• 제목/요약/키워드: entropy analysis

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Optimal Buffer Allocation in Multi-Product Repairable Production Lines Based on Multi-State Reliability and Structural Complexity

  • Duan, Jianguo;Xie, Nan;Li, Lianhui
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제14권4호
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    • pp.1579-1602
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    • 2020
  • In the design of production system, buffer capacity allocation is a major step. Through polymorphism analysis of production capacity and production capability, this paper investigates a buffer allocation optimization problem aiming at the multi-stage production line including unreliable machines, which is concerned with maximizing the system theoretical production rate and minimizing the system state entropy for a certain amount of buffers simultaneously. Stochastic process analysis is employed to establish Markov models for repairable modular machines. Considering the complex structure, an improved vector UGF (Universal Generating Function) technique and composition operators are introduced to construct the system model. Then the measures to assess the system's multi-state reliability and structural complexity are given. Based on system theoretical production rate and system state entropy, mathematical model for buffer capacity optimization is built and optimized by a specific genetic algorithm. The feasibility and effectiveness of the proposed method is verified by an application of an engine head production line.

DEA결합모형을 활용한 아세안(ASEAN)지역 항만의 효율성 분석 (Efficiency Analysis of ASEAN Ports Using DEA & Shannon's Entropy)

  • 박선율;김상열;박호
    • 한국항만경제학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.1-16
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    • 2017
  • 아세안(ASEAN) 국가 총 컨테이너 처리량은 경제발전에 따라 계속해서 증가할 것으로 전망된다. 하지만, 증가하는 물동량 대비 아세안(ASEAN) 국가 대부분의 항만인프라는 아직 미비한 수준이다. 세계은행 보고서에 따르면 싱가포르와 말레이시아를 제외한 항만들은 항만인프라 순위에서 낮은 순위를 기록하고 있다. 아세안(ASEAN) 항만개발사업 참여는 아세안(ASEAN) 국가의 항만인프라를 개선하여 물류효율성을 증가시켜 우리나라와의 무역 활성화로 이어질 수 있다. 또한 우리나라 정부와 기업이 항만개발사업에 진출하여 우리나라 항만 관련 산업을 활성화시킬 수 있다. 항만효율성 측정은 이러한 항만개발 및 계획수립에 기초자료로 활용하기에 본 연구에서는 아세안(ASEAN) 항만 효율성 분석을 수행하였다. 본 연구에서는 여러 모형 중 가장 효율적인 DEA모형을 알 수 없다는 한계점을 극복하고자, DEA와 Shannon's Entropy를 결합한 모형을 활용하여 아세안(ASEAN) 항만의 효율성을 측정하였다. CCR, 투입기준 BCC, 산출기준 BCC, SBM 모형 등 네 개의 모형의 가중치를 구한 뒤에 가중치를 고려하여 항만별 효율성을 측정하였다. 결과적으로 세계 주요 항만인 싱가포르, 말레이시아 항만의 효율성이 가장 높은 것으로 나타났으며, 물동량 증가율이 가장 높은 베트남의 항만효율성은 상대적으로 낮은 것으로 나타나, 항만개발이 필요한 것으로 나타났다. 태국의 림차방(Leam Chabang), 베트남의 호치민(Ho Chi Minh City), 인도네시아 탄중 프리옥(Tanjung Priok)항만은 물동량 처리실적과 효율성이 역의 관계로 나타나 경쟁력 유지를 위해서는 효율성 개선이 필요 한 것으로 보인다. 캄보디아, 미얀마, 브루나이 등 아직 경제발전이 미숙한 항만은 경제발전을 위해서라도 인프라 확장을 위주로 하는 항만개발이 필요한 것으로 분석되었다.

하천 지형인자의 확률론적 산정 방식 연구 (A Research on the Probabilistic Calculation Method of River Topographic Factors)

  • 추연문;마윤한;박상호;서종철;김윤구
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권10호
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    • pp.509-516
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    • 2020
  • 1960년대 이후 경제발전을 위한 하천 개수사업, 도시화에 따른 소하천의 복개 등으로 많은 하천이 오염되고 파괴되었다. 지금까지의 연구는 측량된 하천 지형인자를 이용해 하천을 분석한 연구가 많았으나, 홍수 시와 같이 유량이 급격히 변하는 경우에는 측량이 쉽지 않다. 또한, 이전까지의 연구는 주로 하천의 횡단면에 대한 연구가 많아 하천 종단면에 대한 정보가 부족한 실정이다. 본 연구에서는 정보엔트로피 이론을 이용하여 하천 유역에 대한 평균 하천 경사, 하천 경사, 하천 종단고도를 실시간으로 산정할 수 있는 식을 제시하였으며, 충청북도 지방하천 기본계획에서 얻은 달천 유역과 부산 온천천, 동천 기본계획에서 얻은 하천 특성인자 실측 자료와 비교를 통해 적용성을 분석하였다. 이를 위해 정보엔트로피 이론에 실측 자료를 이용하여 비선형 회귀분석을 이용해 매개변수를 산정한 후 하천별 종단고도 엔트로피식을 산정하였으며, 평균 하천 경사를 산정하였다. 본 연구에서 제시한 식의 적용성을 R2로 분석한 결과, R2가 모두 0.96이상의 값으로 나타나 하천 특성인자를 산정하는데 신뢰도 높은 결과를 얻을 수 있을 것으로 보인다.

