• 제목/요약/키워드: parameter sensitivity

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민감도 분석을 이용한 도로 혼잡통행료 산정 모형 개발 (Development of a Model for Calculating Road Congestion Toll with Sensitivity Analysis)

  • 김병관;임용택;임강원
    • 대한교통학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.139-149
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    • 2004
  • 급격히 증가하는 차량수요에 대응하기 위하여 도로의 공급을 증대시키는 양적인 측면의 도로정책 기조가 유지되고 있지만, 이는 근본적인 해결책이 될 수 없다는 인식이 대두되어 왔다. 이에 따라 기존 도로시설의 효율적 활용과 교통수요를 관리하는 방법에 많은 관심이 모아지고 있다. 이중 혼잡통행료는 수요를 관리하고 차량을 도로량에 적절히 배정하는 수단으로 생각될 수 있으며, 교통 혼잡과 환경에 대한 악영향을 줄일 수 있는 가장 효율적인 방법중 하나로 고려되고 있다. 이에 따라 혼잡통행료 산정문제는 그동안 경제학자와 교통전문가에게 중요하고 흥미로운 연구 분야로 여겨져 왔고 다양한 방법으로 연구가 이루어져 왔다. 본 연구에서는 이러한 혼잡통행료 산정문제를 네트워크 설계문제(Network Design Problem, NDP)로 보고 통행배정문제와 혼잡통행료 산정 최적화 문제가 결합된 바이레벨 문제(Bi-level Problem)로 모형을 개발하였다. 여기서, 통행배정문제는 혼잡통행료 징수에 따른 통행자의 행태변화를 고려하기 위하여 Sheffi(1985)가 제시하였던 가변수요모형(Elastic-Demand Network Equilibrium Model)을 적용하였고, 혼잡통행료 산정 최적화 문제로서 사회적 순 편익 최대화문제를 고려하였다. 또한, 이런 형태의 바이레벨 문제는 게임이론측면에서 보면, 두 문제간의 비협력을 전제로 하는 Nash 비협력 게임과 상호 협력을 전제하는 Stackelberg게임으로 구분할 수 있는데, 본 연구에서는 민감도 분석을 통하여 최적해를 찾는 Stackelberg 게임으로 모형을 개발하였다. 통행수요는 단일계층으로 승용차로만 구성되어있다고 가정하였으며, 개발된 모형에 대하여 2개 네트워크에서 실험이 이루어졌다. 실험을 통하여 모형의 알고리즘에 관한 설명과 검증을 하였으며, 혼잡통행료 산정문제와 함께 적합한 혼잡통행료 징수 대상 링크의 선정이 중요한 연구대상임을 제시하였다.

드래그 감소를 위한 유체의 최적 엑티브 제어 및 최적화 알고리즘의 개발(1) - 대용량, 비선헝 유체의 최적화를 위한 알고리즘 및 테크닉의 개발 (Optimal Active-Control & Development of Optimization Algorithm for Reduction of Drag in Flow Problems(1) - Development of Optimization Algorithm and Techniques for Large-Scale and Highly Nonlinear Flow Problem)

  • 박재형
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권5호
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    • pp.661-669
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    • 2007
  • 바람에 저항하는 초고층 건물, 비행기나 자동차, 물에 저항하는 선박 등은 동일한 거동을 보여준다. 즉, 유속이 빨라 질경우, 건물 혹은 비행기, 자동차, 선박 뒤편에는 마이너스 압력과 와류가 발생하게 되는데 이로 인해 건물에서는 변위가 크게 발생하게 되고, 비행기나 자동차, 선박 등에서는 속력이 저하된다. 본 연구에서는 흡입과 방출이라는 기법을 이용하여 유체의 흐름을 우리가 원하는대로 적극적으로 제어하고자 한다. 그렇게 할 수만 있다면 초고층 건물에서의 변위를 대폭 줄일 수 있을 것이고, 자동차나 비행기 선박 등은 더 빠른 속도로 달릴 수 있을 것이다. 그렇다면 문제는 유체를 제어하기 위한 최적의 흡입 혹은 방출량을 구하는 것이고, 이 최적의 양들을 어떤 방법으로 구하는 것이냐 하는 것이다. 본 연구는 최적화 기법을 사용하여 Navier-Stokes 유체를 받는 물체의 표면에서 최적의 흡입, 그리고 방출량을 결정하려는 시도에서 출발하였다. 그러나 이 문제는 큰 Reynols Number 상태에서는 높은 비선형성으로 인하여 직접 한번에 Navier-Stokes 유체의 해석조차 불가능하였고, 더군다나 너무나 많은 변수로 인하여 기존의 방법으로는 최적화는 도저히 불가능 하였다. 본 연구에서는 이를 해결하기 위한 최적화 알고리즘을 제안하고, 또한 수렴속도도 대폭 증가시키기 위한 매우 효율적인 몇 가지 방법들을 제안하였다.

