• Title/Summary/Keyword: 통계적 시뮬레이션

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Statistical Multiplexing Based RFH-OfDMA System for Improving Downlink User Capacity (하향링크 사용자 용량 개선을 위한 통계적 다중화기반의 RFH-OFDMA)

  • Jung, Bang-Chul;Lee, Hyung-Jin;Sung, Dan-Ken
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.30 no.7A
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    • pp.578-586
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    • 2005
  • We propose a random frequency hopping orthogonal frequency division multiple access (RFH-OFDMA) system based on statistical multiplexing for improving downlink user capacity. User capacity is defined as the maximum number of users served with a given basic data-rate in a cell. We compare the downlink user capacity of the proposed RFH-OFDMA system with that of the conventional frequency hopping OFDMA (FH-OFDMA) systems in the worst case where all users are located at the cell boundary. User capacity is limited by either the number of subcarriers or other-cell interference (OCI). Simulation results show that the proposed RFH-OFDMA system can accommodate 262 users in a 3-sectored cell, while the conventional FH-OFDMA systems can accommodate 51 users, when the user channel activity and the required Eb/I0 are 0.1 and 6 dB, respectively, and all users are assumed to be located at the cell boundary.

A VLSI Pulse-mode Digital Multilayer Neural Network for Pattern Classification : Architecture and Computational Behaviors (패턴인식용 VLSI 펄스형 디지탈 다계층 신경망의 구조및 동작 특성)

  • Kim, Young-Chul;Lee, Gyu-Sang
    • Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics B
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    • v.33B no.1
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    • pp.144-152
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    • 1996
  • In this paper, a pulse-mode digital multilayer neural network with a massively parallel yet compact and flexible network architecture is presented. Algebraicneural operations are replaced by stochastic processes using pseudo-random pulse sequences and simple logic gates are used as basic computing elements. The distributions of the results from the stochastic processes are approximated using the hypergeometric distribution. A statistical model of the noise(error) is developed to estimate the relative accuracy associated with stochastic computing in terms of mean and variance. Numerical character recognition problems are applied to the network to evaluate the network performance and to justify the validity of analytic results based on the developed statistical model. The network architectures are modeled in VHDL using the mixed descriptions of gate-level and register transfer level (RTL). Experiments show that the statistical model successfully predicts the accuracy of the operations performed in the network and that the character classification rate of the network is competitive to that of ordinary Back-Propagation networks.

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A Study on the Utility of Statistical Power Balance Method for Efficient Electromagnetic Analysis of Large and Complex Structures (복잡한 대형 구조물의 효율적인 전자파 해석을 위한 통계적인 PWB 방법의 유용성에 관한 연구)

  • Lee, Young-Seung;Park, Seung-Keun
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.24 no.2
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    • pp.189-197
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    • 2013
  • With the trend of technological advances in electronic communications and the advent of ubiquitous environments, the density of existing electronic equipment in the surroundings is increasing significantly. It is hence great importance to study the numerically efficient and fast algorithm for complex and large environments to identify their electromagnetic compatibility and interference characteristics of equipments installed in those structure. This paper introduces a statistical-based power balance method(PWB) for the analysis of these problems and considers its practical utility. The 2-dimensional lossy rectangular cavity was numerically revisited to clarify its relationship with the classical deterministic analysis solutions based on the Maxwell's equation. It can be shown that the statistical assumptions and analysis results from the power balance method correspond to the volume average over the realistic deterministic domain. This statistical power balance approach should be a sufficiently practical alternative to the electromagnetic problem of complex and large environment since it is apparent that the full-wave analysis methods have some severe limits of its computational burdens under the situation of complex and large environment.

Analysis of Statistical Properties of Propagation Errors in DCT Coefficient-Dropping Transcoder (DCT 계수 제거 트랜스코딩에서의 전파 왜곡의 통계적 특성 분석)

  • Kim, Jin-Soo;Kim, Jae-Gon
    • Journal of Broadcast Engineering
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    • v.12 no.6
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    • pp.555-564
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    • 2007
  • Discrete cosine transform (DCT) coefficient dropping is well recognized as an efficient rate adaptation transcoding in motion-compensated (MC)-DCT based MPEG-compressed videos. However, in this scheme, the errors incurred by the DCT coefficient-dropping are propagated and often result in significant visual quality degradation. This paper presents two propositions describing well the statistical properties of propagated errors. That is, we propose that the DCT error of the current frame is not correlated to the propagated errors of the previous frames. We also propose that the overall distortions in a given frame can be approximated as the sum of the DCT error of the current frame and the propagated errors from the previous frames. Then, it is shown that several computer simulations with different video sequences verify the effectiveness of the proposed statistical analyses.

