• Title/Summary/Keyword: Extreme Values

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Mean fragmentation size prediction in an open-pit mine using machine learning techniques and the Kuz-Ram model

  • Seung-Joong Lee;Sung-Oong Choi
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제34권5호
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    • pp.547-559
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    • 2023
  • We evaluated the applicability of machine learning techniques and the Kuz-Ram model for predicting the mean fragmentation size in open-pit mines. The characteristics of the in-situ rock considered here were uniaxial compressive strength, tensile strength, rock factor, and mean in-situ block size. Seventy field datasets that included these characteristics were collected to predict the mean fragmentation size. Deep neural network, support vector machine, and extreme gradient boosting (XGBoost) models were trained using the data. The performance was evaluated using the root mean squared error (RMSE) and the coefficient of determination (r2). The XGBoost model had the smallest RMSE and the highest r2 value compared with the other models. Additionally, when analyzing the error rate between the measured and predicted values, XGBoost had the lowest error rate. When the Kuz-Ram model was applied, low accuracy was observed owing to the differences in the characteristics of data used for model development. Consequently, the proposed XGBoost model predicted the mean fragmentation size more accurately than other models. If its performance is improved by securing sufficient data in the future, it will be useful for improving the blasting efficiency at the target site.

Reconstruction of gusty wind speed time series from autonomous data logger records

  • Amezcua, Javier;Munoz, Raul;Probst, Oliver
    • Wind and Structures
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    • 제14권4호
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    • pp.337-357
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    • 2011
  • The collection of wind speed time series by means of digital data loggers occurs in many domains, including civil engineering, environmental sciences and wind turbine technology. Since averaging intervals are often significantly larger than typical system time scales, the information lost has to be recovered in order to reconstruct the true dynamics of the system. In the present work we present a simple algorithm capable of generating a real-time wind speed time series from data logger records containing the average, maximum, and minimum values of the wind speed in a fixed interval, as well as the standard deviation. The signal is generated from a generalized random Fourier series. The spectrum can be matched to any desired theoretical or measured frequency distribution. Extreme values are specified through a postprocessing step based on the concept of constrained simulation. Applications of the algorithm to 10-min wind speed records logged at a test site at 60 m height above the ground show that the recorded 10-min values can be reproduced by the simulated time series to a high degree of accuracy.

포아송 클러스터 가상강우생성 웹 어플리케이션 개발 및 검증 - 우리나라에 대해서 (Development and validation of poisson cluster stochastic rainfall generation web application across South Korea)

  • 한재문;김동균
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제49권4호
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    • pp.335-346
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    • 2016
  • 본 연구에서는 포아송 클러스터 강우생성모형의 하나인 MBLRP 모형의 매개변수지도를 우리나라에 대하여 제작하고 이에 기반을 둔 가상강우생성 웹 어플리케이션을 개발 및 검증하였다. 이를 위하여 우리나라의 62개 ASOS 지상 강우 관측소에서 관측된 강우자료를 기반으로 서로 다른 수문모의의 목적(홍수량 모의, 장기 유출량 모의, 일반 모의)에 따른 MBLRP 모형의 매개변수지도를 산정한 후, 이를 Ordinary Kriging 기법을 통해 공간 보간하여 우리나라에 대한 매개변수지도를 제작하였으며, 이에 기반을 두고 가상강우 시계열을 생성하는 웹 어플리케이션을 개발하였다. 검증을 위하여 웹어플리케이션을 사용하여 가상강우를 생성한 후 평균, 분산, 자기상관계수, 무강우 확률, 극한강우량 및 다양한 유역에 대한 극한홍수량과 유출량을 계산하고 이를 관측 강우에 근거하여 산출된 값과 비교하였다. 비교 결과 가상 강우의 각종 통계값은 관측강우에 근거한 값과 매우 유사하게 나타났으나, 극한강우와 극한홍수는 관측치에 근거한 값과 비교하여 16%-40% 정도 과소산정되는 경향을 보였다. 이러한 결과는 교정계수로 활용할 수 있도록 등고선도의 형태로 제공되었다. 본 연구에서 개발한 웹 어플리케이션은 모형의 매개변수 산정부터 가상 강우 시계열 생성까지 일련의 과정을 포함하고 있어 강우자료를 필요로 하는 다양한 수문 분석에 활발히 활용될 것으로 기대된다.

