• 제목/요약/키워드: Redundancy analysis

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Optimal sensor placement for bridge damage detection using deflection influence line

  • Liu, Chengyin;Teng, Jun;Peng, Zhen
    • Smart Structures and Systems
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    • 제25권2호
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    • pp.169-181
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    • 2020
  • Sensor placement is a crucial aspect of bridge health monitoring (BHM) dedicated to accurately estimate and locate structural damages. In addressing this goal, a sensor placement framework based on the deflection influence line (DIL) analysis is here proposed, for the optimal design of damage detection-oriented BHM system. In order to improve damage detection accuracy, we explore the change of global stiffness matrix, damage coefficient matrix and DIL vector caused by structural damage, and thus develop a novel sensor placement framework based on the Fisher information matrix. Our approach seeks to determine the contribution of each sensing node to damage detection, and adopts a distance correction coefficient to eliminate the information redundancy among sensors. The proposed damage detection-oriented optimal sensor placement (OSP) method is verified by two examples: (1) a numerically simulated three-span continuous beam, and (2) the Pinghu bridge which has existing real damage conditions. These two examples verify the performance of the distance corrected damage sensitivity of influence line (DSIL) method in significantly higher contribution to damage detection and lower information redundancy, and demonstrate the proposed OSP framework can be potentially employed in BHM practices.

Sensitivity Analysis Related to Redundancy of Regular and Irregular Framed Structures after Member Disappearance

  • Ito, Takumi;Takemura, Toshinobu
    • 국제초고층학회논문집
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    • 제3권4호
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    • pp.297-304
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    • 2014
  • Recently, there have been some reported examples of structural collapse due to gravity, subsequent to damage from accident or an excitation that was not prepared for in the design process. A close view of new concepts, such as a redundancy and key elements, has been taken with the aim of ensuring the robustness of a structure, even in the event of an unexpected disturbance. The author previously proposed a sensitivity index of the vertical load carrying capacity to member disappearance for framed structures. The index is defined as the ratio of the load carrying capacity after a member or a set of an adjacent member disappears, to the original load carrying capacity. The member with the highest index may be regarded as a key element. The concept of bio-mimicry is being applied to various fields of engineering, and tree-shaped structures are sometimes used for the design of building structures. In this study a sensitivity analysis is applied to the irregular-framed structures such as tree-shaped structures.

Investigation of dynamic P-Δ effect on ductility factor

  • Han, Sang Whan;Kwon, Oh-Sung;Lee, Li-Hyung
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제12권3호
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    • pp.249-266
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    • 2001
  • Current seismic design provisions allow structures to deform into inelastic range during design level earthquakes since the chance to meet such event is quite rare. For this purpose, design base shear is defined in current seismic design provisions as the value of elastic seismic shear force divided by strength reduction factor, R (${\geq}1$). Strength reduction factor generally consists of four different factors, which can account for ductility capacity, overstrength, damping, and redundancy inherent in structures respectively. In this study, R factor is assumed to account for only the ductility rather than overstrength, damping, and redundancy. The R factor considering ductility is called "ductility factor" ($R_{\mu}$). This study proposes ductility factor with correction factor, C, which can account for dynamic P-${\Delta}$ effect. Correction factor, C is established as the functional form since it requires computational efforts and time for calculating this factor. From the statistical study using the results of nonlinear dynamic analysis for 40 earthquake ground motions (EQGM) it is shown that the dependence of C factor on structural period is weak, whereas C factor is strongly dependant on the change of ductility ratio and stability coefficient. To propose the functional form of C factor statistical study is carried out using 79,920 nonlinear dynamic analysis results for different combination of parameters and 40 EQGM.

PCA를 적용한 결함 심각도 기반 차원 축소 모델 (Defect Severity-based Dimension Reduction Model using PCA)

  • 권기태;이나영
    • 한국소프트웨어감정평가학회 논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.79-86
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    • 2019
  • 데이터의 차원축소는 요소들의 공통성을 파악해 영향력 있는 중요한 특징 요소를 추출하여 간소화함으로써 복잡함을 줄이고 다중 공선성 문제를 해결한다. 그리고 중복 및 노이즈 검출을 함으로써 불필요함을 줄인다. 이에 본 논문에서는 PCA(Prinicipal Component Analysis)을 적용한 결함 심각도 기반 차원 축소 모델을 제안한다. 제안된 모델은 결함 심각도가 있는 NASA 데이터 세트인 PC4에 적용하여 결함 심각도에 영향을 주는 속성의 차원수를 검증한다. 그 다음 데이터의 차원을 축소한 후 비교 분석한다. 실험결과, PC4의 적합한 차원수는 2~3개였고 그룹화를 통해 차원 축소가 가능한 것을 보였다.