Moderating Effect of Learning styles on the relationship of quality and satisfaction in the context of Business Simulation Game (시뮬레이션활용 경영 교육의 품질요인과 성과에 대한 학습유형의 조절효과)

  • Ahn, Tony Donghui
    • Journal of Service Research and Studies
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    • v.7 no.4
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    • pp.151-164
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    • 2017
  • This study aims to explore the effect of quality factors and learning styles on users' satisfaction in the use of business simulation tools in business education. For this purpose, statistical methods such as reliability test, factor analysis, ANOVA, regression analysis were carried out using the survey data from university students. The quality factors of education using simulation were classified into contents, education environment, interpersonal activities, and instructor support while learning styles were classified into proactive, self-directed, environmental-dependent, and passive styles. The results showed that each quality factors of education using business simulation had a strong positive effect on user satisfaction. Proactive and environment-dependent group had higher satisfaction than other groups. Learning styles had moderating effects on the quality-satisfaction relationship, and the direction and degree varied depending on the quality factors and learning styles. Theoretical and practical implications were drawn from these findings.

Study on Teachers' Understanding on Generating Random Number in Monte Carlo Simulation (몬테카를로 시뮬레이션의 난수 생성에 관한 교사들의 이해에 관한 연구)

  • Heo, Nam Gu;Kang, Hyangim
    • School Mathematics
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    • v.17 no.2
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    • pp.241-255
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    • 2015
  • The purpose of this study is to analyze teachers' understanding on generating random number in Monte Carlo simulation and to provide educational implications in school practice. The results showed that the 70% of the teachers selected wrong ideas from three types for random-number as strategies for problem solving a probability problem and also they make some errors to justify their opinion. The first kind of the errors was that the probability of a point or boundary was equal to the value of the probability density function in the continuous probability distribution. The second kind of the errors was that the teachers failed to recognize that the sample space has been changed by conditional probability. The third kind of the errors was that when two random variables X, Y are independence of each other, then only, joint probability distribution is satisfied $P(X=x,\;Y=y)=p(X=x){\times}P(Y=y{\mid}X=x)$.

Accurate Prediction of the Pricing of Bond Using Random Number Generation Scheme (난수 생성기법을 이용한 채권 가격의 정확한 예측)

  • Park, Ki-Soeb;Kim, Moon-Seong;Kim, Se-Ki
    • Journal of the Korea Society for Simulation
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    • v.17 no.3
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    • pp.19-26
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    • 2008
  • In this paper, we propose a dynamic prediction algorithm to predict the bond price using actual data set of treasure note (T-Note). The proposed algorithm is based on term structure model of the interest rates, which takes place in various financial modelling, such as the standard Gaussian Wiener process. To obtain cumulative distribution functions (CDFs) of actual data for the interest rate measurement used, we use the natural cubic spline (NCS) method, which is generally used as numerical methods for interpolation. Then we also use the random number generation scheme (RNGS) to calculate the pricing of bond through the obtained CDF. In empirical computer simulations, we show that the lower values of precision in the proposed prediction algorithm corresponds to sharper estimates. It is very reasonable on prediction.

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On-Line Determination Steady State in Simulation Output (시뮬레이션 출력의 안정상태 온라인 결정에 관한 연구)

