• 제목/요약/키워드: 조건적 확률

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경사제 피복재의 유지관리를 위한 추계학적 Markov 확률모형의 개발 (Development of Stochastic Markov Process Model for Maintenance of Armor Units of Rubble-Mound Breakwaters)

  • 이철응
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제25권2호
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    • pp.52-62
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    • 2013
  • 경사제 피복재의 시간에 따른 파괴확률을 산정할 수 있는 추계학적 Markov 확률모형을 개발하였다. 하중발생에 대한 CP/RP 해석과 누적피해사건에 대한 DP 해석을 결합하여 수학적 모형을 수립하고 경사제 피복재에 적용하였다. 피복재의 피해수준에 대한 정의와 MCS 기법을 이용하여 이행확률을 산정하고 분석하였다. 산정된 이행확률들은 확률적으로나 물리적으로 만족해야하는 제약조건들을 잘 충족한다. 또한 경사제 피복재의 설계와 관련하여 중요한 변수로 생각되는 재현기간 및 안전율의 변화에 따른 시간 의존 파괴확률을 산정하여 그 거동 특성을 자세히 비교 분석하였다. 특히 시간 의존 파괴확률이 이전단계의 피해수준에 의해 어떻게 달라지는지를 정량적으로 해석할 수 있었다. 마지막으로 유지관리에서 가장 중요한 보수보강 시점을 결정할 수 있는 두 가지 접근방법을 제시하고 경제성 분석을 포함한 다양한 해석이 수행되었다.

성능치 접근법을 이용한 시스템 신뢰도 기반 최적설계 (System Reliability-Based Design Optimization Using Performance Measure Approach)

  • 강수창;고현무
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권3A호
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    • pp.193-200
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    • 2010
  • 구조물을 설계함에 있어서 작용하중, 재료특성 및 제작오차 등의 불확실성을 고려하여 안전성을 확보함과 동시에 경제적 효율성을 고려해야 한다. 이에 대한 가장 합리적인 해결방안으로서, 불확실성과 경제성을 동시에 고려하는 시스템 신뢰도 기반 최적설계 분야에 대한 관심이 증대되었으며 이를 구조물 설계에 적용하기 위한 많은 시도가 이루어졌다. 기존의 확정론적 최적설계와는 다르게 시스템 신뢰도 기반 최적설계는 요소 확률구속조건 및 시스템 확률구속조건에 대한 평가를 수행해야 한다. 하지만, 요소 신뢰도 지수 및 시스템 신뢰도 지수를 매 확률구속조건을 평가할 때마다 산정해야 하므로 대형구조해석이 필요한 경우에는 과도한 계산시간이 요구된다. 따라서, 대형구조해석을 필요로 하는 경우에 대하여 보다 효율적인 SRBDO 알고리즘 개발이 필요하다고 할 수 있다. 이 연구에서는 성능치 접근법을 이용하여 보다 더 안정적이고 효율적인 시스템 신뢰도 기반 최적설계 알고리즘을 제안하였다. 신뢰도 기반 최적설계에 효과적으로 적용된 성능치 접근법은 직접적으로 신뢰도 지수 및 파괴확률을 산정할 수 없어 시스템 신뢰도 기반 최적설계에는 적용할 수 없는 단점이 있다. 이러한 단점을 극복하기 위해서 시스템 신뢰도 기반 최적설계 알고리즘을 요소 신뢰도 해석만을 수행하는 신뢰도 기반 최적설계 부분과 시스템 신뢰도 해석만을 수행하는 신뢰도 기반 최적설계 부분으로 나누어, 요소 신뢰도 해석만을 수행하는 신뢰도 기반 최적설계에 성능치 접근법을 적용하였다. 시스템 신뢰도 지수가 목표 시스템 신뢰도 지수를 만족할 때까지 각 요소 한계상태에 대한 목표 신뢰도 지수를 변경하면서 신뢰도 기반 최적설계를 수행하였다. 수학적 문제 및 트러스 문제에 대하여 제안된 방법을 적용한 결과, 수렴성 및 효율성 측면에서 우수한 성능을 보여줌을 확인하였다.

