• Title/Summary/Keyword: 과학적 불확실성

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The Stream of Uncertainty in Scientific Knowledge using Topic Modeling (토픽 모델링 기반 과학적 지식의 불확실성의 흐름에 관한 연구)

  • Heo, Go Eun
    • Journal of the Korean Society for information Management
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    • v.36 no.1
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    • pp.191-213
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    • 2019
  • The process of obtaining scientific knowledge is conducted through research. Researchers deal with the uncertainty of science and establish certainty of scientific knowledge. In other words, in order to obtain scientific knowledge, uncertainty is an essential step that must be performed. The existing studies were predominantly performed through a hedging study of linguistic approaches and constructed corpus with uncertainty word manually in computational linguistics. They have only been able to identify characteristics of uncertainty in a particular research field based on the simple frequency. Therefore, in this study, we examine pattern of scientific knowledge based on uncertainty word according to the passage of time in biomedical literature where biomedical claims in sentences play an important role. For this purpose, biomedical propositions are analyzed based on semantic predications provided by UMLS and DMR topic modeling which is useful method to identify patterns in disciplines is applied to understand the trend of entity based topic with uncertainty. As time goes by, the development of research has been confirmed that uncertainty in scientific knowledge is moving toward a decreasing pattern.

불확실성하에서의 전원개발계획방법

  • 안병훈;남보우
    • Korean Management Science Review
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    • v.3
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    • pp.18-24
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    • 1986
  • 본 고에서는 불확실성을 고려한 전원개발계획방법에 대하여 간단히 소개하였다. 수요의 불확실성에 대하여 예를 들어 소개하였지만 연료비 등의 불확실성도 분석할 수가 있다. 우리는 자주 확정적 전원개발계획모형(WASP, EGEAS 등)의 결과를 최적으로 받아들인다. 그러나 그 모형의 최적계획은 계산에 사용되는 모든 자료가 반드시 미래에 그대로 나타난다는 가정하에서 만들어진 것이다. 이러한 가정을 간과하고 그 결과를 받아들인다면 커다란 오류에 빠질 것이라고 IEEE위원회는 경고하면서 불확실성을 고려한 전원개발계획 모형의 운영과 개발이 필요하다고 지적하고 있다. 한국의 전원개발계획의 환경(수요, 연료비, 건설비, 기술, 환경규제 등)은 불확실하며 이러한 불확실성에 얼마나 탄력적으로 대처하느냐가 2000년대를 향한 전원개발계획의 가장 큰 과제라 하겠다.

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Probability Theory-based Flood Vulnerability for Agricultural Reservoirs under Climate Change (기후변화 대응 농업용 저수지의 확률론 기반 홍수 취약성 산정)

  • Park, Jihoon;Kang, Moon Seong;Song, Jung-Hun;Jun, Sang Min
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.346-346
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    • 2017
  • 기후변화에 따른 기상이변의 동시다발적인 발현은 농촌 지역의 홍수 발생 빈도를 증가시키고 있다. 현재의 기후시스템은 과거의 강우빈도를 기준으로 산정한 설계기준을 벗어나는 강우 사상을 빈번하게 발생시키므로 설계변수의 불확실성을 보다 합리적인 방법으로 정량화할 필요가 있다. 본 연구의 목적은 기후변화에 대응하여 확률론을 이용한 농업용 저수지의 홍수 취약성을 산정하는 데 있다. 먼저 홍수 취약성 해석에 필요한 과거와 미래 수문 자료를 수집하고 전처리 과정을 통해 해석에 적합한 자료로 구축하였다. 설계변수의 불확실성을 분석하기 위해 지속시간별 최대강우량, 유입 설계홍수량에 대해 부트스트랩 (bootstrap) 기법을 적용하여 자료를 재추출하였다. 부트스트 랩은 표본집단의 확률분포에 대해 가정을 하지 않고 표본집단의 통계적 특성을 이용하여 모집단의 통계적 추론을 할 수 있는 비모수적인 리샘플링 기법이다. 부트스트랩 추론은 표본집단의 추정치, 편의, 표준오차를 산정하고 신뢰구간을 추정한다. 부트스트랩 추론을 통해 산정하는 신뢰수준을 이용하여 농업용 저수지의 홍수 취약성을 산정하였다. 본 연구는 설계변수에 내재하는 불확실성을 부트스트랩 기법을 이용하여 정량화하고 확률적인 값을 가지는 홍수 취약성으로 산정하여 제시할 수 있다.

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Knowledge Trend Analysis of Uncertainty in Biomedical Scientific Literature (생의학 학술 문헌의 불확실성 기반 지식 동향 분석에 관한 연구)

  • Heo, Go Eun;Song, Min
    • Journal of the Korean Society for information Management
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    • v.36 no.2
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    • pp.175-199
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    • 2019
  • Uncertainty means incomplete stages of knowledge of propositions due to the lack of consensus of information and existing knowledge. As the amount of academic literature increases exponentially over time, new knowledge is discovered as research develops. Although the flow of time may be an important factor to identify patterns of uncertainty in scientific knowledge, existing studies have only identified the nature of uncertainty based on the frequency in a particular discipline, and they did not take into consideration of the flow of time. Therefore, in this study, we identify and analyze the uncertainty words that indicate uncertainty in the scientific literature and investigate the stream of knowledge. We examine the pattern of biomedical knowledge such as representative entity pairs, predicate types, and entities over time. We also perform the significance testing using linear regression analysis. Seven pairs out of 17 entity pairs show the significant decrease pattern statistically and all 10 representative predicates decrease significantly over time. We analyze the relative importance of representative entities by year and identify entities that display a significant rising and falling pattern.