  • 이영해;정창식;경규형
    • Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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    • 1996.05a
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    • pp.1-3
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    • 1996
  • 시뮬레이션 기법을 이용한 시스템의 분석에 있어서 실험의 자동화는 현재 많은 연구와 개발이 진행 중인 분야이다. 컴퓨터와 정보통신 시스템에 대한 시뮬레이션의 예를 들어 보면, 수많은 모델을 대한 시뮬레이션을 수행할 경우 자동화된 실험의 제어가 요구되고 있다. 시뮬레이션 수행회수, 수행길이, 데이터 수집방법 등과 관련하여 시뮬레이션 실험방법이 자동화가 되지 않으면, 시뮬레이션 실험에 필요한 시간과 인적 자원이 상당히 커지게 되며 출력데이터에 대한 분석에 있어서도 어려움이 따르게 된다. 시뮬레이션 실험방법을 자동화하면서 효율적인 시뮬레이션 출력분석을 위해서는 시뮬레이션을 수행하는 경우에 항상 발생하는 초기편의 (initial bias)를 제거하는 문제가 선결되어야 한다. 시뮬레이션 출력분석에 사용되는 데이터들이 초기편의를 반영하지 않는 안정상태에서 수집된 것이어야만 실제 시스템에 대한 올바른 해석이 가능하다. 실제로 시뮬레이션 출력분석과 관련하여 가장 중요하면서도 어려운 문제는 시뮬레이션의 출력데이터가 이루는 추계적 과정 (stochastic process)의 안정상태 평균과 이 평균에 대한 신뢰구간(confidence interval: c. i.)을 구하는 것이다. 한 신뢰구간에 포함되어 있는 정보는 의사결정자에게 얼마나 정확하게 평균을 추정할 구 있는지 알려 준다. 그러나, 신뢰구간을 구성하는 일은 하나의 시뮬레이션으로부터 얻어진 출력데이터가 일반적으로 비정체상태(nonstationary)이고 자동상관(autocorrelated)되어 있기 때문에, 전통적인 통계적인 기법을 직접적으로 이용할 수 없다. 이러한 문제를 해결하기 위해 시뮬레이션 출력데이터 분석기법이 사용된다.본 논문에서는 초기편의를 제거하기 위해서 필요한 출력데이터의 제거시점을 찾는 새로운 기법으로, 유클리드 거리(Euclidean distance: ED)를 이용한 방법과 현재 패턴 분류(pattern classification) 문제에 널리 사용 중인 역전파 신경망(backpropagation neural networks: BNN) 알고리듬을 이용하는 방법을 제시한다. 이 기법들은 대다수의 기존의 기법과는 달리 시험수행(pilot run)이 필요 없으며, 시뮬레이션의 단일수행(single run) 중에 제거시점을 결정할 수 있다. 제거시점과 관련된 기존 연구는 다음과 같다. 콘웨이방법은 현재의 데이터가 이후 데이터의 최대값이나 최소값이 아니면 이 데이터를 제거시점으로 결정하는데, 알고기듬 구조상 온라인으로 제거시점 결정이 불가능하다. 콘웨이방법이 알고리듬의 성격상 온라인이 불가능한 반면, 수정콘웨이방법 (Modified Conway Rule: MCR)은 현재의 데이터가 이전 데이터와 비교했을 때 최대값이나 최소값이 아닌 경우 현재의 데이터를 제거시점으로 결정하기 때문에 온라인이 가능하다. 평균교차방법(Crossings-of-the-Mean Rule: CMR)은 누적평균을 이용하면서 이 평균을 중심으로 관측치가 위에서 아래로, 또는 아래서 위로 교차하는 회수로 결정한다. 이 기법을 사용하려면 교차회수를 결정해야 하는데, 일반적으로 결정된 교차회수가 시스템에 상관없이 일반적으로 적용가능하지 않다는 문제점이 있다. 누적평균방법(Cumulative-Mean Rule: CMR2)은 여러 번의 시험수행을 통해서 얻어진 출력데이터에 대한 총누적평균(grand cumulative mean)을 그래프로 그린 다음, 안정상태인 점을 육안으로 결정한다. 이 방법은 여러 번의 시뮬레이션을 수행에서 얻어진 데이터들의 평균들에 대한 누적평균을 사용하기 매문에 온라인 제거시점 결정이 불가능하며, 작업자가 그래프를 보고 임의로 결정해야 하는 단점이 있다. Welch방법(Welch's Method: WM)은 브라운 브리지(Brownian bridge) 통계량()을 사용하는데, n이 무한에 가까워질 때, 이 브라운 브리지 분포(Brownian bridge distribution)에 수렴하는 성질을 이용한다. 시뮬레이션 출력데이터를 가지고 배치를 구성한 후 하나의 배치를 표본으로 사용한다. 이 기법은 알고리듬이 복잡하고, 값을 추정해야 하는 단점이 있다. Law-Kelton방법(Law-Kelton's Method: LKM)은 회귀 (regression)이론에 기초하는데, 시뮬레이션이 종료된 후 누적평균데이터에 대해서 회귀직선을 적합(fitting)시킨다. 회귀직선의 기울기가 0이라는 귀무가설이 채택되면 그 시점을 제거시점으로 결정한다. 일단 시뮬레이션이 종료된 다음, 데이터가 모아진 순서의 반대 순서로 데이터를 이용하기 때문에 온라인이 불가능하다. Welch절차(Welch's Procedure: WP)는 5회이상의 시뮬레이션수행을 통해 수집한 데이터의 이동평균을 이용해서 시각적으로 제거시점을 결정해야 하며, 반복제거방법을 사용해야 하기 때문에 온라인 제거시점의 결정이 불가능하다. 또한, 한번에 이동할 데이터의 크기(window size)를 결정해야 한다. 지금까지 알아 본 것처럼, 기존의 방법들은 시뮬레이션의 단일 수행 중의 온라인 제거시점 결정의 관점에서는 미약한 면이 있다. 또한, 현재의 시뮬레이션 상용소프트웨어는 작업자로 하여금 제거시점을 임의로 결정하도록 하기 때문에, 실험중인 시스템에 대해서 정확하고도 정량적으로 제거시점을 결정할 수 없게 되어 있다. 사용자가 임의로 제거시점을 결정하게 되면, 초기편의 문제를 효과적으로 해결하기 어려울 뿐만 아니라, 필요 이상으로 너무 많은 양을 제거하거나 초기편의를 해결하지 못할 만큼 너무 적은 양을 제거할 가능성이 커지게 된다. 또한, 기존의 방법들의 대부분은 제거시점을 찾기 위해서 시험수행이 필요하다. 즉, 안정상태 시점만을 찾기 위한 시뮬레이션 수행이 필요하며, 이렇게 사용된 시뮬레이션은 출력분석에 사용되지 않기 때문에 시간적인 손실이 크게 된다.

