• 제목/요약/키워드: Probabilistic modeling

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베이지안 네트워크 기반에 자가관리를 위한 결함 지역화 (Fault Localization for Self-Managing Based on Bayesian Network)

  • 박순선;박정민;이은석
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제15B권2호
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    • pp.137-146
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    • 2008
  • 결함 지역화는 관찰된 결함의 근본 원인을 자동 인식 하는 것이 가능하기 때문에 규모가 큰 분산시스템에서 중요 역할 수행하며 시스템의 신뢰성 개선을 위해 시스템의 관리와 제어가 가능한 자가 관리를 지원한다. 결함 지역화를 지원하는 기존 연구들은 유비쿼터스 환경에서 베이지안 네트워크와 같은 인공지능 기술들을 주로 사용하여 진단과 예측 기능 중 하나만을 고려하고 있다. 따라서, 본 논문에서는 시스템의 신뢰성 개선을 위해 실시간 시스템 성능 스트림에 대한 학습을 통해 자가관리를 위한 확률적 의존 분석을 기반으로 하는 결함 지역화 방법을 제안하여 진단과 예측기능을 동시 제공한다. 학습 방법으로 베이지안 네트워크 알고리즘을 사용하여 각종 관련된 요소들을 연결함으로써 네트워크를 생성하고 확률적 의존 관계를 통해 귀납적과 연역적 추론기능을 제공한다. 베이지안 네트워크의 구성은 노드들간의 연관성을 찾아내는 것이 중요하기 때문에 그것을 구성하는 인자의 개수가 많은 경우 노드 순서 리스트를 추출하는 사전처리 과정이 필요하다. 따라서 전체 모델링 프로세스에 대한 개선이 요구된다. 이러한 문제를 해결하기 위해 발생한 문제와 관련성이 높은 노드 순서 리스트를 추출하는 방법을 제공한다. 구조 학습을 지원 하는 사전처리 방법을 통해 다양한 문제 영역에서의 학습 효율성을 높이며 학습에 필요로 되는 시간을 줄인다. 제안 방법론을 통해서 시스템의 자원 문제를 신속하고 정확하게 진단하는 것이 가능하며, 관찰된 정보를 기반으로 실행 중에 발생되는 잠재적인 문제를 예측하는 것이 가능하다. 시스템 성능 평가 영역에서 제안 방법론을 적용한 시스템 성능 분석을 기반으로 진단, 예측의 효율성과 정확성을 평가하여 제안 방법론의 유효성을 입증하였다.

지화학 자료의 확률론적 불확실성 및 위험성 분석을 위한 지시자 지구통계학의 응용 (Application of Indicator Geostatistics for Probabilistic Uncertainty and Risk Analyses of Geochemical Data)

  • 박노욱
    • 한국지구과학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.301-312
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    • 2010
  • 지화학 자료는 환경 관리를 위한 중요한 환경 변수중 하나로 인식되어 왔다. 지화학 자료는 보통 공간적으로 산재되어 수집되기 때문에, 샘플링 되지 않은 지점에서의 속성값 예측과 더불어 부가적인 분석을 위해 예측에 수반되는 불확실성을 추정할 필요가 있다. 이 논문은 지시자 지구통계학이 지화학 자료의 공간적인 분포값의 제시뿐만 아니라 의사결정을 보조할 수 있는 정보를 제공하기 위해 유용하게 사용될 수 있는지를 예시하고자 한다. 카드뮴 자료의 추정사례 연구를 통해 확률론적 불확실성 모델링, 위험성 분석 등 지구통계학적 분석의 틀을 제시하였다. 지시자 크리깅을 통해 조건부 누적 분포 함수를 모델링한 후에, 기대값 추정치와 조건부 분산을 카드뮴의 추정값과 정량적 불확실성 추정을 위해 각각 계산하였다. 그리고 확률 임계치와 속성 임계치의 적용을 통해 오염/비오염 지역을 구분하였다. 또한 조건부 분산과 속성값과 임계치값의 차이를 모두 설명할 수 있는 변동 계수를 통해 추가적인 샘플링 지점을 추출하였다. 이 연구에서 적용한 지시자 지구통계학적 분석 틀은 불확실성을 고려한 의사 결정과 관련하여 지화학 자료를 포함한 환경 변수의 분석에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

