• 제목/요약/키워드: Uncertainty parameter

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지반 물성치의 공간적 분포에 따른 터널 변위 특성 분석 (Effect of Spatial Distribution of Geotechnical Parameters on Tunnel Deformation)

  • 송기일;조계춘
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.249-257
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    • 2006
  • 지반 설계 인자는 공간적으로 분포하는 특성이 있으며, 이는 터널의 설계와 시공과정 뿐만 아니라 장기 거동에 큰 영향을 미친다. 그러나 일반적으로 터널의 수치해석을 위한 설계 지반 인자는 대상 영역을 대표하는 값 또는 대상 영역의 광역적 평균값 등이 적용되고 있다. 특히, 지하공간의 크기가 증가할수록 설계 지반 인자의 불확실성 및 공간적 분포 또한 증가한다. 결국 이러한 불확실성과 공간적 분포 특성의 확대는 해석의 정확성 및 신뢰성 저하를 초래하게 된다. 따라서, 대형 터널의 구조적 안정성을 확보하기위해 지반 물성치들의 공간적인 분포에 대한 정량적인 조사가 설계시 포함되어야 한다. 본 연구에서는 지반 물성치 및 구조적 설계 인자의 공간적 분포가 터널의 변위에 미칠 수 있는 영향을 분석하였다. 여러 COV(Coefficient of Variation)에 따라 정규분포하는 지반 물성치의 공간적 특성이 이상화된 원형 터널의 변위에 미치는 영향에 대한 분석과, NATM(New Austrian Tunneling Method) 터널에서 숏크리트의 강도의 공간적 분포가 터널 변위에 미치는 영향을 분석하였다. 공간적 분포의 COV가 증가할수록 터널 주변 발생하는 변위량도 증가하는 것으로 나타났으며, 분석 결과 이들은 지반 물성치에 따라 고유한 계수를 갖는 삼차방정식으로 표현된다.

클라우드 컴퓨팅 환경에서 무감독학습 방법과 퍼지이론을 이용한 결합형 데이터 분류기법 (Coupled data classification method using unsupervised learning and fuzzy logic in Cloud computing environment)

  • 조규철;김재권
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제19권8호
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    • pp.11-18
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    • 2014
  • 본 논문은 무감독학습을 통한 데이터 분류기법인 ART에서 퍼지이론을 이용한 결합형 데이터 분류 방법을 제안한다. 무감독학습기법 기반의 데이터 분류 기술은 분류기술의 향상의 장점이 있지만, 처리성능이 저하된다는 단점이 있다. 민첩성 있는 대용량데이터 처리와 분류인식률을 만족하는 최적의 임계값 결정기법이 필요하지만, 이는 불확실성이 많이 따르기 때문에 두 가지를 고려하여 상호보완 할 수 있는 처리기법이 필요하다. 제안하는 기법은 무감독학습을 하기 위해 퍼지매개변수와 퍼지 규칙을 설계하여 최적의 임계값을 도출한다. 제안하는 기법의 성능평가를 위해 클라우드 컴퓨팅환경에서 G 단백질 연결 수용체(G protein coupled receptor, GPCR)데이터를 이용하여 실험하였으며, 실험결과는 높은 인식률과 낮은 처리시간을 통해 결합형 데이터 분류에 효과적임을 입증하였다.

극치파고분포의 모수 불확실성에 따른 설계파고의 불확실성 및 피복재의 파괴확률 해석 (Analysis of Failure Probability of Armor Units and Uncertainties of Design Wave Heights due to Uncertainties of Parameters in Extreme Wave Height Distributions)