단일품목의 목표 In-Stock Ratio 조건을 충족시키기 위한 재고문제 최적해 알고리듬 (An Optimal Solution Algorithm of the Single Product Inventory Problem with Target In-Stock Ratio Constraint)

  • 한용희;김형태
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.204-209
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    • 2012
  • 본 논문은 전국적인 소매업체의 각 지점별 고객 수요가 불확실한 상황에서 고객 서비스 목표 수준을 충족하는 최적재고 수준을 결정하는 문제에 대해 연구하였다. 이를 위해 전국에 분포한 지점에서 물품을 판매하는 베스트바이, 월마트, 혹은 시어스와 같은 전국적인 소매업체 관점에서 사용할 수 있는 핵심 관리 지표(KPI)로서 ISR(In-Stock Ratio)를 정의하였으며, 전국적인 소매업체가 평균 ISR로 정의되는 고객 서비스 목표 수준을 충족하면서 각 지점 보유 재고의 총합을 최소화할 수 있는 최적화 모델을 수립하였다. 본 논문은 해당 모델에 항상 최적해가 존재함을 증명하고 해당 최적해를 Karush-Kuhn-Tucker 조건을 사용하여 고객 수요의 확률분포의 형태에 상관없이 일반화된 형태로 표현하였다. 또한 본 논문은 고객 수요가 정규분포와 같은 특정 확률분포를 따르는 경우에 대해 연구하였으며, 이 경우에 대한 최적 재고수준을 나타내는 식을 도출하였다. 마지막으로 본 논문에서는 상기 기술된 상황에 대한 수리적인 예제를 통하여 최적재고 수준과 확률분포 파라미터들간의 관계를 분석하였다.

현장타설 콘크리트 압축강도의 확률적 분석 (Statistical Study on Compressive Strength of Field-Cast Concrete)

  • 김상효;배규웅
    • 콘크리트학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.93-100
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    • 1989
  • 철근콘크리트부재의 강도는 여러 가지 요인으로 인하여 변이를 보이고 있다. 주요 요인들은 콘크리트나 철근의 강도 및 역학적 특성의 변이, 시공오차등이다. 이들중 콘크리트의 강도는 상대적으로 높은 불확실성을 가지며, 다양한 요인(배합, 운반, 타설, 양생등)에 의해 변화정도가 영향을 받는다. 본 연구에서는 국내 철근콘크리트 구조물이 가지는 신뢰도의 수준을 분석하기 위한 기초자료 조사로서, 현장에서 타설되는 콘크리트를 설계강도별로 직접채취하여 습윤양생과 현장조건양생을 통하여 콘크리트의 28일 압축강도의 확률적 특성을 분석하였다. 분석된 결과를 이용하여 현장타설 부재내에서의 콘크리트의 압축강도를 추정하였다.

평결 판단에서 웰스효과의 확인과 평결 오류 위험성 지각의 영향 (Identification of Wells Effect and Effects of Risk Perception of Wrong Verdict)

