• 제목/요약/키워드: direct Monte Carlo (MC) simulation

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MC기법과 QA기법을 이용한 직접위성방송채널 성능평가 (Performance Evaluation of Direct Broadcasting Satellite Channel using a MC and QA Method)

  • 정지원;조형래;고성찬
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제3권4호
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    • pp.839-847
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    • 1999
  • 본 논문에서는 MC 시뮬레이션 기법과 QA 시뮬레이션 기법을 이용하여 인접채널간섭, 동위상간섭, 가우시안 잡음이 존재하는 직접위성방송 채널을 성능 평가하였다. 시뮬레이션을 하기 위한 시스템 파라미터들은 현재 무궁화호 위성에서 사용하고 있는 파라미터 및 링크 설계를 기초로 하여 설정하였으며, 두 가지 기법 모두 성능이 수학적 이론 성능에 근접함을 알 수 있었다.

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Stochastic cost optimization of ground improvement with prefabricated vertical drains and surcharge preloading

  • Kim, Hyeong-Joo;Lee, Kwang-Hyung;Jamin, Jay C.;Mission, Jose Leo C.
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제7권5호
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    • pp.525-537
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    • 2014
  • The typical design of ground improvement with prefabricated vertical drains (PVD) and surcharge preloading involves a series of deterministic analyses using averaged or mean soil properties for the various combination of the PVD spacing and surcharge preloading height that would meet the criteria for minimum consolidation time and required degree of consolidation. The optimum design combination is then selected in which the total cost of ground improvement is a minimum. Considering the variability and uncertainties of the soil consolidation parameters, as well as considering the effects of soil disturbance (smear zone) and drain resistance in the analysis, this study presents a stochastic cost optimization of ground improvement with PVD and surcharge preloading. Direct Monte Carlo (MC) simulation and importance sampling (IS) technique is used in the stochastic analysis by limiting the sampled random soil parameters within the range from a minimum to maximum value while considering their statistical distribution. The method has been verified in a case study of PVD improved ground with preloading, in which average results of the stochastic analysis showed a good agreement with field monitoring data.

FHSS 및 DSSS 방식 소출력 무선기기간 간섭분석에 관한 연구 (A study on interference analysis between FHSS atd DSSS short range radio devices)

  • 최재혁;구성완;정규일;김진영
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2009년도 정보통신설비 학술대회
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    • pp.242-247
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    • 2009
  • In this paper, we investigate interference between short-range radiocommunication devices (SRDs) with frequency hopping spread spectrum (FHSS) and direct sequence spread spectrum (DSSS) methods when they are in the same frequency bands. In order to analyze interference from unwanted emission of SRD with DSSS to that of FHSS, Monte-Carlo (MC) simulation method is employed and interference probabilities are calculated. We simulate interference scenarios in accordance with several duty cycles and bandwidths. It is also assumed that the propagation model is free space The effect of distance between interfering transmitter and victim receiver is analyzed and bit error rate (BER) is simulated. From the interference analysis results, it is shown that duty cycle affects compatibility more than bandwidth does. Also, we can make sure of the separation distance which satisfies BER criterion when there are only one interfering transmitter and multiple interfering transmitters.

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인공신경망 기반의 응답면 기법을 이용한 사면의 지진에 대한 취약도 곡선 작성 (Development of Seismic Fragility Curves for Slopes Using ANN-based Response Surface)

