• Title/Summary/Keyword: 확률론적 모델링

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Sequential Bayesian Updating Module of Input Parameter Distributions for More Reliable Probabilistic Safety Assessment of HLW Radioactive Repository (고준위 방사성 폐기물 처분장 확률론적 안전성평가 신뢰도 제고를 위한 입력 파라미터 연속 베이지안 업데이팅 모듈 개발)

  • Lee, Youn-Myoung;Cho, Dong-Keun
    • Journal of Nuclear Fuel Cycle and Waste Technology(JNFCWT)
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    • v.18 no.2
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    • pp.179-194
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    • 2020
  • A Bayesian approach was introduced to improve the belief of prior distributions of input parameters for the probabilistic safety assessment of radioactive waste repository. A GoldSim-based module was developed using the Markov chain Monte Carlo algorithm and implemented through GSTSPA (GoldSim Total System Performance Assessment), a GoldSim template for generic/site-specific safety assessment of the radioactive repository system. In this study, sequential Bayesian updating of prior distributions was comprehensively explained and used as a basis to conduct a reliable safety assessment of the repository. The prior distribution to three sequential posterior distributions for several selected parameters associated with nuclide transport in the fractured rock medium was updated with assumed likelihood functions. The process was demonstrated through a probabilistic safety assessment of the conceptual repository for illustrative purposes. Through this study, it was shown that insufficient observed data could enhance the belief of prior distributions for input parameter values commonly available, which are usually uncertain. This is particularly applicable for nuclide behavior in and around the repository system, which typically exhibited a long time span and wide modeling domain.

Landslide Susceptibility Analysis Using Bayesian Network and Semantic Technology (시맨틱 기술과 베이시안 네트워크를 이용한 산사태 취약성 분석)

  • Lee, Sang-Hoon
    • Journal of Korean Society for Geospatial Information Science
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    • v.18 no.4
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    • pp.61-69
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    • 2010
  • The collapse of a slope or cut embankment brings much damage to life and property. Accordingly, it is very important to analyze the spatial distribution by calculating the landslide susceptibility in the estimation of the risk of landslide occurrence. The heuristic, statistic, deterministic, and probabilistic methods have been introduced to make landslide susceptibility maps. In many cases, however, the reliability is low due to insufficient field data, and the qualitative experience and knowledge of experts could not be combined with the quantitative mechanical?analysis model in the existing methods. In this paper, new modeling method for a probabilistic landslide susceptibility analysis combined Bayesian Network with ontology model about experts' knowledge and spatial data was proposed. The ontology model, which was made using the reasoning engine, was automatically converted into the Bayesian Network structure. Through conditional probabilistic reasoning using the created Bayesian Network, landslide susceptibility with uncertainty was analyzed, and the results were described in maps, using GIS. The developed Bayesian Network was then applied to the test-site to verify its effect, and the result corresponded to the landslide traces boundary at 86.5% accuracy. We expect that general users will be able to make a landslide susceptibility analysis over a wide area without experts' help.

Comparison of Three POS Sets in Prosody Break Index Estimation (운율경계강도 예측을 위한 품사셋 비교 연구)

  • 엄기완
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • 1998.06e
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    • pp.81-84
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    • 1998
  • 본 논문에서는 문장의 문법 구조로부터 운율 경계 강도를 효율적으로 예측하기 위해서, 문법 정보의 세밀함에 따라 품사셋을 3단계로 설정하였다. 그리고 운율 경계 강도를 예측하는데 있어서 어떠한 품사셋이 최적인가를 알아보기 위해 150문장의 코퍼스를 구축하였으며, 세 종류의 품사셋에 대해 코퍼스를 수작업으로 품사분석을 하였다. 청취실험으로 결정한 운율 경계 강도를 바탕으로 확률론적인 모델링 방법을 사용하여 예측하는 실험을 하였다. 이러한 예측결과를 평가 비교하여 최적의 품사셋을 정하였다.

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Time-series Mapping and Uncertainty Modeling of Environmental Variables: A Case Study of PM10 Concentration Mapping (시계열 환경변수 분포도 작성 및 불확실성 모델링: 미세먼지(PM10) 농도 분포도 작성 사례연구)

  • Park, No-Wook
    • Journal of the Korean earth science society
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    • v.32 no.3
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    • pp.249-264
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    • 2011
  • A multi-Gaussian kriging approach extended to space-time domain is presented for uncertainty modeling as well as time-series mapping of environmental variables. Within a multi-Gaussian framework, normal score transformed environmental variables are first decomposed into deterministic trend and stochastic residual components. After local temporal trend models are constructed, the parameters of the models are estimated and interpolated in space. Space-time correlation structures of stationary residual components are quantified using a product-sum space-time variogram model. The ccdf is modeled at all grid locations using this space-time variogram model and space-time kriging. Finally, e-type estimates and conditional variances are computed from the ccdf models for spatial mapping and uncertainty analysis, respectively. The proposed approach is illustrated through a case of time-series Particulate Matter 10 ($PM_{10}$) concentration mapping in Incheon Metropolitan city using monthly $PM_{10}$ concentrations at 13 stations for 3 years. It is shown that the proposed approach would generate reliable time-series $PM_{10}$ concentration maps with less mean bias and better prediction capability, compared to conventional spatial-only ordinary kriging. It is also demonstrated that the conditional variances and the probability exceeding a certain thresholding value would be useful information sources for interpretation.

