본 연구에서는 탄성체 구조물로 형성된 응용에서 좀더 공통된 상황에 관한 것 이다.유일한 선형해석모델의 규명에 필요한 정보제공을 위하여 충분히 넓은 진동수 범위에 걸쳐 응답을 측정하고, 구조물을 기진시키는 것은 불가능하고 비경제적이며 또 는 일반적으로 바람직하지 못할 것으로 생각된다.
제조업 현장에서 제작 공정 수행 전 품질 불량 위험 공정을 예측하여 사전품질관리를 수행하는 것은 매우 중요한 일이다. 하지만 기존 엔지니어의 역량에 의존하는 방법은 그 제작공정의 종류와 수가 다양할수록 인적, 물리적 한계에 부딪힌다. 특히 원자력 주요기기 제작과 같이 제작공정이 매우 광범위한 도메인 영역에서는 그 한계가 더욱 명확하다. 본 논문은 제조업 현장에서 자연어 처리 및 기계학습을 활용하여 품질 불량 위험 공정을 예측하는 방법을 제시하였다. 이를 위해 실제 원자력발전소에 설치되는 주기기를 제작하는 공장에서 6년 동안 수집된 제작 기록의 텍스트 데이터를 활용하였다. 텍스트 데이터의 전처리 단계에서는 도메인 지식이 잘 반영될 수 있도록 단어사전에 Mapping 하는 방식을 적용하였고, 문장 벡터화 과정에서는 N-gram, TF-IDF, SVD를 결합한 하이브리드 알고리즘을 구성하였다. 다음으로 품질 불량 위험 공정을 분류해내는 실험에서는 k-fold 교차 검증을 적용하고 Unigram에서 누적 Trigram까지 여러 케이스로 나누어 데이터셋에 대한 객관성을 확보하였다. 또한, 분류 알고리즘으로 나이브 베이즈(NB)와 서포트 벡터 머신(SVM)을 사용하여 유의미한 결과를 확보하였다. 실험결과 최대 accuracy와 F1-score가 각각 0.7685와 0.8641로서 상당히 유효한 수준으로 나타났다. 또한, 수행해본 적이 없는 새로운 공정을 예측하여 현장 엔지니어들의 투표와의 비교를 통해서 실제 현장에 자연스럽게 적용할 수 있음을 보여주었다.
Yong-Ki Kim;Jeong-Boon Lee;Sung Je Lee;Jong-Hyun Kang
Proceedings of the National Institute of Ecology of the Republic of Korea
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제5권3호
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pp.76-85
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2024
The purpose of this study is to propose a new method of analysis focusing on interconnections between species rather than traditional biodiversity analysis, which represents ecosystems in terms of species and individual counts such as species diversity and species richness. This new approach aims to enhance our understanding of ecosystem networks. Utilizing data from the 4th National Natural Environment Survey (2014-2018), the following eight taxonomic groups were targeted for our study: herbaceous plants, woody plants, butterflies, Passeriformes birds, mammals, reptiles & amphibians, freshwater fishes, and benthonic macroinvertebrates. A co-occurrence frequency analysis was conducted using nationwide data collected over five years. As a result, in all eight taxonomic groups, the degree value represented by a linear regression trend line showed a slope of 0.8 and the weighted degree value showed an exponential nonlinear curve trend line with a coefficient of determination (R2) exceeding 0.95. The average value of the clustering coefficient was also around 0.8, reminiscent of well-known social phenomena. Creating a combination set from the species list grouped by temporal information such as survey date and spatial information such as coordinates or grids is an easy approach to discern species distributed regionally and locally. Particularly, grouping by species or taxonomic groups to produce data such as co-occurrence frequency between survey points could allow us to discover spatial similarities based on species present. This analysis could overcome limitations of species data. Since there are no restrictions on time or space, data collected over a short period in a small area and long-term national-scale data can be analyzed through appropriate grouping. The co-occurrence frequency analysis enables us to measure how many species are associated with a single species and the frequency of associations among each species, which will greatly help us understand ecosystems that seem too complex to comprehend. Such connectivity data and graphs generated by the co-occurrence frequency analysis of species are expected to provide a wealth of information and insights not only to researchers, but also to those who observe, manage, and live within ecosystems.