  • 석동헌;김미진
    • 한국심리학회지 : 문화 및 사회문제
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    • 제19권2호
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    • pp.159-178
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    • 2013
  • 본 연구의 목적은 배심원 제도를 사용하는 미국의 민사 모의배심 상황에서 발견된 웰스효과(Wells effect, Niedermeier, Kerr & Messé,1999; 배심원들이 통계적 증거에 기초하여 피고가 사건의 책임이 있을 주관적 확률을 높게 추론하였음에도 불구하고,유죄 평결 내리기를 주저하는 현상)가 우리나라의 민사 모의배심 상황에서도 나타나는지를 반복 검증하고, 이 효과에 대한 새로운 설명기제의 하나로서 '평결 오류 위험성 지각' 가설의 적절성을 검증하는데 있다. 먼저, 실험 1에서는 Wells(1992)의 실험에서 사용된 실험조건별 시나리오들인 '타이어자국' 조건 시나리오와 '타이어자국-믿음' 조건 시나리오를 우리나라 실정에 맞게 번안 및 수정하여 대학생 46명에게 실시하였다. 실험 1에서, 모의배심원들은 두 조건 모두에서 비슷한 정도로 피고의 유죄에 대한 주관적 확률을 높게 추정하였으나, 타이어자국-믿음 조건에 비해 타이어자국 조건에서 유죄 평결을 현저히 주저하였다. 이 결과는 실험 1이 한국 참가자를 대상으로 웰스효과를 반복 검증하였음을 의미한다. 실험 2는 웰스효과에 대한 새로운 대안적 설명을 제안하고 검증하기 위해 실시되었다. 이를 위해 실험 1에서 사용한 '타이어자국' 조건의 시나리오에 '평결 오류 위험성 지각'을 높거나 낮게 조작하는 문구를 추가한 두 시나리오를 만들어 조건별로 비교하였다. 대학생 70명을 대상으로 실험 2가 실시되었고, 그 결과로 평결 오류 위험성 지각이 낮거나 높게 조작된 조건 간에 유죄의 주관적 확률에서는 차이가 없었지만, 평결 오류 위험성 지각이 낮은 조건보다 높은 조건에서 유죄평결 비율이 유의하게 낮았다는 것을 보여 주었다. 이 실험 2의 결과는 오판으로 인해 피고가 입게 될 피해의 크기를 배심원들이 작게 지각하는 경우보다 크게 지각하는 경우에 배심원들이 유죄 평결 내리기를 꺼려하는 웰스효과가 더 강하게 나타난다는 것을 보여주었다. 본 연구의 제한점과 추후 연구에 대한 시사점이 논의에서 다루어졌다.

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복합재 압력 용기의 신뢰도 예측 (Reliability Evaluation of a Composite Pressure Vessel)

  • 황태경;박재범;김형근;도영대;문순일
    • Composites Research
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    • 제19권3호
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    • pp.7-14
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    • 2006
  • 본 논문에서는 내압 하중을 받는 복합재 압력 용기의 신뢰도를 구하기 위해 확률적 강도 해석이 수행되었다. 이때 확률적 강도 해석은 점진적 파손 모델과 몬테카를로 시뮬레이션으로 구성된 확률 연속 파손 모델과 상용 유한 요소 해석 코드인 ABAQUS가 연계한 형태로서 복잡한 형상 및 경계 조건을 갖는 복합재 구조물의 확률적 파손 해석을 수행하게 된다. 설계확률 변수로서 복합재 층의 각 방향 별 강도가 고려되었다. 최종적으로, 확률 강도 해석을 통해 복합재 압력 용기의 파열 압력 분산 현상이 설명되었고, 복합재 압력 용기의 각 부위별 신뢰도 값이 제시되었다. 양산 중인 복합재 구조물인 경우, 재료 및 제작 공정의 불확실성이 구조물 성능에 미치는 영향이 더욱 커지게 되어 확률 강도 해석을 이용한 구조 설계가 필수적이다.

비점착성 유사의 입도 분포 모형에 관한 Framework (A Framework for Size Distribution of Noncohesive Sediment)