PARSIVEL 측정 자료를 활용한 대관령 산악지역 강수입자분포 모형 연구 (A Study on a Model of Rainfall Drop-Size Distribution over Daegwanryeong Mountainous Area Using PARSIVEL Observations)

  • 박래설;장민;오성남;홍윤기
    • 한국지구과학회지
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    • 제35권7호
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    • pp.518-528
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    • 2014
  • 본 연구에서는 대관령 지역에서의 광학우적계(PARSIVEL disdrometer) 강수관측으로부터 산출된 강수율에 따른 강수입자분포 자료를 바탕으로 기존의 강수입자분포 모형을 개선하였다. 선행 연구에서 제안한 다양한 강수입자분포 모형과 측정 자료와의 상관성을 분석한 결과, 대관령 지역에 적용 가능한 원형 모형은 개선된 ${\Gamma}$ 분포 모형임을 확인하였다. 원형 모형을 대관령 지역에 적용할 수 있도록, 민감도 실험을 통해 최적의 매개변수들(${\alpha}$, A, B)을 산정하였으며, 다섯 가지 강수율에 대한 강수입자분포 모형을 제안하였다. 강수율에 따른 강수입자분포 모형의 결과는 관측에서 측정된 값과 높은 상관성($R^2=0.975$)을 보였다. 강수율에 따라 표현되는 강수입자분포 모형을 일반화 형태로 개선하기 위해 강수율과 매개변수의 상관성을 도출하여 일반식을 결정하였다. 일반화된 강수입자분포 모형은 대관령 지역의 강수입자분포 측정 자료와 높은 상관성($R^2=0.953$)을 보였으며, 이는 본 연구에서 제안한 모형이 대관령 지역의 강수입자분포를 모의하는데 효과적임을 의미한다. 그러나 본 연구에서 제안된 강수입자분포 모형은 대관령 지역의 강수입자분포에만 최적화 되었다는 한계성이 있어, 따라서 한반도를 대표하는 모형을 개발하기 위해서는 다른 지역에 대한 광범위한 측정이 필요하다.

급성 허혈성 뇌졸중에서 관류 자기공명영상과 99mTC-HMPAO 단광자방출단층촬영술을 이용한 뇌경색의 예측 (Prediction of Infarction in Acute Cerebral Ischemic Stroke by Using Perfusion MR Imaging and $^{99m}Tc-HMPAO$ SPECT)

