리즘은 전통적인 등반 알고리즘을 이용하여 구하기 어려웠던 최적화 문제를 해결하기 위한 강인한(Robust) 탐색 기법이다. 특히 목적함수가 (1)여러 개의 국부 최대치를 가지는 경우, (2)수학적으로 표현이 불가능하거나 어려운 경우, (3)목적함수에 교란 항(disturbance term)이 섞여 있을 경우도 우수한 탐색 능력을 갖는 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 유전자 알고리즘을 이용하여 나타나는 다양한 해집합을 형성하는 개체군을 군집성 분석(cluster analysis)을 이용하여 군집화하고, 각 군집에 부여된 군집 적합도에 따라서 최적해를 구함으로써 단순 유전자 알고리즘에 의한 최적화보다 훨씬 향상된 탐색 알고리즘을 제안하였다. 반응표면의 형태가 정형화한 테스트 함수의 형태로 나타난다고 가정한 경우에 대하여 몬테 칼로 시뮬레이션을 통하여 본 알고리즘을 적용하여 평가하고 분석하였다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제2권4호
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• pp.209-216
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• 1998

본 논문에서는 부채꼴형 Mindlin 평판의 엄밀한 휨진동해를 제시하였다. 진동변위의 두 가지 적합 함수식, 즉 대수삼각다항식과 Mindlin 모서리함수를 Ritz방법에 적용하였다. 모서리함수는 부채꼴형 평판의 둔각 정점부에 존재하는 모멘트와 전단력의 특이도를 동시에 고려하고 있다. 이러한 모서리함수는 진동수의 수렴속도를 가속화한다. 본 연구에서는 부채꼴형 각도의 범위와 두께 비에 따른 엄밀한 진동수 및 수직진동 변위의 전형적인 등고선을 제시하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제8권6호
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• pp.78-84
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• 1998

본 논문에서는 유전 알고리즘을 사용하는 퍼지 교통 제어기를 제안한다. 일반적인 퍼지 교통 제어기들은 사람에 의해 생성된 소속함수들을 사용한다. 그러나 이 방식은 퍼지 제어기를 설계하는데 최적의 해를 보장하지 못한다. 유전 알고리즘은 휴리스틱적인 특정 영역의 지식을 필요로 하는 최적화 문제의 좋은 해결 방법이다. 좋은 성능을 보이는 퍼지 소속함수를 찾기 위해서 적합도 함수가 정의되어야 한다. 그러나 교통 제어에서 적합도 함수를 수치 표현으로 정의하는 것은 쉽지 않다. 따라서 본 논문에서는 교통 시뮬레이터에 의해 얻어지는 성능척도로써 해의 적합도를 결정하는 시뮬레이션 접근법을 사용한다. 제안된 방법은 기존의 퍼지 제어기들에 비하여 우수한 성능을 보여준다.

• Journal of the Korean Data and Information Science Society
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• 제20권1호
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• pp.1-9
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• 2009

회귀모형의 분산함수가 알려져 있지 않은 한 점에서 불연속이라 가정하자. Yu와 Jones (2004)는 음이 아닌 값을 취하는 분산함수를 실수 값을 취하도록 하기 위하여 로그 변환하였고, 변환된 로그분산함수를 국소다항적합으로 추정하였다. 로그분산함수의 국소다항적합을 이용하여, Huh (2008)는 분산함수의 불연속점의 추정하는 대신 로그분산함수의 불연속점을 추정하였다. 본 연구는 Huh의 점프의 크기 추정량의 점근분포를 이용하여 로그분산함수의 불연속점의 존재여부에 대한 가설검정을 제안하고, 제안한 방법에 대한 모의실험 결과를 제시하고자 한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.1996-2000
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• 2006

현재 국내 주요 하천의 홍수예경보시스템 운영과 다목적댐의 홍수조절관리를 위하여 수문학적 모형의 하나인 저류함수모형(storage function model)을 사용하고 있다. 저류함수모형은 산지가 많은 유역에 적합하도록 개발된 모형으로, 계산절차가 간편하고 홍수유출의 비선형성을 고려할 수 있는 방법이므로 선형모형보다 합리적이라고 알려져 있다. 그러나 실제 홍수사상에 저류함수모형을 적용하기 위해서는 적절한 매개변수의 적용이 필요하다. 현재까지 저류함수모형의 매개변수를 보정하기 위한 연구가 많이 되었지만, 실질적으로 보정된 매개변수를 실제 홍수사상에 적용함에 있어서는 많은 어려움이 존재한다. 따라서 이러한 문제점을 해결하고자 본 연구에서는 저류함수 모형 중 유역유출 매개변수를 첨두유량에 대한 상대민감도분석을 통하여 매개변수의 경계조건을 설정하고, 이 경계조건을 바탕으로 최적화기법(optimization technique)을 사용하여 과거 홍수사상에 대하여 보정을 수행하였다. 그리고 보정된 매개변수를 모의 홍수사상에 적용하기 위한 최적매개변수(optimal parameter) 결정을 위한 방법들을 제시 및 적용하여 비교 분석하였다.