• 제목/요약/키워드: 매개변수 설계

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확률강우량의 공간분포추정에 있어서 매개변수 추정기법의 비교분석 (Comparative Analysis of Parameter Estimation Methods in Estimation of Spatial Distribution of Probability Rainfall)

  • 서영민;여운기;지홍기
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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    • pp.413-413
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    • 2011
  • 강우의 공간분포에 대한 신뢰성 있는 추정은 수자원 해석 및 설계에 있어서 필수적인 요소이다. 강우장의 공간변동성에 대한 고해상도 추정은 홍수, 특히 돌발홍수의 원인이 되는 국지성 호우의 확인 및 분석에 있어서 중요하다. 또한 강우의 공간 변동성에 대한 고려는 면적평균강우량 추정의 정확도를 향상시키는데 있어서 중요하며, 강우-유출모델의 모의결과에 대한 신뢰도를 향상시키는데 큰 영향을 미친다. 최근 공간자료에 대한 공간분포예측에 있어서 공간상관성을 고려할 수 있는 공간통계학적 기법의 적용이 증가하고 있으며, 이러한 공간통계학적 기법의 적용에 있어서 신뢰성 있는 모델 매개변수의 추정 및 불확실성 평가는 공간분포 예측결과에 대한 신뢰성을 향상시키는데 중요한 역할을 한다. 외국의 경우 공간분포예측 및 모의, 매개변수의 불확실성 평가 등과 관련하여 활발한 연구가 이루어지고 있는 반면 국내 수자원 분야에서는 아직까지 활발한 연구가 이루어지고 있지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 계층구조로 구성된 가우시안 공간선형혼합모델을 적용하여 확률강우량의 공간분포를 추정함에 있어서 모델 매개변수에 대한 추정기법을 비교하였으며, 매개변수 추정기법으로서 경험베리오그램에 대한 곡선적합기법인 보통최소제곱법 및 가중최소제곱법, 우도함수를 기반으로 하는 최우도법 및 REML과 같은 기존의 매개변수 추정기법들과 최근 공간통계학 분야에서 적용이 증가하고 있는 Bayesian 기법을 비교하였다. 이로부터 매개변수 추정기법 간의 매개변수 추정치에 대한 정량적 비교결과를 제시하였으며, Bayesian 기법의 적용을 통해 매개변수에 대한 불확실성 추정결과를 제시하였다. 이러한 결과들은 확률강우량의 공간분포 추정에 있어서 공간예측모델의 매개변수 추정 및 예측에 대한 신뢰성을 향상시킬 수 있는 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

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Generalized Gamma 분포 모형의 매개변수 유도 방법에 의한 설계홍수량의 비교분석 (Comparative Analysis of Design Flood by Different Methods for the Estimation of Parameters in Generalized Gamma Distribution Model)

  • 이순혁;맹승진;류경식
    • 한국관개배수논문집
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    • 제5권1호
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    • pp.32-46
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    • 1998
  • This study was conducted to derive optimal design floods by generalized gamma distribution model of the annual maximum series at six watersheds along Han and Nag Dong river systems. Design floods obtained by different methods for estimation of parameters

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임의의 수심 변화에 적용되는 확장형 Boussinesq 방정식 개발 (Development of Extended Boussinesq Equations over an Arbitrary Bottom Topography)

  • 이창훈
    • 한국해안해양공학회:학술대회논문집
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    • 한국해안해양공학회 2003년도 한국해안해양공학발표논문집
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    • pp.53-57
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    • 2003
  • 불규칙파를 사용하여 설계 자료로 이용하기 위해서는 설계해역에서 불규칙파의 파랑변형을 예측할 수 있는 수치모형의 개발이 선행되어야 한다. 비선형 불규칙파의 거동을 해석할 수 있는 Boussinesq 방정식은 상대파고인 $\alpha$/h($\alpha$는 수면의 진폭, h는 수심임)를 비선형의 매개변수로 하고 상대수심인 kh(k는 파수임)를 분산성의 매개변수로 하여 섭동법을 사용하여 유도된다. Boussinesq 식은 수심이 일정한 경우에 Boussinesq(1872)가 비선형 항을 O($\alpha$/h,(kh)$^2$)까지 포함하여 처음으로 개발하였고 수심의 변화가 완만한 경우에 Peregrine(1967)이 개발하였다. (중략)

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OFDM 기반의 UWB 통신시스템 성능 분석 (Performance Analysis of UWB Communication System Based on OFDM)

  • 유승수;김선용
    • 대한전자공학회:학술대회논문집
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    • 대한전자공학회 2003년도 하계종합학술대회 논문집 I
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    • pp.23-26
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    • 2003
  • 본 논문은 UWB (Ultra Wide Band) 통신시스템에 대한 이해와 더불어 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing/Modulation) 기반의 UWB 통신 시스템에 대해 가정된 매개변수를 이용하여 시스템을 설계하고, 설계된 시스템에 대한 모의실험을 통한 분석에 대해 기술한다. 본 논문에서는 IEEE 802.15.TG3a 표준화 위원회에서 UWB의 표준화를 위해 제시한 수정된 S-V (Saleh-Velenzuela) 모형을 기반으로 한 채널모형에 대한 설명과 기존에 연구된 OFDM 전송 기술에 대한 개요 및 장단점을 소개하고 이를 바탕으로 UWB 통신 시스템에 OFDM 전송 기술을 적용하기위한 적절한 매개변수를 도출한다. 그리고 도출된 매개변수를 바탕으로 OFDM 전송 기술의 모의실험을 수행하고, 모의 실험 결과를 통해 OFDM을 적용한 UWB 통신 시스템의 성능을 분석하였다.

