Deep learning models, especially those based on long short-term memory (LSTM), have presented their superiority in addressing time series data issues recently. This study aims to comprehensively evaluate the performance of deep learning models that belong to the supervised learning category in streamflow prediction. Therefore, six deep learning models-standard LSTM, standard gated recurrent unit (GRU), stacked LSTM, bidirectional LSTM (BiLSTM), feed-forward neural network (FFNN), and convolutional neural network (CNN) models-were of interest in this study. The Red River system, one of the largest river basins in Vietnam, was adopted as a case study. In addition, deep learning models were designed to forecast flowrate for one- and two-day ahead at Son Tay hydrological station on the Red River using a series of observed flowrate data at seven hydrological stations on three major river branches of the Red River system-Thao River, Da River, and Lo River-as the input data for training, validation, and testing. The comparison results have indicated that the four LSTM-based models exhibit significantly better performance and maintain stability than the FFNN and CNN models. Moreover, LSTM-based models may reach impressive predictions even in the presence of upstream reservoirs and dams. In the case of the stacked LSTM and BiLSTM models, the complexity of these models is not accompanied by performance improvement because their respective performance is not higher than the two standard models (LSTM and GRU). As a result, we realized that in the context of hydrological forecasting problems, simple architectural models such as LSTM and GRU (with one hidden layer) are sufficient to produce highly reliable forecasts while minimizing computation time because of the sequential data nature.
This study deals with the accident models of rotary. The objectives is to develop the models by day and nighttime. In pursuing the above, this study gives particular attentions to collecting the data of geometric structure and accidents of 20 rotaries and developing the Poisson and negative binomial regression models using NLOGIT 4.0. The main results are as follows. First, the numbers of accident of nighttime (1.03 per 1,000 entering vehicles) were analyzed to be very higher than those of day (0.47 per 1,000 entering vehicles). Second, 4 Poisson models which were all statistically significant were developed, in which the dependent variable were both the number of accident and EPDO (equivalent property damage only). Finally, the number of entry/exit ($X_1$) and the number of entering lane ($X_5$) in the models of the number of accident, and $X_1$ in the EPDO models were adopted as the common variables. The variables were analyzed to be all positive to the dependent variables.
Progressive mesh representation and generation have become one of the most important issues in network-based computer graphics. However, current researches are mostly focused on triangular mesh models. On the other hand, solid models are widely used in industry and are applied to advanced applications such as product design and virtual assembly. Moreover, as the demand to share and transmit these solid models over the network is emerging, the generation and the transmission of progressive solid models depending on specific engineering needs and purpose are essential. In this paper, we present a Cellular Topology-based approach to generating and transmitting progressive solid models from a feature-based solid model for internet-based design and collaboration. The proposed approach introduces a new scheme for storing and transmitting solid models over the network. The Cellular Topology (CT) approach makes it possible to effectively generate progressive solid models and to efficiently transmit the models over the network with compact model size. Thus, an arbitrary solid model SM designed by a set of design features is stored as a much coarser solid model SM/sup 0/ together with a sequence of n detail records that indicate how to incrementally refine SM/sup 0/ exactly back into the original solid model SM = SM/sup 0/.
Several workers reported the relationship between osteoporosis and age-related reductions in the BV/TV (bone volume fraction) of vertebral trabecular bones. However, there were few micro finite element (micro-FE) models to account for the treatments of the osteoporotic trabecular bone. In the present study, micro-FE models of osteoporotic and hormone-treated bone models were constructed to analyze the effect of specimen location and boundary condition on mechanical characteristics of hormone treatment model for osteoporotic trabecular bone. Top and bottom sections of specimens were also investigated individually to study the effect of specimen location. Hormone-treated models were allowed to have the same relative BV/TV (13.4%) as that used in models of previous researchers. The present study reported the elastic and plastic characteristics of the osteoporosis and hormone-treated bone models. In the present study, in-situ boundary condition was applied to the simulated compression tests for in-vivo condition of vertebral trabecular bone. The present study indicated that the hormone therapy was likely to improve the mechanical characteristics of osteoporotic bones and the mechanical characteristics of vertebral trabecular bone specimen were dependent on the captured location and boundary condition.
본 연구에서는 현행 2011 수학과 교육과정에 따라 개발된 수학 교사용 지도서에서 제시하고 있는 수학 수업 모형을 중심으로 현장 교원들의 만족도와 활용 정도, 요구사항을 알아보았다. 현행 수업 모형에 대한 만족도는 약 80% 정도로 높은 것으로 나타났으나, 활용 빈도는 학기 당 또는 단원 당 1회 정도로 낮은 것으로 나타났다. 다른 교과 중에서는 사회와 과학 수업 모형에 대한 만족도가 높은 것으로 나타났으며, 그 이유로 수업에 활용하기 편리하다는 점을 들었다. 수학 수업 모형의 현장 활용도를 높이기 위한 방안으로 수학의 다양한 내용 영역을 고려한 수업 모형 개발, 수준별 차이를 고려한 수업 모형 개발, 직접 교수법 등 교육과정의 교수학습 방법을 고려한 수업 모형 개발이 필요함을 제안하였다.