  • 이철응
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제22권2호
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    • pp.120-125
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    • 2010
  • 재현기간에 따른 설계파고 산정시 Gumbel 극치분포함수의 축척모수와 위치모수를 확률변수로 고려할 수 있는 Monte-Carlo 모의법을 제안하였다. 축척모수의 불확실성의 정도에 따라 설계파고의 불확실성의 정도가 결정되며 그 분포형태는 Gumbel 분포함수를 따른다. 또한 내용년수에 해당하는 최대 유의파고 분포특성을 이용하여 재현기간에 따른 설계파고를 산정하는 경우에 더 많은 불확실성이 포함된다. 한편 피복재의 파괴모드에 대한 신뢰성 해석을 수행하여 설계파고의 불확실성에 대한 영향을 검토하였다. 설계파고의 불확실성을 고려하는 방법에 따라 재현기간 50년 동안 5% 피해수준에 해당하는 파괴확률을 산정하여 비교하였다. 설계파고의 불확실성이 년 최대 유의파고자료의 불확실성과 같다고 가정하면 파괴확률이 넓은 범위에 걸쳐서 산정된다.

형상 정보를 고려한 덕트 소음 저감용 헬름홀츠 공명기 설계: 추가 관계식과 실험 (Design of a Helmholtz Resonator for Noise Reduction in a Duct Considering Geometry Information: Additional Relationship Equation and Experiment)

  • 류호경;정성진;이진우
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제38권4호
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    • pp.459-468
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    • 2014
  • 공명기의 공명주파수를 계산할 수 있는 전통적인 공식의 정확도를 높이기 위한 추가 관계식을 수치적인 방법으로 얻는다. 그 전통적인 공식은 단순함 때문에 산업계에서 널리 사용되고 있지만, 덕트 소음 저감용 공명기의 공동과 목에 대한 정보를 충분히 제공하지 못한다. 그러므로, 산업 현장에서는 그 공식이 갖는 형상의 불확실성 때문에 실제 공명기 설계에 많은 어려움을 겪고 있다. 이 단점을 극복하기 위해서, 본 연구에서는 수치 계산 결과를 이용하여 추가 근사식을 유도하고자 한다. 이를 위해, 목과 공동의 형상 계수를 정의하고, 공명기의 투과 손실 곡선 상의 피크 주파수와 계산식의 공명 주파수가 일치해야 한다는 조건을 사용하여 형상 계수들 사이의 관계식을 유도하였다. 유도된 관계식의 유효성을 수치적인 방법과 실험적인 방법으로 검증하였다.

Experimental Study of Adaptive Sliding Mode Control for Vibration of a Flexible Rectangular Plate

  • Yang, Jingyu;Liu, Zhiqi;Cui, Xuanming;Qu, Shiying;Wang, Chu;Lanwei, Zhou;Chen, Guoping
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제16권1호
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    • pp.28-40
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    • 2015
  • This paper aims to address the intelligent active vibration control problem of a flexible rectangular plate vibration involving parameter variation and external disturbance. An adaptive sliding mode (ASM) MIMO control strategy and smart piezoelectric materials are proposed as a solution, where the controller design can deal with problems of an external disturbance and parametric uncertainty in system. Compared with the current 'classical' control design, the proposed ASM MIMO control strategy design has two advantages. First, unlike existing classical control algorithms, where only low intelligence of the vibration control system is achieved, this paper shows that high intelligent of the vibration control system can be realized by the ASM MIMO control strategy and smart piezoelectric materials. Second, the system performance is improved due to two additional terms obtained in the active vibration control system. Detailed design principle and rigorous stability analysis are provided. Finally, experiments and simulations were used to verify the effectiveness of the proposed strategy using a hardware prototype based on NI instruments, a MATLAB/SIMULINK platform, and smart piezoelectric materials.