Uncertainty of the operational models in the Nakdong River mouth (낙동강 하구 환경변화 예측모형의 불확실성)

  • Cho, Hong Yeon;Lee, Gi Seop
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.4-4
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    • 2022
  • 낙동강 하구 환경/생태 복원을 위하여 "해수유입"으로 하구환경을 조성하는 사업이 추진되고 있으며, 해수 유입 규모와 빈도에 따른 생태환경변화를 예측하는 연구수요가 증가하고 있는 상황이다. 보다 구체적으로는 단기간의 해수유입에 의한 흐름 및 염분 확산범위 예측과 더불어 보다 장기간의 지형변화, 수질환경 변화, 생태환경 변화 등에 대한 예측이 필요한 상황이다. 그리고 그 예측의 대부분을 수치모델에 크게 의존하고 있는 상황이다. 그러나, 수치모형을 이용한 단기 예측은 가까운 미래에 대한 입력조건을 사용하여야 하기 때문에 입력조건에 대한 불확실성이 포함되고, 환경생태모형의 불확실성에 따른 예측 한계 등으로 인하여 오차가 누적되기 때문에 직접적인 활용에 크게 제한이 따를 수 있다. 또한 운영과정에서 어떤 분산, 편향 오차 등이 지속적으로 발생하는 경우, 모델 예측 결과에 대한 신뢰수준이 크게 감소하기 때문에 모델의 적절한 운영기법이 요구된다. 모델은 관심을 가지는 자연현상에 대한 근사(approximation)이고, 예상하지 못한 오차가 발생할 수 있기 때문에 관측 자료를 이용한 자료동화(data assimilation) 과정이 운영모델에서는 필수적인 부분이다. 이론적인 기반이 탄탄한 유체역학 기반 기상예측의 경우에도, 가용한 모든 지점의 관측 자료를 이용한 자료 동화과정을 통하여 모델 예측 결과를 개선하여 나가는 과정을 포함하여 운영하고 있다. 이 과정이 포함하는 중요한 개념은 수치모델이 가지고 있는 (예측 수준의) 한계를 인정하고, 수치모델에 전적으로 의존하는 것이 아니라 관측 자료를 이용하여 그 한계를 저감하여 나가는 과정이다. 모니터링은 모델의 한계를 알려주는 지표이다. 모델링과 모니터링의 불가피한 상호의존 관계를 의미하는 이 개념은 단기간의 흐름, 염분 확산 예측으로 한정되지 않고, 장기적인 변화가 예상되는 생태환경변화 모델에도 적용이 된다. 즉각적인 변화보다는 장기적인 관점에서 파악하여야 하는 생태학적인 변화는 보다 다양한 인자가 관여하기 때문에 어떤 측면에서는 모델보다는 적절한 빈도와 항목에 대한 관측계획 수립(monitoring design)이 더 중요하다고 할 수 있다. 이론적인 질량보존(mass conservation) 방정식을 기반으로 하는 모델은 다양한 현실적인 인자의 영향을 받기 때문에 모델의 한계를 인정하고, 모니터링 자료를 적극적으로 활용하여 불확실성을 저감하는 접근방식이 요구된다.

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Semantics of Uncertain Databases based on Linear Logic (선형논리에 기반한 불확실성 데이터베이스 의미론)

  • Park, Sung-Woo
    • Journal of KIISE:Software and Applications
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    • v.37 no.2
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    • pp.148-154
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    • 2010
  • In the study of the formal semantics of uncertain databases, we typically take an algebraic approach by mapping an uncertain database to possible worlds which are a set of relational databases. In this paper, we present a new semantics for uncertain databases which takes a logical approach by translating uncertain databases into logical theories. A characteristic feature of our semantics is that it uses linear logic, instead of propositional logic, as its logical foundation. Linear logic is suitable for a logical interpretation of uncertain information because unlike propositional logic, it treats logical formulae not as persistent facts but as consumable resources. As the main result, we show that our semantics is faithful to the operational account of uncertain databases in the algebraic approach.

