• Title/Summary/Keyword: 확률대응법

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Development of dual-polarization radar rain rate equation using probability matching method (확률대응법을 이용한 이중편파레이더 강우추정 관계식 추정기법 개발)

  • Kim, Gildo;Ro, Yonghun;Yoo, Chulsang
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.214-214
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    • 2016
  • 이중편파 강우레이더는 차등반사도, 차등위상차, 비차등위상차 등 다양한 변수를 관측하여 호우의 공간적 규모, 호우를 구성하는 강수입자, 호우의 이동방향 등 종합적인 강우 정보를 제공한다. 이러한 이중편파레이더를 이용하면 단일편파레이더에 비해 보다 정량적인 강수 추정이 가능하다. 일반적으로 이중편파 강우레이더의 강우추정 관계식은 DSD 및 강우입자 모형을 기반으로 물리적으로 유도된다. 그러나 DSD는 호우 사상에 따라 그 양상이 다르며, 동일 호우 사상 내에서도 시공간적으로 변화가 크다. 이러한 DSD에 내포된 변동성은 결과적으로 레이더 강우에 큰 불확실성을 유발하게 된다. 이에 본 연구에서는 확률대응법을 이용하여 이중편파레이더의 강우추정 관계식을 추정하는 기법을 개발하고자 한다. 확률대응법은 실시간으로 강우추정 관계식의 매개변수를 추정하는 기법으로 단일편파레이더의 Z-R 관계식에 적용된 바 있다. 이러한 확률대응법을 이용하면 시공간적으로 변하는 DSD 등 호우사상의 개별적인 특징을 반영하여 호우사상별 강우추정 관계식의 매개변수를 실시간으로 결정할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 이중편파레이더의 강우추정 관계식 중 R(KDP, Zdr), R(Zh, Zdr) 관계식을 위주로 매개변수를 이변량 확률대응법을 통해 추정하고, 기존의 강우추정 알고리즘 및 관계식의 레이더 강우 추정 결과와 비교를 통해 적용성을 평가하였다.

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Applicability Evaluation of Probability Matching Method for Parameter Estimation of Radar Rain Rate Equation (강우 추정관계식의 매개변수 결정을 위한 확률대응법의 적용성 평가)

  • Ro, Yonghun;Yoo, Chulsang
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.34 no.6
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    • pp.1765-1777
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    • 2014
  • This study evaluated PMM (Probability Matching Method) for parameter estimation of the Z - R relation. As a first step, the sensitivity analysis was done to decide the threshold number of data pairs and the data interval for the development of a histogram. As a result, it was found that at least 1,000 number of data pairs are required to apply the PMM for the parameter estimation. This amount of data is similar to that collected for two hours. Also, the number of intervals for the histogram was found to be at least 100. Additionally, it was found that the matching the first-order moment is better than the cumulative probability, and that the data pairs comprising 30 to 100% are better for the PMM application. Finally, above findings were applied to a real rainfall event observed by the Bislsan radar and optimal parameters were estimated. The radar rain rate derived by applying these parameters was found to be well matched to the rain gauge rain rate.

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

  • Kim, Ji-Heun;Lee, Jae-Hwang;Kim, Yeong-O
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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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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Development of Calibration Equation Considering Uncertainty of Rainfall-Runoff Model (강우-유출 모형의 불확실성을 고려한 확률홍수량의 보정식 개발)

  • Chae, Byung-Seok;Park, Dong-Hyeok;Lee, Jin-Young;Kim, Tae-Woong
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.396-396
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    • 2017
  • 최근 기후변화에 효과적으로 대응하기 위해서 신뢰성 높은 설계홍수량을 산정할 필요성이 커지고 있다. 설계홍수량 산정법은 홍수빈도해석법과 설계강우법으로 대별된다. 홍수빈도해석법은 홍수량 자료에 대한 통계학적 빈도분석을 실시하여 확률홍수량을 산정하는 방법이다. 홍수빈도해석법은 관측된 자료를 활용하기 때문에 이론적으로 불확실성이 상대적으로 작은 장점을 가지고 있지만, 자료의 수가 적거나 시간에 따라 변하는 유역특성에 대한 불확실성을 함께 고려해야 한다. 관측 유량 자료가 없거나 적은 유역에서는 설계강우법이 주로 사용되고 있다. 설계강우법은 강우자료에 대해서 빈도분석을 실시하여 확률강우량을 산정한 후, 이를 강우-유출 모형에 적용하여 확률 홍수 수문곡선을 작성하고 첨두치를 확률홍수량으로 선정하는 방법이다. 그러나, 설계강우법도 강우-유출 모형에서 유역특성을 나타내는 매개변수 추정과정에서 불확실성을 내포하고 있기 때문에 추정된 홍수량 결과에 대한 불확실성을 감안해야 한다. 또한, 강우량과 홍수량의 발생빈도가 같다는 가정의 명확한 근거가 없다. 더욱이 두 가지 설계홍수량 산정법을 같은 유역에 적용하는 경우라도 종종 매우 다른 결과값을 나타낸다. 따라서, 본 연구에서는 국내 유역의 현실을 고려하여 설계강우법으로 산정된 확률홍수량을 홍수빈도해석법으로 산정된 확률홍수량을 변환할 수 있는 보정식을 개발하였다. 국내 9개의 댐 유역에서 확보된 일 단위 강우량 및 유출량 자료를 홍수빈도해석법과 설계강우법을 적용하여 대상 유역의 설계홍수량을 산정하였다. 그리고, 홍수빈도해석법으로 산정된 설계홍수량을 참값이라 가정한 후, 산정된 설계홍수량의 대상 유역별 오차율을 산정하였다. 이를 바탕으로 홍수빈도해석법과 설계강우법으로 산정된 설계홍수량 간의 관계를 회귀분석을 통하여 설계강우법으로 산정된 확률홍수량을 보정하는 관계식을 제시하였다.