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Simulation of Sensor Measurements for Location Estimation of an Underwater Vehicle (수중 운반체 위치 추정 센서의 측정 시뮬레이션)

  • Han, Jun Hee;Ko, Nak Yong;Choi, Hyun Taek;Lee, Chong Moo
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.26 no.3
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    • pp.208-217
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    • 2016
  • This paper describes a simulation method to generate sensor measurements for location estimation of an underwater robot. Field trial of a navigation method of an underwater robot takes much time and expenses and it is difficult to change the environment of the field trial as desired to test the method in various situations. Therefore, test and verification of a navigation method through simulation is inevitable for underwater environment. This paper proposes a method to generate sensor measurements of range, depth, velocity, and attitude taking the uncertainties of measurements into account through simulation. The uncertainties are Gaussian noise, outlier, and correlation between the measurement noise. Also, the method implements uncertainty in sampling time of measurements. The method is tested and verified by comparing the uncertainty parameters calculated statistically from the generated measurements with the designed uncertainty parameters. The practical feasibility of the measurement data is shown by applying the measurement data for location estimation of an underwater robot.

An Improved Monte-Carlo Simulation Method for Typhoon Risk Assessment in Korea (개선(改善)된 Monte-Carlo 시뮬레이션 방법(方法)에 의한 한국(韓國)의 태풍위험도(颱風危險度) 분석(分析))

  • Cho, Hyo Nam;Chang, Dong Il;Cha, Cheol Jun
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.7 no.4
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    • pp.159-165
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    • 1987
  • This study proposes an operational method of typhoon risk assessments in Korea, using Statistical analysis and probabilistic description of typhoon at a site. Two alternative simulation and fitting methods are discussed to predict the probabilistic typhoon wind speeds by indirect methods. A Commonly used indirect method is Russell's procedure, which generates about 1,000 Simulation data for typhoon winds, statistically evaluate the base-line distribution, and then fits the results to the Weibull distribution based on probabilistic description of climatological Characteristics and Wind field model of typhoon at a site. However, an alternative procedure proposed in this Paper simulates extreme typhoon wind data of about 150~200 years and directly fits the generated data to the Weibull distribution. The computational results show that the proposed simulation method is more economical and reasonable for typhoon risk-assessment based on the indirect method. And using the proposed indirect method, the probabilistic design wind speed for transmission towers in typhoon-prone region along the South-Western coast is investigated.

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