이벤트 기반 지능형 선박엔진 결함분석 (An event-driven intelligent failure analysis for marine diesel engines)

  • 이양지;김덕영;황민순;정영수
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제17권4호
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    • pp.71-85
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    • 2012
  • 본 논문은 운항중인 선박에서 기록되어지는 운항정보 및 엔진 가동정보 등을 실시간으로 모니터링하고, 문제 발생 시에 그 근본원인을 찾아내어 민첩하게 대응할 수 있는 일련의 결함원인 분석 및 예방시스템 개발을 목적으로 한다. 결함분석을 위해서는 선박엔진의 주요기관에 부착된 센서들로부터 장기간 수집된 정보를 사용하게 되는데, 이 양이 매우 방대하며, 잡음 및 중복정보(Redundancy)가 너무 많이 포함되어, 수집된 센서 데이터를 바로 고장분석에 사용하기에는 어려움이 있다. 따라서 본 논문에서는 방대한 양의 데이터 중, 정보의 손실을 최소화하고 중요한 정보만을 추출하기 위해 'Equal-frequency binning'과 'Entropy' 기반의 데이터 필터링 방법에 관해 연구하였다. 실제로 시험운용 중인 선박엔진 데이터를 개발된 선박엔진 고장분석 소프트웨어를 이용하여 결함분석을 수행하여, 제안된 방법의 효용성을 검증한다.

Texture analysis in cone-beam computed tomographic images of medication-related osteonecrosis of the jaw

  • Polyane Mazucatto Queiroz;Karolina Castilho Fardim;Andre Luiz Ferreira Costa;Ricardo Alves Matheus;Sergio Lucio Pereira Castro Lopes
    • Imaging Science in Dentistry
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    • 제53권2호
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    • pp.109-115
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    • 2023
  • Purpose: The aim of this study was to evaluate changes in the trabecular bone through texture analysis and compare the texture analysis characteristics of different areas in patients with medication-related osteonecrosis of the jaw (MRONJ). Materials and Methods: Cone-beam computed tomographic images of 16 patients diagnosed with MRONJ were used. In sagittal images, 3 regions were chosen: active osteonecrosis(AO); intermediate tissue (IT), which presented a zone of apparently healthy tissue adjacent to the AO area; and healthy bone tissue (HT) (control area). Texture analysis was performed evaluating 7 parameters: secondary angular momentum, contrast, correlation, sum of squares, inverse moment of difference, sum of entropies, and entropy. Data were analyzed using the Kruskal-Wallis test with a significance level of 5%. Results: Comparing the areas of AO, IT, and HT, significant differences (P<0.05) were observed. The IT and AO area images showed higher values for parameters such as contrast, entropy, and secondary angular momentum than the HT area, indicating greater disorder in these tissues. Conclusion: Through texture analysis, changes in the bone pattern could be observed in areas of osteonecrosis. The texture analysis demonstrated that areas visually identified and classified as IT still had necrotic tissue, thereby increasing the accuracy of delimiting the real extension of MRONJ.

이미지 프로세싱을 위한 드릴 마모측정에 관한 연구

  • 양승배;김영일;유봉환
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1992년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.298-301
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    • 1992
  • A digital image processing approach has been adopted to measure the flank wear area, which is very difficult to measure using conventional techniques. Automatic thresholding of the gray-level values of an image is very useful in automated analysis of image. 1-D entropy thresholding technique is used for image processing and analysis of the flank wear area. This strategy provides more information about drill wear conditions and should therefore have a higher reliability than previous methods. This study calulated quantitatively the flank were area of drill by computer program.

러프집합과 정보이론을 이용한 대학생역량강화 진단 (Diagnosis by Rough Set and Information Theory in Reinforcing the Competencies of the Collegiate)

  • 박인규
    • 디지털융복합연구
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    • 제12권8호
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    • pp.257-264
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    • 2014
  • 본 논문은 대학생을 대상으로 학생들의 학업 및 취업경쟁력 강화에 필요한 핵심 역량의 도출과 진단에 관한 연구이다. 이러한 데이터의 처리에는 매우 많은 변수로 인한 차원의 증가로 인하여 계산상의 어려움이 수반되어지고 변수의 중복성과 중요도에 있어서 다양한 통계적 관계가 존재한다. 따라서 범주형 데이터의 분류에서 발생하는 애매함이나 불확실성을 처리하기 위하여 러프집합과 정보 엔트로피를 기반으로 불확실성의 척도를 정의하여 학생들의 유사행동을 분석하고, 기존의 통계적인 방법과의 비교우위를 위하여 속성간의 변별력을 비교하였다. 도출된 공통 핵심역량과 전공핵심역량을 이용하여 학생들이 가지고 있는 역량의 정성적인 보유수준과 부족한 역량을 파악할 수 있기 때문에, 대학생활지도와 취업진로지도의 보조자료로 활용이 가능할 뿐만 아니라 대학 적응을 높이고 취업 활성화에 부합될 수 있다고 사료된다.