Response Analysis of MW-Class Floating Offshore Wind Power System using International Standard IEC61400-3-2

  • Yu, Youngjae;Shin, Hyunkyoung
    • 한국해양공학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.454-460
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    • 2020
  • In 2019, the Korean government announced the 3rd Basic Plan for Energy, which included expanding the rate of renewable energy generation by 30-40% by 2040. Hence, offshore wind power generation, which is relatively easy to construct in large areas, should be considered. The East Sea coast of Korea is a sea area where the depth reaches 50 m, which is deeper than the west coast, even though it is only 2.5 km away from the coastline. Therefore, for offshore wind power projects on the East Sea coast, a floating offshore wind power should be considered instead of a fixed one. In this study, a response analysis was performed by applying the analytical conditions of IEC61400-3-2 for the design of floating offshore wind power generation systems. In the newly revised IEC61400-3-2 international standard, design load cases to be considered in floating offshore wind power systems are specified. The upper structure applied to the numerical analysis was a 5-MW-class wind generator developed by the National Renewable Energy Laboratory (NREL), and the marine environment conditions required for the analysis were based on the Ulsan Meteorological Buoy data from the Korea Meteorological Administration. The FAST v8 developed by NREL was used in the coupled analysis. From the simulation, the maximum response of the six degrees-of-freedom motion and the maximum load response of the joint part were compared. Additionally, redundancy was verified under abnormal conditions. The results indicate that the platform has a maximum displacement radius of approximately 40 m under an extreme sea state, and when one mooring line is broken, this distance increased to approximately 565 m. In conclusion, redundancy should be verified to determine the design of floating offshore wind farms or the arrangement of mooring systems.

이용자 태그를 활용한 비디오 스피치 요약의 자동 생성 연구 (Investigating an Automatic Method in Summarizing a Video Speech Using User-Assigned Tags)

  • 김현희
    • 한국문헌정보학회지
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    • 제46권1호
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    • pp.163-181
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    • 2012
  • 본 연구는 스피치 요약의 알고리즘을 구성하기 위해서 방대한 스피치 본문의 복잡한 분석 없이 적용될 수 있는 이용자 태그 기법, 문장 위치 및 문장 중복도 제거 기법의 효율성을 분석해 보았다. 그런 다음, 이러한 분석 결과를 기초로 하여 스피치 요약 방법을 구성, 평가하여 효율적인 스피치 요약 방안을 제안하는 것을 연구 목적으로 하고 있다. 제안된 스피치 요약 방법은 태그 및 표제 키워드 정보를 활용하고 중복도를 최소화하면서 문장 위치에 대한 가중치를 적용할 수 있는 수정된 Maximum Marginal Relevance 모형을 사용하여 구성하였다. 제안된 요약 방법의 성능은 스피치 본문의 단어 빈도 및 단어 위치 정보를 적용하여 상대적으로 복잡한 어휘 처리를 한 Extractor 시스템의 성능과 비교되었다. 비교 결과, 제안된 요약 방법을 사용한 경우가 Extractor 시스템의 경우 보다 평균 정확률은 통계적으로 유의미한 차이를 보이며 더 높았고, 평균 재현율은 더 높았지만 통계적으로 유의미한 차이를 보이지는 못했다.

탠덤 질량 분석을 위한 디코이 데이터베이스 생성 방법의 중복성 관점에서의 성능 평가 (Evaluation of the Redundancy in Decoy Database Generation for Tandem Mass Analysis)