기후변화와 강우분포 및 CN에 따른 미래 홍수량 평가 (Assessment of Future Flood According to Climate Change, Rainfall Distribution and CN)

  • 곽지혜;김지혜;전상민;황순호;이성학;이재남;강문성
    • 한국농공학회논문집
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    • 제62권6호
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    • pp.85-95
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    • 2020
  • According to the standard guidelines of design flood (MLTM, 2012; MOE, 2019), the design flood is calculated based on past precipitation. However, due to climate change, the frequency of extreme rainfall events is increasing. Therefore, it is necessary to analyze future floods' volume by using climate change scenarios. Meanwhile, the standard guideline was revised by MOE (Ministry of Environment) recently. MOE proposed modified Huff distribution and new CN (Curve Number) value of forest and paddy. The objective of this study was to analyze the change of flood volume by applying the modified Huff and newly proposed CN to the probabilistic precipitation based on SSP and RCP scenarios. The probabilistic rainfall under climate change was calculated through RCP 4.5/8.5 scenarios and SSP 245/585 scenarios. HEC-HMS (Hydrologic Engineering Center - Hydrologic Modeling System) was simulated for evaluating the flood volume. When RCP 4.5/8.5 scenario was changed to SSP 245/585 scenario, the average flood volume increased by 627 ㎥/s (15%) and 523 ㎥/s (13%), respectively. By the modified Huff distribution, the flood volume increased by 139 ㎥/s (3.76%) on a 200-yr frequency and 171 ㎥/s (4.05%) on a 500-yr frequency. The newly proposed CN made the future flood value increase by 9.5 ㎥/s (0.30%) on a 200-yr frequency and 8.5 ㎥/s (0.25%) on a 500-yr frequency. The selection of climate change scenario was the biggest factor that made the flood volume to transform. Also, the impact of change in Huff was larger than that of CN about 13-16 times.

확률유한요소 해석에 의한 근접터널 안정성 분석 (Stability analysis of closely-spaced tunnel using RFEM)

  • 김상균
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제10권4호
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    • pp.349-360
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    • 2008
  • 본 논문에서는 탄소성 유한요소해석 알고리즘과 연계한 확률장 생성기법과 근접터널 조건에서의 파괴확률을 분석하였다. 유한요소 해석을 위한 이산 확률장의 생성은 빠르고 정확하며 랜덤변수의 해상도를 자유롭게 조절할 수 있는 local average subdivision 기법을 사용하였으며 터널모델링을 위해 유한요소 크기와 형상 변화 등을 적절히 고려하여 지반물성치를 적용하는 방안을 제안하였다. 예제해석 조건에 대해 강도정수의 분산정도 및 공간상관길이에 따른 파괴확률을 파악하였으며 결정론적 안정성 해석결과 및 단일랜덤변수 해석결과와 비교하였다. 강도정수의 분산특성에 따라 강도감소기법에 의한 안전율과 단일랜덤변수 해석에 의한 파괴확률의 관계를 규명하였으며 확률유한요소 해석을 통해 공간상관길이가 파괴확률에 미치는 영향을 분석하였다. 이를 통해 강도감소기법에 의한 안전율과 분산계수로부터 단일랜덤변수에 의한 파괴확률을 도출할 수 있었으며 단일랜덤변수 해석결과가 근접터널의 실제적인 파괴확률을 과소평가 할 수 있음을 파악하였다.