Magnetic Properties and Magnetocaloric Effect in Ordered Double Perovskites Sr1.8Pr0.2FeMo1-xWxO6

  • Hussain, Imad;Anwar, Mohammad Shafique;Khan, Saima Naz;Lee, Chan Gyu;Koo, Bon Heun
    • 한국재료학회지
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    • 제28권8호
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    • pp.445-451
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    • 2018
  • We report the structural, magnetic and magnetocaloric properties of $Sr_{1.8}Pr_{0.2}FeMo_{1-x}W_xO_6$($0.0{\leq}x{\leq}0.4$) samples prepared by the conventional solid state reaction method. The X-ray diffraction analysis confirms the formation of the tetragonal double perovskite structure with a I4/mmm space group in all the synthesized samples. The temperature dependent magnetization measurements reveal that all the samples go through a ferromagnetic to paramagnetic phase transition with an increasing temperature. The Arrott plot obtained for each synthesized sample demonstrates the second order nature of the magnetic phase transition. A magnetic entropy change is obtained from the magnetic isotherms. The values of maximum magnetic entropy change and relative cooling power at an applied field of 2.5 T are found to be $0.40Jkg^{-1}K^{-1}$ and $69Jkg^{-1}$ respectively for the $Sr_{1.8}Pr_{0.2}FeMoO_6$ sample. The tunability of magnetization and excellent magnetocaloric features at low applied magnetic field make these materials attractive for use in magnetic refrigeration technology.

술포닐 우레아 유도체들의 형태분석 (Conformational Analysis of Sulfonylureas)

  • 강기롱;이성희;정우태
    • 약학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.518-528
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    • 1992
  • To determine the optimal conformation of sulfonylureas, the correlation between conformation and hypoglycemic activity of the two sulfonylureas of tolbutamide and chlorpropamide as hypoglycemic agent was studied using an empirical potential function (ECEPP/2) and the hydration shell model in the unhydrated and hydrated states. The conformational energy was minimized from several starting conformations with possible torsion angles in each molecule. The conformational entropy change of each conformation was computed using a harmonic approximation. To understand the hydration effect on the conformation of the molecules in aqueous solution, the contribution of water-accessible volume of each group or atom in the lowest-free-energy conformation was calculated and compared each other. From comparison of the computed lowest-free-energy conformations of two sulfonylureas, it could be suggested that the hydration of sulfonylurea moiety is related to increase the hypoglycemic activity. From the calculation results, it was known that the conformational entropy is the major contribution to stabilize the low-free-energy conformations of two sulfonylureas in unhydrated state. Whereas, in hydrated state, the hydration free energy largely contributes to the total free energies of low-free-energy conformations of tolbutamide and conformational entropy contributes to stabilize the low-free-energy conformations of chlorpropamide. The torsion angles from phenyl ring to urea moiety of the low-free-energy conformations of the two sulfonylureas were shown the nearly regular trend. On the basis of these results, the conformation exhibiting the optimal hypoglycemic activity of sulfonylureas and the binding direction to pancreatic receptor site A could be predicted. Also, according to the side chain lengthening of urea moiety, tolbutamide showed various conformational change. Therefore, steric effect may be important factor in the interaction between sulfonylureas and the putative pancreatic receptor.

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근사엔트로피와 상관차원을 이용한 비선형 신호의 분석 (A study on the nonlinearity in bio-logical systems using approximate entropy and correlation dimension)

  • 이해진;최원영;차경준;박문일;오재응
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2007년도 추계학술대회논문집
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    • pp.760-763
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    • 2007
  • We studied how linear and nonlinear heart rate dynamics differ between normal fetuses and uncomplicated small-forgestational age (SGA) fetuses, aged 32-40 weeks' gestation. We analyzed each fetal heart rate time series for 20 min and quantified the complexity (nonlinear dynamics) of each fetal heart rate (FHR) time series by approximate entropy (ApEn) and correlation dimension (CD). The linear dynamics were analyzed by canonical correlation analysis (CCA). The ApEn and CD of the uncomplicated SGA fetuses were significantly lower than that of the normal fetuses in all three gestational periods (32-34, 35-37, 38-40 weeks). Canonical correlation ensemble in SGA fetuses is slightly higher than normal ones in all three gestational periods, especially at 35-37 weeks. Irregularity and complexity of the heart rate dynamics of SGA fetuses are lower than that of normal ones. Also, canonical ensemble in SGA fetuses is higher than in normal ones, suggesting that the FHR control system has multiple complex interactions. Along with the clear difference between the two groups' non-linear chaotic dynamics in FHR patterns, we clarified the hidden subtle differences in linearity (e.g. canonical ensemble). The decrease in non-linear dynamics may contribute to the increase in linear dynamics. The present statistical methodology can be readily and routinely utilized in Obstetrics and Gynecologic fields.

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