  • 변지선;손민우;박병은;문혜진
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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    • pp.282-282
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    • 2017
  • 모래, 실트 및 자갈과 같은 비점착성 유사는 하천에서의 이동 형태에 따라 소류사와 부유사로 구분된다. 부유사는 난류로 인해 흐름 내에서 부유 상태로 이동하는 유사로, 대부분의 자연 하천에서 유사는 부유사 형태로 이송된다. 유수동역학적 조건 하에서 이동하는 부유사의 입도 분포는 유사 입자의 부유와 퇴적에 따라 불규칙적으로 변화하기 때문에 여러 연구에서 주요한 문제로 다뤄지고 있다. 부유사의 입도 분포는 흐름 유속, 부유사의 부유 높이, 하상 재료의 특성 등에 따라 변화하며, 로그 정규분포를 따르는 것으로 알려져 있다. 이에 본 연구에서는 여러 다양한 하천 흐름 조건에서 부유사의 입도 분포를 모의할 수 있는 입도 분포 모형에 관한 개념적 틀(Framework)을 제안한다. 유사 입자의 입도 분포 모의는 추계학적 방법의 적용을 통해 얻어진다. 본래 점착성 유사의 입도 분포를 모의하기 위한 추계학적 입도 분포 모형으로부터 제안된 개념적 틀로, 다양한 흐름 조건 하에서 특정 확률 분포형을 띠는 입도 분포를 모의할 수 있다. 점착성 유사의 이동 모형에서는 점착성을 띠는 유사 입자들의 응집 현상에 따른 크기 변화를 모의하기 위한 응집 모형이 필수적이다. 시간에 따른 크기 변화를 모의하는 응집 모형에서, 흐름 내 여러 특성들에 의해 결정되는 응집 인자와 달리 파괴 인자의 경우 불규칙적 난류 운동으로 인해 무작위한 특성을 띤다. 모형에서 요구되는 파괴 인자를 특정 확률 분포형을 띠는 난수로 고려함으로써 점착성 유사의 입도 분포 모형이 개발되었다. 이 때, 점착성 유사는 프랙탈 구조를 가지는 것으로 가정하기 때문에 크기에 따라 밀도와 침강 속도가 변화한다. 반면 비점착성 유사는 크기에 따른 밀도 변화가 일어나지 않으므로, 고정된 밀도와 프랙탈 차원을 적용하여 점착성 유사의 입도 분포모형으로부터 비점착성 유사의 입도 분포 모의가 가능할 것으로 판단된다. 이러한 추계학적 방법의 적용을 통해, 하나의 경계 조건으로 대변되는 하상 특성에 따른 단점 또한 보완될 것으로 예측된다. 예를 들어 로그 정규 분포를 띤다고 가정할 때 보정을 통해 결정해야하는 변수는 평균과 분산으로 두 개가 요구된다. 유사의 평균 크기로부터 확률분포형의 평균값이 결정되면, 하상에 존재하는 유사의 특성에 따른 입도 분포의 분산은 난수의 분산을 결정함으로써 모의할 수 있다.

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Message Reversing을 이용한 Constraint-based Routed LSP 설정 방법에 관한 연구 (Constraint-based Routed LSP Setup by Message Reversing)

  • 김병식;전우직;유재호
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2000년도 가을 학술발표논문집 Vol.27 No.2 (3)
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    • pp.245-247
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    • 2000
  • 최근 대두되고 있는 MPLS 기술은 트래픽 엔진니어링에 적절하다고 알려져 있다. 그러나 MPLS를 기반으로 해서 트래픽 엔지니어링을 이루기 위해서는 특정한 제한 조건을 만족하는 경로는 설정하는 것이 기본적인 사항이다. 이를 위해서는 제한 조건 기반의 라우팅의 도움이 필수적이다. 또한, 명시적인 경로의 설정이 Ingress 라우터에서 이루어져야 한다. 그러나 망의 형상이나 이용 가능한 자원양은 동적으로 변동되는 성질을 갖고 있어서 실제 경로의 계산시 사용한 정보는 실제 경로 계산시의 망의 상태를 정확히 반영하지 못하게 된다. 그러므로 이런 정보를 이용해서 계산된 경로를 따라 LSP 설정 작업이 이루어지는 경우에 LSP 설정 실패 확률이 높아진다. 본 논문에서는 CR-LDP의 메시지들 중 Ingress 라우터로 전달되는 메시지들을 이용해서 LSP 설정 확률을 줄일 수 있는 방법을 기술한다.

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강인한 이진 형태론을 이용한 화상의 윤곽 추출 (Edge Detection of Image using Robust Binary Morphology)