  • Ho Cheol Choe;Sun Joo Lee;Jae Hyoung Kim
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제6권1호
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    • pp.55-63
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    • 2002
  • 목적 급성 허혈성 뇌졸중에서 관류 MR영상으로 측정한 상대적 뇌혈용적과 단광자방출전산화단층촬영으로 측정한 상대적 뇌혈류량이 나중에 발생할 뇌경색을 예측할 수 있는지 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 급성 일측성 중대뇌동맥 폐색 환자에서 증상 발생 6시간 이내에 관류 MR영상과 99mTc-HMPAO 단광자방출전산화단층촬영을 모두 시행한 13명을 대상으로 하였다. 동맥 폐색에 의한 허혈 부위와 반대측 정상 부위에서 각 관류 변수를 측정하여 그 비(허혈 부위 관류변수 값 / 정상 부위 관류 변수 값)를 구한 후, 나중에 경색으로 이행할 부위와 그렇지 않을 부위를 판별할 수 있는 관류변수 비의 절단값을 계산하였다. 결과 : 경색으로 이행한 부위와 그렇지 않은 부위에서 상대적 뇌혈용적 비의 평균값은 각각 $0.58{\pm}0.27{\;}and{\;}0.99{\pm}0.17$ (p<0.001)이었고, 상대적 뇌혈류량 비의 평균 값은 $0.41{\pm}0.22{\;}and{\;}0.71{\pm}0.14$ (p<0.001)이었다. 경색으로 이행할 부위와 그렇지 않을 부위를 판별하는 절단값은 상대적 뇌혈용적 비가 0.80, 상대적 뇌혈류량 비가 0.56이었다. 각 절단값의 민감도, 특이도, 능률은 뇌혈용적 비가 80.6, 87.5, 82.7%이었고 상대적 뇌혈류량 비가 72.2, 75.0, 73.0%이었다. (두 관류변수 사이에서 p>0.05). 결론 : 급성 허혈성 뇌졸중에서 상대적 뇌혈용적과 상대적 뇌혈류량의 측정은 뇌경색의 발생을 예측하는 데에 유용한 것으로 사료된다.

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컴퓨터보조진단을 이용한 유방 초음파영상에서의 미세석회화 검출 효율 (Detection Efficiency of Microcalcification using Computer Aided Diagnosis in the Breast Ultrasonography Images)

  • 이진수;고성진;강세식;김정훈;박형후;최석윤;김창수
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제35권3호
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    • pp.227-235
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    • 2012
  • 유방영상은 유방 전체의 재현 가능한 영상을 만들며, 만져지지 않는 조기 유방암의 가장 중요한 소견인 미세석회화와 종괴를 발견할 수 있어 유방 질환의 일차적인 선별검사로 이용되고 있다. 유방 병변의 미세석회화는 조기 유방암의 진단에 있어서 중요한 병변으로 보고되고 있지만 유방초음파 검사에서 검출이 어렵다. 본 연구에서는 유방초음파 영상에서 미세석회화 검출을 위해 6가지의 질감분석 파라미터를 이용하였으며, 정상 초음파영상과 미세석회화가 보이는 초음파 영상 간의 병변인식률을 알아보았다. 실험결과로는 유방촬영영상과 유방 초음파영상에서 병변을 구별하는 컴퓨터자동진단 인식률은 70~98%로 상당히 높은 결과를 나타내었다. ROC 분석에서도 평균대조도와 엔트로피 파라미터의 특이도는 다소 낮게 나타났으나, 나머지 4개 파라미터의 민감도와 특이도는 90% 이상을 나타내어 초음파영상에서 미세석회화 검출의 가능성을 보였다. 향후 6가지 질감분석 알고리즘들 외에 추가적인 파라미터 알고리즘의 연구가 계속 진행되어 컴퓨터자동진단의 실용화기반을 마련한다면 전문의 진단의 예비단계로서 더욱 중요한 의미를 가질 것이며, 유방암의 조기진단에 매우 유용할 것으로 사료된다.

모션 인식을 위한 2D 자세 추정 알고리듬의 이미지 전처리 및 얼굴 가림에 대한 영향도 분석 (Investigation of image preprocessing and face covering influences on motion recognition by a 2D human pose estimation algorithm)

  • 노은솔;이사랑;홍석무
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권7호
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    • pp.285-291
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    • 2020
  • 제조 산업에서 인력은 로봇으로 대체되지만 전문 기술은 데이터 변환이 어려워 산업용 로봇에 적용이 불가능하다. 이는 비전 기반의 모션 인식 방법으로 데이터 확보가 가능하나 이미지 데이터에 따라 판단 값이 달라질 수 있다. 따라서 본 연구는 비전 방법을 사용해 사람의 자세를 추정 시 영향을 미치는 인자를 고려해 정확성 향상 방법을 찾고자 한다. 비전 방법 중 OpenPose의 3가지 모델 MPII, COCO 및 COCO + foot을 사용했으며, CNN(Convolutional Neural Networks)을 사용한 OpenPose 구조에서 얼굴 가림 및 이미지 전처리에 미치는 영향을 확인하고자 액세서리의 유무, 이미지 크기 및 필터링을 매개 변수로 설정했다. 각 매개 변수 별 이미지 데이터를 3 가지 모델에 적용해 실제 값과 예측 값 사이 거리 오차와 PCK (Percentage of correct Keypoint)로 영향도를 판단했다. 그 결과 COCO + foot 모델은 3 가지 매개 변수에 대한 민감도가 가장 낮았다. 또한 이미지 크기는 50% (원본 3024 × 4032에서 1512 × 2016로 축소) 이상 비율이 가장 적절하며, MPII 모델만 emboss 필터링을 적용할 때 거리 오차 평균이 최대 60pixel 감소되어 향상된 결과를 얻었다.

