Using a level set method and topological derivatives, a topological shape optimization method that is independent of an initial design is developed for linearly elastic structures. In the level set method, the initial domain is kept fixed and its boundary is represented by an implicit moving boundary embedded in the level set function, which facilitates to handle complicated topological shape changes. The 'Hamilton-Jacobi (H-J)' equation and computationally robust numerical technique of 'up-wind scheme' lead the initial implicit boundary to an optimal one according to the normal velocity field while minimizing the objective function of compliance and satisfying the constraint of allowable volume. Based on the asymptotic regularization concept, the topological derivative is considered as the limit of shape derivative as the radius of hole approaches to zero. The required velocity field to update the H -J equation is determined from the descent direction of Lagrangian derived from optimality conditions. It turns out that the initial holes is not required to get the optimal result since the developed method can create holes whenever and wherever necessary using indicators obtained from the topological derivatives. It is demonstrated that the proper choice of control parameters for nucleation is crucial for efficient optimization process.
근사분산을 최대화하는 least favorable한 ${\epsilon}$-contaminated 정규분포는, 중간 영역에서는 가우시안이나 그 외의 영역에서는 라플라시안 분포를 갖는다는 사실에 근거하여 본 논문에서는 이 확률분포 하에서 비선형 잡음제거 알고리즘을 유도하고 이의 성능을 확인한다. 제안 알고리즘은 위 잡음 환경에서 MLE(maximum likelihood estimator) 이며, efficacy를 최대화한다는 기준에서 최적임을 증명한다. 또한, 유도한 필터를 미리어드 필터와 결합함으로써 임펄스 잡음을 효과적으로 제거하기 위한 비선형 필터를 제안하고 이를 이론적으로 분석한 다음 ${\alpha}$-stable 확률분포를 갖는 잡음에 열화된 이미지를 이용하여 그 성능을 확인한다.
Communications for Statistical Applications and Methods
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제25권1호
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pp.15-27
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2018
Parametric method of flood frequency analysis involves fitting of a probability distribution to observed flood data. When record length at a given site is relatively shorter and hard to apply the asymptotic theory, an alternative distribution to the generalized extreme value (GEV) distribution is often used. In this study, we consider the beta-P distribution (BPD) as an alternative to the GEV and other well-known distributions for modeling extreme events of small or moderate samples as well as highly skewed or heavy tailed data. The L-moments ratio diagram shows that special cases of the BPD include the generalized logistic, three-parameter log-normal, and GEV distributions. To estimate the parameters in the distribution, the method of moments, L-moments, and maximum likelihood estimation methods are considered. A Monte-Carlo study is then conducted to compare these three estimation methods. Our result suggests that the L-moments estimator works better than the other estimators for this model of small or moderate samples. Two applications to the annual maximum stream flow of Colorado and the rainfall data from cloud seeding experiments in Southern Florida are reported to show the usefulness of the BPD for modeling hydrologic events. In these examples, BPD turns out to work better than $beta-{\kappa}$, Gumbel, and GEV distributions.
두 군의 처리를 비교하는 임상시험에서 효능(efficacy)과 안전성(safety)이 동일하게 중요한 변수로 취급되는 경우에 이변량(bivariate) 반응변수로서 분석되고 연구계획의 단계에서도 이변량 표본수 결정방법이 사용되어야 한다. Thall과 Cheng (1999)은 효능과 안전성의 반응값이 이변량 이항(bivariate binary) 변수인 경우의 표본수 결정방법을 제시하였으며, 본 연구에서는 목표모수 설정과정은 기존의 연구와 같으나 월콕슨-만-휘트니(Wilcoxon-Mann-Whitney: WMW) 통계량에 근거한 검정법과 표본수 결정방법을 제시한다. Thall과 Cheng (1999)의 검정통계량은 변수 변환시킨 비율의 근사 정규성에 근거하는 반면에, WMW 통계량은 확률에 근거한 비모수적 방법으로 이변량 이항변수 뿐만 아니라 이변량 순위변수로 측정된 반응값에도 적용시킬 수 있다 Thall과 Cheng (1999)에 제시한 항암치료 임상연구의 두 예제에 위의 두 다른 방법으로 계산된 표본수를 비교한 결과, Thall과 Cheng (1999)의 첫째 예제에서는 이변량 WMW 방법에 의한 표본수가 더욱 작았으나 둘째 예제에서는 더욱 큰 것으로 나타났다.