  • 곽성근
    • 한국산업정보학회:학술대회논문집
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    • 한국산업정보학회 1997년도 추계학술대회 발표논문집:21세기를 향한 정보통신 기술의 전망
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    • pp.343-352
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    • 1997
  • 기존의 기울기 연산자나 표면 접합에 의한 윤곽 추출과는 달리 본 논문에서는 윤곽 추출을 위해 강인한 이진 형태론을 이용한 윤곽 추출 알고리즘을 제안하였다. 제안된 알고리즘에서는 전처리 과정으로 원영상을 임계 처리시킨 후, 강인한 이진 형태론 확률 기법과 여과을 적용함으로써 영상 윤곽 추출률을 높이고자 하였으며, 가변적으로 콜리지 확률의 교집합만을 적용하여 효율적인 윤곽 추출을 얻기 위한 조건들에 대해 연구하였다. 특히, 제안된 알고리즘은 일반적으로 많이 사용되고 있는 기울기 연산자나 Laplacian 연산자보다 윤곽 추출에 있어서 처리 시간과 저장 용량이 개선되었다.

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장대레일 궤도의 좌굴 취약도 곡선에 대한 도상횡저항력의 영향 (Influence of Lateral Ballast Resistance on the Buckling Fragility Curve of the Continuous Welded Rail Tracks)

  • 배현웅;최진유;이진옥;임남형
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2011년도 정기 학술발표대회
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    • pp.185-185
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    • 2011
  • 기존 장대레일 궤도의 안정성 평가는 궤도 매개변수에 대하여 고정된 안전측의 값을 사용하는 결정론적인 해석에 의존해서 평가되어져 왔다. 그러나 실제현장의 궤도조건은 많은 영향인자들에 의해 그 특성이 불확실하게 변하고 있다. 따라서 온도하중에 의한 궤도 좌굴에 영향을 미치는 궤도 구성인자들의 불확실성 및 임의성을 보다 합리적으로 고려하기 위해서 확률론적 기법을 적용하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 기존 본 연구진에 의해 개발된 장대레일 궤도의 좌굴확률 평가시스템을 이용하여 좌굴 취약도 곡선을 나타내었으며, 궤도 좌굴에 영향을 미치는 주요변수 중 하나인 도상횡저항력에 대한 영향을 분석하였다. 좌굴확률 평가시스템에서는 장대레일 궤도의 좌굴확률을 산정하기 위하여 구조물의 안정과 파괴를 판단할 수 있는 기준을 한계상태방정식으로 표현하고, 이 한계상태방정식으로부터 확률론적 기법 중 하나인 AFOSM(Advanced First Order Second Moment) 방법을 이용하여 파괴확률의 간접적인 지표인 신뢰도지수(${\beta}$)를 통해 좌굴확률을 계산한다. 한계상태방정식에서 구조물의 강도(보유성능)에 해당하는 부분은 궤도의 허용좌굴온도이고, 하중(요구성능)에 해당하는 부분은 레일온도하중으로써 현재 레일온도와 중립온도의 차로 반영된다. 허용좌굴온도 산정에 고려되는 주요변수는 곡선반경(Radius), 도상횡저항력(Lateral Ballast Resista nce), 연직도상강성(Vertical Ballast Stiffness), 궤도 틀림량(Misalignment), 틀림길이(Half Wave Length), 열차운행속도(Velocity)이다. 각 확률변수들이 갖는 확률분포는 모두 정규분포로 가정하였다. 궤도의 기하학적 특성은 곡선반경 5,000m에 대해 고려하였으며, 열차는 KTX의 제원을 사용하여 정지된 상태에서 고려하였다. 틀림량과 틀림길이는 이에 대한 통계적 특성자료가 부족하여 확률변수로 고려하지 않고 결정론적 값으로 취급하였다. 레일온도의 통계적 특성치는 본 연구진에 의해 구축된 기후요소 및 레일온도 DB를 근거로 결정하였으며, 중립온도는 선로관리지침에 따라 $25{\pm}3^{\circ}C$를 기준으로 결정하였다. 또한 도상횡저항력은 실측 데이터를 참고로 하여 평균값에서 10%의 변동량을 갖는 것으로 보고 통계적 특성치를 결정하였다. 도상횡저항력이 좌굴확률에 미치는 영향을 매우 큰 것을 알 수 있었으며, 레일온도 $60^{\circ}C$일 때 도상횡저항력이 증가하면서 감소되는 좌굴확률이 도상저항력이 커질수록 그 감소량이 작아지는 것을 알 수 있었다.

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