• 제목/요약/키워드: failure estimation

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The Reliability Estimation of Pipeline Using FORM, SORM and Monte Carlo Simulation with FAD

  • Lee, Ouk-Sub;Kim, Dong-Hyeok
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제20권12호
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    • pp.2124-2135
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    • 2006
  • In this paper, the reliability estimation of pipelines is performed by employing the probabilistic method, which accounts for the uncertainties in the load and resistance parameters of the limit state function. The FORM (first order reliability method) and the SORM (second order reliability method) are carried out to estimate the failure probability of pipeline utilizing the FAD (failure assessment diagram). And the reliability of pipeline is assessed by using this failure probability and analyzed in accordance with a target safety level. Furthermore, the MCS (Monte Carlo Simulation) is used to verify the results of the FORM and the SORM. It is noted that the failure probability increases with the increase of dent depth, gouge depth, operating pressure, outside radius, and the decrease of wall thickness. It is found that the FORM utilizing the FAD is a useful and is an efficient method to estimate the failure probability in the reliability assessment of a pipeline. Furthermore, the pipeline safety assessment technique with the deterministic procedure utilizing the FAD only is turned out more conservative than those obtained by using the probability theory together with the FAD. The probabilistic method such as the FORM, the SORM and the MCS can be used by most plant designers regarding the operating condition and design parameters.

파레토 및 어랑 형상모수에 의존한 수명분포를 따르는 소프트웨어 신뢰성 모형에 대한 신뢰도 특성요인 비교 연구 (A Comparison of Reliability Factors of Software Reliability Model Following Lifetime Distribution Dependent on Pareto and Erlang Shape Parameters)

  • 김희철;문송철
    • Journal of Information Technology Applications and Management
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    • 제24권2호
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    • pp.71-80
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    • 2017
  • Software reliability is one of the most elementary and important problems in software development In order to find the software failure occurrence, the instantaneous failure rate function in the Poisson process can have a constant, incremental or decreasing tendency independently of the failure time. In this study, we compared the reliability performance of the software reliability model using the parameters of Pareto life distribution with the intensity decreasing pattern and the shape parameter of Erlang life distribution with the intensity increasing and decreasing pattern in the software product testing. In order to identify the software failure environment, the parametric estimation was applied to the maximum likelihood estimation method. Therefore, in this paper, we compare and evaluate software reliability by applying software failure time data. The reliability of the Erlang and Pareto life models is shown to be higher than that of the Pareto lifetime distribution model when the shape parameter is higher and the Erlang model is more reliable when the shape parameter is higher. Through this study, the software design department will be able to help the software design by applying various life distribution and shape parameters, and providing basic knowledge using software failure analysis.

BMS 수리모형하에서 시스템의 수리효과 및 고장강도함수의 모수추정 (Estimating Repair Effect and Parameters of Intensity Function under BMS Repair Model)

  • 윤원영;정석주;정일한;김종운;정상욱
    • 한국경영과학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.45-54
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    • 2000
  • Estimation Problems of parameters of the failure process and the repair effect in repairable systems are considered. We propose estimation procedures in repairable systems without preventive maintenances. The failure process is modeled by a proportional age reduction model (Brown, Mahoney, Sivazlian [5]) which is able to consider both aging and repair effects. Maximum likelihood method is used to estimate the repair effect and parameters of intensity function simultaneously. simulations are performed to evaluate the accuracy of estimators. A numerical example is also presented.

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TRUNCATED SOFTWARE RELIABILITY GROWTH MODEL

  • Prince Williams, D.R.;Vivekanandan, P.
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제9권2호
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    • pp.761-769
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    • 2002
  • Due to the large scale application of software systems, software reliability plays an important role in software developments. In this paper, a software reliability growth model (SRGM) is proposed. The testing time on the right is truncated in this model. The instantaneous failure rate, mean-value function, error detection rate, reliability of the software, estimation of parameters and the simple applications of this model are discussed .

Bayes Estimation for the Reliability and Hazard Rate the Burr Type X Failure Model

  • Jang Sik Cho;Hee Jae Kim;Sang Gil Kang
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제5권3호
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    • pp.723-731
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    • 1998
  • In this paper, we consider a hierarchical Bayes estimation of the parameter, the reliability and hazard rate function based on samples from a Burr type X failure model. Bayes calculations can be implemented by means of the Gibbs sampler and a numerical study us provided.

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Smooth Nonparametric Estimation of Mean Residual Life

  • Na, Myung-Hwan;Kim, Jae-Joo;Park, Sung-Hyun
    • 품질경영학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.91-100
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    • 1999
  • In this paper we propose a smooth nonparametric estimator of mean residual life based on a complete sample. This estimator is constructed using the maximum likelihood estimate of cumulative failure rate in the class of distributions which have piecewise linear failure rate functions between each pair of observations. We derive the asymptotic properties of our estimator. Examples using simulated data are used to illustrate the performance of this estimation.

