• 제목/요약/키워드: Probability-boxes

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Uncertainty quantification and propagation with probability boxes

  • Duran-Vinuesa, L.;Cuervo, D.
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제53권8호
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    • pp.2523-2533
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    • 2021
  • In the last decade, the best estimate plus uncertainty methodologies in nuclear technology and nuclear power plant design have become a trending topic in the nuclear field. Since BEPU was allowed for licensing purposes by the most important regulator bodies, different uncertainty assessment methods have become popular, overall non-parametric methods. While non-parametric tolerance regions can be well stated and used in uncertainty quantification for licensing purposes, the propagation of the uncertainty through different codes (multi-scale, multiphysics) in cascade needs a better depiction of uncertainty than the one provided by the tolerance regions or a probability distribution. An alternative method based on the parametric or distributional probability boxes is used to perform uncertainty quantification and propagation regarding statistic uncertainty from one code to another. This method is sample-size independent and allows well-defined tolerance intervals for uncertainty quantification, manageable for uncertainty propagation. This work characterizes the distributional p-boxes behavior on uncertainty quantification and uncertainty propagation through nested random sampling.

A novel framework for the construction of cryptographically secure S-boxes

  • Razi Arshad;Mudassir Jalil;Muzamal Hussain;Abdelouahed Tounsi
    • Computers and Concrete
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    • 제34권1호
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    • pp.79-91
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    • 2024
  • In symmetric cryptography, a cryptographically secure Substitution-Box (S-Box) is a key component of a block cipher. S-Box adds a confusion layer in block ciphers that provide resistance against well-known attacks. The generation of a cryptographically secure S-Box depends upon its generation mechanism. In this paper, we propose a novel framework for the construction of cryptographically secure S-Boxes. This framework uses a combination of linear fractional transformation and permutation functions. S-Boxes security is analyzed against well-known security criteria that include nonlinearity, bijectiveness, strict avalanche and bits independence criteria, linear and differential approximation probability. The S-Boxes can be used in the encryption of any grayscale digital images. The encrypted images are analyzed against well-known image analysis criteria that include pixel changing rates, correlation, entropy, and average change of intensity. The analysis of the encrypted image shows that our image encryption scheme is secure.

암호 함수의 구성 방법에 관한 연구 (A Study on the Construction Methods of Cryptographic Functions)

  • 김광조;;;박한규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제16권1호
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    • pp.101-114
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    • 1991
  • DES like 암호계에서 S(ubstitution) box는 암호계의 비선형성과 안전성을 결정하는 가장 중요한 요소이다. 본 논문에서는 입력의 임의의 한 빗도의 변화에 대하여 모든 출력 빗트가 1/2의 확률로 변화하는 SAC(Strict Avalanche Criterion) 조건을 만족하는 비설형 S-box의 구성 방법과 어울려, 최대차 SAC 조건을 만족하는 bijective S-box의 구성 방법에 대하여도 제안하였다. 또한, 제안한 구성 방법에 의한 S-box의 실례를 제시하였다.

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확률형 아이템 구매 확률과 지출액에 대한 실증연구: 성인과 청소년의 차이를 중심으로 (The Probabilities and Expenditures of Game Users' Loot Box Purchases: Focusing on Differential Effects between Adults and Teenagers)

  • 최동욱;장근영
    • 한국게임학회 논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.123-138
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    • 2020
  • 본 연구에서는 게임이용자들의 확률형 아이템 구매 확률과 지출액의 관계를 살펴보고 확률형 아이템이 성인과 청소년에게 미치는 차별적인 영향의 존재여부 대해 검증해보았다. 2017년과 2018년의 게임이용자 실태조사자료를 이용한 분석결과, 성인에 비해 청소년의 확률형 아이템 구매확률이 유의하게 낮았으며 확률형 아이템에 대한 지출액도 차이가 없거나 낮은 것으로 나타났다. 또한 확률형 아이템 구입은 게임에 대한 총지출액과 정의 상관관계를 갖는 것으로 나타났지만 확률형 아이템을 구매한 청소년은 게임에 대한 전체 지출액이 낮은 것으로 나타났다. 이는 확률형 아이템이 청소년들에게 비용 절약형 상품으로 소비되고 있을 가능성을 시사한다.