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플랜트 매개변수 섭동을 이용한 강인 제어기 설계 (Design of a Robust Controller Perturbations using Plant Parameter)

  • 황유섭
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제42권4호
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    • pp.19-24
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    • 2005
  • 본 논문은 단일입력 다출력 시스템의 강인 안정화에 관한 것이다. 플랜트 매개변수 섭동구조의 주어진 범위와 그들의 gradient 최적화 알고리즘을 제시한다. 이러한 알고리즘을 플랜트 매개변수 공간의 stability hypersphere를 반복적으로 확대하여 플랜트를 안정시키는 제어기를 설계하는데 사용될 수 있다.

비매개변수적 리샘플링 기법 기반 농업용 저수지 설계홍수량 구간 추정 기법 (Estimating the design flood interval of agricultural reservoirs using a non-parametric resampling technique)

  • 박지훈;강문성;김극수;최규현;조효섭
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.397-397
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    • 2021
  • 본 연구의 목적은 비매개변수적 리샘플링 기법을 이용하여 농업용 저수지 유입 설계홍수량의 구간을 추정하는 기법을 제안하는 데 있다. 본 연구는 설계홍수량을 점 추정하여 안전계수(safety factor)를 적용하는 기존 방법에 대한 대안을 제시하고자 한다. 설계홍수량의 구간 추정을 수행하기 위해 부트스트랩 기법(bootstrap technique)을 사용하였다. 부트스트랩 기법을 이용하여 95% 신뢰수준에 해당하는 신뢰구간을 추정하였다. 본 연구의 공간적인 범위는 남한의 30개 농업용 저수지이며, 시간적인 범위는 과거 기간(2015s: 1986-2015)과 미래기간(2040s: 2011-2040, 2070s: 2041-2070, 2100s: 2071-2100)을 설정하였다. 본 연구에서는 200년 빈도, 24시간 지속기간을 대표적인 결과로 선정하여 분석하였다. 빈도분석은 GEV 분포를 사용하였고, L-moment 방법을 이용하여 매개변수를 추정하였다. 설계홍수량은 HEC-1 모형을 이용하여 산정하였다. 최종적으로 설계홍수량 구간 추정한 결과를 기존의 점 추정한 뒤 안전계수를 적용한 기존 방법과 비교하였다. 97.5th BCa percentile 기준으로 상대적인 변화를 비교해보면, 미래로 갈수록 구간 추정으로 산정한 설계홍수량이 점차 증가하는 것으로 도출되었다. 한강 및 금강 유역에 위치한 농업용 저수지의 설계홍수량이 낙동강 유역에 비해 상대적으로 큰 변화를 보여주었다. 몇몇 농업용 저수지에 대해서 2040s 기간에 다소 감소하기도 하였으나 2070s 기간 이후에 다시 증가하는 결과를 보여주었다. 낙동강 유역의 위치는 농업용 저수지의 설계홍수량은 미래로 갈수록 크게 증가하지 않는 경향을 보여주었다. 본 연구는 설계홍수량을 추정하는 데 있어 결정론적인 방법에서 더 나아가 자료의 통계적인 특성을 고려하여 구간 추정을 수행하는 방법론을 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

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Niche Meta 유전 알고리즘을 이용한 2자유도 이동 로봇의 퍼지 제어기 설계 (Fuzzy Controller Design of 2 D.O.F of Wheeled Mobile Robot using Niche Meta Genetic Algorithm)

  • 김성회;김기열
    • 정보학연구
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    • 제5권4호
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    • pp.73-79
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    • 2002
  • 본 논문에서는 퍼지 제어기의 설계를 위한 다중 돌연변이 연산자를 갖는 Niche Meta 유전 알고리즘을 제안한다. 제안된 알고리즘에서 유전자는 유전 알고리즘에 사용되는 교배율이나 돌연변이율과 같은 구조 매개변수와 퍼지 제어기의 입$cdot$출력 소속함수를 나타내는 매개변수로 구성된다. 제안된 알고리즘은 부개체군들에 대해 퍼지 제어기의 소속함수의 매개변수를 최적화시키는 지역적 탐색을 수행하면서 전체 개체군에 대해서 최적의 구조 매개변수에 대한 전역적인 탐색을 수행한다. 다중 돌연변이 연산자는 지역적 진화의 결과에 따라 진화에 가장 적합한 돌연변이 방법으로 선택된다. 제안된 알고리즘의 효율성을 입증하기 위해 2 자유도 구륜 이동 로봇에 대한 모의 실험을 수행한다.