By virtue of the characteristics inherent in diagrams, diagrammatic reasoning has potential and limitations that distinguish it from general thinking. It is natural that diagrams rarely appeared in Joseon mathematical books, which were heavily focused on computation and algebra in content, and preferred linguistic expressions in form. However, as the late Joseon Dynasty unfolded, there emerged a noticeable increase in the frequency of employing diagrams, due to the educational purposes to facilitate explanations and the influence of Western mathematics. Analyzing the role of diagrams included in Jo Taegu's 'JuseoGwangyeon', an exemplary book, this study includes discussions on the utilization of diagrams from the perspective of mathematics education, based on the findings of the analysis.
The structural health of a pipeline is usually assessed by visual inspection. In addition to the fact that this method is expensive and time consuming, inspection of the whole structure is not possible due to limited access to some points. Therefore, adopting a damage detection method without the mentioned limitations is important in order to increase the safety of the structure. In recent years, vibration-based methods have been used to detect damage. These methods detect structural defects based on the fact that the dynamic responses of the structure will change due to damage existence. Therefore, the location and extent of damage, before and after the damage, are determined. In this study, fuzzy genetic algorithm has been used to monitor the structural health of the pipeline to create a fuzzy automated system and all kinds of possible failure scenarios that can occur for the structure. For this purpose, the results of an experimental model have been used. Its numerical model is generated in ABAQUS software and the results of the analysis are used in the fuzzy genetic algorithm. Results show that the system is more accurate in detecting high-intensity damages, and the use of higher frequency modes helps to increase accuracy. Moreover, the system considers the damage in symmetric regions with the same degree of membership. To deal with the uncertainties, some error values are added, which are observed to be negligible up to 10% of the error.
North Korea has frequently suffered from extreme agricultural crop droughts, which have led to food shortages, according to the Food and Agriculture Organization (FAO). The increasing frequency of extreme droughts, due to global warming and climate change, has increased the importance of enhancing the national capacity for drought management. Historically, a meteorological drought index based on data collected from weather stations has been widely used. But it has limitations in terms of the distribution of weather stations and the spatial pattern of drought impacts. Satellite-based data can be obtained with the same accuracy and at regular intervals, and is useful for long-term change analysis and environmental monitoring and wide area access in time and space. The Evaporative Stress Index (ESI), a satellite-based drought index using the ratio of potential and actual evaporation, is being used to detect drought response as a index of the droughts occurring rapidly over short periods of time. It is more accurate and provides faster analysis of drought conditions compared to the Standardized Precipitation Index (SPI), and the Palmer Drought Severity Index (PDSI). In this study, we analyze drought events during 2015-2017 in North Korea using the ESI satellite-based drought index to determine drought response by comparing with it with the SPI and SPEI drought indices.
Energy harvesting from the environment has been of great interest as a standalone power source of wireless sensor nodes for ubiquitous sensor networks (USN). There are several power generating methods such as thermal gradients, solar cell, energy produced by human action, mechanical vibration energy, and so on. Most of all, mechanical vibration is easily accessible and has no limitation of weather and environment of outdoor or indoor. In particular, the piezoelectric energy harvesting from ambient vibration sources has attracted attention because it has a relative high power density comparing with other energy scavenging methods. Through recent advances in low power consumption RF transmitters and sensors, it is possible to adopt a micro-power energy harvesting system realized by MEMS technology for the system-on-chip. However, the MEMS energy harvesting system hassome drawbacks such as a high natural frequency over 300 Hz and a small power generation due to a small dimension. To overcome these limitations, we devised a novel power generator with a spiral spring structure. In this case, the energy harvester has a lower natural frequency under 200 Hz than a normal cantilever structure. Moreover, it has higher an energy conversion efficient because shear mode ($d_{15}$) is much larger than 33 mode ($d_{33}$) and the energy conversion efficiency is proportional to the piezoelectric constant (d). We expect the spiral type MEMS power generator would be a good candidate as a standalone power generator for USN.