공기괴 역궤적 분석을 위한 FLEXPART Lagrangian Particle Dispersion 모델의 최적화 및 자동화 (Parameter Optimization and Automation of the FLEXPART Lagrangian Particle Dispersion Model for Atmospheric Back-trajectory Analysis)

  • 김주일;박선영;박미경;리선란;김재연;조춘옥;김지윤;김경렬
    • 대기
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    • 제23권1호
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    • pp.93-102
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    • 2013
  • Atmospheric transport pathway of an air mass is an important constraint controlling the chemical properties of the air mass observed at a designated location. Such information could be utilized for understanding observed temporal variabilities in atmospheric concentrations of long-lived chemical compounds, of which sinks and/or sources are related particularly with natural and/or anthropogenic processes in the surface, and as well as for performing inversions to constrain the fluxes of such compounds. The Lagrangian particle dispersion model FLEXPART provides a useful tool for estimating detailed particle dispersion during atmospheric transport, a significant improvement over traditional "single-line" trajectory models that have been widely used. However, those without a modeling background seeking to create simple back-trajectory maps may find it challenging to optimize FLEXPART for their needs. In this study, we explain how to set up, operate, and optimize FLEXPART for back-trajectory analysis, and also provide automatization programs based on the open-source R language. Discussions include setting up an "AVAILABLE" file (directory of input meteorological fields stored on the computer), creating C-shell scripts for initiating FLEXPART runs and storing the output in directories designated by date, as wells as processing the FLEXPART output to create figures for a back-trajectory "footprint" (potential emission sensitivity within the boundary layer). Step by step instructions are explained for an example case of calculating back trajectories derived for Anmyeon-do, Korea for January 2011. One application is also demonstrated in interpreting observed variabilities in atmospheric $CO_2$ concentration at Anmyeon-do during this period. Back-trajectory modeling information introduced in this study should facilitate the creation and automation of most common back-trajectory calculation needs in atmospheric research.

Mixture Regression Model을 이용한 재래시장의 세분집단별 고객충성도에 미치는 영향 변수 분석 (Analysis of Variables Affecting on Customer Loyalty by Market Segments for the Korean Open Air Market Using Mixture Regression Model)

  • 김종국;박윤재;박주양;최자영
    • 한국유통학회지:유통연구
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    • 제12권4호
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    • pp.1-25
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    • 2007
  • 본 연구는 우리나라 유통산업환경의 경쟁이 날로 심화되고 있는 가운데 그간 대표적인 소매유통공간이면서도 1996년 유통시장개방 이후 급속하게 경쟁력이 약화되고 매출이 감소하고 있는 재래시장을 대상으로 세분화된 고객집단별로 재래시장에 대한 고객충성도에 미치는 영향을 파악하여 차별화된 마케팅 전략을 제공하는데 그 목적이 있다. 본 연구에서는 재래시장의 특성, 소비자 속성 등을 파악하고 특성에 따라 세분시장별로 고객의 충성도를 결정하는 요인들을 파악하기 위해 결합회귀모델(Mixture Regression Model) 방법을 이용하였다. 이 분석 모델은 재래시장 속성에 대한 가치를 예측변수로, 소득은 공변량으로, 종속 변수는 고객 충성도로 설정하였다. 연구결과, 재래시장 이용 고객은 4개의 집단, 즉 '접근편리성중시'(33.7%), '가격중시'(29.7%), '쇼핑환경중시'(22.0%), '머천다이징중시'(14.5%)로 구분할 수 있다. 또한 재래시장 고객 충성도에 미치는 예측 변수는 소비자가 우선 시하는 가치 및 소득의 크기에 따라 세분화 된 시장별로 차이가 있음을 보여주고 있다. 학문적인 면에서 본 연구는 결합회귀모델 분석을 적용함으로써 기존의 방법론으로는 분석에 어려움이 있었던 세분 집단의 수의 결정, 모수 추정 등에 대해 보다 객관적인 자료를 제공함으로써 고객충성도에 대한 보다 정확한 예측에 기여할 것으로 기대 한다.