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강우-빈도 곡선의 불확실성 분석을 이용한 매개변수 추정법의 평가 (Evaluation of Parameter Estimation Methods Using Uncertainty Analysis of Rainfall-Frequency Curves)

  • 한정우;권현한;김태웅
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2009년도 학술발표회 초록집
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    • pp.1272-1276
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    • 2009
  • 극치강우사상에 의한 설계 홍수량의 갑작스런 증 감은 홍수, 가뭄과 같은 기상학적 요인에 기인한 재난을 발생시킨다. 많은 연구자들은 보다 정확한 확률강우량의 예측과 유출량의 예측을 위해 많은 노력을 하고 있다. 본 연구에서는 강원도 강릉 강우관측소를 대상으로 강우-빈도곡선의 불확실성 분석을 수행하였다. 관측 자료의 수집에서 발생하는 불확실성을 최소화 하고자 ARMA 모형을 이용하여 합성강우자료를 구축하였으며, 발생된 합성강우량을 Bootstrap 방법을 이용하여 대규모의 자료집단으로 발생시킴으로서 신뢰구간에 사용할 자료집단을 발생시켰다. 본 연구에서는 극치강우사상에 적합한 것으로 알려진 Gumbel 분포와 일반극치 분포(GEV 분포) 모형을 선정하였으며 각 확률분포모형에 대한 매개변수 추정방법으로 최우도법, 확률가중모멘트법 그리고 베이지안 추론방법을 사용하여 각 매개변수의 최후 추정치를 산정하였다. 또한 원 자료를 이용하여 최우도법, 확률가중모멘트법 그리고 베이지안 추론방법을 통해 매개변수를 산정 후 강우-빈도 곡선을 추정하여 합성강우자료의 Bootstrap 방법에 의해 발생된 자료로부터 산정한 강우-빈도 곡선의 신뢰구간과 비교함으로서 불확실성이 낮은 확률강우량을 산정할 수 있는 매개변수 추정방법을 평가하고자하였다.

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매개변수 추정방법에 따른 강우자료의 분리효과 (Separation Effect of Rainfall Data Based on Parameter Estimation Methods)

  • 김경덕;배덕효
    • 물과 미래
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    • 제29권1호
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    • pp.129-139
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    • 1996
  • 수공구조물의 계획과 설계에 있어서 수문자료에 대한 적정분포형을 선정하는 것은 매우 중요하며, 선정된 분포함수가 실측자료의 통계학적 특성을 잘 나타내고 있는가를 검토하는 것은 필수적인 과제이다. 본 연구에서는 전국 22개 지점, 7개 지속기간의 강우자료에 대하여 2변수 및 3변수 gamma, 2변수 및 3변수 lognormal, Gumbel, 2변수 및 3변수 log-Gumbel, GEV, log-Pearson type III, 2변수 및 3변수 Weibull, 4변수 및 5변수 Wakeby 분포를 적용하여 모멘트법, 확률가중 모멘트법, 최우도법 등으로 각 분포형의 매개변수를 추정하고, 적합성 조건을 검사하였다. 각 매개변수 추정법에 의하여 추정된 매개변수를 이용하여 10,000번 모의 발생하여 분리효과를 검토한 결과 매개변수 적합성을 고려한 경우 모멘트법에서는 log-Pearson type III 분포, 확률가중 모멘트법에서는 log-Pearson type III와 GEV 분포, 최우도법에서는 GEV 분포가 분리효과를 가장 작게 나타냈으며, 2변수 분포형의 경우 모두 분리효과가 크게 나타났다.

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트리구조에 기초한 선형다치논리시스템의 설계와 코드할당에 관한 연구 (A Study on the Design of Linear MVL Systems based on the Tree Structure and code assignment)

  • 나기수;김흥수
    • 한국산업정보학회:학술대회논문집
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    • 한국산업정보학회 1999년도 춘계학술대회 발표논문집
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    • pp.53-57
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    • 1999
  • 본 논문에서는 입출력간의 연관관계가 트리구조로 표현되는 DTG(Directed tree graph)에 의한 고속병렬다치논리회로를 설계하는 알고리즘과 DTG의 각 절점에 코드를 할당하는 알고리즘을 제안한다. 임의의 절점을 갖는 DTG에 대하여 본 논문에서는 절점들이 매개변수에 의하여 표현될 때 양의 정수로 표현되도록 논리레벨 P를 할당하고 각 레벨에 각기 다른 잉여절점을 추가하여 회로를 설계한다. 또한, 절점들의 입출력 관계를 단지 하나의 매개변수 m$_{i}$를 이용하여 전달행렬 A를 구하기 때문에 더 빠르고 간단하게 회로를 설계할 수 있다. 본 논문에서 제안한 알고리즘은 Nakajima 등에 의해 제안된 알고리즘으로는 설계가 가능하지 않았던 임의의 절점을 가지는 DTG에 대해서도 회로를 설계할 수 있는 장점이 있다. 또한, 자연수 내에서 선형성, 정규성, 및 가시적인 장점을 가지며 절점수의 감소를 통한 처리속도의 향상, 회로 구성의 간략화 및 비용절감등의 장점등이 있다.

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