본 논문에서는 비분리계의 균일준고전(WKB)해를 close coupling formalism을 쓰지 않고 구하였으며, 여러가지 물리적으로 흥미있고 현실적인 경우들에, 구해진 해들이 잘 알려져 있는 해석 함수들로서 주어졌다. 전환점이나 전환면이 구해진 해들의 특이점이 되지 않으며, 그들의 점근형을 취했을 때, 그 해들은 보통의 WKB해들로 복귀된다. 그러한 균일해들을 얻기 위해서는 비분리계의 Schroedinger 방정식들을 변형하여 풀 수 있는 형으로 적절히 "재규격화"하였다. Ehrenfest의 단열 원리가 그러한 "재규격화"된 균일해들을 도출하는데 중요한 역할을 한다. 적절한 고전적 궤적들이 얻어지면 Hamiltonian의 고유치들은 확장된 Bohr-Sommerfeld 양자화 규칙으로 계산된다. 다전자계에 대한 응용이 시사되었고, 현 방법의 유용성을 보여주기 위한 가장 간단한 예의 하나로서 helium 원자의 바닥상태의 파동함수를 근사적으로 계산하였다.
Journal of the Korean Data and Information Science Society
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제21권6호
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pp.1171-1180
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2010
회귀함수의 비모수적 적합에서 공변량의 차원이 증가함에 따라 추정량의 극한성질이 좋지 않음이 잘 알려져 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위한 방법중의 하나는 단일지표모형의 추정을 이용하여 공변량의 차원을 1차원으로 줄이는 것이다. 단일지표모형에서 계수 추정 방법으로는 반복적으로 해를 계산하여 근사치를 구하는 방법인 준모수적 최소제곱법과 비반복적으로 계산하여 구하는 도함수 가중평균법이 있다. 두 추정 방법 모두 모수적인 방법과 같은 수렴비율로 정규근사한다고 알려져 있지만 실질적인 성능에 관한 비교는 이루어지지 않았다. 본 논문에서는 모의실험을 통해 두 방법에 의한 추정치의 분산을 비교하여 어떠한 방법이 좋은지를 파악하고자 한다.
Due to their low intrinsic damping, stay cables in cable-stayed bridges have often exhibited unanticipated and excessive vibrations which result in increasing maintenance frequency and disruption to normal operations of the entire bridges. Mitigation of undesired cable vibration can be achieved by attaching an external damping device near the anchorage. High Damping Rubber (HDR) dampers have many advantages such as compact size, better aesthetics, easy maintenance, temperature stability, and cost benefits; therefore, they have been widely used to increase cable damping. Although a single damper has been shown to reduce cable vibrations, it is not the most effective method due to geometric constraints. This paper proposes the use of two HDR dampers to improve effectiveness and robustness in suppressing cable vibration. Oscillation parameters of the cable-dampers system were investigated in detail by modeling the stay cable as a taut string and each HDR damper as complex-valued impedance and by using an analytical formulation of the complex eigenvalue problem. The problem of two HDR dampers arbitrarily located along a cable is solved and the solution is discussed. Asymptotic formulas to calculate the damping ratios of the cable with two HDR dampers installed near the anchorage(s) are proposed and compared with the exact solutions. Further, a design example is presented in order to justify the methodology. The results of this study show that when the two HDR dampers are installed close to each other on the same end of the cable, some interaction between the dampers leads to reduced damping ratio. When the dampers are on the opposite ends of the cable, they are effective in increasing damping ratio and can provide better vibration reduction to multiple modes.
