• 대한토목학회논문집
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• 제34권3호
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• pp.821-831
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• 2014

추계학적 강수발생 및 모의기법은 수문학적 모형의 입력 자료로써 널리 이용되고 있다. 그러나 Modified Bartlett-Lewis Rectangular Pulse(MBLRP)와 같은 추계학적 포아송 클러스터 강수생성 모형에 대해서 국부최적화 방법을 통한 매개변수 추정 방법은 매개변수의 신뢰성에 상당한 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 최근에는 MBLRP 모형의 국부해추정 문제를 해소하기 위하여 Particle Swarm Optimization (PSO) 또는 Shuffled Complex Evolution developed at The University of Arizona (SCE-UA) 등 매개변수 추정 성능이 우수한 전역최적화기법이 도입되고 있지만, 제한된 매개변수 공간에서 항상 신뢰성 있는 매개변수 추정이 가능한 것은 아니다. 뿐만 아니라, 모형의 매개변수들이 갖고 있는 불확실성에 관한 연구는 아직 충분히 논의되지 않았다. 이러한 관점에서 본 연구는 Bayesian 기법과 연계한 MBLRP 모형을 개발하였으며 각 매개변수들의 사후분포(Posterior Distribution)를 유도하여 매개변수가 내포하는 불확실성을 정량적으로 평가하였다. 그 결과 관측값에 대한 시간단위 이하 강수발생 통계치를 효과적으로 복원하고 있음을 확인할 수 있었다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제14권11호
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• pp.1174-1179
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• 2008

Many modeling and calibration methods have been developed to analyze and design the biological wastewater treatment process. For the systematic use of activated sludge model (ASM) in a real treatment process, a most important step in this usage is a calibration which can find a key parameter set of ASM, which depends on the microorganism communities and the process conditions of the plants. In this paper, a standardized calibration protocol of the ASM model is developed. First, a weighted effluent quality index(WEQI) is suggested far a calibration protocol. Second, the most sensitive parameter set is determined by a sensitive analysis based on WEQI and then a parameter optimization method are used for a systematic calibration of key parameters. The proposed method is applied to a calibration problems of the single carbon removal process. The results of the sensitivity analysis and parameter estimation based on a WEQI shows a quite reasonable parameter set and precisely estimated parameters, which can improve the quality and the efficiency of the modeling and the prediction of ASM model. Moreover, it can be used for a calibration scheme of other biological processes, such as sequence batch reactor, anaerobic digestion process with a dedicated methodology.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권10호
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• pp.681-695
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• 2019

Transient Stroage Model (TSM)은 하천을 본류대와 저장대로 나누어 각각에 대한 오염물의 혼합거동을 해석함으로써 복잡한 하천에 유입된 오염물질 혼합을 이해하는 데에 가장 많이 이용되는 모형 중 하나이다. TSM의 매개변수들은 역산모형을 통해 산정하게 되는데 이는 자연하천에서 추적자실험을 통해 계측된 농도곡선에 가장 잘 맞는 TSM 모의 농도곡선을 찾는 최적화 문제이다. 저장대모형의 매개변수 산정에 관한 선행 연구들에 의해 매개변수를 산정하는 최적화 문제의 비볼록(non-convex) 특성에서 오는 불확실성이 보고되어 왔다. 본 연구에서는 청미천에서 수행된 추적자실험으로부터 취득된 농도곡선을 이용해 최상의 최적화 기법과 목적함수의 조합에 대해 분석하였다. 최적화 문제의 수렴성과 수렴 속도를 모두 만족하는 최적화 조건을 결정하기 위해 SCE-UA의 CCE와 SP-UCI의 MCCE와 같은 진화 알고리즘 기반의 전역 최적화 방법들과 오차 기반 목적함수들을 Shuffled Complex-Self Adaptive Hybrid EvoLution (SC-SAHEL)을 활용해 비교하였다. 전반적인 변수 산정 결과 여러 EA를 동시에 적용한 SC-SAHEL을 평균 제곱오차를 목적함수로 한 방법이 가장 빠르고 가장 안정적으로 최적해에 수렴하는 것으로 나타났다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권11호
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• pp.1551-1558
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• 2021

실내 측위 시스템에 사용되는 Beacon의 신호는 반사 및 왜곡되어 노이즈 신호가 발생한다. 이 노이즈를 제거하기 위해 KF(Kalman Filter)가 널리 사용되어 왔다. KF를 적용하기 위해서는 각 제품의 신호 종류와 강도, 환경을 고려한 Parameters 최적화 과정이 필요하다. 본 논문에서는 BLE Beacon 기반 실내 측위 시스템에서 GA(Genetic Algorithm)를 활용한 KF Parameters의 최적화 문제 해결 방안을 제안한다. Beacon과 수신기 사이에 일정 거리를 두고 제안한 기법을 적용하여 KF Parameters를 최적화한 후, KF를 통과한 추정거리와 필터링을 거치지 않은 거리를 비교하였다. 제안하는 기법은 RSSI(Received Signal Strength Indi- cation)를 기반으로 하는 실내 측위 시스템에서 KF의 Parameters 최적화 소요시간 단축과 정확도 향상이 가능할 것으로 기대된다.