서울시 초미세먼지(PM2.5) 지역별 극단치 분석 (Regional Analysis of Extreme Values by Particulate Matter(PM2.5) Concentration in Seoul, Korea)

  • 오장욱;임태진
    • 품질경영학회지
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    • 제47권1호
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    • pp.47-57
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    • 2019
  • Purpose: This paper aims to investigate the concentration of fine particulate matter (PM2.5) in the Seoul area by predicting unhealthy days due to PM2.5 and comparing the regional differences. Methods: The extreme value theory is adopted to model and compare the PM2.5 concentration in each region, and each best model is selected through the goodness of fitness test. The maximum likelihood estimation technique is applied to estimate the parameters of each distribution, and the fitness of each model is measured by the mean absolute deviation. The selected model is used to estimate the number of unhealthy days (above $75{\mu}g/m^3$ PM2.5 concentrations) in each region, with which the actual number of unhealthy days are compared. In addition, the level of PM2.5 concentration in each region is analyzed by calculating the return levels for periods of 6 months, 1 year, 3 years, and 5 years. Results: The Mapo (MP) area revealed the most unhealthy days, followed by Gwanak (GW) and Yangcheon (YC). On the contrary, the number of unhealthy days was low in Seodaemun (SDM), Songpa (SP) and Gangbuk (GB) areas. The return level of PM2.5 was high in Gangnam (GN), Dongjak (DJ) and YC. It will be necessary to prepare for PM2.5 than other regions. On the contrary, Gangbuk (GB), Nowon (NW) and Seodaemun (SDM) showed relatively low return levels for PM2.5. However, in most of the regions of Seoul, PM25 is generated at a very poor level ($75{\mu}g/m^3$) every 6months period, and more than $100{\mu}g/m^3$ PM2.5 occur every 3 years period. Most areas in Seoul require more systematic management of PM2.5. Conclusion: In this paper, accurate prediction and analysis of high concentration of PM2.5 were attempted. The results of this research could provide the basis for the Seoul Metropolitan Government to establish policies for reducing PM2.5 and measuring its effects.

통계적 3차 모멘트 기반의 목적함수를 이용한 NSRP 모형의 극치강우 재현능력 평가 (Evaluation of extreme rainfall estimation obtained from NSRP model based on the objective function with statistical third moment)

  • 조혜미;김용탁;유재웅;권현한
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제55권7호
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    • pp.545-556
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    • 2022
  • 수공구조물 설계 및 수자원 계획에서는 목표연도 이상의 수문기상자료를 활용하는 것이 추천된다. 강우 자료의 확장을 위해 추계학적 강수 모의 모형을 활용하는데, Bartlett-Lewis Rectangular Pulse Modified Model (BLRPM)과 Neyman-Scott Rectangular Pulse Model(NSRPM)이 대표적이다. 이 모형들은 확률분포의 매개변수 조합을 통해 추정되는 통계적 모멘트와 관측값의 통계적 모멘트를 반복 비교하여 최적 매개변수를 추정한다. 그러나 상대적으로 적은 관측값을 이용하여 매개변수를 추정하는 것은 부적절하게 정의된 문제(ill-posed problem)에 해당하며, 최적화 과정에서 매개변수 추정이 어려울 뿐만 아니라, 매개변수의 변동성도 매우 크다. 또한, 일부 연구에서 드러나듯이, 모형 매개변수 추정과정에서 다양한 목적함수를 활용해도 2차 모멘트에 국한되어 있어, 극치 강수량 재현에는 한계가 있다. 따라서 본 연구는 3차 모멘트를 포함한 목적함수를 활용하여 NSRPM 매개변수를 추정하고, 기존 2차 모멘트를 이용한 매개변수 접근방법과 극치강수량 재현 측면에서 비교를 수행하였다. 그 결과, 목적함수의 왜곡도 포함 여부에 따라 1, 2차 모멘트는 큰 차이를 나타내지 않았지만, 극치강우 재현 측면에서는 왜곡도를 포함한 경우가 포함하지 않은 경우보다 개선된 결과를 나타냈다.

