Gyeong-Geun Lee;Bong-Sang Lee;Min-Chul Kim;Jong-Min Kim
Nuclear Engineering and Technology
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제55권8호
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pp.2844-2853
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2023
A sophisticated Bayesian multilevel model for estimating group bias was developed to improve the utility of the ASTM E900-15 embrittlement trend curve (ETC) to assess the conditions of nuclear power plants (NPPs). For multilevel model development, the Baseline 22 surveillance dataset was basically classified into groups based on the NPP name, product form, and notch orientation. By including the notch direction in the grouping criteria, the developed model could account for TTS differences among NPP groups with different notch orientations, which have not been considered in previous ETCs. The parameters of the multilevel model and biases of the NPP groups were calculated using the Markov Chain Monte Carlo method. As the number of data points within a group increased, the group bias approached the mean residual, resulting in reduced credible intervals of the mean, and vice versa. Even when the number of surveillance test data points was less than three, the multilevel model could estimate appropriate biases without overfitting. The model also allowed for a quantitative estimate of the changes in the bias and prediction interval that occurred as a result of adding more surveillance test data. The biases estimated through the multilevel model significantly improved the performance of E900-15.
In order to estimate parameter uncertainty of hydrological models, the consideration of the likelihood functions which provide reliable parameters of model is necessary. In this study, the Bayesian Markov Chain Monte Carlo (MCMC) method with informal likelihood functions is used to analyze the uncertainty of parameters of the SURR model for estimating the hourly streamflow of Gunnam station of Imjin basin, Korea. Three events were used to calibrate and one event was used to validate the posterior distributions of parameters. Moreover, the performance of four informal likelihood functions (Nash-Sutcliffe efficiency, Normalized absolute error, Index of agreement, and Chiew-McMahon efficiency) on uncertainty of parameter is assessed. The indicators used to assess the uncertainty of the streamflow simulation were P-factor (percentage of observed streamflow included in the uncertainty interval) and R-factor (the average width of the uncertainty interval). The results showed that the sensitivities of parameters strongly depend on the likelihood functions and vary for different likelihood functions. The uncertainty bounds illustrated the slight differences from various likelihood functions. This study confirms the importance of the likelihood function selection in the application of Bayesian MCMC to the uncertainty assessment of the SURR model.
This study addresses the optimal design methodology for switching between active electronically scanned array (AESA) radar operating modes to easily select the necessary information to reduce pilots' cognitive load and physical workload in situations where diverse and complex information is continuously provided. This study presents a procedure for defining a hidden Markov chain model (HMM) for modeling operating mode changes based on time series data on the operating modes of the AESA radar used by pilots while performing mission scenarios with inherent uncertainty. Furthermore, based on a transition probability matrix (TPM) of the HMM, this study presents a mathematical programming model for proposing the optimal structural design of AESA radar operating modes considering the manipulation method of a hands on throttle-and-stick (HOTAS). Fighter pilots select and activate the menu key for an AESA radar operation mode by manipulating the HOTAS's rotary and toggle controllers. Therefore, this study presents an optimization problem to propose the optimal structural design of the menu keys so that the pilot can easily change the menu keys to suit the operational environment.
본 논문에서는 고정 전송율 서비스 및 가변 전송율 서비스 호들이 동적으로 네트워크에 들어와서 데이터를 전송하고, 데이터를 모두 전송하면 네트워크에서 사라지는 동적인 다중 서비스 네트워크에서, 고정 전송율 및 가변 전송율 서비스의 요구 성능을 만족하기 위한 네트워크 스위치(링크)의 성능 분석 및 설계 방법을 제안한다. 먼저 동적인 다중 서비스 네트워크의 링크를 Harkov 체인을 이용해 모델하고, QBD (Quasi-Birth-Death) 프로세스와 행렬 방정식을 이용해 가변 전송율 서비스의 호들에 할당될 전송율의 성능을 구한다. 즉, 가변 전송율 서비스의 평균 호수를 추정하고 이를 바탕으로, 호당 평균 전송율 및 평균 전송 지연 시간을 구한다. 고정 전송율 서비스의 성능은 고정 전송율 서비스 호들의 차단 확률(blocking probability)로 구해진다. 이렇게 해서 구해진 고정 전송율 및 가변 전송율 서비스의 성능을 이용해서, 고정 전송율 및 가변 전송율 서비스 호들의 요구 성능(전송율, 전송 지연 시간, 호의 차단 확률 등)을 만족하기 위한 네트워크 링크의 용량을 설계하는 방법을 제안한다. 이러한 방법을 데이터 및 음성(비디오)을 동시에 지원하는 네트워크 스위치의 성능 분석 및 용량 설계에 이용할 수 있다.
이핸드오버가 비약적으로 늘어나는 차세대 셀룰러 시스템에서 자원 예약 기법은 핸드오버 call에 대한 보다 나은 QoS를 보장하기 위한 효과적인 방법이다. 그러나 핸드오버 call을 위한 자원의 예약은 신규 local call의 blocking 확률에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 본 논문에서는, 신규 local call을 보호하면서도 핸드오버 call의 ropping 확률을 효과적으로 줄이기 위하여, random access 기반의 적응적 그룹별 자원 예약 기법을 제안한다. 제안하는 자원 예약 기법은 target 셀에서 핸드오버 예상시간을 기반으로 단말들을 적응적으로 grouping하여 그룹 단위로 자원을 예약하고, random access원리에 의해 그룹 내의 자원을 할당하는 방식이다. 또한 본 논문에서는 제안된 예약 기법의 성능을 Markov chain 모델을 이용하여 수학적으로 분석한다. 모의실험을 통해 제안된 자원 예약 기법의 이론적인 성능 해석이 실험 결과와 유사함을 보였고, 제안된 자원 예약 기법이 기존의 기법에 비해 랜드오버 call의 dropping 확률 측면에서 우수한 성능을 가짐을 확인하였다.