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Correspondence Matching of Stereo Images by Sampling of Planar Region in the Scene Based on RANSAC (RANSAC에 기초한 화면내 평면 영역 샘플링에 의한 스테레오 화상의 대응 매칭)

  • Jung, Nam-Chae
    • Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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    • v.12 no.4
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    • pp.242-249
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    • 2011
  • In this paper, the correspondence matching method of stereo images was proposed by means of sampling projective transformation matrix in planar region of scene. Though this study is based on RANSAC, it does not use uniform distribution by random sampling in RANSAC, but use multi non-uniform computed from difference in positions of feature point of image or templates matching. The existing matching method sampled that the correspondence is presumed to correct by use of the condition which the correct correspondence is almost satisfying, and applied RANSAC by matching the correspondence into one to one, but by sampling in stages in multi probability distribution computed for image in the proposed method, the correct correspondence of high probability can be sampled among multi correspondence candidates effectively. In the result, we could obtain many correct correspondence and verify effectiveness of the proposed method in the simulation and experiment of real images.

자본자산가격의 운동법칙을 표상하는 연속시간 확률매분방정식의 추정방법 - 비시뮬레이션 방법 -

  • Lee, Il-Gyun
    • The Korean Journal of Financial Studies
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    • v.10 no.1
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    • pp.1-44
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    • 2004
  • 연속시간모형은 시간의 흐름에 대응되는 자본자산의 운동의 성질과 시간의 흐름에 따라 형성되는 자본자산의 가격을 동시적으로 파악할 수 있는 것이 큰 장점이다. 연속시간 확률미분방정식을 구성하는 표류함수와 확산함수가 폐형해나 해석적 형태로 존재하지 않는 경우가 대부분이다. 여기에서 모수추정의 어려움이 발생한다. 전이 확률밀도함수의 인지 또는 발견의 어려움과 표류함수와 확산함수의 적분 불가능성은 최대가능도법의 사용을 어렵게 만든다. 여기에서 모수방법 보다는 비모수방법을 통하여 연속 확률 미분방정식을 추정하려는 성향이 존재한다. 밀도를 모르면 표본적률을 사용하여 모수를 추정할 수 있으므로 일반화 적률법이 연속시간 확률미분방정식의 모수 추정과 검정에 사용되고 있다. 전이밀도의 값을 시뮬레이션을 통하여 얻는 마코브연쇄 몬테카를로 방법, 전이밀도를 무한소 생성작용소를 통하여 얻는 방법, 비 모수방법, 여러 종류의 전개에 의하여 얻은 표류함수와 확산함수의 전이밀도에 대한 최대가능도법 등 여러 종류의 연속시간 확률미분방정식의 실증분석에서 사용되고 있다. 이 논문에서는 연속시간 확률미분방정식의 실증분석 방법들을 정리하는데 목적이 있다. 이일균(2004)은 이 논문과의 자매논문으로 시뮬레이션에 의한 확률미분방정식의 추정을 다루고 있어 시뮬레이션방법은 그 논문에 미룬다.

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Estimating design floods in ungauged watersheds through regressive adjustment of flood quantiles from the design rainfall - runoff analysis method (설계강우-유출 관계 분석법에 의한 확률홍수량의 회귀보정을 통한 미계측 유역의 설계홍수량 산정)

  • Chae, Byung-Seok;Lee, Jin-Young;Ahn, Jae-Hyun;Kim, Tae-Woong
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.50 no.9
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    • pp.627-635
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    • 2017
  • It is required to estimate reliable design floods for hydraulic structures in order to respond more effectively to recent climate change. In this study, differences of design floods that were estimated the flood frequency analysis (FFA) and the design rainfall-runoff analysis (DRRA) were analyzed. In Korea, due to lack of measured flood data, the DRRA method is used in practice to determine the design floods. However, assuming the design floods estimated by the FFA as true values, the DRRA method over estimated the design floods by 79%. Thus, this study proposed a practical method to estimated design flood in ungauaged watersheds through regressive adjustment of flood quantiles estimated from the DRRA method. To this end, after investigating the differences between design floods acquired from the FFA and the DRRA method, nonlinear regression analyses were performed to develop the adjustment formulas for 8 large-dam watersheds. Applying the adjustment formula, the accuracy was improved by 65.0% on average over the DRRA method. In addition, when considering the watershed size, the adjustment formula increases the accuracy by 2.1%p on average over when not considering the watershed size.

