Let ${X_n,\;n\geq1}$ be a sequence of independent identically distributed (i.i.d.) random variables (r.vs.), defined on a probability space ($\Omega$,A,P), and let ${N_n,\;n\geq1}$ be a sequence of positive integer-valued r.vs., defined on the same probability space ($\Omega$,A,P). Furthermore, we assume that the r.vs. $N_n$, $n\geq1$ are independent of all r.vs. $X_n$, $n\geq1$. In present paper we are interested in asymptotic behaviors of the random sum $S_{N_n}=X_1+X_2+\cdots+X_{N_n}$, $S_0=0$, where the r.vs. $N_n$, $n\geq1$ obey some defined probability laws. Since the appearance of the Robbins's results in 1948 ([8]), the random sums $S_{N_n}$ have been investigated in the theory probability and stochastic processes for quite some time (see [1], [4], [2], [3], [5]). Recently, the random sum approach is used in some applied problems of stochastic processes, stochastic modeling, random walk, queue theory, theory of network or theory of estimation (see [10], [12]). The main aim of this paper is to establish some results related to the asymptotic behaviors of the random sum $S_{N_n}$, in cases when the $N_n$, $n\geq1$ are assumed to follow concrete probability laws as Poisson, Bernoulli, binomial or geometry.
Journal of the Korean Data and Information Science Society
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제24권3호
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pp.465-475
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2013
공정능력을 측정하고 분석하기 위하여 공정능력지수가 매우 중요한 역할을 한다. 흔히 품질수준은 공정능력지수들에 의해 측정된다. 세 가지 공정능력지수 $C_p$, $C_{pk}$, $C_{pm}$들은 품질 현장에서 프로세스 성과를 평가하는 데 널리 유용하게 사용되는 바, 이들 추정량들의 상관관계를 보다 명확하게 규명, 연구하여 적절히 활용할 필요가 있다. 본 논문에서는 공정표본이 정규분포에 따를 때 이러한 지수들의 추정량들에 대한 점근적 상관성을 연구하였다. 제2절에서는 공정능력지수 $C_p$, $C_{pk}$, $C_{pm}$들을 정의하여 기본적인 관계를 설명하였고, 제3절에서는 단일변량 정규공정하에서의 점근적인 상관계수를 구체적으로 계산, 규명하였다. 이러한 연구결과를 이용하여 보다 정확한 공정능력지수들의 상관관계를 통해 필요한 분석을 수행하는 것이 바람직할 것이다.
수압파쇄시 다중으로 분할된 균열의 생성은 자주 발생되는 현상이며 이러한 균열군은 단균열과는 달리 상당히 다른 거동을 나타낸다. 그러나 대부분의 수치기법으로는 이러한 균열군 거동의 모사는 계산량의 증가로 결코 쉽지 않다. 따라서 본 논문에서는 수압파쇄시 생성되는 다수의 균열 변위를 경계병치법을 사용하여 효과적으로 계산하기 위한 방법을 제시하였다. 우선 평행하면서 아주 가깝게 위치한 다중 분할 균열의 점근적 해를 구하고 경계병치법의 균열에 사용된 병치점의 수를 변화시켜 점근적 해와 비교하였다. 그 결과 기존의 기준에 비해 병치점의 수를 10배정도 줄이더라도 얻어지는 결과에는 별 차이가 없음을 밝혀냈다. 따라서 이보다 더욱 복잡한 균열이 존재하는 실제의 경우 병치점의 수를 줄여 적용하여도 경계병치법에 의한 계산은 유효하다는 결론을 얻었다.
완전접촉 문제를 이론적으로 해석하기 위해서 점근해법이 많이 사용된다. 점근해로서의 응력장은 특이항 만으로 구성되므로 접촉경계로부터 멀어질수록 정확도가 감소한다. 이에 반해 유한요소해석 방법은 요소크기의 제한으로 인해 완전접촉 문제에서의 응력특이성을 엄밀히 표현할 수 없다. 따라서 본 연구에서는 이론적 해법을 보조하고 또 그와 비교하기 위해 응착접촉 상태에 있는 완전접촉 문제를 이론적으로 해석한 후, 모아레 실험 및 유한요소해석 방법으로 접촉부 부근의 응력장을 분석하였다. 실험은 알루미늄과 구리 합금을 접촉각 $120^{\circ}$, $135^{\circ}C$로 가공하여 수행하였으며 모아레 무늬로부터 얻은 변위장과 유한요소해석을 수행한 결과와 비교하였다. 이로부터 타당성이 확보된 수치적 방법을 이용하여 실험조건에서의 일반화 응력확대계수와 접촉부 응력장을 구하여 이론 해와 비교하였으며, 접촉경계로부터 멀어질 때 나타나는 이론과 수치 해의 차이를 분석하였다.
본 논문은 구조물의 미시적 측면에서 유효평균탄성계수를 결정하기 위한 균질화기법인 점근적 방법을 적용하였고, 탄성값을 조사하기 위하여 유한요소법으로 정식화하였다. 수치 예로서 물성치가 각기 다른 등방성 재료를 적층한 부재의 임의 단면에서 단위요소를 해석영역으로 설정하고 산출된 탄성계수를 기존의 해석방법으로부터 산출된 값과 비교하였다. 균질화기법으로 산출된 탄성계수는 과소평가되어 나타나며, 이는 해석영역을 유한요소 정식화하는 과정에서 수정항만큼 차이가 난다는 것을 증명하였다. 기존 해석방법으로는 복합재료의 탄성계수가 단순히 재료의 산술적 평균값으로 계산되는 것과는 달리, 미시적으로 복합재 단위요소의 반복성을 고려함으로써 제안된 해석방법이 보다 유용하다는 것을 보여 주었다.
