• Title/Summary/Keyword: 민감도 도함수

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Parametric Sensitivity Analysis Using Fourier Transformation (푸리에 변환을 이용한 파라미터 민감도 해석)

  • Baek, Moon-Yeal;Lee, Kyo-Seung
    • Journal of Power System Engineering
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    • v.9 no.4
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    • pp.58-64
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    • 2005
  • 주파수 영역 민감도 해석법은 동적 시스템의 전달함수에 대한 설계 파라미터의 변화에 의한 효과를 파악하기 위해 사용되어 왔으며, 이때의 민감도 함수는 시스템 설계 파라미터에 대한 시스템 전달 함수의 편미분 값이다. 일반적으로 종래의 주파수 영역 민감도 해석은 직접 미분법이나 라플라스 변환이 사용되어 왔다. 라플라스 변환을 사용하는 경우에 시스템의 차수가 증가할수록 역행렬 조작은 매우 많은 시간을 필요로 하며 또한 어려운 작업이다. 본논문에서는 이러한 다점을 보완하기 위하여 푸리에변환을 이용한 민감도 기법을 제시하였다. 파라미터의 변화에 대한 진폭-주파수 특성의 민감도 해석을 간단한 2자유도 모델과 로터 다이나믹 시스템에 적용하였다.

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Partial AUC using the sensitivity and specificity lines (민감도와 특이도 직선을 이용한 부분 AUC)

  • Hong, Chong Sun;Jang, Dong Hwan
    • The Korean Journal of Applied Statistics
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    • v.33 no.5
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    • pp.541-553
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    • 2020
  • The receiver operating characteristic (ROC) curve is expressed as both sensitivity and specificity; in addition, some optimal thresholds using the ROC curve are also represented with both sensitivity and specificity. In addition to the sensitivity and specificity, the expected usefulness function is considered as disease prevalence and usefulness. In particular, partial the area under the ROC curve (AUC) on a certain range should be compared when the AUCs of the crossing ROC curves have similar values. In this study, partial AUCs representing high sensitivity and specificity are proposed by using sensitivity and specificity lines, respectively. Assume various distribution functions with ROC curves that are crossing and AUCs that have the same value. We propose a method to improve the discriminant power of the classification models while comparing the partial AUCs obtained using sensitivity and specificity lines.

Expansion of Sensitivity Analysis for Statistical Moments and Probability Constraints to Non-Normal Variables (비정규 분포에 대한 통계적 모멘트와 확률 제한조건의 민감도 해석)

  • Huh, Jae-Sung;Kwak, Byung-Man
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.34 no.11
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    • pp.1691-1696
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    • 2010
  • The efforts of reflecting the system's uncertainties in design step have been made and robust optimization or reliabilitybased design optimization are examples of the most famous methodologies. The statistical moments of a performance function and the constraints corresponding to probability conditions are involved in the formulation of these methodologies. Therefore, it is essential to effectively and accurately calculate them. The sensitivities of these methodologies have to be determined when nonlinear programming is utilized during the optimization process. The sensitivity of statistical moments and probability constraints is expressed in the integral form and limited to the normal random variable; we aim to expand the sensitivity formulation to nonnormal variables. Additional functional calculation will not be required when statistical moments and failure or satisfaction probabilities are already obtained at a design point. On the other hand, the accuracy of the sensitivity results could be worse than that of the moments because the target function is expressed as a product of the performance function and the explicit functions derived from probability density functions.

Empirical Characterization of an Air-cored Induction Coil Sensor using Constructional Parameters (Air-cored induction 코일 센서의 실험 기반 고주파 특성 모델링에 대한 연구)

  • Lim, Han-Sang;Kim, In-Joo
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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    • v.47 no.2
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    • pp.1-7
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    • 2010
  • This paper presents empirical equations indicating the high frequency performance characteristics of air-cored induction coil sensors with their constructional parameters. An air-cored induction coil sensor is widely used due to good linearity at low frequency ranges but the sensor has weakness of relatively low sensitivity to the magnetic field. At high frequency ranges, the sensitivity can be dramatically increased, largely depending on the frequency of the injected field, and this property can be a great asset to some electromagnetic inspections, since they utilize the interrogating current with a fixed frequency. The application of this property of the coil sensor requires the estimation of its high frequency performance. We made experiments on the frequency responses of the coil sensors under diverse constructional conditions and, on the basis of the experimental results, the high frequency performance, such as the resonant frequency and the sensitivity at the frequency, was estimated, as a function of the constructional parameters of the coil sensor. The good agreements between experimental and estimated data were reported.