  • 박노석;조성은
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제32권11호
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    • pp.31-42
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    • 2016
  • 지진에 대한 사면안정 해석은 지진에 의한 관성력을 정적하중으로 고려하는 유사정적해석을 널리 사용하고 있다. 사면과 같은 지반 구조물은 지반정수의 불확실성이 포함되어 있어 확률론적 해석을 이용하여 지반정수의 불확실성을 고려해야 한다. 본 연구에서는 지반의 불확실성을 고려한 확률론적 사면안정해석을 수행하였으며, 구조물이 임의 수준의 지반 운동을 받을 때 파괴상태에 도달하는 확률을 그래프로 나타낸 취약도 곡선을 작성하였다. 유사정적해석으로 확률론적 사면안정해석을 수행하기 위해 Monte Carlo Simulation(MCS)을 시행하였다. MCS의 소요 시간을 단축하기 위하여 인공신경망 기반의 응답면 기법을 이용해 파괴확률을 산출하여 수평지진계수별 취약도 곡선을 작성하는 방법을 제시하였다. 인공신경망을 이용하여 작성한 취약도 곡선을 MCS의 결과와 비교해 본 결과 상당한 시간 절약에 비해 유사한 결과를 얻을 수 있었다.

몬테카를로 시뮬레이션 기반 부유 쓰레기 차단막 유지관리 비용 추정 방안 (Monte Carlo Simulation-Based Cost Estimation for Floating Trash Barrier Maintenance)

  • 김석환;김태건;김홍조
    • 대한토목학회논문집
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    • 제44권2호
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    • pp.231-235
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    • 2024
  • 강물을 통해 유입되는 해양 부유 쓰레기는 환경에 부정적인 영향을 주며, 인간의 건강에도 직접적인 위협이 된다. 부유 쓰레기의 유출을 막기 위한 차단시설물을 설치하고 있지만 이들 시설의 유지보수, 특히 차집 쓰레기 수거 스케줄링 대한 관심은 미비하다. 현재 유지관리는 현장 작업자의 경험에 기반한 순차적 수거 방식을 사용하고 있을 뿐이며, 이를 위한 체계적인 연구는 미비하다. 이에 AI기술인 YOLOv7기반 차집량 분석 모니터링 기술을 이용한 새로운 피드백 기반 수거 비용 추정 프레임워크를 제안한다. 제안하는 수거 방식은 CCTV 등의 원격 센서로부터 측정된 차집 쓰레기 정보량을 토대로 수거를 진행하며, MCS로 예상 금액을 통계적으로 경제적 비교를 하였다. 결과적으로 신규 수거 전략을 이용한 방식은 기존 수거 전략 대비 약 63 %의 비용적 우위를 보였다.

모델기반 광자선량 계산방식을 사용하는 전산화치료계획장치의 모델변수 결정에 있어 몬테카를로 모사법에 의해 유도된 방사선 물리량의 직접 적용 가능성에 대한 연구 (The Feasibility Study on the Direct Use of the MC-derived Physical Quantities to Determine the Model Parameters of RTPS with -Model-Based Photon Dose Calculation Algorithm)

  • 강세권;박희철;배훈식;조병철
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제15권2호
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    • pp.77-83
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    • 2004
  • 모델 기반으로 광자선 선량을 계산하는 전산화치료계획장치를 취역검사(commissioning)하기 위해서는 많은 파라미터들을 조절해가면서 측정된 심부선량 및 가로방향선량분포 등을 맞추어야한다. 우리는 몬테카를로 전산 모사를 이용하여 Pinnacle$^3$ 시스템의 취역검사에 필요한 광자선의 에너지 스펙트럼, 오염 전자(contaminant electron), 축외선질연화(off-axis softening) 및 입자 유량 증가 등을 기술하는 파라미터들을 구하였다. 몬테칼로 계산을 통해 실험으로는 측정이 쉽지 않은 이러한 양들의 변화량을 알 수 있었으나 축외선질연화 및 입자 유량 증가 변수의 경우에는 Pinnacle$^3$ 시스템을 이용한 계산과 측정값에 불일치를 보였다. 전산화치료계획장치의 취역검사에 몬테카를로 방식으로부터 얻은 파라미터 값을 그대로 이용하는 문제는 추가 연구가 필요하다.

