• 제목/요약/키워드: 발생확률

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한국 산불 발생에 대한 확률 시뮬레이션 모델 개발 (Stochastic Simulation Model of Fire Occurrence in the Republic of Korea)

  • 이병두;이요한;이명보
    • 한국산림과학회지
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    • 제100권1호
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    • pp.70-78
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    • 2011
  • 본 연구에서는 국내 과거 산불 자료를 기초로 하여 계절별 산불 발생 확률 시뮬레이션 모델을 개발하였다. 산불 발생 확률 모델은 산불 발생 사건의 시간적 분포가 과거 자료와 부합해야 하므로, 세 단계를 거쳐 생성하였다. 먼저, 산불 기간 중의 산불 발생 일은 베르누이 분포에서 임의로 추출하여 일일 단위로 산불의 발생 여부를 결정하였다. 다음 단계로, 산불이 발생하면 기하학적 다중 분포에서 임으로 추출하여 그 날 하루 중에 발생하는 산불의 수를 결정하였다. 마지막 단계로, 각 산불의 발화 시간은 포아송 분포를 가정하여 하루 중 산불 발생이 가능한 시간중 임의로 추출하여 결정하였다. 산불 발생의 확률적 분포는 과거 산불 발생 자료를 바탕으로 추정하였다. 확률 분포에 대한 중요 계수 값을 구하기 위해 최우도추정법을 이용하였다. 개발된 확률 시뮬레이션 모델에 의해 생성된 일련의 산불 발생 사건들은 과거 산불 통계 자료와 비교할 때 발생 주기 분포, 산불간의 시간 간격, 연간 일어나는 산불 총 건수에서 통계적으로 부합하는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 향후 산불 관련 자원 활용 및 진화 계획 수립 시에 중요한 보조 자료로 활용될 것으로 기대된다.

Rework 확률이 제품의 품질과 납기준수에 영향을 주는 공정을 위한 문제공간기반 탐색 알고리즘 (Problem space based search algorithm for manufacturing process with rework probabilities affecting product quality and tardiness)

  • 강용하;이영섭;신현준
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제10권7호
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    • pp.1702-1710
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    • 2009
  • 본 논문은 rework 발생확률을 고려하는 병렬기계 스케줄링 문제를 위해 문제공간기반 탐색 알고리즘을 제안한다. 각 기계와 작업유형별로 rework 발생확률이 존재하며 이것은 자동화된 공정에서 과거데이터로부터 산출가능하다. 스케줄링 문제의 데이터 벡터 (가공시간, 납기, 셋업시간, rework확률)를 교란시킴으로써 이웃해를 생성하고 이로부터 도출된 해는 EDDR이라는 효과적인 휴리스틱을 이용하여 평가한다. 제안된 알고리즘은 납기지연의 최대값과 rewok 발생 작업수로 평가함으로써 제품의 품질과 납기수준을 동시에 고려할 수 있도록 한다.

ESP-PDF 기법을 이용한 Citarum 유역의 월 유출 예측 (Monthly Runoff Forecasting of Citarum River Basin by means of ESP-PDF Technique)

  • 김주철;김정곤;이상진
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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    • pp.318-318
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    • 2012
  • 인도네시아의 Citarum 유역을 대상으로 구축된 RRFS를 이용하여 해당유역의 상류에 위치한 다목적 댐인 Saguling 댐에 대한 2005년 월 유입량예측을 수행하여 보았다. 실제 예측과정에는 ESP 기법을 적용하였고 여기에 기상전망을 고려할 수 있는 사전처리기법인 PDF ratio 방법을 이용하여 유출량 시나리오의 발생확률을 갱신하였다. 이를 위하여 대상유역의 월 강우량 관측 자료에 대한 초보예측을 통하여 2005년 관측 강우량에 따라 기상전망을 생성하였다. 또한 Saguling 댐의 월 유입량 과거 관측자료에 대한 초보예측을 통하여 High Flow, Normal Flow, Low Flow에 대한 예측구간을 구성하여 보았다. Fig. 1과 Fig. 2는 각각 ESP 기법과 PDF ratio 방법을 이용하여 산정한 Normal Flow와 Low Flow의 상한계 유입량의 발생확률의 변화를 도시한 것이다. 관측 유입량이 발생한 구간의 예측확률을 기반으로 예측점수를 산정해 본 결과 ESP 기법에 의한 예측점수가 0.333을 상회하고 있음을 볼 수 있었다. 이는 ESP 기법에 의한 예측결과가 초보예측보다 정확도가 높음을 의미하는 것으로 본 연구에서 구성한 ESP 시스템의 적용성을 확인할 수 있다. 또한 고무적인 결과로서 PDF ratio 방법에 의한 예측점수가 ESP 기법에 의한 예측점수를 상회하고 있음을 확인할 수 있다. 이는 ESP 기법에 의한 예측결과를 확률기상전망을 이용하여 갱신할 경우 예측 정확도를 개선시킬 수 있음을 의미하는 것이다.

