• 제목/요약/키워드: maximin design

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Michaelis-Menten 모형의 모수의 불확실성에 대한 Maximin 타입의 강건 실험 (The Maximin Robust Design for the Uncertainty of Parameters of Michaelis-Menten Model)

  • 김영일;장대흥;이성백
    • 응용통계연구
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    • 제27권7호
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    • pp.1269-1278
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    • 2014
  • D-최적 실험은 실험의 이론적인 기초를 제공하는 이유로 비선형모형에 대해 실험설계 시 인기가 있지만 이러한 실험기준은 비선형인 경우 알려져 있지 않은 모수에 의존하는 모순적인 특징이 있다. 그러나 일부 비선형모형은 최적 실험이 비선형 모형의 일부 모수에만 의존하는 특징이 있는 부분비선형모형임 밝혀졌다. 일반적으로 비선형 모형인 경우는 maximin방법은 일반적으로 모수의 불확실성에 강건한 실험을 제공하지 못한다고 알려져 있으나 많은 부분비선형 모형인 경우 하나의 모수에만 최적실험이 의존하는 구조를 갖고 있어 최적실험의 구조를 밝히는데 매우 용이하다. 본 연구에서는 Michaelis-Menten 모형을 대상으로 모수의 불확실성에 대처하기 위한 maximin 방법을 D-최적 및 $D_s$-최적을 기준으로 살펴보았다.

모형과 오차구조의 불확실성하에서의 강건 외삽 실험설계 (Robust Extrapolation Design Criteria under the Uncertainty of Model and Error Structure)

  • 장대흥;김영일
    • 응용통계연구
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    • 제28권3호
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    • pp.561-571
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    • 2015
  • 실험영역을 벗어나는 점에 해당하는 반응값 예측을 위한 최적실험을 고려할 때 실험에 필요한 받힘점을 위한 실험기준을 선택하는 경우 매우 신중하여야 한다. 왜냐하면 가정한 모형과 오차구도가 실험영역을 벗어나도 타당하다는 가정을 하여야 되기 때문이다. 따라서 기존문헌의 외삽최적의 실험기준을 이러한 상황에 맞게 설계될 수 있도록 수정하였다. 본 연구에서는 maximin방법을 적용하여 새로운 실험기준의 특징 및 강건성을 단순회귀모형과 이차회귀모형을 기준으로 검정하였다.

Hybrid Approach When Multiple Objectives Exist

  • Kim, Young-Il;Lim, Yong-Bin
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제14권3호
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    • pp.531-540
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    • 2007
  • When multiple objectives exist, there are three approaches exist. These are maximin design, compound design, and constrained design. Still, each of three design criteria has its own strength and weakness. In this paper Hybrid approach is suggested when multiple design objectives exist, which is a combination of maximin and constrained design. Sometimes experimenter has several objectives, but he/she has only one or two primary objectives, others less important. A new approach should be useful under this condition. The genetic algorithm is used for few examples. It has been proven to be a very useful technique for this complex situation. Conclusion follows.

다중반응표면최적화를 위한 공정능력함수법에서 최소치최대화 기준의 활용에 관한 연구 (Using the Maximin Criterion in Process Capability Function Approach to Multiple Response Surface Optimization)

  • 정인준
    • 지식경영연구
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    • 제20권3호
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    • pp.39-47
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    • 2019
  • Response surface methodology (RSM) is a group of statistical modeling and optimization methods to improve the quality of design systematically in the quality engineering field. Its final goal is to identify the optimal setting of input variables optimizing a response. RSM is a kind of knowledge management tool since it studies a manufacturing or service process and extracts an important knowledge about it. In a real problem of RSM, it is a quite frequent situation that considers multiple responses simultaneously. To date, many approaches are proposed for solving (i.e., optimizing) a multi-response problem: process capability function approach, desirability function approach, loss function approach, and so on. The process capability function approach first estimates the mean and standard deviation models of each response. Then, it derives an individual process capability function for each response. The overall process capability function is obtained by aggregating the individual process capability function. The optimal setting is given by maximizing the overall process capability function. The existing process capability function methods usually use the arithmetic mean or geometric mean as an aggregation operator. However, these operators do not guarantee the Pareto optimality of their solution. Moreover, they may bring out an unacceptable result in terms of individual process capability function values. In this paper, we propose a maximin-based process capability function method which uses a maximin criterion as an aggregation operator. The proposed method is illustrated through a well-known multiresponse problem.