  • 이홍란;류단휘;이기욱;황규백
    • 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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    • 제22권1호
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    • pp.56-60
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    • 2016
  • 탠덤 질량 분석에서는 신뢰도 높은 펩타이드 동정을 위해 목표 데이터베이스의 참조 단백질 순서를 재배치한 디코이 데이터베이스가 주로 이용된다. 한편 목표 데이터베이스와 디코이 데이터베이스 사이 혹은 디코이 데이터베이스 내부에 서열이 동일한 중복 펩타이드가 존재할 수 있으며, 이는 단백질 동정을 어렵게 하는 요인이 된다. 따라서 디코이 데이터베이스의 중복성을 최소화하는 것은 중요한 문제이다. 본 논문에서는 디코이 데이터베이스 생성에 널리 사용되는 의사셔플(pseudo-shuffling)과 의사역순(pseudo-reversing) 방법이 디코이 데이터베이스의 중복성에 미치는 영향을 조사하였다. 실험 결과, 목표 데이터베이스 크기와 데이터베이스 생성 시 허용되는 'missed cleavage site'의 최대 개수는 중복성을 증가시킴을 확인하였다. 또한 동일한 조건에서는 의사역순 방법이 의사셔플보다 항상 낮은 수준의 중복성을 가지는 디코이 데이터베이스를 생성하였다.

무선 랜에서 채널 상태를 고려한 적응적 전송 방법 (Adaptive Redundancy Scheme Using Channel State Estimation in Wireless LANs)

  • 김선명;조영종
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제41권7호
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    • pp.9-19
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    • 2004
  • 무선 랜 환경에서 신뢰성 있는 멀티캐스트 프로토콜을 지원하기 위해서는 에러 복구와 흐름 제어와 같은 기능이 필요하다. 유선과 무선의 비대칭적인 상호작용으로 인해 발생하는 큐잉 손실과 제한된 무선 채널의 대역폭은 패킷 손실을 줄일 수 있는 효율적인 방법을 필요로 한다. 그리고 공유되는 하나의 브로드캐스트 매체를 사용하기 때문에 여러 수신 단말로부터 동시에 피드백 정보가 전송단에 전달되면 전송단의 채널 혼잡과 과부하를 야기 시킬 뿐만 아니라 순방향의 데이터 프레임 전송을 지연시키게 된다. 그러므로 수신 단말로부터 전송되는 피드백 정보의 수를 줄이는 방법이 필요하다. 본 논문에서는 무선 랜 멀티캐스트 환경에서 채널 상태를 고려하는 적응적 FEC(Forward Error Correction) 방법과 ARQ(Automatic Repeat Request) 방법을 사용하여 역방향 채널의 피드백 수와 재전송 횟수를 줄이고 높은 데이터 신뢰성을 제공할 수 있는 ARS(Adaptive Redundancy Scheme) 방법을 제안한다. 제안하는 방법의 성능을 수학적 분석과 AWGN과 레일리 페이딩(Rayleigh fading) 채널 환경에서의 모의실험 결과를 통해 평가하였다. 성능 평가 결과, 제안하는 방법이 기존의 FEC와 ARQ를 사용하는 방법에 비해 비슷한 효율을 유지하면서 피드백 정보의 수와 재전송 횟수를 줄이고 높은 데이터 신뢰성을 제공하는 것을 확인하였다.

고신뢰도 안전등급 제어기기 개발 (Development of the High Reliable Safety PLC for the Nuclear Power Plants)

  • 손광섭;김동훈;손철웅
    • 전기학회논문지
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    • 제62권1호
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    • pp.109-119
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    • 2013
  • This paper presents the design of the Safety Programmable Logic Controller (SPLC) used in the Nuclear Power Plants, an analysis of a reliability for the SPLC using a markov model. The architecture of the SPLC is designed to have the multiple modular redundancy composed of the Dual Modular Redundancy(DMR) and the Triple Modular Redundancy(TMR). The operating system of the SPLC is designed to have the non-preemptive state based scheduler and the supervisory task managing the sequential scheduling, timing of tasks, diagnostic and security. The data communication of the SPLC is designed to have the deterministic state based protocol, and is designed to satisfy the effective transmission capacity of 20Mbps. Using Markov model, the reliability of SPLC is analyzed, and assessed. To have the reasonable reliability such as the mean time to failure (MTTF) more than 10,000 hours, the failure rate of each SPLC module should be less than $2{\times}10^{-5}$/hour. When the fault coverage factor (FCF) is increased by 0.1, the MTTF is improved by about 4 months, thus to enhance the MTTF effectively, it is needed that the diagnostic ability of each SPLC module should be strengthened. Also as the result of comparison the SPLC and the existing safety grade PLCs, the reliability and MTTF of SPLC is up to 1.6-times and up to 22,000 hours better than the existing PLCs.