신경망 기반의 텍스춰 분석을 이용한 효율적인 문자 추출 (Efficient Text Localization using MLP-based Texture Classification)

  • 정기철;김광인;한정현
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제29권3호
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    • pp.180-191
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    • 2002
  • 본 논문은 MLP와 MultiCAMShift 알고리즘을 이용한 텍스춰 기반의 영상 내 문자 추출 방법을 제안한다. MLP를 이용한 텍스춰 분석기는 별도의 특징값 추출 단계 없이 다양한 환경의 입력 영상에 대해 효과적으로 문자 확률 영상을 생성하며, 문자 확률 영상 상에서 수행되는 MultiCAMShift 알고리즘은 국소 탐색만으로 효율적으로 문자 영역을 추출할 수 있다.

Practical and Provable Security against Differential and Linear Cryptanalysis for Substitution-Permutation Networks

  • Kang, Ju-Sung;Hong, Seok-Hie;Lee, Sang-Jin;Yi, Ok-Yeon;Park, Choon-Sik;Lim, Jong-In
    • ETRI Journal
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    • 제23권4호
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    • pp.158-167
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    • 2001
  • We examine the diffusion layers of some block ciphers referred to as substitution-permutation networks. We investigate the practical and provable security of these diffusion layers against differential and linear cryptanalysis. First, in terms of practical security, we show that the minimum number of differentially active S-boxes and that of linearly active S-boxes are generally not identical and propose some special conditions in which those are identical. We also study the optimal diffusion effect for some diffusion layers according to their constraints. Second, we obtain the results that the consecutive two rounds of SPN structure provide provable security against differential and linear cryptanalysis, i.e., we prove that the probability of each differential (resp. linear hull) of the consecutive two rounds of SPN structure with a maximal diffusion layer is bounded by $p^n(resp.q^n)$ and that of each differential (resp. linear hull) of the SDS function with a semi-maximal diffusion layer is bounded by $p^{n-1}(resp. q^{n-1})$, where p and q are maximum differential and linear probabilities of the substitution layer, respectively.

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해저 콘크리트 구조물의 신뢰성 이론에 의한 시간 의존적 내구수명 평가 (Time Dependent Evaluation of Corrosion Free Life of Concrete Tunnel Structures Based on the Reliability Theory)

  • 백승우;정민선
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제15권3호
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    • pp.142-154
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    • 2011
  • 본 연구에서는 철근 콘크리트 터널 구조물을 해상 대기중 비래염분이 침투하는 터널 내벽과 해수에 항시 접촉하는 터널 외벽으로 구분하여, 몬테카를로 시뮬레이션에 의해 철근 부식 개시 확률을 예측하였다. 염해관련 변수의 변동성을 평가하기 위하여 염소이온 확산계수, 표면 염소이온농도, 피복두께, 임계 염소이온농도를 실제 실험 및 문헌 조사를 통해 확률특성을 구하였다. 그 결과 염소이온 확산계수의 평균치는 $3.77{\times}10^{-12}m^2/s$ 이었으며, 대상 부재인 터널 내벽과 외벽의 피복두께는 각각 45.5mm, 94.7mm으로 조사되었고, 임계 염소이온농도의 평균은 결합재 단위중량당 0.69%이었다. 각 변수의 확률적 특성에 근거하여 노출기간에 따른 철근위치에서의 염소이온 농도 분포를 구하였다. 재령이 증가할수록 침투 염소이온 농도의 평균값은 증가하며, 변동계수는 감소하게 됨을 알 수 있었다. 또한 확률론적 염해 해석기법을 적용하여 콘크리트 터널 내벽과 외벽에 대해 내구수명 및 부식개시 확률을 평가하였다. 염소이온 침투의 시간의존성을 고려하지 않은 경우 터널 내벽과 외벽에 대해 각각 8년, 12년의 내구수명이 도출되었으나, 시간의존적 모델에서는 178년, 283년의 내구수명이 계산되어 구조물의 설계내구수명(100년)을 만족하고 있음을 보였다. 또한, 시간의존성을 고려하지 않은 경우 100년에서의 부식 개시 확률은 터널 내벽과 외벽에 대해 각각 59.5, 95.5%였으며, 시간의존성 모델에서는 2.9, 0.2%로 계산되었다. 따라서 구조물의 과다설계를 방지하고 보다 합리적인 내구수명 설계 및 평가를 위해서는 염소이온 확산의 시간의존성을 고려하여야 한다. 마지막으로 본 연구에서 문헌 조사를 통해 구한 부식 발생 임계 농도를 현재 콘크리트 관련 기준에 제시한 값과 비교하여 분석하였다.