크리깅의 실험계획법 (Design of Experiment for kriging)

  • 정재준;이창섭;이태희
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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    • pp.1846-1851
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    • 2003
  • Approximate optimization has become popular in engineering field such as MDO and Crash analysis which is time consuming. To accomplish efficient approximate optimization, accuracy of approximate model is very important. As surrogate model, Kriging have been widely used approximating highly nonlinear system . Because Kriging employs interpolation method, it is adequate for deterministic computer simulation. Because there are no random errors and measurement errors in deterministic computer simulation, instead of classical DOE ,space filling experiment design which fills uniformly design space should be applied. In this work, various space filling designs such as maximin distance design, maximum entropy design are reviewed. And new design improving maximum entropy design is suggested and compared.

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대체모델의 정확성 및 강건성 향상을 위한 가중함수 기반 순차 최소거리최대화계획 (Weight Function-based Sequential Maximin Distance Design to Enhance Accuracy and Robustness of Surrogate Model)

  • 장준용;조수길;이태희
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권4호
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    • pp.369-374
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    • 2015
  • 효율적인 최적설계를 위해 공학분야에 도입된 대체모델의 정확성은 표본점에 큰 영향을 받는다. 대체모델의 정확성을 높이는 방법으로 기 추출한 응답을 이용하는 순차실험계획이 제안되었다. 크리깅 대체모델의 상관계수를 가중치로 적용하여 대체모델의 정확성을 향상시킨 연구가 있었으나, 주어진 정보가 부족하거나 상관계수가 잘못 추정된 경우 표본점이 잘못 추출되어 대체모델의 강건성이 저하된다. 본 논문에서는 기존 순차실험계획의 여러 문제점을 제시하고, 이를 해결하기 위한 가중함수 기반 순차 최소거리최대화계획을 제안한다. 제안하는 순차실험계획의 효용성을 수학 함수에 적용하여 기존 순차실험계획들과 비교하여 정확성과 강건성이 향상됨을 예시한다.

하이브리드형 제약 외삽실험 계획법 (Hybrid Constrained Extrapolation Experimental Design)

  • 김영일;장대흥
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제19권1호
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    • pp.65-75
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    • 2012
  • 실험영역을 벗어난 점에서의 분산을 최소화 하는 외삽-최적의 문제는 모형의 불확실성을 내재하고 있다. 즉, 실험영역을 벗어나게 되면 모형의 불확실성이 높아지므로 모형의 타당성 여부를 진단하여야 한다. 본 연구에서는 외삽(extrapolation) 문제하에서 기본적인 3가지 실험, 즉 제약 실험과 최대최소 실험, 그리고 복합실험 등을 융합한 새로운 제약조건형의 실험 2가지를 제안하였다. 그리고 실험영역의 바깥에 위치한 점의 위치가 실험영역을 얼마나 벗어나느냐에 따른 실험결과에 대한 영향력도 고려하여 보았다. 문제의 특성상 유전 알고리즘을 이용하여 해를 구하였다.