극치사상을 예측하기 위한 기존의 빈도분석 결과의 이용에 대한 많은 문제점들이 부각되고 있다. 특히, 통계적 모형을 이용하기 위해서 흔히 사용되는 점근적 모형 (asymptotic model)의 합리적인 검토 없는 외삽 (extrapolation)은 산정된 확률 값을 과대 또는 과소평가하는 문제를 일으켜, 예측결과에 대한 불확실성을 과다하게 산정함으로써 불확실성에 대한 신뢰도를 감소시키는 문제가 있다. 그러므로 본 연구에서는 국내에서 극치강우사상을 포함한 강우자료의 빈도분석에 대한 연구사례를 제공하고 점근적 모형을 사용하는 경우 발생되는 불확실성을 감소시키기 위한 방법론을 제시하였다. 이를 위하여 본 연구에서는 극치강우사상의 빈도분석을 수행하는 데 있어서 최근 들어 여러 분야에서 다양하게 적용되고 있는 Bayesian MCMC (Markov Chain Monte Carlo) 방법을 사용하였으며, 그 결과를 최우추정방법 (Maximum likelihood estimation method)과 비교하였다. 특히 강우사상의 점 빈도분석에 흔히 이용되는 확률밀도함수로 GEV (Generalized Extreme Value) 분포와 Gumbel 분포를 모두 고려하여 두 분포의 결과를 비교하였으며, 이 과정에서 각각의 산정결과 및 불확실성은 근사식을 이용한 최우추정방법과 Bayesian 방법을 이용하여 각각 비교 및 분석되었다.
본 논문에서는 전산점근해석기법을 사용하여 복합재료 보에 대한 경계층 해를 계산하고, ANSYS 결과와 비교 검증하였다. 경계층 해는 내부해와 순수 경계층 효과의 합으로 표현되기 때문에, 내부 및 경계층에 대한 수학적으로 엄밀한 정식화를 요구한다. 전산점근 해석기법은 수학적으로 매우 강력한 기법으로, 이러한 문제에 유용하다. 그러나 경계층과 내부 해들의 연결을 시키기 쉽지 않은데, 본 연구에서는 가상일의 원리를 통해 생브낭의 원리와 내부 및 경계층 문제를 체계적으로 분리하였다. 경계층 해는 팝코비치-패들 고유벡터를 계산하여, 실수부와 허수부 벡터들의 선형 조합으로 표현하고, 내부 해의 워핑 함수들을 보상할 수 있도록 최소오차 자승법을 적용하였다. 계산된 해들은 2차원 유한요소 해석 결과와 비교하여 정성적일 뿐만 아니라 정량적으로도 잘 일치하는 결과를 얻었다.
Regional flood frequency analysis has been developed by employing the nearby site's information to improve a precision in estimating flood quantiles at the site of interest. In this paper, single site and regional flood frequency analyses were compared based of the 2-parameter Weibull model. For regional analysis, two approaches were employed. The First one is to use the asymptotic variances of the quantile estimators derived based of the assumption that all sites including the site of interest are independent each other. This approach may give the maximum regional gain due to the spatial independence assumption among sites. The second one in Hosking's regional L-moment algorithm. These methods were applied to annual flood data. As the results, both methods generally showed the regional gain at the site of interest depending on grouping the sites as homogeneous. And asymptotic formula generally shows smaller variance than those from Hosking's algorithm. If the shape parameter of the site of interest from single site analysis is quite different from that from regional analysis then Hosking's results might be better than the asymptotic ones because the formula was derived based on the assumption that all sites have the same regional shape parameter. Furthermore, in such a case, regional analysis might be worse than single site analysis in the sense of precision of flood quantile estimation. Even though the selected sites may satisfy Hosking's criteria, regional analysis may not give a regional gain for specific and nonexceedance probabilities.
To obtain a good tracking performance in an optical disk drive servo system, it is essential to attenuate periodic disturbances caused by eccentric rotation of the disk. As an effective control scheme for enhancing disturbance attenuation performance, disturbance observers (DOBs) have been successfully applied to the track-following servo system of optical disk drives. In disk drive systems, the improvement of data transfer rate has been achieved mainly by the increase of disk rotational speed, which leads to the increase of the disturbance frequency. Conventional DOBs are no longer effective in disk drive systems with a high-speed rotation mechanism because the performance of conventional DOBs is severely degraded as the disk rotational frequency increases. This paper proposes a new DOB structure for effective rejection of the disturbance in optical disk drives with a very high rotation speed. Asymptotic disturbance rejection is achieved by adopting a band-pass filter in the DOB structure, which is tuned based on the information on the disturbance frequency. In addition, performance sensitivity of the proposed DOB to changes in disk rotational frequency is analyzed. The effectiveness of the proposed DOB is verified through simulations and experiments using a DVD-ROM drive.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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