Performance-based seismic evaluation is usually done by considering simplified models for the liquid storage tanks therefore, it is important to validate those simplified models before conducting such evaluation. The purpose of this study is to compare the seismic response results of the FSI (fluid-structure interaction) model and the simplified models for the cylindrical liquid storage tanks and to verify the applicability of the simplified models for estimating failure probability. Seismic analyses were carried out for two types of storage tanks with different aspect ratios (H/D) of 0.45 and 0.86. FSI model represents detailed 3D fluid-structure interaction model and simplified models are modeled as cantilever mass-spring model, frame type mass-spring model and shell type mass-spring model, considering impulsive and convective components. Seismic analyses were performed with modal analysis followed by time history analysis. Analysis results from all the models were verified by comparing with the results calculated by the code and literature. The results from simplified models show good agreement with the ones from detailed FSI model and calculated results from code and literature, confirming that all three types of simplified models are very valid for conducting failure probability analysis of the cylindrical liquid storage tanks.
PURPOSES: Using the collected data for crash, traffic volume, and design elements on ramps between 2007 and 2009, this research effort was initiated to develop traffic crash prediction models for expressway ramps. METHODS: Three negative binomial regression models and three zero-inflated negative binomial regression models were developed for individual ramp types, including direct, semi-direct and loop, respectively. For validating the developed models, authors compared the estimated crash frequencies with actual crash frequencies of twelve randomly selected interchanges, the ramps of which have not been used for model developing. RESULTS: The results show that the negative binomial regression models for direct, semi-direct and loop ramps showed 60.3%, 63.8% and 48.7% error rates on average whereas the zero-inflated negative binomial regression models showed 82.1%, 120.4% and 57.3%, respectively. CONCLUSIONS: Conclusively, the negative binomial regression models worked better in traffic crash prediction than the zero-inflated negative binomial regression models for estimating the frequency of traffic accidents on expressway ramps.
관측 가능한 변수들 사이의 관계를 묘사한 갈릴레오의 물리학 법칙 발견 이후, 과학은 큰 성과를 거두며 발전해왔다. 그러나, 관측할 수 없는 변량효과를 함께 이용하여 더 많은 자연 현상을 설명할 수 있게 되었고, 이를 이용한 최초의 통계적 모형인 혼합효과모형이 소개되었다. 계산기술의 발달과 더불어 복잡한 현상에 대한 추론을 위하여 혼합효과모형은 그 중요성이 더욱 커지고 있다. 이러한 혼합효과모형은 최근 다단계 일반화 선형모형을 포함한 여러 모형으로 확장되었으며, 관측할 수 없는 변량효과를 추론하기 위한 다단계 가능도가 제시되었다. 혼합효과모형 특집호를 통해 이러한 모형들이 여러 통계학적 문제점을 해결하는 과정을 제시하고, 앞으로 어떤 확장이 추가적으로 요구되는 지에 대하여 논할 것이다. 빈도록적 접근법과 베이지안 접근법을 함께 다룬다.
Digital models for a cable-stayed bridge are defined considering data-driven engineering from design to construction. Algorithms for digital object generation of each component of the cable-stayed bridge were developed. Using these algorithms, Level-3 BIM practices can be realized from design stages. Based on previous practices, digital object library can be accumulated. Basic digital models are modified according to given design conditions by a designer. Once design models are planned, various applications using the models are linked the models such as estimation, drawings and mechanical properties. Federated bridge models are delivered to construction stages. In construction stage, the models can be efficiently revised according to the changed situations during construction phases. In this paper, measured coordinates are imported to the model generation algorithms and revised models are obtained. Augmented reality devices and their applications are proposed. AR simulations in construction site and in office condition are tested. From this pilot test of digital models, it can be said that Level-3 BIM practices can be realized by using in-house modeling algorithms according to different purposes.
The prediction of spall response of reinforced concrete members like columns and slabs have been attempted by earlier researchers with analytical solutions, as well as with empirical models developed from data generated from physical or numerical experiments, with different degrees of success. In this article, compared to the empirical models, more versatile and accurate models are developed based on model-free approach of artificial neural network (ANN). Synthetic data extracted from the results of numerical experiments from literature have been utilized for the purpose of training and testing of the ANN models. For two concrete members, namely, slabs and columns, different sets of ANN models were developed, each of which proved to have definite advantages over the corresponding empirical model reported in literature. In case of slabs, for all three categories of spall, the ANN model results were superior to the empirical models as evaluated by the various performance metrics, such as correlation, root mean square error, mean absolute error, maximum overestimation and maximum underestimation. The ANN models for each category of column spall could handle three variables together: namely, depth, spacing of longitudinal and transverse reinforcement, as contrasted to the empirical models that handled one variable at a time, and at the same time yielded comparable performance. The application of the ANN models for spall prediction of concrete slabs and columns developed in this study has been discussed along with their limitations.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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