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래디얼 동전기 휠을 이용한 전도성 트랙 위에서의 이송 시스템 (Transfer System using Radial Electrodynamic Wheel over Conductive Track)

  • 정광석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권11호
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    • pp.794-801
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    • 2017
  • 전도성 평판의 모서리에 래디얼 동전기 휠을 부분적으로 중첩시켜 회전시키면 휠에는 부상력과 모서리 방향의 추력 그리고 중첩 영역을 감소시키는 방향으로의 횡력이 발생한다. 이러한 휠을 조합하면 진행 방향을 제외한 나머지 축에서의 자기 안정성이 담보되는 시스템 구현이 가능하다. 실증차원에서 래디얼 동전기 휠을 이용한 자기 부상 방식 이송 시스템을 제안한다. 시스템은 네 개의 동전기 휠에 의해 부상, 추진되며 앞뒤 휠에 의한 추력이 서로 상쇄되도록 대항하는 구조로 배치되어있다. 휠의 동적 안정성과 동전기력에 미치는 휠 극수의 영향이 유한요소법을 이용하여 분석된다. 단동 휠에 의한 추력과 부상력은 강하게 연성되어있고 이를 가변시킬 수 있는 인자는 휠의 회전속도뿐이다. 따라서 두 힘을 독립적으로 제어하기 위해 추력과 부상력간의 비율이 속도에 비례하고 공극의 크기와 무관하다는 사실을 이용한다. 이러한 제어 방법으로 시스템의 면내, 면외 운동 제어를 수행하고 이를 시뮬레이션 결과와 비교하였다. 실험 결과는 휠의 속도만으로 연성된 자유도를 효과적으로 제어할 수 있음을 보여준다.

루프-루프 전자탐사자료의 효과적인 2.5차원 역산 (An efficient 2.5D inversion of loop-loop electromagnetic data)

  • 송윤호;김정호
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제11권1호
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    • pp.68-77
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    • 2008
  • 2.5차원 전자탐사 적분방정식의 확장된 Born 근사해 또는 국소 비선형 근사에 기초하여 루프-루프 전자탐사 역산 알고리듬이 개발되었다 송수신 배열은 수평 동일면(HCP) 또는 수직 동일면(VCP) 방식이고, 다중 주파수 및 다중 송수신 간격을 포함할 수 있으며 PC에서 작동된다. 안정적이고 고해상도를 유지하는 역산이 가능하도록 변수분해 행렬과 Backus-Gilbert 분산 함수 분석을 통해 감도 분포의 함수로서의 공간적으로 변화하는 최적 Lagrange 곱수 결정 알고리듬을 포함하였다. HCP와 VCP 배열 자료가 지하 전기비저항 구조에 따라 서로 다른 감도를 가짐에 따라 동시 역산에서 안정성과 해상도에 영향을 미치게 되므로, 계산값과 측정값 차의 분산에 따라 가중치를 적용하는 방식을 도입하였다. 모델링 코드의 정확성은 통상적으로 루프-루프 전자탐사에서 사용하는 주파수 및 송수신 간격 범위에서 유한차분법에 의해 계산된 결과와의 비교를 통하여 증명되었다. 개발된 역산 알고리듬은 먼저 반무한 공간내 전도체 및 저항체가 포함된 모델에 대한 계산자료에 적용되어 성능이 입증되었다. 현장자료에 적용하고 그 결과 영상을 전기비저항 탐사자료에 대한 역산 결과와 비교하여, 의미있는 지하구조의 영상을 얻을 수 있음을 확인하였다.