• 제목/요약/키워드: Structural performance indices

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Synthesis of T2-weighted images from proton density images using a generative adversarial network in a temporomandibular joint magnetic resonance imaging protocol

  • Chena, Lee;Eun-Gyu, Ha;Yoon Joo, Choi;Kug Jin, Jeon;Sang-Sun, Han
    • Imaging Science in Dentistry
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    • 제52권4호
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    • pp.393-398
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    • 2022
  • Purpose: This study proposed a generative adversarial network (GAN) model for T2-weighted image (WI) synthesis from proton density (PD)-WI in a temporomandibular joint(TMJ) magnetic resonance imaging (MRI) protocol. Materials and Methods: From January to November 2019, MRI scans for TMJ were reviewed and 308 imaging sets were collected. For training, 277 pairs of PD- and T2-WI sagittal TMJ images were used. Transfer learning of the pix2pix GAN model was utilized to generate T2-WI from PD-WI. Model performance was evaluated with the structural similarity index map (SSIM) and peak signal-to-noise ratio (PSNR) indices for 31 predicted T2-WI (pT2). The disc position was clinically diagnosed as anterior disc displacement with or without reduction, and joint effusion as present or absent. The true T2-WI-based diagnosis was regarded as the gold standard, to which pT2-based diagnoses were compared using Cohen's ĸ coefficient. Results: The mean SSIM and PSNR values were 0.4781(±0.0522) and 21.30(±1.51) dB, respectively. The pT2 protocol showed almost perfect agreement(ĸ=0.81) with the gold standard for disc position. The number of discordant cases was higher for normal disc position (17%) than for anterior displacement with reduction (2%) or without reduction (10%). The effusion diagnosis also showed almost perfect agreement(ĸ=0.88), with higher concordance for the presence (85%) than for the absence (77%) of effusion. Conclusion: The application of pT2 images for a TMJ MRI protocol useful for diagnosis, although the image quality of pT2 was not fully satisfactory. Further research is expected to enhance pT2 quality.

Predicting the CPT-based pile set-up parameters using HHO-RF and PSO-RF hybrid models

  • Yun Dawei;Zheng Bing;Gu Bingbing;Gao Xibo;Behnaz Razzaghzadeh
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제86권5호
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    • pp.673-686
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    • 2023
  • Determining the properties of pile from cone penetration test (CPT) is costly, and need several in-situ tests. At the present study, two novel hybrid learning models, namely PSO-RF and HHO-RF, which are an amalgamation of random forest (RF) with particle swarm optimization (PSO) and Harris hawks optimization (HHO) were developed and applied to predict the pile set-up parameter "A" from CPT for the design aim of the projects. To forecast the "A," CPT data along were collected from different sites in Louisiana, where the selected variables as input were plasticity index (PI), undrained shear strength (Su), and over consolidation ratio (OCR). Results show that both PSO-RF and HHO-RF models have acceptable performance in predicting the set-up parameter "A," with R2 larger than 0.9094, representing the admissible correlation between observed and predicted values. HHO-RF has better proficiency than the PSO-RF model, with R2 and RMSE equal to 0.9328 and 0.0292 for the training phase and 0.9729 and 0.024 for testing data, respectively. Moreover, PI and OBJ indices are considered, in which the HHO-RF model has lower results which leads to outperforming this hybrid algorithm with respect to PSO-RF for predicting the pile set-up parameter "A," consequently being specified as the proposed model. Therefore, the results demonstrate the ability of the HHO algorithm in determining the optimal value of RF hyperparameters than PSO.

하중저항계수설계법(LRFD)으로 설계된 강합성 거더의 휨에 대한 신뢰도해석 (Reliability Analysis of Composite Girder Designed by LRFD Method for Positive Flexure)