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Influence of the Mars atmosphere model on aerodynamics of an entry capsule: Part II

  • Zuppardi, Gennaro
    • Advances in aircraft and spacecraft science
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    • 제7권3호
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    • pp.229-249
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    • 2020
  • This paper is the logical follow-up of four papers by the author on the subject "aerodynamics in Mars atmosphere". The aim of the papers was to evaluate the influence of two Mars atmosphere models (NASA Glenn and GRAM-2001) on aerodynamics of a capsule (Pathfinder) entering the Mars atmosphere and also to verify the feasibility of evaluating experimentally the ambient density and the ambient pressure by means of the methods by McLaughlin and Cassanto respectively, therefore to correct the values provided by the models. The study was carried out computationally by means of: i) a code integrating the equations of dynamics of an entry capsule for the computation of the trajectories, ii) two Direct Simulation Monte Carlo (DSMC) codes for the solution of the 2-D, axial-symmetric and 3-D flow fields around the capsule in the altitude interval 50-100 km. The computations verified that the entry trajectories of Pathfinder from the two models, in terms of the Mach, Reynolds and Knudsen numbers, were very different. The aim of the present paper is to continue this study, considering other aerodynamic problems and then to provide a contribution to a long series of papers on the subject "aerodynamics in Mars atmosphere". More specifically, the present paper evaluated and quantified the effects from the two models of: i) chemical reactions on aerodynamic quantities in the shock layer, ii) surface temperature, therefore of the contribution of the re-emitted molecules, on local (pressure, skin friction, etc.) and on global (drag) quantities, iii) surface recombination reactions (catalyticity) on heat flux. The results verified that the models heavily influence the flow field (as per the shock wave structure) but, apart from the surface recombination reactions, the effects of the different conditions on aerodynamics of the capsule are negligible for both models and confirmed what already found in the previous paper that, because of the higher values of density from the NASA Glenn model, the effects on aerodynamics of a entry capsule are stronger than those computed by the GRAM-2001 model.

DOProC-based reliability analysis of structures

  • Janas, Petr;Krejsa, Martin;Sejnoha, Jiri;Krejsa, Vlastimil
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제64권4호
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    • pp.413-426
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    • 2017
  • Probabilistic methods are used in engineering where a computational model contains random variables. The proposed method under development: Direct Optimized Probabilistic Calculation (DOProC) is highly efficient in terms of computation time and solution accuracy and is mostly faster than in case of other standard probabilistic methods. The novelty of the DOProC lies in an optimized numerical integration that easily handles both correlated and statistically independent random variables and does not require any simulation or approximation technique. DOProC is demonstrated by a collection of deliberately selected simple examples (i) to illustrate the efficiency of individual optimization levels and (ii) to verify it against other highly regarded probabilistic methods (e.g., Monte Carlo). Efficiency and other benefits of the proposed method are grounded on a comparative case study carried out using both the DOProC and MC techniques. The algorithm has been implemented in mentioned software applications, and has been used effectively several times in solving probabilistic tasks and in probabilistic reliability assessment of structures. The article summarizes the principles of this method and demonstrates its basic possibilities on simple examples. The paper presents unpublished details of probabilistic computations based on this method, including a reliability assessment, which provides the user with the probability of failure affected by statistically dependent input random variables. The study also mentions the potential of the optimization procedures under development, including an analysis of their effectiveness on the example of the reliability assessment of a slender column.

FHSS 및 DSSS 방식 소출력 무선기기간 간섭 분석에 관한 연구 (A Study on Interference Analysis between FHSS and DSSS Short Range Radio Devices)

  • 김진영;김은철;양재수;류충상;오성택
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제19권2호
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    • pp.271-279
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    • 2008
  • 본 논문에서는 FHSS 방식의 소출력 무선기기와 DSSS 방식의 소출력 무선기기가 동일 주파수 대역에 존재하는 경우 업무간 간섭을 분석하였다. 분석 방법은 몬테 카를로 방법을 이용하여 DSSS 방식의 소출력 무선기기의 불요 방사가 FHSS 방식의 소출력 무선기기에 미치는 영향을 간섭 확률 측면에서 계산하였다. 간섭 시뮬레이션은 DSSS 방식의 소출력 무선기기의 대역폭과 충격 계수에 따른 간섭량을 계산하였고, 전파 모델은 자유 공간으로 가정하였다. 그리고 간섭원과 피간섭원 사이의 거리에 따른 영향을 수신기에서의 BER 측면에서 분석하였다. 간섭 분석 결과, 간섭원의 대역폭보다는 충격 계수가 시스템 양립성에 많은 영향을 주는 것을 확인할 수 있었고, 단일 간섭원과 다중 간섭원이 존재하는 경우 BER 기준을 만족하는 이격 거리를 확인할 수 있었다.