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Probabilistic seismic assessment of RC box-girder bridges retrofitted with FRP and steel jacketing

  • Naseri, Ali;Roshan, Alireza Mirzagoltabar;Pahlavan, Hossein;Amiri, Gholamreza Ghodrati
    • Coupled systems mechanics
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    • 제9권4호
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    • pp.359-379
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    • 2020
  • Due to susceptibility of bridges in the past earthquakes, vulnerability assessment and strengthening of bridges has gained a particular significance. The objective of the present study is to employ an analytical method for the development of fragility curves, as well as to investigate the effect of strengthening on the RC box-girder bridges. Since fragility curves are used for pre-and post-earthquake planning, this paper has attempted to adopt the most reliable modeling assumptions in order to increase the reliability. Furthermore, to acknowledge the interaction of soil, abutment and pile, the effect of different strengthening methods, such as using steel jacketing and FRP layers, the effect of increase in the bridge pier diameter, and the effect of vertical component of earthquake on the vulnerability of bridges in this study, a three-span RC box-girder bridge was modeled in 9 different cases. Nonlinear dynamic analyses were carried out on the studied bridges subjected to 100 ground motion records via OpenSEES platform. Therefore, the fragility curves were plotted and compared in the four damage states. The results revealed that once the interaction of soil and abutment and the vertical component of the earthquake are accounted for in the calculations, the median fragility is reduced, implying that the bridge becomes more vulnerable. It was also confirmed that steel jackets and FRP layers are suitable methods for pier strengthening which reduces the vulnerability of the bridge.

사례분석을 활용한 시공단계 BIM 인력 투입 성과 분석 (Performance Analysis of BIM Labor using Case Analysis)

  • 김형진;유무영;김재준;최창식
    • 한국BIM학회 논문집
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    • 제7권3호
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    • pp.31-39
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    • 2017
  • BIM is effective to improve the labor productivity of construction participants. From this point of view, it is important to analyze the outcome related with BIM Labor which covers most of the BIM investment costs. This research focuses on BIM RFI which is one of the major task of the BIM labor and analyze the outcomes. In addition, this research was quantitatively analyzed by the standby time and related cost caused by BIM labor, which affect the results of the project participants. To this end, analytical standby queue model was utilized to analyze the labor focusing on micros TASK. 11 projects were selected to analyze the results of BIM labor and RFI that the project participants requested to the BIM labor was collected. Through this, it collected variables for analyzing results, and Finally, we pulled out 4 projects for analysis. In this study, the basic results analysis of RFI processing of the BIM labor, the probabilistic analysis of BIM labor service status, and the economic analysis of BIM labor optimal inputs were performed by using the research model presented. The results of this study can be utilized to formulate the optimal strategy for BIM labor inputs(e.g. number of employees, level, time point, etc.) of the construction phase. Moreover, it can contribute to ensuring the credibility of the BIM ROI results by presenting the cost of BIM services in BIM ROI analysis and the standby cost of project participants.

베이지안 네트워크를 이용한 자동 화재 감지 시스템 (Automatic fire detection system using Bayesian Networks)

  • 정광호;고병철;남재열
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제15B권2호
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    • pp.87-94
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    • 2008
  • 본 논문에서는 실시간 화재 감지를 위해 비전 기반의 새로운 화재 감지 기법을 제안한다. 기존의 비전기반 화재감지 기법에서는 컬러정보와 픽셀들의 시간적인 변화량 검출을 위해 다수의 휴리스틱한 특징들을 적용함으로써 실험결과가 환경의 변화에 민감한 문제들이 존재했다. 또한 정확한 화재감지를 위해서 많은 연산을 수행함으로써 감지시간 길어지는 단점이 있었다. 이러한 문제점들을 극복하기 위해서 본 논문에서는 시간축 상에서 불규칙하게 변화하는 화재의 특성을 분석하고 이를 토대로 확률 모델을 구성하여 이를 베이지안 네트워크(Bayesian network)에 적용하는 새로운 방법을 제안한다. 우선, 배경 모델링과 컬러 모델을 적용하여 화재 후보 영역을 검출하고, 이 후보 영역에서 명암도에 평준화된 Red 색상의 왜도(skewness)와 웨이블릿 변환을 통하여 얻어진 3가지 고주파 성분의 왜도를 노드로 갖는 베이지안 네트워크를 구성하여 최종 화재를 감별한다. 실생활 환경에서 촬영된 화재 영상에 대한 실험 결과는 빠른 검출 속도와 우수한 화재 검출 성능을 보여주고 있다.