Dealing with Techno-economic Uncertainties in the Post-catchup Era: the Development of a Conceptual Framework (탈(脫)추격 단계에서 기술.경제적 불확실성과 대응 : 개념적 틀의 개발)

  • Song, Wi-Chin;Lee, June-Seok
    • Journal of Science and Technology Studies
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    • v.7 no.1
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    • pp.5-31
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    • 2007
  • In the catchup stages of technological development, the technology being pursued was well known. The fact that the technology is developable was known, and the fact that it should observe certain design is also known to developers. Therefore the technological and societal uncertainties have been relatively low. Comparatively, in the post-catchup stages of technological development, it is hard to predict if a certain technology is developable at all. And even though it is developable, in many cases the role models to which developers can refer to do not exist. This creates heavy uncertainties in both technological and societal regime. As a result, we need new strategical approaches to deal with the uncertainties that post-catchup technologies co-create. In this paper, we first define the core strategies of managing the techno-economic uncertainties as following: (1) how to deal with technological uncertainties, (2) how to acquire the justification and robustness of new technology. Then new conceptual frameworks to deal with those factors will be suggested.

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Uncertainty Analysis of Spatial Characteristics Related to Probability Rainfall Estimation Using Sequential Indicator Simulation (Sequential Indicator Simulation을 이용한 확률강우량의 공간적 불확실성 평가)

  • Hwang, Soonho;Kang, Moon Seong
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.350-350
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    • 2017
  • 저수지의 설계홍수량 산정 시 인근의 기상관측 자료를 활용하고 있으나 인근에 기상관측 자료가 없거나 저수지 배후 유역이 큰 경우에는 단일 기상관측 자료를 이용하기에는 한계가 있다. 따라서 실무적으로 지점별 기상관측소의 자료를 이용하여 설계홍수량을 산정할 때에는 각 관측소 자료를 이용하여 확률강우량을 산정하고 Thiessen 가중평균을 한 후 면적우량환산계수 (ARF)를 곱하여 사용하고 있는데, Thiessen 방법의 경우 방법이 간단하지만 지형 고도 효과는 무시되고 우량계의 지배면적에 의한 우량계의 분포 상태만을 고려하게 된다. 그러므로 설계홍수량 산정시 사용되는 Thiessen 방법은 공간적 불확실성을 내포하고 있고, 특히 소규모 저수지의 설계홍수량을 산정하는 경우에는 저수지 유역의 국소적인 특징을 나타내기 어렵다. 본 연구에서는 설계홍수량 산정 시 저수지 위치에 해당하는 확률강우량의 공간적 불확실성을 평가하기 위하여 SIS(Sequential Indicator Simulation) 방법을 이용하였다. SIS 방법은 Kriging 기법과 마찬가지로 베리오그램으로부터 얻어지는 공간적 상관관계를 기반으로 하고 있는 방법으로 Kriging 기법과 달리 공간분포의 국소적인 특성을 평가할 수 있다는 장점을 가지고 있다.

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Uncertainty decomposition in water resources projection considering interaction effects (교호작용 효과를 고려한 수자원 전망의 불확실성 분해)

  • Ohn, Ilsang;Kim, Yongdai;Kim, Young-Oh
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.51 no.spc
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    • pp.1067-1078
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    • 2018
  • Water resources projection typically consists of several stages including emission scenarios, global circulation models (GCMs), downscaling techniques, and hydrological models, and each stage is a source of total uncertainty in water resources projection. Several studies proposed methods to quantify the relative contribution of each stage to total uncertainty, and we call such analysis uncertainty decomposition. Uncertainty decomposition enables us to investigate the stages yielding large uncertainties and to establish the uncertainty reduction plan that reflects them. Interactions between stages is one of the important issues to be considered in uncertainty decomposition. This study suggests a new uncertainty decomposition method considering interaction effect. The proposed method has an advantage of decomposing the total uncertainty to the uncertainty from each stage considering both the main and interactions effects. We apply the proposed method to streamflow projection for Chungju Dam basin. The results show that the uncertainties from the main effects are larger than the uncertainties from interaction effects in both summer and winter. Using the proposed uncertainty decomposition method, we show that the GCM stage is the largest source of the total uncertainty in summer and the downscaling technique stage is the one in winter among the following four stages: emission scenarios, GCMs, downscaling techniques, and hydrological models.

Network Analysis between Uncertainty Words based on Word2Vec and WordNet (Word2Vec과 WordNet 기반 불확실성 단어 간의 네트워크 분석에 관한 연구)

  • Heo, Go Eun
    • Journal of the Korean Society for Library and Information Science
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    • v.53 no.3
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    • pp.247-271
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    • 2019
  • Uncertainty in scientific knowledge means an uncertain state where propositions are neither true or false at present. The existing studies have analyzed the propositions written in the academic literature, and have conducted the performance evaluation based on the rule based and machine learning based approaches by using the corpus. Although they recognized that the importance of word construction, there are insufficient attempts to expand the word by analyzing the meaning of uncertainty words. On the other hand, studies for analyzing the structure of networks by using bibliometrics and text mining techniques are widely used as methods for understanding intellectual structure and relationship in various disciplines. Therefore, in this study, semantic relations were analyzed by applying Word2Vec to existing uncertainty words. In addition, WordNet, which is an English vocabulary database and thesaurus, was applied to perform a network analysis based on hypernyms, hyponyms, and synonyms relations linked to uncertainty words. The semantic and lexical relationships of uncertainty words were structurally identified. As a result, we identified the possibility of automatically expanding uncertainty words.