EXPERIMENTAL INVESTIGATIONS RELEVANT FOR HYDROGEN AND FISSION PRODUCT ISSUES RAISED BY THE FUKUSHIMA ACCIDENT

  • GUPTA, SANJEEV
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제47권1호
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    • pp.11-25
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    • 2015
  • The accident at Japan's Fukushima Daiichi nuclear power plant in March 2011, caused by an earthquake and a subsequent tsunami, resulted in a failure of the power systems that are needed to cool the reactors at the plant. The accident progression in the absence of heat removal systems caused Units 1-3 to undergo fuel melting. Containment pressurization and hydrogen explosions ultimately resulted in the escape of radioactivity from reactor containments into the atmosphere and ocean. Problems in containment venting operation, leakage from primary containment boundary to the reactor building, improper functioning of standby gas treatment system (SGTS), unmitigated hydrogen accumulation in the reactor building were identified as some of the reasons those added-up in the severity of the accident. The Fukushima accident not only initiated worldwide demand for installation of adequate control and mitigation measures to minimize the potential source term to the environment but also advocated assessment of the existing mitigation systems performance behavior under a wide range of postulated accident scenarios. The uncertainty in estimating the released fraction of the radionuclides due to the Fukushima accident also underlined the need for comprehensive understanding of fission product behavior as a function of the thermal hydraulic conditions and the type of gaseous, aqueous, and solid materials available for interaction, e.g., gas components, decontamination paint, aerosols, and water pools. In the light of the Fukushima accident, additional experimental needs identified for hydrogen and fission product issues need to be investigated in an integrated and optimized way. Additionally, as more and more passive safety systems, such as passive autocatalytic recombiners and filtered containment venting systems are being retrofitted in current reactors and also planned for future reactors, identified hydrogen and fission product issues will need to be coupled with the operation of passive safety systems in phenomena oriented and coupled effects experiments. In the present paper, potential hydrogen and fission product issues raised by the Fukushima accident are discussed. The discussion focuses on hydrogen and fission product behavior inside nuclear power plant containments under severe accident conditions. The relevant experimental investigations conducted in the technical scale containment THAI (thermal hydraulics, hydrogen, aerosols, and iodine) test facility (9.2 m high, 3.2 m in diameter, and $60m^3$ volume) are discussed in the light of the Fukushima accident.

DIAMETRAL CREEP PREDICTION OF THE PRESSURE TUBES IN CANDU REACTORS USING A BUNDLE POSITION-WISE LINEAR MODEL

  • Lee, Sung-Han;Kim, Dong-Su;Lee, Sim-Won;No, Young-Gyu;Na, Man-Gyun;Lee, Jae-Yong;Kim, Dong-Hoon;Jang, Chang-Heui
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제43권3호
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    • pp.301-308
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    • 2011
  • The diametral creep of pressure tubes (PTs) in CANDU (CANada Deuterium Uranium) reactors is one of the principal aging mechanisms governing the heat transfer and hydraulic degradation of the heat transport system (HTS). PT diametral creep leads to diametral expansion, which affects the thermal hydraulic characteristics of the coolant channels and the critical heat flux (CHF). The CHF is a major parameter determining the critical channel power (CCP), which is used in the trip setpoint calculations of regional overpower protection (ROP) systems. Therefore, it is essential to predict PT diametral creep in CANDU reactors. PT diametral creep is caused mainly by fast neutron irradiation, temperature and applied stress. The objective of this study was to develop a bundle position-wise linear model (BPLM) to predict PT diametral creep employing previously measured PT diameters and HTS operating conditions. The linear model was optimized using a genetic algorithm and was devised based on a bundle position because it is expected that each bundle position in a PT channel has inherent characteristics. The proposed BPLM for predicting PT diametral creep was confirmed using the operating data of the Wolsung nuclear power plant in Korea. The linear model was able to predict PT diametral creep accurately.

적응적 Multiple Kernels을 이용한 Interval Type-2 Possibilistic Fuzzy C-Means 방법 (A Novel Approach towards use of Adaptive Multiple Kernels in Interval Type-2 Possibilistic Fuzzy C-Means)