Optimal Sensor Placement for Structural Parameter Estimation Using Genetic Algorithm (유전자 알고리즘을 이용한 구조계수추정 목적의 최적 계측점 선정)

  • Bahng, Eun-Young
    • Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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    • v.10 no.4
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    • pp.9-16
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    • 2010
  • In the health monitoring of civil engineering structures, the optimal sensor placement has a major influence on the quality of the results. This paper considers the problem of locating sensors with the aim of maximizing the data information so that structural parameters or damage of structures can be assessed. An proposed technique using a genetic algorithm is introduced to find the optimal placement of sensors. The sensitivity on modal vectors by structural parameters and the orthogonality of modal vectors have been taken as the fitness function of the genetic algorithm. A simple tower structure is used for example analyses to investigate the feasibility and applicability of the proposed approach. The example analyses show the way how the modal sensitivity and the modal orthogonality in the fitness function have influence on the optimal sensor placement. It is shown that the present method using the proposed fitness function can provide the reliable results.

X-FEM Based Shape Design Sensitivity Analysis of Crack Propagation Problems (균열진전 문제의 X-FEM 기반 형상 설계민감도 해석)

  • Moon, Min-Yeong;Ahn, Seung-Ho;Cho, Seon-Ho
    • Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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    • 2011.04a
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    • pp.697-700
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    • 2011
  • 본 논문에서는 X-FEM을 사용하여 혼합모드 하중 상태에서의 이차원 선형탄성체의 균열문제에 대한 형상 설계민감도 해석을 수행하였다. X-FEM이란 균열과 같은 특수한 해를 근사하는 방법으로써, 확장함수를 도입하여 FEM의 한계를 극복하는 방법론이다. X-FEM 하에서 해를 근사하는 데 쓰이는 확장함수들은 불연속성과 특이성을 포함하고 있어 물리적 영역에 의존한다. 이는 설계민감도 해석을 수행하는 과정에서 그러한 의존성을 고려해주는 것이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 X-FEM 기반의 형상 설계민감도 해석해를 제안하고자 한다. 식의 유도는 전 미분 공식에 기초하고 있으며, 형상함수의 설계변분에 대한 의존성에 관한 항을 추가시켰다. 또한, 균열 주위의 국부적인 공간에서의 확장된 자유도에 설계속도를 가한다. 이에 대한 몇 가지 수치 예제를 통하여 개발된 방법론의 타당성을 확인하였다.

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Establishment of the Parameter Range by Sensitivity Analysis and Determination of Optimal Parameter for Storage Function Model (저류함수모형의 민감도분석을 통한 경계조건 설정과 최적매개변수 결정에 대한 연구)

  • Song, Jae-Hyun;Kim, Hung-Soo;Hong, Il-Pyo;Kim, Sang-Ug;Kim, Bum-Jun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2006.05a
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    • pp.1996-2000
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    • 2006
  • 현재 국내 주요 하천의 홍수예경보시스템 운영과 다목적댐의 홍수조절관리를 위하여 수문학적 모형의 하나인 저류함수모형(storage function model)을 사용하고 있다. 저류함수모형은 산지가 많은 유역에 적합하도록 개발된 모형으로, 계산절차가 간편하고 홍수유출의 비선형성을 고려할 수 있는 방법이므로 선형모형보다 합리적이라고 알려져 있다. 그러나 실제 홍수사상에 저류함수모형을 적용하기 위해서는 적절한 매개변수의 적용이 필요하다. 현재까지 저류함수모형의 매개변수를 보정하기 위한 연구가 많이 되었지만, 실질적으로 보정된 매개변수를 실제 홍수사상에 적용함에 있어서는 많은 어려움이 존재한다. 따라서 이러한 문제점을 해결하고자 본 연구에서는 저류함수 모형 중 유역유출 매개변수를 첨두유량에 대한 상대민감도분석을 통하여 매개변수의 경계조건을 설정하고, 이 경계조건을 바탕으로 최적화기법(optimization technique)을 사용하여 과거 홍수사상에 대하여 보정을 수행하였다. 그리고 보정된 매개변수를 모의 홍수사상에 적용하기 위한 최적매개변수(optimal parameter) 결정을 위한 방법들을 제시 및 적용하여 비교 분석하였다.