본 연구에서는, Markov 연쇄 모형에 의해 산정된 모의 일 강우량을 일 유출모형인 Tand 모형에 입력시켜 모의 일유출량을 산정함으로써 저수유량계열을 확장하는 방법을 개발하였다. 또한, 모의된 일 유량계열로부터 지속기간별 연 최저치 계열을 작성하였으며, 지속기간별 연 최저치계열에 대한 빈도분석을 시행하였다. 분석에 사용된 분포형은 Lognormal-2, Lognormal-3, Gamma-2, Gamma-3, LogGamma-3, Gumbel-2, Weibull-2 분포이었으며, 모수추정은 모멘트법과 최우도법을 사용하였다. Kolmogorov - Sminorv 검정방법으로 지속기간별 연 최저치 계열에 적합한 확률분포형을 결정하고, 용담댐 지점을 대상으로 하여 지속기간별 갈수 빈도곡선을 산정하였다. 본 연구에서 제안된 방법을 적용하면 과거 저수 유량계열의 통계적 특성을 잘 나타내는 일 유량의 모의가 가능 하여, 갈수유량계열 자료가 빈곤한 유역에서 확률 갈수량을 추정하는데 유용하리라고 판단된다.
이 연구는 점봉산 일대 천연활엽수림의 군집 유형별 천이 경향을 보다 합리적으로 추정하기 위하여 Markov chain의 이론을 응용한 추이확률 모델을 이용하여, 중층의 수종구성으로부터 상층의 수종 구성을 추정하였고, 하층의 수종구성으로부터 중층의 수종 구성을 추정하였다. 개체수 비율로 작성된 대치확률행렬에 개개 수종의 광선 흡수 요인, 번식 요인 및 목재의 이학적 성질을 종합적으로 평가한 극성상지수의 제곱을 가중치로 주어 대치확률행렬을 재구성하여 임분의 천이경향을 예측하였다. 분석된 결과에 의한 각 군집별 안정상태 시기와 상층 및 중층 예측 우점수종을 요약하면 다음과 같다. 당단풍과 까치박달은 생활형의 특성 때문에 상층으로 도약하기는 어렵지만, 높은 구성 비율을 유지할 것으로 예측됨으로서 연구대상 산림생태계에서 생태학적으로 차지하는 비중은 대단히 큰 것으로 평가되었다.
선체구조는 많은 수의 구조부재로 이루어져 있으며, 구조물의 안정성을 확보하기 위해 모든 부위의 검사를 위해서는 경제적, 사회적인 많은 비용이 필요하므로, 검사시기 및 검사방법의 최적화는 선체구조의 안정성확보 및 경제적 관점에서 매우 중요한 부분이 되고 있다. 선체구조 손상중 많은 부분이 균열이며 이러한 미세한 균열이 성장하여 대규모 파괴로 진전되기 전에 검사를 통하여 균열을 검출하고 수리하는 과정을 Markov 연쇄모델에 의해 이상화 시켰으며, 검사 계획안의 최적화는 유전적 알고리즘을 통하여 구현하였다. 특히 선박은 부식환경하에서 운항하므로 부식에 의한 선체구조부재의 치수가 감소하기 때문에 응력이 변하고 균열진전의 확률적인 특성 또한 변한다. 정상 Markov 연쇄모델로서는 이러한 부식에 의한 영향을 고려할수 없기 때문에 비정상 Markov 연쇄모델에 의해 부식의 영향을 고려하였다. 여러개의 부재군에 대한 검사 계획안의 최적화에 대하여 수치계산을 실시하여 그 특성을 비교하였고, 부식영향하의 부재군에 대하여 검사기간중에 발생되는 고정비용의 정도에 따른 경제성 분석 및 목표 파괴확률의 정도에 따른 검사계획의 차이를 살펴보았다. 수치계산 예를 통하여 전체비용을 줄이기 위해서는 피로수명이 짧은 부재군에 대한 피로수명을 향상시키는 방안이 가장 효율적임을 알 수 있다.
This paper considers a reverse supply chain with simultaneous recovery of used products and manufacturing of brand-new ones. Recovered products are downgraded and have to be sold in a market different from that of brand-new products at a different price. In case of a shortage of recovered product inventory, a brand-new item, if available, can be offered at the price of a recovered product. In other words, one-way demand substitution is allowed. We address the joint decision of when to manufacture brand-new product, when to recover returned product, and how to control demand substitution to maximize the hybrid production system's profits. To this end, we propose a Markov decision Process model and investigate the structure of the optimal policy. Performance comparison is numerically implemented between the models with and without downward demand substitution option under different operating conditions of the system parameters.
Since the technology of anti-ship missiles has advanced rapidly, defending battleships from the threat of anti-ship missiles is a crucial factor for the survival of warships. In this paper, we analyze the performance of an anti-ship missile defense system whose name is Close-In-Weapon-System. We show the survival probability of a warship equipped with the Close-In-Weapon-System as the number of anti-ship missiles attacking the warship varies. Because of the complex and dynamic operational characteristics surrounding the Close-In-Weapon-System such as speed of missiles, different range of an individual weapon in the weapon system, and the continuous change of the kill probability of the missiles corresponding to the distance of missiles from ships, few work has been done for the performance of Close-In-Weapon-System. We present a model to incorporate all the dynamic characteristics of the system using absorbing Markov Chain. With our results, we expect commanders of warships equipped with Close-In-Weapon-System to be provided with more helpful information on how to deal with the anti-ship missiles.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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