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유연한 와이블 확장분포의 형상모수를 이용한 NHPP 소프트웨어 신뢰성 모형에 관한 비교연구 (A Comparative Study for NHPP Software Reliability Model based on the Shape Parameter of Flexible Weibull Extension Distribution)

  • 김희철;신현철
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.141-147
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    • 2016
  • 소프트웨어 고장분석을 위한 비동질적인 포아송과정에서 결함당 고장발생률이 상수이거나, 단조 증가 또는 단조 감소하는 패턴을 가질 수 있다. 본 논문에서는 수리시점에서도 고장이 발생할 상황을 반영하는 무한고장 NHPP 모형들을 비교 제시하였다. 소프트웨어 신뢰성분야에서 많이 사용되는 유연한 와이블 확장분포에 근거한 무한고장 소프트웨어 신뢰성모형에 대한 비교문제를 제시하였다. 그 결과 형상모수가 비교적 작은 경우가 효율적으로 나타났다. 그리고 모수 추정법은 최우추정법을 이용하였고 모형선택은 평균제곱오차와 결정계수를 이용하였다. 이 연구를 통하여 소프트웨어 개발자들은 형상모수에 따른 소프트웨어 고장현상을 파악하는데 어느 정도 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.

소프트웨어 NHPP 신뢰성모형에 대한 고장시간 예측능력 비교분석 연구 (Failure Time Prediction Capability Comparative Analysis of Software NHPP Reliability Model)

  • 김희철;김경수
    • 디지털융복합연구
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    • 제13권12호
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    • pp.143-149
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    • 2015
  • 본 연구는 소프트웨어 NHPP 신뢰성 모형 (Goel--Okumo 모형, 지연된 S-형태 신뢰성모형 및 레일리분포 모형)의 예측능력을 분석하는 것을 목적으로 한다. 예측 능력분석은 두 가지 요인으로 분석이 될 것이다. 하나는 사용 가능한 고장자료에 대한 적용성의 정도이고 다른 하나는 예측능력 정도이다. 각 모형의 모수 추정은 고장시간자료의 첫 번째 고장시점부터 80%가 되는 고장시간 자료를 사용하고 기법은 최우추정법을 이용 하였다. 모형의 예측 능력의 비교에 있어서는 가능한 고장 데이터의 마지막 20%가 되는 선택된 자료를 이용하였다. 이 연구를 통하여 소프트웨어 관리자들에게 소프트웨어 고장분석을 하는데 사전정보로 활용 할 수 있다.

피해파급에 대한 고찰을 통한 전력 및 상수도 네트워크의 강건성 예측 (Robustness Estimation for Power and Water Supply Network : in the Context of Failure Propagation)

  • 이슬비;박문서;이현수
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제19권3호
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    • pp.33-42
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    • 2018
  • 손상된 라이프라인 시스템의 공공서비스 제공 지연 예측은 지진 대응 체계 마련의 첫 단계이다. 그러나 라이프라인 시스템의 서비스제공가능도는 개별 구조물의 물리적 손상뿐만 아니라 인접한 구조물들로부터의 피해파급에 의해 변동될 수 있다. 이에 본 연구는 라이프라인 시스템의 기능 저하를 유발하는 공통원인피해와 연쇄피해의 발생 확률을 추론하기 위해 베이지안 모형을 작성하고 피해의 인과관계를 고려하여 최종 수요자 중심의 네트워크 강건성을 평가하는 방안을 제시하였다. 또한 완화대책에 따른 네트워크 강건성을 분석하기 위해 국내 대구경북지역의 전력 및 상수도 시스템을 대상으로 지진 규모에 따른 공공서비스의 공급 지연 확률을 예측하였다. 그 결과 사례 지역의 경우 안정적인 전력과 상수 수급을 위해 라이프라인 네트워크를 구성하는 노드들 간 피해파급을 저감하는 것이 효과적임을 확인하였다. 본 연구는 지진 피해 진단의 다양한 불확실성 간 인과관계를 도식화하였다는 데에 의의가 있으며, 지속 가능한 공공서비스 확보를 위한 지역단위 대책 수립을 지원할 수 있을 것으로 기대된다.

어랑분포를 적용한 유한 및 무한 고장 소프트웨어 신뢰모형에 관한 성능 비교 평가에 관한 연구 (A Performance Comparative Evaluation for Finite and Infinite Failure Software Reliability Model using the Erlang Distribution)

  • 양태진
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제9권4호
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    • pp.351-358
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    • 2016
  • 과학기술이 급속하게 발전함에 따라 더 강력한 소프트웨어 기능의 급속한 발전과 함께 소프트웨어의 복잡성이 크게 증가함으로써 소프트웨어 테스트 및 신뢰성 평가의 어려움이 증가하고 있다. 소프트웨어 고장분석을 위한 비동질적인 포아송 과정에서 결함당 고장발생률이 상수이거나, 단조 증가 또는, 단조 감소하는 패턴을 가질 수 있다. 본 논문에서는 결함의 기대값을 가정하는 유한고장 소프트웨어 NHPP 모형과 수리시점에서도 고장이 발생할 상황을 반영하는 무한고장 NHPP 모형들을 상호 비교 제시하였다. 소프트웨어 신뢰성 분야에서 많이 사용되는 어랑분포에 근거한 유한고장과 무한고장 소프트웨어 신뢰성 모형에 대한 신뢰도 성능을 비교 분석하였다. 그 결과 유한고장 모형이 무한고장 모형보다 효율적으로 좋게 나타났으며, 이 과정에서 모수추정법은 최우추정법을 이용하였다. 본 연구결과를 통하여 소프트웨어 개발자들에게 소프트웨어 고장현상을 파악하는데 도움을 줄 수 있을 것으로 판단된다.