본 논문에서는 1998.01.03부터 2011.08.31까지 수집된 코스피 지수 자료로부터 계산된 일별 로그수익률과 일별 로그손실률에 대한 극단값 통계분석을 수행하였다. 사용된 극단값 통계분석 모형은 포아송-GPD 모형이고 모수의 추정과 극단분위수의 추정은 최대가능도 방법을 적용하였다. 본 논문에서는 또한 포아송-GPD 모형에 추가적으로 모수의 무정보사전분포를 가정한 베이지안 방법을 고려하였다. 여기서는 마르코프 연쇄 몬테칼로 방법을 적용하여 모수와 극단분위수를 추정하였다. 분석 결과 최대가능도 방법과 베이지안 방법에서 모두, 로그수익률 분포의 오른쪽 꼬리는 정규분포보다 짧은 반면, 로그손실률 분포의 오른쪽 꼬리는 정규분포보다 두텁다는 결론이 얻어졌다. 극단값 분석에서 베이지안 방법을 사용할 때의 장점은 정칙조건이 만족되지 않는 경우에도 최대가능도추정량의 전통적 점근 성질을 걱정할 필요가 없고 예측의 경우에는 모수의 불확실성과 미래 관측치의 불확실성이 모두 반영되는 효과가 있다는 것이다.
Communications for Statistical Applications and Methods
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제15권3호
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pp.451-464
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2008
6 시그마는 백만 기회당 3.4개의 결점만을 갖는 최고의 품질수준을 의미한다. 일반적으로 높은 시그마 품질수준은 고객들에게 높은 만족도를 부여하는 것으로 알려져 있다. 공정능력지수들과 시그마 품질수준 $Z_{st}$는 6시그마 산업에서 공정능력을 평가하기 위하여 널리 이용되고 있다 공정능력지수에 관한 대부분의 평가들은 공정능력분석에 대해 경우에 따라 믿기 어려운 상황을 초래할 수도 있는 점 추정에 초점을 두고 있다. 본 논문에서는 현장 실무자들이 공정능력 여부를 결정하기 위하여 사용하고 있는 6시그마 품질수준 $Z_{st}$와 공정능력지수들 $C_p$, $C_{pk}$와 $C_{pm}$에 대하여 몇 가지 통계적 추정문제를 기초로 보다 효율적인 검정 방법에 대하여 제안, 연구하였다. 제안된 붓스트랩 검정 방법에 근거한 모의실험 결과는 공정분포의 정규성 여부에 관계없이 그리고 복잡한 계산 과정 없이 보다 효율적으로 적용될 수 있음을 입증하고 있다.
레벨셋 기법과 위상민감도를 이용하여 선형 탄성 구조물에 대하여, 초기 설계형상에 의존성이 없는 위상 및 형상 최적설계 기법을 개발하였다. 레벨셋 기법에서는 복잡한 위상 형상변화를 쉽게 다루기 위해 초기 영역은 고정한 채 레벨셋 함수로 표현되는 암시적 이동경계로 경계를 표현한다. 해밀턴-자코비(H-J) 방정식과 수치적으로 강건한 기법인 'up-wind scheme'은 컴플라이언스 목적함수를 최소화시키고 허용체적 제약조건을 만족시키면서, 초기 암시적 경계를 법선 속도장에 따라 최적의 형상으로 이끌어 낸다. 점근적인 정규화 개념에 근거하여, 구멍의 반지름을 0으로 접근시켜 형상 미분의 극한을 취한 위상민감도를 고려하였다. 최적조건으로부터 유도된 라그란지안의 감소 방향을 이용하여 H-J 방정식을 갱신하기 위한 속도장을 결정하였다. 개발한 방법에서는 위상민감도로부터 얻어지는 지표를 이용하여 구멍을 언제든지 어디에서나 생성가능하기 때문에 초기 구멍이 최적 형상을 얻기 위해 요구되지 않는다는 사실을 확인하였다. 또한 효율적인 최적화 과정을 위해서는 구멍 생성을 위한 조정변수의 적절한 선택이 중요함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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