  • 신동구;김천용;백인열
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권3A호
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    • pp.539-546
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    • 2006
  • 국내 LRFD 도로교설계규정을 정립하기 위한 기초 자료를 제공하기 위하여 단경간 플레이트 거더 및 박스 거더 합성단면을 하중저항계수설계법으로 설계하고 설계된 단면의 휨에 대한 신뢰도해석을 수행하였다. 신뢰도해석에서 휨저항강도는 최근 국내에서 생산된 16,000여 구조용 강재 표본의 항복강도 통계적 특성이 반영된 강합성단면의 휨저항강도 통계를 이용하였다. 활하중에 의한 작용모멘트 통계는 고정된 값을 사용하지 않고 편심계수 0.95-1.05를, 변동계수는 0.15-0.25로 가정하였다. 강거더 자중, 콘크리트 바닥판 자중, 포장면 자중 등에 의한 고정하중 모멘트 통계 값은 AASHTO 보정자료를 사용하였다. Rackwitz-Fiessler 법으로 신뢰도해석을 수행하고 지간별, 강거더 형식별, 활하중 모멘트의 불확실성 정도별로 신뢰도지수 계산 결과를 제시하였다.

Free vibration analysis of Bi-Directional Functionally Graded Beams using a simple and efficient finite element model

  • Zakaria Belabed;Abdeldjebbar Tounsi;Abdelmoumen Anis Bousahla;Abdelouahed Tounsi;Mohamed Bourada;Mohammed A. Al-Osta
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제90권3호
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    • pp.233-252
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    • 2024
  • This research explores a new finite element model for the free vibration analysis of bi-directional functionally graded (BDFG) beams. The model is based on an efficient higher-order shear deformation beam theory that incorporates a trigonometric warping function for both transverse shear deformation and stress to guarantee traction-free boundary conditions without the necessity of shear correction factors. The proposed two-node beam element has three degrees of freedom per node, and the inter-element continuity is retained using both C1 and C0 continuities for kinematics variables. In addition, the mechanical properties of the (BDFG) beam vary gradually and smoothly in both the in-plane and out-of-plane beam's directions according to an exponential power-law distribution. The highly elevated performance of the developed model is shown by comparing it to conceptual frameworks and solution procedures. Detailed numerical investigations are also conducted to examine the impact of boundary conditions, the bi-directional gradient indices, and the slenderness ratio on the free vibration response of BDFG beams. The suggested finite element beam model is an excellent potential tool for the design and the mechanical behavior estimation of BDFG structures.

강섬유 보강 초고성능 콘크리트의 재료특성 및 휨 거동 역학적 특성 (Material Properties and Structural Characteristics on Flexure of Steel Fiber-Reinforced Ultra-High-Performance Concrete)

  • 김경철;양인환;조창빈
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.177-185
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    • 2016
  • 이 논문에서는 강섬유 보강 초고성능 콘크리트(UHPC)의 부재의 휨거동을 특성을 파악하고자 하였다. 하이브리드 강섬유보강 초고성능 콘크리트의 압축강도는 150 MPa이다. 부피비 1.5%의 하이브리드 강섬유 보강 초고성능 콘크리트의 휨거동 특성 실험을 수행하였다. 강섬유보강 콘크리트의 압축 및 인장거동 재료 특성은 구조거동 예측을 위해 매우 중요하다. 강섬유 보강 초고성능 콘크리트의 하중-균열개구변위 측정결과를 이용하여 인장거동 특성을 파악하였다. 실험결과는 하이브리드 강섬유 보강 UHPC는 균열제어에 유리한 것을 나타낸다. 또한, 강섬유 보강 UHPC 보의 연성지수는 1.6~3.0을 나타내어 연성거동에 효과적임을 나타낸다. 모멘트-곡률 관계 측정결과와 해석결과를 비교하였다. 휨철근을 배근하지 않은 UHPC 보에 대한 휨강도 예측결과는 측정 휨강도를 다소 과다평가하고 있다. 전반적으로 본 연구에서 제시한 강섬유 보강 초고성능 콘크리트 재료 및 휨 거동 모델링 제안기법에 의해 압축강도 150 MPa 급의 강섬유 보강 콘크리트 보의 합리적인 휨성능 예측이 가능하다.