Tip and taper compatibility of accessory gutta-percha points with rotary and reciprocating instruments

  • Julia Niero Zanatta Streck; Sabrina Arcaro;Renan Antonio Ceretta;Eduardo Antunes Bortoluzzi;Lucas da Fonseca Roberti Garcia;Josiane de Almeida ;Patricia Maria Poli Kopper ;Anarela Vassen Bernardi
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제48권3호
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    • pp.22.1-22.8
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    • 2023
  • Objectives: This study was conducted to evaluate and compare the tip and taper compatibility of accessory gutta-percha points (AGPs) with various rotary and reciprocating instruments. Materials and Methods: Using a profile analyzer, tip and taper measurements were taken of 10 AGPs of each of the 14 models available from Odous de Deus and the 4 models available from Dentsply-Maillefer. Diameter measurements were taken at 1-mm intervals, from 3 mm from the tip (D3) to 16 mm. Results: Based on the mean values obtained, 3-dimensional (3D) models of the AGPs were drawn in Autodesk Fusion 360 and superimposed on 3D models of each instrument selected (Mtwo, Reciproc, RaCe, K3, and ProDesign Logic) to determine the compatibility between the instrument and the AGP. Data corresponding to the tips and tapers of the various AGPs, as well as the tip and taper differences between the AGPs and the instruments, were analyzed using descriptive statistics. The tapers of the AGPs were subject to the American National Standards Institute/American Dental Association No. 57 standard. The Odous de Deus extra-long medium and extra-long extra-medium AGPs were shown to be compatible with Mtwo, K3, and ProDesign Logic instruments with taper 0.06 and tip sizes 25 and 30, while the Dentsply fine and fine medium cones were compatible with Mtwo, RaCe, and K3 instruments with conicity of 0.04 and tip sizes 35 and 40. Conclusions: Both the Odous de Deus and Dentsply commercial brands included 2 AGP models with tip (D3) and taper compatibility with Mtwo, RaCe, K3, and/or Prodesign Logic instruments.

GK2A AMI를 이용한 한반도 식생건강지수 산출 (Retrieval of Vegetation Health Index for the Korean Peninsula Using GK2A AMI)

  • 이수진;조재일;류재현;김나리;김광진;손은하;박기홍;장재철;이양원
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.179-188
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    • 2022
  • 지구온난화는 기후변화를 야기하며 전지구적으로 이상기상 현상을 유발하고 있다. 우리나라에서도 폭염, 가뭄과 같은 이상기상 현상이 증가하고 있는 상황이다. 이상기상 감시를 위하여 지표면온도(Land Surface Temperature, LST), 온도상태지수(Temperature Condition Index, TCI), 식생활력지수(Normalized Difference Vegetation Index, NDVI), 식생상태지수(Vegetation Condition Index, VCI), 식생건강지수(Vegetation Health Index, VHI) 등의 위성자료가 활용되고 있다. TCI와 VCI를 이용하여 계산되는 VHI는 온도, 강수와 같은 기상 요인에 의한 식생 스트레스를 나타내며, 기후변화 상황에서 가뭄 평가에 주로 활용되고 있다. TCI, VCI는 날짜 및 장소에 따른 LST, NDVI의 과거 평년치를 참조해서 산출되기 때문에, 아직 2년여의 자료밖에 없는 천리안위성 2A호(GK2A) AMI (Advanced Meteorological Imager) 자료로부터 TCI, VCI, VHI를 산출하는 것은 현재로서는 쉽지 않은 일이다. 본 연구에서는 대안적인 방법으로 VIIRS (Visible Infrared Imaging Radiometer Suite) 센서의 LST, NDVI를 이용하여 GK2A의 VHI 산출 가능성을 모색하였다. GK2A와 VIIRS의 LST, NDVI는 상당히 높은 상관성을 보이기 때문에, GK2A에 존재하지 않는 과거 평년치를 VIIRS 자료로 대체하는 방식을 택하였다. 8일 간격으로 GK2A 격자에 해당하는 LST, NDVI의 최소·최대값 조견표를 구축하여 TCI, VCI, VHI를 산출하였고, 최근 우리나라 이상기상 현상에 대한 해석을 수행하였다. GK2A VHI는 2020년 3월과 6월의 폭염, 4월과 7월의 저온, 8월의 폭우 등으로 인한 식생 스트레스의 변화를 잘 표현하는 것으로 나타났지만, 미국 해양대기청(National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA)의 VHI 산출물은 그렇지 않았다. 본 연구에서 제시한 GK2A VHI는 향후 LST, NDVI의 과거 평년치에 대한 통계적으로 엄밀한 보완을 거친다면 폭염, 가뭄으로 인한 식생 스트레스 감시에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

자연기반해법을 적용한 그린인프라 시설의 극한기후 영향 사례분석 (Comprehensive Review on the Implications of Extreme Weather Characteristics to Stormwater Nature-based Solutions)