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Transient Response Analysis of a Lumped Mass System Using Sensitivity Method in Time Domain (시간영역 민감도 방법을 이용한 집중 질량 구조물의 천이응답 해석)

  • 백문열;기창두
    • Computational Structural Engineering
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    • v.10 no.3
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    • pp.217-223
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    • 1997
  • This paper deals with the basic concepts of sensitivity analysis in a time domain for the transient response of a lumped mass system. Sensitivity analysis methods in thme domain for determining the effects of parameter changes on the response of a dynamic system by external excitation are presented. The parametric sensitivity of a lumped mass system in time domain can be investigated using different types of sensitivity functions, including first order standard and percentage sensitivity functions. These sensitivity functions are determined as a function of partial derivatives of system variables taken with respect to system parameters. In addition, we compared the results of the analytical method by direct method and those of numerical methods.

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형상최적설계의 기초

  • 이희각
    • Computational Structural Engineering
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    • v.7 no.3
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    • pp.16-23
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    • 1994
  • 본 고에서는 형상최적설계에 대한 기초이론이 소개되었다. 재료도함수와 변분법 및 보조변수법에 기초한 형상설계민감도해석 절차는 까다로우며 함수론 등 많은 수학적인 배경을 필요로 한다. 설계민감도가 구해지면 이 정보를 필요로 하는 최적화 알고리즘을 사용하여 형상에 대한 최적해를 구할 수 있으며 그 과정은 재래식 최적설계시와 같다. 구조물 형상최적설게에 있어 형상(영역)변화의 효과는 대부분 경계에서 수직이동의 형태로 나타난다. 따라서 경계면에서 변위나 응력값 등에 대한 정확한 수치해는 성공적인 형상최적화의 중요한 관건이 된다. 따라서 구조해석을 위한 정확한 유한요소해석방법과 형상함수 그리고 경계를 나타내는 적절한 함수들을 지속적으로 개선할 필요가 있다. 반복설계과정 중에서 영역과 경계가 계속 바뀌므로 설계민감도 수치해의 정확도를 높이기 위해 경계요소법과 유한요소법에 기초를 둔 영역법 등을 사용하기도 한다.

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Study on Feasibility of Applying Function Approximation Moment Method to Achieve Reliability-Based Design Optimization (함수근사모멘트방법의 신뢰도 기반 최적설계에 적용 타당성에 대한 연구)

  • Huh, Jae-Sung;Kwak, Byung-Man
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.35 no.2
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    • pp.163-168
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    • 2011
  • Robust optimization or reliability-based design optimization are some of the methodologies that are employed to take into account the uncertainties of a system at the design stage. For applying such methodologies to solve industrial problems, accurate and efficient methods for estimating statistical moments and failure probability are required, and further, the results of sensitivity analysis, which is needed for searching direction during the optimization process, should also be accurate. The aim of this study is to employ the function approximation moment method into the sensitivity analysis formulation, which is expressed as an integral form, to verify the accuracy of the sensitivity results, and to solve a typical problem of reliability-based design optimization. These results are compared with those of other moment methods, and the feasibility of the function approximation moment method is verified. The sensitivity analysis formula with integral form is the efficient formulation for evaluating sensitivity because any additional function calculation is not needed provided the failure probability or statistical moments are calculated.