Accounting for zero flows to develop a hydrological model for Yongdam Basin (무유출의 고려를 통한 용담댐 유역에 수문모형의 구축)

  • Lee, Dong Gi;Ahn, Kuk-Hyun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.138-138
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    • 2020
  • 본 연구에서는 우리나라에서 발생하는 무유출량을 고려하는 확률기반 격자형 수문 모형을 용담댐 유역에 구축하였다. 용담댐 유역은 무유출량이 종종 나타나는 간혈하천 (Ephemeral catchment) 유역으로 우리나라의 많은 유역들이 여기에 해당한다. 격자형 수문 모형의 구축을 위하여 Sacramento Soil Moisture Accounting Model (SAC-SMA) 유출 모형을 사용하여 라우팅 모형과 결합하였다. 무유출량을 표현하기 위해서 본 연구에서는 검열된 오류 모형 (censoring error model)을 사용하였다. 구축한 오류 모형과 기존에 많이 사용되는 정규화된 오류 모형의 비교를 하였으며 이를 통하여 본 연구에서 구축한 모형의 적합성을 평가하였다. 결과적으로 본 연구에서 구축한 두 개의 모형이 둘 다 신뢰할 만한 결과를 보여주지만 검열된 오류 모형이 더 적합한 결과를 보여주며 무유출의 빈도 증가에 따라 효율이 증가하는 것을 보여 준다. 그리고 기존의 방법론은 확률 기반의 유출량의 표현에 있어서 0 이하의 음수값을 표현하여 현실적이지 못한 수문 모델링을 표현한다. 따라서 본 연구에서 얻어진 결과는 간헐하천 유역에 대한 고려가 우리나라에 수문 모델 구축에 있어서 필요하다는 것을 의미한다.

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A Methodology to Formulate Stochastic Continuum Model from Discrete Fracture Network Model and Analysis of Compatibility between two Models (개별균열 연결망 모델에 근거한 추계적 연속체 모델의 구성기법과 두 모델간의 적합성 분석)

  • 장근무;이은용;박주완;김창락;박희영
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.11 no.2
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    • pp.156-166
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    • 2001
  • A stochastic continuum(SC) modeling technique was developed to simulate the groundwater flow pathway in fractured rocks. This model was developed to overcome the disadvantageous points of discrete fracture network(DFN) modes which has the limitation of fracture numbers. Besides, SC model is able to perform probabilistic analysis and to simulate the conductive groundwater pathway as discrete fracture network model. The SC model was formulated based on the discrete fracture network(DFN) model. The spatial distribution of permeability in the stochastic continuum model was defined by the probability distribution and variogram functions defined from the permeabilities of subdivided smaller blocks of the DFN model. The analysis of groundwater travel time was performed to show the consistency between DFN and SC models by the numerical experiment. It was found that the stochastic continuum modes was an appropriate way to provide the probability density distribution of groundwater velocity which is required for the probabilistic safety assessment of a radioactive waste disposal facility.

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An explicit solution of residence time distribution for analyzing one-dimensional solute transport in streams (하천에서 1차원 오염물질 거동 해석을 위한 정체시간분포의 양해적 해석해)