한국의 기술혁신 연구자 관계구조 분석 : 사회네트워크 관점 (Coauthorship Analysis of Innovation Studies in Korea : A Social Network Perspective)

  • 남수현;설성수
    • 기술혁신학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.605-628
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    • 2007
  • 본 논문은 사회네트워크분석 방법론을 이용하여 연구자간의 관계구조를 분석한 것이다. 분석대상은 기술혁신 분야의 두 학술저널인 ${\ulcorner}$기술혁신연구(JTI)와 ${\ulcorner}$기술혁신학회지(KTIS)${\lrcorner}$ 에 발표된 모든 논문의 저자들이다. 우리나라의 기술혁신 연구자 네트워크인 KTIS와 JTI의 일반적 특성은 네트워크의 분절화가 심하여 링크 밀도가 낮으나 KTIS는 네트워크의 중심에 131명의 연구자 그룹으로 형성된 큰 컴포넌트를 형성하고 있어 공동연구망이 견실하다. 연구분야별로는 기술정책분야가 가장 낮고, KTIS의 기술경영분야의 밀도가 가장 높게 나타났다. 또한 연구자의 소속을 대학과 대학외로 나누어 분석한 결과, 두 그룹의 평균 링크 수에 대한 차이는 통계적 유의성이 없었다. 구조적 틈새와 클러스터링계수의 피인용횟수에 대한 설명력은 구조적 틈새는 유효하나 클러스터링계수는 유의하지 않아 기존의 경영정보 분야에 대한 연구와 동일한 결과를 보였다.

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효과적인 빔 폭 중첩을 이용한 고성능 장애물 탐지용 중첩 초음파 센서 링의 최적 설계 (Optimal Design of Overlapped Ultrasonic Sensor Ring for High Performance Obstacle Detection Using Effective Beam Overlap)

  • 김성복;김현빈
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.67-75
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    • 2011
  • 본 논문에서는 인접 초음파 센서간 효과적인 빔 폭 중첩을 이용하여 고성능 장애물 탐지를 위한 중첩 초음파 센서 링을 최적 설계하는 방법에 대해 체계적으로 기술하도록 한다. 기본적으로 일군의 동종 저지향성 초음파 센서들이 일정 간격으로 상호 빔 폭이 중첩되도록 원형 배치된다고 가정한다. 첫째 초음파 센서의 실제와 단순화된 빔 패턴 그리고 빔 폭 내의 장애물 위치 추정을 위한 여러 센서 모델에 대해 소개한다. 둘째, 중첩 초음파 센서 링의 장애물 탐지 범위와 장애물 위치 추정을 위한 간단한 센서 모델에 대해 기술한다. 셋째, 타원과 비타원 형태의 빔 패턴에 대해 각각, 장애물 탐지 시 위치 불확실성이 최소화되도록 중첩 초음파 센서 링을 설계하기 위한 지수를 정의한다. 넷째, 최소한의 빔 폭 중첩 보장과 과도한 빔 폭 중첩 회피를 위해 요구되는 중첩 초음파 센서 링의 구조적 사양에 대한 제한 조건을 유도한다. 다섯째, 주어진 중첩 초음파 센서 링의 반경에 대한 초음파 센서의 최적 사용 개수와 주어진 초음파 센서의 사용 개수에 대한 중첩 초음파 센서 링의 최적 반경을 결정한다. 본 논문 전반에 걸쳐, 대표적인 상용 저지향성 초음파 센서로서 Murata사의 MA40B8이 채택되었다.

지진하중을 받는 I형 곡선거더 단경간 교량의 대리모델 기반 전역 민감도 분석 (Surrogate Model-Based Global Sensitivity Analysis of an I-Shape Curved Steel Girder Bridge under Seismic Loads)