Application of Multi-Attribute Utility Analysis for the Decision Support of Countermeasures in Early Phase of a Nuclear Emergency (원자력 사고시 초기 비상대응 결정지원을 위한 다속성 효용 분석법의 적용)

  • Hwang, Won-Tae;Kim, Eun-Han;Suh, Kyung-Suk;Jeong, Hyo-Joon;Han, Moon-Hee;Lee, Chang-Woo
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • v.29 no.1
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    • pp.65-71
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    • 2004
  • A multi-attribute utility analysis was investigated as a tool for the decision support of countermeasures in early phase of a nuclear accident. The utility function of attributes was assumed to be the second order polynomial expressions, and the weighting constant of attributes was determined using a swing weighting method. Because the main objective of this study focuses on the applicability of a multi-attribute utility analysis as a tool for the decision support of countermeasures in early phase of a nuclear accident, less quantifiable attributes were not included due to lack of information. In postulated accidental scenarios for the application of the designed methodology, the variation of the numerical values of total utility for the considered actions, e.g. sheltering, evacuation and no action, was investigated according to the variation of attributes. As a result, it was shown that the numerical values of total utility for the actions are distinctly different depending on the exposure dose and monetary value of dose. As increasing in both attributes, the rank of the numerical values of total utility increased for evacuation, which is more extreme action than for sheltering, while that of no action decreased. As expected probability of high dose is higher, the break-even values for the monetary value of dose, which are the monetary value of dose when the ranking of actions is changed, were lower. In audition, as aversion psychology for dose is higher, the break-even values for dose were lower.

Disparity estimation based on edge fiducial points and adaptive window (경계선의 특정 기준점과 적응적 윈도우를 기반으로 한 변위 추정)

  • 노윤향;고병철;변혜란;유지상
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2001.04b
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    • pp.559-561
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    • 2001
  • 본 논문에서는 스테레오 영상으로부터 변위를 추정할 수 있는 다양한 방법들 중 특정 기반 방식과 영역 기반 방식의 각각의 장점들을 살리고 단점들을 보완하기 위한 방법은 제안한다. 영상의 경계선을 이루는 특징점들은 전체 영상의 5% 내외의 소수로 추출되면서도 많은 양의 영상 정보를 가지고 있으므로, 이 점들에 대해 일정한 매칭 과정을 통해 대응점을 구하고, 이 중 90% 이상의 정확성 매칭 확률을 가진 대응점들을 영상으로 기준점으로 설정한다. 그리고 이러한 기준점 이외의 점들에 대해서는 추출된 기준점들의 순서에 맞추어 Ordering Constraint를 적용시키고 기준점에 따라 블록의 크기가 달라지는 영역 기반 방식을 적용하여 조밀한 변위를 추정하였다. 이렇게 함으로써 영역 기반 방식과 특징 기반 방식의 각각의 장점들을 이용하면서도 특정기반 방식의 문제점인 보간법 문제를 해결하였고, 또한 블록의 크기 따라 계산 시간과 정합 오차가 많이 좌우되는 영역 기반 방식의 단점들을 해결하였다. 또한 기준점을 이용하여 Ordering constraint 기반하에 영역 정보를 이용하므로 좀 더 올바른 순서 조건에 맞추어 대응점을 찾을 수 있고 또한 폐쇄 영역 부분도 쉽게 찾을 수 있었다.

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Practical Biasing Power Analysis breaking Side Channel Attack Countermeasures based on Masking-Shuffling techniques (마스킹-셔플링 부채널 대응법을 해독하는 실용적인 편중전력분석)

  • Cho, Jong-Won;Han, Dong-Guk
    • Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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    • v.49 no.9
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    • pp.55-64
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    • 2012
  • Until now, Side Channel Attack has been known to be effective to crack decrypt key such as smart cards, electronic passports and e-ID card based on Chip. Combination of Masking and shuffling methods have been proposed practical countermeasure. Newly, S.Tillich suggests biased-mask using template attack(TA) to attack AES with masking and shuffling. However, an additional assumption that is acquired template information previously for masking value is necessary in order to apply this method. Moreover, this method needs to know exact time position of the target masking value for higher probability of success. In this paper, we suggest new practical method called Biasing Power Analysis(BPA) to find a secret key of AES based on masking-shuffling method. In BPA, we don't use time position and template information from masking value. Actually, we do experimental works of BPA attack to 128bit secret key of AES based on masking-shuffling method performed MSP430 Chip and we succeed in finding whole secret key. The results of this study will be utilized for next-generation ID cards to verify physical safety.