• Journal of the Korean Society for Industrial and Applied Mathematics
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• 제6권1호
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• pp.91-107
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• 2002

This paper presents two new self-scaling variable-metric algorithms. The first is based on a known two-parameter family of rank-two updating formulae, the second employs an initial scaling of the estimated inverse Hessian which modifies the first self-scaling algorithm. The algorithms are compared with similar published algorithms, notably those due to Oren, Shanno and Phua, Biggs and with BFGS (the best known quasi-Newton method). The best of these new and published algorithms are also modified to employ inexact line searches with marginal effect. The new algorithms are superior, especially as the problem dimension increases.

• 대한안전경영과학회:학술대회논문집
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• 대한안전경영과학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.565-572
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• 2009

This paper presents the optimization steps with weight and importance of estimated characteristic values in the multiresponse surface analysis(MRA). The research introduces the shape parameter of individual desirability function for relaxation and tighening of specification bounds. The study also proposes the combinded desirability function using arithmetic, geometric and harmonic means considering the measurement unit and numerical pattern.

• 대한토목학회논문집
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• 제28권1B호
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• pp.21-32
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• 2008

홍수예보는 홍수로 인한 인명과 재산피해를 저감하기 위한 비구조적 대책으로 그 정확성은 매우 중요한 요소이다. 그러나 우리나라 홍수예보에서 주로 쓰이는 저류함수모형은 그 적용에 있어서 매개변수의 결정이 매우 중요하지만 이를 결정하는 것은 매우 어렵다. 그래서 현재에는 주로 경험식을 이용하거나 수문 기술자의 판단에 의해 보정이 이루어지고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 저류함수모형 매개변수의 특성을 알고 범위를 설정하기 위해서 민감도 분석을 수행하였으며, 보정을 위해 다양한 보정방법과 목적함수를 적용하여 그 성능을 평가하였다. 또한 유역에 맞는 매개변수를 결정하기 위한 방법을 제시하고, 결정된 매개변수를 이용하여 검증홍수사상에 대해 검증을 수행하였다. 본 연구의 결과와 기존에 제시된 매개변수를 사용한 결과를 비교하였다. 기존에 제시된 대상유역의 저류함수모형 매개변수도 좋은 결과를 나타내었으나, 새롭게 추정된 매개변수는 보다 더 좋은 결과를 도출하였다.

• 한국환경과학회지
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• 제26권10호
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• pp.1125-1133
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• 2017

In this study a method for filling in missing data of river water temperature using a pre-constructed mathematical relationship between air and water temperatures is presented. A regression between water temperatures at individual stations and ambient air temperatures at nearby weather stations can provide a practical method for representing missing water temperature data for an entire region. Air and water temperature data that were collected from two test sites (one coastal and, one inland) were individually fitted to a nonlinear regression model. To consider seasonal hysteresis effects, separate functions were fitted to the data in the rising and falling limbs. A single-criterion, multi-parameter optimization technique was used to determine the optimal parameter sets. This method minimizes the differences between the time series of the measured and estimated data. The constructed air-water temperature relationship was subsequently applied to represent missing water temperature data. It was found that the RMSEs(MBEs) were in the range of $1.843-1.976^{\circ}C(-0.329-0.201^{\circ}C)$ and the coefficient of determination were in the range of 0.92-0.96. The results demonstrate that the predicted water temperatures using the regression equations were reasonably accurate.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권11호
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• pp.887-901
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• 2022

개별 강우-유출 사상을 대상으로 최적 매개변수를 산정하는 경우 사상별로 매개변수가 서로 다르며 물리적인 범위를 중심으로 변동성이 커 유역의 대표 매개변수를 결정하는데 어려움이 있다. 매개변수 추정 시 변동성 증가는 강우의 시공간적 변동성과 함께, 유역 내 일부 홍수량 산정지점 기준으로 강우-유출 자료만이 이용 가능하여 매개변수의 식별성(identifiability)이 매우 낮다. 추정되는 매개변수의 변동성 확대에 따른 문제점을 개선하기 위하여, 본 연구에서는 다수의 사상들을 동시에 고려한 매개변수 최적화 방법을 제안하였으며, NSE를 목적함수로 하여 매개변수를 최적화하였다. 개별 사상들을 통합적으로 고려하여 최적매개변수를 산정하는 경우 매개변수의 물리적인 특성을 유지함과 동시에 유역의 공동 매개변수 효율적으로 추정이 가능하였다. 개별 매개변수와 공통 매개변수 NSE의 차이가 최대 0.08 정도를 나타내며, 홍수량 재현 측면에서도 개별적으로 최적화를 수행한 경우와 유사하거나 보다 개선된 결과를 확인할 수 있었다.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제7권5호
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• pp.653-658
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• 2012

Load modeling has a significant influence on power system analysis and control. In recent years, measurement-based load modeling has been widely practiced. In the load modeling algorithm, the model structure is determined and the parameters of the established model are estimated. For parameter estimation, least-squares optimization method is applied. The model parameters are estimated so that the error between the measured values and the predicted values is to be minimized. By introducing sliding window concept, on-line load modeling method can be performed which reflects the dynamic behaviors of loads in real-time. For the purpose of data acquisition, the measurement system including PMU is implemented in university level. In this paper, case studies are performed using real PMU data from Korea Univ. and Seoul National University of Science and Technology. The performances of modeling real and reactive power behaviors using exponential and ZIP load model are evaluated.