  • Byunguk Kim;Siyoon Kwon;Il Won Seo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.518-518
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    • 2023
  • 자연하천에서 오염물질의 혼합 거동은 비균일한 지형학적 요인으로 인해 매우 복잡한 특성을 나타낸다. 일반적으로 오염물질 거동 모델링에서는 수체에서의 혼합을 Fick의 법칙에 따라 유속에 의한 이송과 난류에 의한 확산으로 계산하고, 국부적인 정체현상 등에 의한 non-Fickian 혼합을 야기하는 하천의 특성을 기하학적 지형 형상으로 구현하여 실제 현상에 근접한 혼합 거동을 재현한다. 하지만 계산의 효율성을 위하여 모델링의 차원을 낮추는 경우, 하천의 지형을 경계조건으로 고려할 수 없게 된다. 특히, 1차원 모델링의 경우 하천의 비균일성을 무시하고 1개의 유선으로 간주하며, 이 경우 non-Fickian 물질이동 해석을 위한 추가적인 현상학적 해석이 필요하다. 지난 50년간, non-Fickian 물질이동 해석을 위한 다양한 현상학적 모형이 제시되어 왔다. 하천을 흐름영역과 정체영역으로 구분하고 두 개의 영역 사이의 물질교환 속도를 모델링하거나, Random walk 개념으로 물질이 이동하는 경우와 이동하지 않는 경우를 확률론적으로 모델링하거나, 물질이 정체되었을 때 다시 빠져나오는 시간을 모델링하는 경우가 그 예이다. 본 연구에서는 선행연구에서 제시한 음함수 형태의 현상학적 모형을 기반으로, 수치적 반복계산 없이 상류 경계에서 임의의 형태의 농도곡선(shape-free breakthrough curve)을 갖는 오염물질운(cloud)이 일정 거리를 유하하며 발생하는 변화를 예측할 수 있는 해를 제시한다. 본 연구의 방법론은 추적법(routing procedure)을 활용한 Fickian 혼합 해석, 전달함수(transfer function) 형태의 정체시간분포 해석, 그리고 라플라스 도메인에서의 해석해 유도를 포함한다. 본 연구에서 제시된 해는 2020년 경상북도 김천시에 위치한 감천의 4.5 km 구간에서 수행한 추적자 실험의 현장 자료를 통해 정확도를 검증하여 타당성을 입증하였다.

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Stochastic Fatigue Crack Propagation, SFCP (확률론적 피로균열진전)

  • 윤장호
    • Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.30 no.3
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    • pp.23-27
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    • 1993
  • 현재까지 SFCP 해석법은 기초단계에 있으며, 아직도 정립된 방법이 없는 것이 사실이다. 따라서, 이 분야에는 많은 개선을 필요로 하고 있다. 이와 같은 개선은 이론적인 연구뿐만이 아니라, 실험적인 연구가 바탕이 되어야 라며, 동시에SFCP에 영향을 주는 초기균열의 변동성, 하중의 변동성 등을 정확한 모델링 방법에 대한 연구가 병행되어야 한다. 그리고 더 나아가서 실제 구 조물에서 피로파괴에 영향을 주는 중요한 요소인 잔류응력, 부식 등의 고려하는 방법에 관한 연구가 수행 되어져야 할 것이다. 또한, 지금까지의 연구가 주로 구조부재에 하나의 균열이 존 재한다는 가정을 내포하고 있는데, 실구조물에 적용하기 위해서는 여러개의 균열이 동시에 존 재하는 경우에 대한 연구와 균열이 성장하면서 합체(coalescence)하는 경우에 대한 연구도 수행 되어야 한다. 이와 같은 연구가 꾸준히 진행되어 소기의 성과를 거둠으로써, 구조물의 피로파괴 확률을 정확하게 추정할 수 있을 것이며, 이에 따라 합리적인 설계가 가능해질 것이다.

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Development of Multiscale Modeling Methods Coupling Molecular Dynamics and Stochastic Rotation Dynamics (분자동역학과 확률회전동역학을 결합한 멀티스케일 모델링 기법 개발)

  • Cha, Kwangho;Jung, Youngkyun
    • KIISE Transactions on Computing Practices
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    • v.20 no.10
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    • pp.534-542
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    • 2014
  • Multiscale modeling is a new simulation approach which can manage different spatial and temporal scales of system. In this study, as part of multiscale modeling research, we propose the way of combining two different simulation methods, molecular dynamics(MD) and stochastic rotation dynamics(SRD). Our conceptual implementations are based on LAMMPS, one of the well-known molecular dynamics programs. Our prototype of multiscale modeling follows the form of the third party implementation of LAMMPS. It added MD to SRD in order to simulate the boundary area of the simulation box. Because it is important to guarantee the seamless simulation, we also designed the overlap zones and communication zones. The preliminary experimental results showed that our proposed scheme is properly worked out and the execution time is also reduced.

Advanced Intensity Measures for Probabilistic Seismic Demand Model of Nonstructural Components Considering the Effects of Earthquake (지진에 의한 영향을 고려한 비구조물 확률론적 내진응답모델링을 위한 향상된 지진강도)

  • Hur, Ji-eun
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.18 no.4
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    • pp.8-14
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    • 2017
  • Nonstructural components, such as electrical equipment, have critical roles in the proper functionality of various infrastructure systems. Some of these devices in certain facilities should operate even under strong seismic shaking. However, it is challenging to define each mechanical and operational failure and determine system failure probabilities under seismic shaking due to the uncertainties in earthquake excitations and the diversity of electrical equipment, among other factors. Therefore, it is necessary to develop effective and practical probabilistic models for performance assessment of electrical equipment considering variations in equipment features and earthquakes. This study will enhance the understanding of the effect of rocking behavior on nonstructural equipment, and linear-to-nonlinear behavior of restrainers. In addition, this study will generate probabilistic seismic demand models of rigid equipment for a set of conventional and novel intensity measures.