  • ;;;;전민수;김이형
    • 한국습지학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.353-365
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    • 2023
  • 전세계적으로 기후변화로 인한 그린인프라와 환경기반시설의 영향 및 예측에 대한 연구는 활발히 진행되고 있다. 하지만 국가별 극한기후가 발생하는 시기나 패턴이 다르기에 국내에도 극한기후로 인한 그린인프라와 환경기반시설에 대한 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 국내 주요 7개 도시를 대상으로 기상청에서 제공하는 20년 동안의 극한기후에 대한 통계적 분석과 극한기후로 인한 자연기반해법(NBS)을 적용한 그린인프라 시설에 대한 영향분석을 수행하였다. 극한기후에 대한 통계분석 결과 지리적 위치, 지표 불투수성, 지역 기상 패턴에 따라 다양한 극한 기상조건에 잠재적으로 취약한 것으로 분석되었다. 서울은 극한온도(영상, 영하)가 관측되었으며 부산, 울산 및 제주에서는 강수량과 바람에 대해 극한기후가 발생하여 도시탄력성에 잠재적인 위협인자로 분류되었다. 온도는 도시 내 식생에 대한 회복력에 주요 요인으로 적용되며, 바이오차, 모래, 자갈, 우드칩 등 여재를 적용한 습지(CW)에서 극 영하온도에서 물리적 제거효율 및 영양염류 제거능력을 저하되는 것으로 분석되었다. 극한기후로 인한 영향을 저감하기 위해 그린인프라 시설 내 온도조절이 가능한 차광 및 단열 시스템적용과 같은 극한기후 별 대응전략 수립이 가능하다. 본 연구를 통해 국내와 기후특성이 유사한 지역에서의 극한기후 대응전략 수립에 도움이 될 것으로 판단된다.

현대 패션에 표현된 글래머 룩의 미적 가치 (A Study on the Aesthetic Value of Glamour Look Expressed in Fashion)

  • 양숙희;한수연
    • 복식문화연구
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    • 제14권5호
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    • pp.739-754
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    • 2006
  • Glamour, which stands for attractive physical feature with certain mystique, has been recognized by its superficiality and ephemerality in recent postmodernist aesthetics. The purpose of this study is to provide a comprehensive literature of glamour and to contemplate glamour look, thereby to establish the styles of glamour expressed in fashion. For such purposes, this thesis first provides the study on the glamour in design studies, film studies and feminist theories, and to inquire aesthetic values of glamour look, which has been reflected in fashion. The glamour expressed in the fashion design can be classified into the following six aesthetic values: luxury, excess, masquerade, appropriation, sensuality and decadence. (1) Luxury is an expression of expensiveness, ostentatiousness which can be achieved only after putting in extensive an elaborate handworks. (2) Excess is an expression of bigness, scalelessness or extreme abundance. (3) Masquerade, that is a technique of identity which deal with clothing as a metaphor, is an expression of mysterious attractiveness and theatricality. (4) Appropriation is an expression by way of taking something from different time and space. (5) Sensuality is an expression of indulgence of sexual pleasures. Lastly, (6) decadence implies eroticized violence and demoralization.

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사이잘 섬유 강화 복합재료의 기계적 특성에 미치는 표면처리와 흡습의 영향 (Effects of Water Absorption and Surface Treatment on Mechanical Properties of Sisal Textile Reinforced Composites)

  • 김효진;서도원;박한주;전양배;임재규
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제30권7호
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    • pp.779-786
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    • 2006
  • Woven sisal textile reinforced composites were manufactured to evaluate fracture toughness, and tensile test. All specimens were immersed in water five times. All specimens are immersed in pure water during 9 days at room temperature, and dried in 1 day at $50^{\circ}C$. Two kinds of polymer matrices such as epoxy and vinyl-ester were used. Fractured surface were investigated to study the failure mechanism and fiber/matrix interfacial adhesion. It is shows that it can be enhanced to improve their mechanical performance to reveal the relationship between fracture toughness and water absorption fatigue according to different polymer matrices. Water uptake of the epoxy composites was found to increase with cycle times. Mechanical properties are dramatically affected by the water absorption cycles. Water-absorbed samples observed poor mechanical properties such as lower values of maximum strength and extreme elongation. The $K_{IC}$ values demonstrate a decrease in inclination with increasing cyclic times of wetting and drying fur the epoxy and vinyl-ester.