공진주 실험은 흙의 전단탄성계수, 재료감쇠비 등을 결정하는 실험으로, 최근 내진해석의 중요성과 더불어 그 사용빈도와 중요성이 증가하고 있다. 공진주 실험은 1960년 이후 널리 활용되어 왔으나, 현재까지의 공진주 실험은 측정장비의 제한성 때문에, 주로 선형스펙트럼 (linear spectrum)의 진폭성분만을 측정하여 왔다. 이는 공진주 실험 시스템의 동적거동을 규명하는 이론에 있어서도 시료의 점성이 고려되지 않았던 것과 동적거동에 대한 이해가 부족했기 때문이기도하다. 최근 조성호 등은 이러한 한계성을 극복할 수 있는 이론적 근거를 제시하였다. 즉, 공진주 실험 시스템의 동적거동에 대한 운동방정식과 그 일반해를 제시함으로써, 이론에 부합하는 공진주 실험의 자료분석 및 해석기법의 기초를 정립하였다. 본 연구에서는 발전된 계측장비와 공진주 실험 시스템의 동적거동에 대한 이론적 모델링을 이용하여 신뢰도가 향상된 공진주 실험의 자료분석 및 해석기법을 제안하였다. 그리고, 유한요소해석에 의한 공진주 실험의 수치실험을 통하여 본 연구에서 제안한 해석기법의 신뢰성과 타당성을 확인하였다. 또한, 주문진 표준사에 대한 공진주 실험을 통하여, 본 연구에서 제안한 자료분석 및 해석방법의 적용성을 확인하였으며, 기존 해석방법과의 비교를 통하여 기존 방법의 한계성과 문제점을 살펴보았다.
가상 저음 시스템은 기본 주파수 성분의 배음을 생성하여 스피커의 저역 재생 대역을 확장하는 방법으로 소형 스피커에 널리 사용된다. 가상 저음 시스템의 주관적인 성능은 배음의 가중치 부여 방법과 관련이 높기 때문에, 기존 연구에서는 지수 감쇠 가중치 부여 방법과 음색 매칭 방법 등 다양한 가중치 부여 방법이 제안되었다. 그러나 생성한 배음과 기존 신호간의 위상을 맞추지 않을 경우 정확한 가중치 부여가 불가능하다. 본 논문에서는 기존 가중치 부여 방법의 한계점을 분석하고 이를 개선한 가중치 부여 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 생성한 배음의 위상을 기존신호의 위상과 일치시키고, 기본 주파수에 따라 배음 가중치를 가변적으로 부여하는 방법이다. 기존 가상 저음 시스템과 객관 및 주관 비교 평가를 수행한 결과, 위상 일치 방법은 자연스럽고 효과적인 저역강화에 필수적임을 확인하였으며, 제안한 배음 가중치 부여 방법은 제한된 상황에서 기존 가중치 부여 방법보다 효과적임을 확인하였다.
빈발하고 있는 대규모 홍수와 자연재해는 정확도가 높은 하천 흐름 수치해석 모델에 대한 관심의 증대로 이어지고 있다. 현재 하천에서 발생하는 일반적인 흐름은 기존에 개발된 여러 형태의 천수방정식을 지배방정식으로 하는 수치기법에 의해 해석되고 있으나, 연속적이지 않은 형태의 흐름을 해석하거나 매우 정확한 해석을 필요로 하는 경우에는 기존의 수치해석기법은 많은 한계를 보여 주고 있다. 본 연구에서는 불연속 갤러킨 기법 기반의 흐름 모델을 개발하고, 이를 이용하여 전통적으로 1차원 천이류로 분류되는, 댐 붕괴파, 둔덕위 흐름 모의에 적용하여 기존의 수치해와 대체로 잘 일치함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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