Statistical Properties of Geomagnetic Activity Indices and Solar Wind Parameters

  • Kim, Jung-Hee;Chang, Heon-Young
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제31권2호
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    • pp.149-157
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    • 2014
  • As the prediction of geomagnetic storms is becoming an important and practical problem, conditions in the Earth's magnetosphere have been studied rigorously in terms of those in the interplanetary space. Another approach to space weather forecast is to deal with it as a probabilistic geomagnetic storm forecasting problem. In this study, we carry out detailed statistical analysis of solar wind parameters and geomagnetic indices examining the dependence of the distribution on the solar cycle and annual variations. Our main findings are as follows: (1) The distribution of parameters obtained via the superimposed epoch method follows the Gaussian distribution. (2) When solar activity is at its maximum the mean value of the distribution is shifted to the direction indicating the intense environment. Furthermore, the width of the distribution becomes wider at its maximum than at its minimum so that more extreme case can be expected. (3) The distribution of some certain heliospheric parameters is less sensitive to the phase of the solar cycle and annual variations. (4) The distribution of the eastward component of the interplanetary electric field BV and the solar wind driving function BV2, however, appears to be all dependent on the solar maximum/minimum, the descending/ascending phases of the solar cycle and the equinoxes/solstices. (5) The distribution of the AE index and the Dst index shares statistical features closely with BV and $BV^2$ compared with other heliospheric parameters. In this sense, BV and $BV^2$ are more robust proxies of the geomagnetic storm. We conclude by pointing out that our results allow us to step forward in providing the occurrence probability of geomagnetic storms for space weather and physical modeling.

MSS 기법과 무선 AP 특징을 활용 실외 측위 시스템 설계 및 구현 (Design and Implementation of Outdoor Positioning System Using MSS Mechanism & Wireless AP characteristic)

  • 이현섭;김진덕
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제14권3호
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    • pp.433-439
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    • 2011
  • 무선 AP 기반 측위 시스템은 실세계에 분포한 AP의 정보를 수집하여 DB화 한 뒤 팀색 되는 AP정보와 비교하여 측위를 수행한다. 기존의 핑거 프린트 방식은 DB를 구성할 당시 특정 위치에서 수집되는 데이터를 최대한 많이 얻어내 그 값의 평균값을 저장하여 측위에 사용하는 방식이다. 그러나 평균치를 활용하면 오차가 발생할 확률이 있다. 이러한 오차는 정확한 측위를 배경으로 하는 서비스에는 치명적인 약점이 된다. 본 논문에서는 기존 무선 AP 측위 시스템의 특정에 대하여 설명하고 핑거프린트 적용에 있어서 발생하는 문제점을 해결하기 위하여 AP 정보의 특정을 활용한 DB 구축방안과 MSS 기법을 적용한 측위 기법에 대하여 제안하였다. 그리고 핑거프런트방식과 제안한 방식을 구현하고 실험한 결과를 최적의 조건에서 제안한 방식의 불일치율이 27%로 줄었음을 보여주었다.

운전자 판독능력을 고려한 VMS 메시지 설계 방법론 개발 및 적용 (Method for Designing VMS Messages Based on Drivers' Legibility Performance)

  • 김성민;오철;장명순;김태형
    • 대한교통학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.99-109
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    • 2007
  • VMS는 교통상황과 사고발생 등의 정보를 실시간으로 제공하는 ITS의 중요 구성요소 중의 하나이다. VMS 메시지는 운전자가 쉽게 읽고 이해할 수 있도록 인간공학적 요소를 고려하여 설계해야 한다. 본 연구에서는 실내 실험을 통하여 VMS 메시지에 대한 운전자의 판독능력을 분석하기 위한 자료를 수집하였다. 로지스틱 회귀분석 모형기법을 이용하여 설명변수로 정보량, 정보제공시간, 연령, 성별을 선정하고 종속변수인 운전자 인식률과의 관계를 모형화 하였다. 개발한 모형을 통해 산출되는 운전자 정보인식확률은 운전자의 판독성을 고려한 VMS 메시지 설계에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구는 인간공학적 관점에서 보다 효과적으로 VMS 메시지를 설계할 수 있는 통계적 모형을 개발하였다는 점에서 그 의의가 있다고 할 수 있다. 나아가 VMS 메시지 현시와 표출시간을 설계하는 데 활용할 수 있을 것이다.