적응거리 조건을 이용한 순차적 실험계획의 민감도법 (Sensitivity Approach of Sequential Sampling Using Adaptive Distance Criterion)

  • 정재준;이태희
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제29권9호
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    • pp.1217-1224
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    • 2005
  • To improve the accuracy of a metamodel, additional sample points can be selected by using a specified criterion, which is often called sequential sampling approach. Sequential sampling approach requires small computational cost compared to one-stage optimal sampling. It is also capable of monitoring the process of metamodeling by means of identifying an important design region for approximation and further refining the fidelity in the region. However, the existing critertia such as mean squared error, entropy and maximin distance essentially depend on the distance between previous selected sample points. Therefore, although sufficient sample points are selected, these sequential sampling strategies cannot guarantee the accuracy of metamodel in the nearby optimum points. This is because criteria of the existing sequential sampling approaches are inefficient to approximate extremum and inflection points of original model. In this research, new sequential sampling approach using the sensitivity of metamodel is proposed to reflect the response. Various functions that can represent a variety of features of engineering problems are used to validate the sensitivity approach. In addition to both root mean squared error and maximum error, the error of metamodel at optimum points is tested to access the superiority of the proposed approach. That is, optimum solutions to minimization of metamodel obtained from the proposed approach are compared with those of true functions. For comparison, both mean squared error approach and maximin distance approach are also examined.

워게임 메타모델 수립을 위한 실험계획 및 모델링 방법에 관한 비교 연구 (Comparisons of Experimental Designs and Modeling Approaches for Constructing War-game Meta-models)

  • 유권태;염봉진
    • 한국국방경영분석학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.59-74
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    • 2007
  • 컴퓨터 시뮬레이션 모델은 일반적으로 복잡할 뿐더러 운용 시 많은 시간이 소요된다. 따라서 분석의 편의를 위해 좀 더 간단한 메타모델을 수립할 필요가 있다. 본 논문에서는 워게임 모델 JANUS를 사용하여 전차 전투 상황을 묘사하고 이에 대한 메타모델을 수립하였다. 메타모델을 수립하기 위해, 데이터 수집방법으로는 8가지의 실험계획법을, 모델링 방법으로는 2차 반응표면분석과 인공신경망을 고려하였다. 수립된 메타모델의 상대적 성능은 예측치의 평균제곱오차를 기준으로 비교하였다. 본 논문에서 고려한 전투상황에 대해서는 대체적으로 2차 반응표면 모형이 인공신경망 모형보다 더 높은 정확도를 보였으며, 실험계획법으로는 직교배열이나 최대최소거리 기준을 적용한 라틴 하이퍼큐브 계획법이 우수한 성능을 보였다.

다중 외삽점에서의 최적 실험설계법을 위한 실험설계기준 (Some Criteria for Optimal Experimental Design at Multiple Extrapolation Points)

  • 김영일;장대흥
    • 응용통계연구
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    • 제27권5호
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    • pp.693-703
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    • 2014
  • 실험영역을 벗어나는 다중 외삽점들에 관한 실험설계를 기획하는 경우 실험자는 종종 어느 외삽점에 더 많은 노력을 집중하여야 하는지 주어진 모형이 있다하더라도, 고민하는 경우가 있다. 본 연구에서는 이러한 상황에 관한 실험설계 문제를 다루었다. 첫 번째는 주어진 모형이 실험영역을 벗어나더라도 모형이 타당한 경우 다중 외삽점에 관한 실험설계고 다른 하나는 그렇지 않은 경우이다. 첫 번째인 경우는 비교적 기존 문헌에서 알려진 방법들이 적용될 수 있으나 그렇지 않은 경우 즉, 모형의 타당성이 의심되는 경우는 다른 실험설계기준을 제시하여야 한다, 본 연구는 이와 관련 다양한 하이브리드 방법을 제시하여 다중 외삽점에서의 문제가 어떻게 모형 불확실성하에서 전개되어야 하는지 다루어 보았다, 이를 위해 서치알고리즘의 하나인 유전알고리즘을 적용하였다. 왜냐하면 전통적인 교환알고리즘의 복잡성보다는 유전알고리즘의 효율성이 더 뛰어났다고 보기 때문이다.