  • 주원희;이정훈
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제24권5호
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    • pp.529-535
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    • 2014
  • 본 논문에서는 interval type-2 possibilistic fuzzy C-means(IT2PFCM) 클러스터링 방법에 multiple Gaussian kernels을 기반으로 한 possibilistic fuzzy C-means multiple kernels(PFCM-MK) 알고리즘을 결합하여 적응적인 하이브리드 클러스터링 방법인 multiple kernels interval type-2 possibilistic fuzzy C-means(IT2PFCM-MK) 방법을 제안 하였다. 일반적으로 possibilistic fuzzy C-means(PFCM) 알고리즘은 fuzzy C-means(FCM) 알고리즘의 단점인 노이즈 민감성 및 특이점 문제와 알고리즘 초기 클러스터의 Prototype에 따라 위치가 겹치는 문제를 해결하기 위해 제안 되었다. 하지만 이 방법 역시 퍼지화 파라미터 값에 따라 위와 같은 문제를 여전히 가지고 있기 때문에 이와 같은 문제를 보완하기 위해 interval type-2 퍼지 접근 방법을 이용 하는 interval type-2 possibilistic fuzzy C-means(IT2PFCM) 알고리즘을 제안 하였다. 또한 multiple kernels 함수를 interval type-2 possibilistic fuzzy C-means(IT2PFCM) 알고리즘에 적용하여 분류하기 복잡한 형태의 데이터와 노이즈가 있는 데이터에 대하여 보다 정확하고, 향상된 클러스터링을 수행할 수 있다.

특이시스템의 비약성 $H_{\infty}$ 제어기 설계 알고리듬 개발 (Development of non-fragile $H_{\infty}$ controller design algorithm for singular systems)

  • 김종해
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제42권6호
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    • pp.9-14
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    • 2005
  • 본 논문은 특이시스템과 곱셈형 섭동을 가지는 제어기에 대한 비약성 $H_{\infty}$ 제어기 설계 알고리듬을 제안한다. 제어기가 존재할 조건과 비약성 $H_{\infty}$ 제어기 설계 방법 및 제어기에서의 비약성 척도를 선형행렬부등식 접근방법으로 제안한다. 또한, 특이치 분해와 변수치환 및 슈어 여수정리를 이용하여 구한 충분조건은 구하고자 하는 모든 변수의 견지에서 볼록최적화(convex optimization)가 가능한 하나의 선형행렬부등식으로 변형된다. 따라서, 제안한 비약성 $H_{\infty}$ 제어기는 점근적 안정성과 폐루프 특이시스템의 $H_{\infty}$ 노옴 유계 및 제어기의 곱셈형 섭동에 대한 안정성을 보장한다. 또한, 제안한 알고리듬을 이용하면 변수 불확실성을 가지는 특이시스템에 대한 강인 비약성 $H_{\infty}$ 제어기 설계 문제에도 쉽게 확장됨을 보인다. 마지막으로, 수치예제를 통하여 제안한 알고리듬의 타당성을 검증한다.

Study on mapping of dark matter clustering from real space to redshift space

  • Zheng, Yi;Song, Yong-Seon
    • 천문학회보
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    • 제41권1호
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    • pp.38.2-38.2
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    • 2016
  • The mapping of dark matter clustering from real to redshift spaces introduces the anisotropic property to the measured density power spectrum in redshift space, known as the Redshift Space Distortion (hereafter RSD) effect. The mapping formula is intrinsically non-linear, which is complicated by the higher order polynomials due to the indefinite cross correlations between the density and velocity fields, and the Finger-of-God (hereafter FoG) effect due to the randomness of the peculiar velocity field. Furthermore, the rigorous test of this mapping formula is contaminated by the unknown non-linearity of the density and velocity fields, including their auto- and cross-correlations, for calculating which our theoretical calculation breaks down beyond some scales. Whilst the full higher order polynomials remains unknown, the other systematics can be controlled consistently within the same order truncation in the expansion of the mapping formula, as shown in this paper. The systematic due to the unknown non-linear density and velocity fields is removed by separately measuring all terms in the expansion using simulations. The uncertainty caused by the velocity randomness is controlled by splitting the FoG term into two pieces, 1) the non-local FoG term being independent of the separation vector between two different points, and 2) the local FoG term appearing as an indefinite polynomials which is expanded in the same order as all other perturbative polynomials. Using 100 realizations of simulations, we find that the best fitted non-local FoG function is Gaussian, with only one scale-independent free parameter, and that our new mapping formulation accurately reproduces the observed power spectrum in redshift space at the smallest scales by far, up to k ~ 0.3 h/Mpc, considering the resolution of future experiments.

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