Highly dispersive substitution box (S-box) design using chaos

  • Faheem, Zaid Bin;Ali, Asim;Khan, Muhamad Asif;Ul-Haq, Muhammad Ehatisham;Ahmad, Waqar
    • ETRI Journal
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    • 제42권4호
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    • pp.619-632
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    • 2020
  • Highly dispersive S-boxes are desirable in cryptosystems as nonlinear confusion sublayers for resisting modern attacks. For a near optimal cryptosystem resistant to modern cryptanalysis, a highly nonlinear and low differential probability (DP) value is required. We propose a method based on a piecewise linear chaotic map (PWLCM) with optimization conditions. Thus, the linear propagation of information in a cryptosystem appearing as a high DP during differential cryptanalysis of an S-box is minimized. While mapping from the chaotic trajectory to integer domain, a randomness test is performed that justifies the nonlinear behavior of the highly dispersive and nonlinear chaotic S-box. The proposed scheme is vetted using well-established cryptographic performance criteria. The proposed S-box meets the cryptographic performance criteria and further minimizes the differential propagation justified by the low DP value. The suitability of the proposed S-box is also tested using an image encryption algorithm. Results show that the proposed S-box as a confusion component entails a high level of security and improves resistance against all known attacks.

단일 레이저 스캐너와 Integrated Probabilistic Data Association Filter를 이용한 도심환경에서의 다중 차량추적 (Multiple Vehicle Tracking in Urban Environment using Integrated Probabilistic Data Association Filter with Single Laser Scanner)

  • 김동철;한재현;선우명호
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제21권4호
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    • pp.33-42
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    • 2013
  • This paper describes a multiple vehicle tracking algorithm using an integrated probabilistic data association filter (IPDAF) in urban environments. The algorithm consists of two parts; a pre-processing stage and an IPDA tracker. In the pre-processing stage, measurements are generated by a feature extraction method that manipulates raw data into predefined geometric features of vehicles as lines and boxes. After that, the measurements are divided into two different objects, dynamic and static objects, by using information of ego-vehicle motion. The IPDA tracker estimates not only states of tracks but also existence probability recursively. The existence probability greatly assists reliable initiation and termination of track in cluttered environment. The algorithm was validated by using experimental data which is collected in urban environment by using single laser scanner.

A Heuristic Estimation of the Genesis Probability of Tropical Cyclones using Genesis Frequency and Genesis Potential Index

  • Shin, Jihoon;Song, Chanwoo;Kim, Siyun;Park, Sungsu
    • 한국지구과학회지
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    • 제40권6호
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    • pp.561-571
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    • 2019
  • To understand the genesis of tropical cyclones (TC), we computed TC genesis probability (GPr) by partitioning a highly localized genesis frequency (GFq) into nearby grid boxes in proportion to the spatial coherence of genesis potential index (GPI). From the analysis of TCs simulated by the Seoul National University Atmosphere Model Version 0 and the observed TCs, it was shown that GPr reasonably converges to GFq when averaged over a long-term period in a decent grid size, supporting its validity as a proxy representing a true TC GPr. The composite anomalies of the gridded GPr in association with the Asia summer monsoon, El Nino-Southern Oscillation (ENSO), and the Madden-Julian Oscillation (MJO) are much less noisy than those of GFq, and consequently are better interpretable. In summary, GPr converges to GFq, varies more smoothly than GFq, represents the spatiotemporal variations of GFq better than GPI, and depicts GFq with greater spatial details than other spatially smoothed GFqs.