붕소-중성자 포획치료를 위한 미세 속중성자 선량 특성 연구 (Dosimetry of the Low Fluence Fast Neutron Beams for Boron Neutron Capture Therapy)

  • 이동한;지영훈;이동훈;박현주;이석;이경후;서소희;김미숙;조철구;류성렬;유형준;곽호신;이창훈
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제19권1호
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    • pp.66-73
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    • 2001
  • 목적 : 붕소-중성자 포획치료법(Boron Neutron Capture Therapy, BNCT)을 위해 원자력병원 싸이클로트론에서 발생되는 최대에너지 34.4 MeV의 속중성자(Fast neutron)를 70 cm 파라핀으로 감속시킨 후 선량 특성을 조사하였다. 그 결과를 토대로 열외중성자(Epithermal neutron) 선량 측정법에 대한 프로토콜을 확립하여 원자로에서 방출되는 열외 중성자 선량 특성 평가의 기초를 삼고, 가속기를 이용한 BNCT 연구에 대한 타당성 여부를 조사하고자 한다. 대상 및 방법 : 공기 중 선량 및 물질 내 선량 분포 측정을 위해 Unidos 10005 (PTW, Germany) 전기계와 조직 등가 물질인 A-150 플라스틱으로 제작된 IC-17 (Far West, USA) 및 IC-18, ElC-1 이온함을 사용하였고, 감마선의 측정을 위해서는 마그네슘으로 제작된 IC-l7M 이온함을 이용하였으며 조직등가 기체와 아르곤 기체를 분당 5cc 씩 주입하며 측정하였다. 중성자, 광자, 전자가 혼합된 장의 모의 수송 해석을 위해 이용되는 Monte Carlo N-Particle (MCNP) transport code를 사용하여 2차원적 선량 분포 및 에너지 분포를 계산하였으며 이 결과를 측정값과 비교하였다. 결과 : BNCT에서의 유효 치료 깊이인 물 팬텀 4 cm에서의 선량은 치료기 1 MU 당 $6.47\times10^{-3}\;cGy$로 미세하였으며, 이때 감마 오염도(contamination)는 $65.2{\pm}0.9\%$로 중성자보다는 감마선에 의한 선량 기여분이 우세하였다. 깊이에 따른 선량 분포 특성에서는 중성자 선량은 선형적으로 감쇠 되었고, 감마선량은 지수적으로 보다 급격히 감쇠되는 경향을 보였으며 전체 선량의 $D_{20}/D_{10}$은 0.718 이었다. MCNP에 의한 에너지 분포 전산 계산의 결과 2.87 MeV 이하에서 중성자 피크가 나타났으며, 저에너지 영역에서는 감마선이 연속적으로 분포되는 양상을 보였다. 결론 : 벽 물질이 서로 다른 두 개의 이온함을 사용한 직접 선량 측정과 MCNP 전산 시뮬레이션을 이용한 공간 선량분포 계산으로 미세 속중성자 빔에 대한 선량 특성을 파악할 수 있었으며, 원자로 열외중성자 주(Epithermal neutron column)에 대한 선량 평가 자료로 확보하였다. 아울러 가속기에 대한 연구가 진행되어 고전압, 고전류를 발생시키는 전원 공급장치와 표적핵(Target) 물질이 개발되고 비스무스나 납 등에 의해 감마 오염도를 줄일 경우, 싸이크로트론에 의한 보론-중성자 포획치료도 가능해질 것으로 판단된다.

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