  • 전준태;손호영;주부석
    • 한국재난정보학회 논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.976-983
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    • 2023
  • 연구목적: 지진하중을 받는 교량 구조물의 동적 거동은 지진파의 특성 혹은 재료 및 기하학적 특성과 같은 많은 불확실성에 영향을 받는다. 하지만 모든 불확실성 인자가 교량 구조물의 동적 거동에 중요한 영향을 미치진 않는다. 영향성이 낮은 불확실성 인자까지 고려한 확률론적 내진성능 평가는 많은 계산비용이 요구되기 때문에 교량의 동적 거동에 미치는 영향을 고려하여 불확실성 인자는 식별되어야 한다. 따라서 본 연구는 I형 곡선 거더를 갖는 단경간 교량의 동적 거동에 영향을 미치는 주요 매개변수를 식별하기 위해 전역민감도 분석을 수행하였다. 연구방법: 지진파의 불확실성과 곡선 교량의 재료 및 기하학적 불확실성을 고려하여 유한요소 해석을 수행하였으며 해석결과를 기반으로 대리모델을 작성하였다. 결정계수와 같은 성능평가지료를 이용하여 대리모델을 평가하였으며 최종적으로 대리모델 기반의 전역 민감도 분석을 수행하였다. 연구결과: 지진하중을 받는 I형 곡선 거더의 응력응답에 가장 큰 영향을 미치는 불확실성 인자는 최대지반가속도(PGA), 교각의 높이(h), 강재의 항복응력(fy) 순으로 나타났다. PGA, h, fy의 주효과 민감도 지수는 각각 0.7096, 0.0839, 0.0352로 나타났으며 총 민감도 지수는 각각 0.9459, 0.1297, 0.0678로 나타났다. 결론: I형 곡선 거더의 응력응답은 입력운동의 불확실성에 대한 영향성이 지배적이며 각 불확실성 인자 사이의 교호작용에 큰 영향을 받는다. 따라서 입력운동의 개수 및 intensity measure과 같은 입력운동의 불확실성에 대한 추가적인 민감도 분석과 곡선거더의 개수 및 곡률과 같은 구조적 불확실성까지 고려한 총 민감도 분석은 필요하다.

개인정보보호 분야의 연구자 네트워크와 성과 평가 프레임워크: 소셜 네트워크 분석을 중심으로 (The Framework of Research Network and Performance Evaluation on Personal Information Security: Social Network Analysis Perspective)

  • 김민수;최재원;김현진
    • 지능정보연구
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    • 제20권1호
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    • pp.177-193
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    • 2014
  • 개인정보 분야에서의 다양한 정보 보안 이슈가 발생함에 따라 해당 분야의 전문가를 확인하기 위한 프레임워크는 매우 중요한 영역이 되었다. 전문가 탐색과정은 주로 연구 업적 등을 통한 주관적인 평가가 일반적이지만 보다 객관적인 방식을 통한 선정이 매우 중요하다. 소셜 네트워크 분석기법의 응용이 다양한 영역에서 활용됨에 따라 본 연구는 개인정보보호분야의 전문가를 확인하고 해당 전문가들의 연구실적을 판단하기 위한 분석 프레임워크를 제시하고자 하였다. 본 연구는 연구 목적에 따라 개인정보보호 연구영역의 연구성과 자료를 바탕으로 소셜 네트워크 분석을 실시하고 핵심연구자의 성과를 분석하였다. 수집된 데이터는 연구의 공저자, 발행기관, 소속기관 등의 네트워크 구성에 활용되어 핵심전문가 집단을 관리하기 위한 프레임워크를 제시하였다. 본 연구는 NDSL에서 최근 5년 동안 발표된 논문들을 중심으로 자료를 수집하였다. 연구자들이 학술 정보를 교환하는 정기 간행물인 학술지를 바탕으로 연구 네트워크를 형성하는 네트워크 자료를 수집함으로써 연구활동에 대한 정보를 분석할 수 있었다. 일반적으로 연구자들은 연구 결과를 논문으로 발표하고, 발표된 논문들이 다수의 관련 분야 전문가들에게 공유된다는 점에서 학술연구지는 연구자들의 지식관련 의사소통 공간이며 지식의 구조화에 핵심적인 역할을 수행한다. 그에 따라 본 연구의 연구 대상 분야로 설정한 개인정보보호 분야의 연구 구조를 이해하기 위해 국내에서 발표된 관련 분야의 논문들을 연구 대상으로 자료가 수집되었다. 특히 자료의 선별 기준은 국내 최대의 데이터베이스를 보유하고 있는 NDSL에서 개인정보보호 관련 키워드를 보유한 논문 데이터를 수집 및 정제하여 분석 자료로 사용하였다. 2005년부터 2013년까지 약 2,000개의 연구결과 중 주제 관련성, 공저자 추출 등을 수집하였다. 데이터 수집 이후 연구 분석을 위한 데이터 처리를 통하여 통해 총 784개의 논문을 선정하고 분석대상으로 확정하였다. 분석 결과, 개인정보보호 연구영역의 전문가 집단을 이용한 연구논문 성과에 대한 분석은 핵심 연구자들을 추출해내고 전문가 집단을 관리하는 데 도움을 제공할 수 있다. 특히 소속집단 및 연구논문 발행기관을 분석함으로써 개인정보보호 연구영역에서 확인되지 않았던 연구자들의 연구 논문 게재의 공저자 네트워크가 매우 밀접함을 확인할 수 있다. 또한 연구논문의 발행기관 및 소속집단의 특성을 추출함으로써 개인정보보호 영역의 전문가 평가지표로서 소셜 네트워크 지표들의 활용가능성을 확인하였다.

병원 행정인력이 인지하는 조지.직무특성, 임파워먼트, 직무만족 및 조직몰입간의 관련성 (The Relationship of Organizational and Job Characteristics, Empowerment, Job Satisfaction and Organizational Commitment Perceived by Hospital Administrative Staffs)

  • 박재산
    • 보건행정학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.65-88
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    • 2004
  • In general, empowerment is defined as the motivational concept of autonomy and self-efficacy. Recently, the concept of empowerment is applied to improve organizational staff's job satisfaction and organizational commitment in many organizations. Empower-ment in service organizations, i.e., hospitals, has certainly generated more publicity than any other organizations. The objectives of this study are, first, to measure the degree of hospital employees' empowerment using Spreitzer(1995)'s empowerment theory, second, to analyze the causal relationship of organizational and job characteristics, a degree of empowerment, and organizational performance(job satisfaction and organizational commitment), and third, to offer the strategy for the improvement of job satisfaction and organizational commitment. Spreitzer insists that the empowerment is composed of 4 dimensions(meaning, competence, self-determination, and impact). And he argues that various work-related characteristics is a direct cause of empowerment and the indirect cause of job satisfaction and organizational commitment, mediated by the empowerment latent variable. In order to perform this study, data were collected by self-administered questionnaires from hospital employees working in administrative department of 3 university hospitals in Inchon and Kyunggi-Do region. The number of cases is 181(response rate; 86%). The Collected data were analyzed with SPSS Ver. 10.0 and AMOSV Ver. 4.0. First, to test validity of variables, the factor analysis was used. Second, to test reliability, Cronbach's alpha coefficients was calculated. Cronbach's alpha of empowerment variable is 0.8323 showing that there's no problem in regard to the internal consistency. Also the Cronbach's alpha of other variables are 0.8301 of the degree of perceived control, 0.6705 of job characteristics, O.8787 of compensation, 0.9254 of job satisfaction, and 0.8389 of organizational commitment, respectively. Among the questions of job characteristics, two survey questions are deleted due to lowering the reliability. Third, to test multicollinearity and correlation of variables, the correlation analysis was performed. There was no problem of multicollinearity. Finally structural equation modelling (SEM) analysis was conducted to find the causal relationship of organizational and job Characteristics, empowerment, job satisfaction and organizational commitment. The 16 variables are included for the SEM analysis. The major results of this study are as follows: First, in the case of model fitness, the condition of x$^2$ statistic(92.187) is not fully satisfied, but the indices of GFI(0.912), AGFI(0.863), NFI(0.917) and CFI(0.928) are partially satisfied, which needs to upper 0.90. Second, in the result of hypotheses testing, all hypotheses are accepted and have a positive effect in 95% or 99% confidence interval(P<0.05 or P<0.001) except the effect of compensation variable on empowerment(P=0.082). Third, in regard to the direct, indirect, and total effect of variables, the direct effect of perceived control, task characteristics, and compensation on job satisfaction are 0.728, 2.264, 0.328 and on organizational commitment are 0.094, 1.411, 0.418, respectively. Also the indirect effect of perceived control, task characteristics, and compensation on job satisfaction are 0.311, 0.196, 0.028 and on organizational commitment are 0.210, 0.132, 0.019, respectively. Thus, these findings imply that various work-related factors are direct effect of empowerment and indirect effect of result variables, job satisfaction and organizational commitment. Also These results showed that the workplace empowerment is significant mediating factor of employee's job satisfaction and organizational commitment.