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학교 수학에 활용 가능한 확률.통계 영역에서의 역사적 패러독스 (Historic Paradoxes of Probability and Statistics Usable in School Mathematics)

  • 이종학
    • 한국수학사학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.119-141
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    • 2011
  • 수학의 여러 분야 가운데 패러독스가 가장 풍부한 분야는 확률 통계 영역이다. 이것은 역사적으로 확률 통계 이론의 전개 과정에서 지난 시기 동안 연구자들이 직관과 상식에 의해 참이라고 믿고 있었지만 그 사이에는 감춰져 있던 다양한 패러독스들이 존재했으며, 이 패러독스들을 수학자들이 밝히고 수학적으로 해결해 나가면서 현재의 형식적 체계에 이르게 되었음을 시사하는 것이다. 학교 수학에서 확률 통계 영역의 교수 학습 자료로 적절하게 활용할 수 있는 역사적 패러독스들은 그 당시 현실적 맥락의 도입에 따른 학생의 흥미와 관심을 불러일으킬 수 있으며, 또한 교실 수업에서 역사 발생적 원리에 따라 패러독스를 제기하고 해결하고자 고민한 수학자들의 수학적 사고를 엿볼 수 있는 타당한 교수 학습 자료이다. 더불어 확률 통계 영역에서 역사적 패러독스를 활용하는 교실 수업은 형식적이고 연역적인 학교 수학을 학생의 발견적 형성적인 측면을 강조하는 수학으로 변화하게 할 수 있다. 이에 본 연구에서는 확률 통계 영역의 형식화 과정에서 발생한 역사적인 패러독스들 중에서 중 고등학교 확률 통계 수업에 활용할 수 있는 패러독스들에 대해서 알아보고, 또한 이 패러독스들을 교실 수업에 활용할 수 있는 구체적인 방안에 대해서 논해보고자 한다.

지진해일고 예측모델 개발을 위한 지진해일고 확률분포 분석 (Analysis of Probability Distribution of Tsunami Heights for Development of Tsunami Prediction Model)

  • 김병호;유재웅;조용식;권현한
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.268-268
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    • 2022
  • 지진해일은 발생빈도는 높지 않지만, 한 번 발생하게 되면 막대한 피해를 일으킬 수 있다. 우리나라에서는 1,900년대 4건의 지진해일이 기록되었으며, 이로 인해 동해안 및 남해안 등에 인명피해 및 재산피해가 발생하였다. 또한 2011년 동일본 지진해일로 인해 후쿠시마 원자력 발전소 변전설비가 침수됨에 따라 냉각수 공급이 중단되고 방화벽이 파괴되어 방사능이 누출되어 큰 피해로 연결되었다. 이러한 피해를 저감하기 위해 지진해일 수치해석과 확률론적 분석방법 등 다양한 방법을 활용한 연구가 국내외 적으로 활발히 수행되고 있다. 본 연구는 확률분포기반 지진해일고 예측모델 개발을 위해 수치해석을 수행하여 지진해일고(tsunami heights)를 산출하고 결과값에 대한 적절한 확률분포 분석을 실시하는 것이다. 지진해일고는 원자력발전소에서 취수구를 통한 냉각수 공급가능 여부를 판단하기 위해 최대 지진해일고(maximum tsunami height)와 최저 지진해일고(minimum tsunami height)로 구분하였다. 지진해일 수치해석은 지진원(단층매개변수) 조사, 조사된 지진원 중 지진해일 수치해석 case 선정을 위한 파향선추적기법(wave ray tracing) 수행, 선정된 지진원에 대해 로직트리(logic tree) 기법 적용, 로직트리를 적용한 지진원 case에 대한 수치해석 순서로 수행하였다. 수치해석을 통해 산출된 최대 및 최저 지진해일고 자료를 기반으로 확률분포형을 선정하기 위하여 확률분포별 적합성 평가를 실시하였다. 선정된 분포를 기준으로 처오름 및 처내림높이와 관련된 다양한 변수간의 의존관계를 파악하였다. 향후, 파악된 의존관계를 기반으로 예측모델을 개발하여 수치해석 결과와 연계함으로써 국내에 적용할 수 있는 확률론적 지진해일재해도를 제시할 수 있을 것으로 판단된다.

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마루높이 설정(設定) 기준(基準)을 위한 기대월파확률 추정 Scenario (A Scenario for the Standard Basis of Crest Elevation Estimation along Korean Coast based on Expected Overtopping Probability)

  • 권혁민;김건오
    • 대한토목학회논문집
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    • 제29권4B호
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    • pp.365-376
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    • 2009
  • 조위발생빈도분포가 상이한 우리나라 해역에 위치한 해안구조물의 마루높이를 설정하는 문제에 있어서 조위의 합리적인 취급이 중요하다. 권혁민 등(2005, 2006)은 해역별 기대월파확률 계산결과로서 조위발생빈도분포의 편차가 크면 클수록 작아지는 경향이 명백함을 보였다. 이는 년 단위 조위의 발생빈도분포가 년 최대파고 급의 파 발생빈도분포와 년 중 언제든 조우 할 수 있다는 가정을 내포하고 있다. 본 연구에서는 파와 조위의 조우 가능성을 년 최대 파급의 파가 발생할 수 있는 여름철 또는 겨울철을 대상으로 계절별 일 최대 조위발생빈도분포를 불확정요소로 취급하여 계산했다. 계산결과, 우리나라 전해역의 기대월파확률이 1%미만으로 수렴됨이 확인되어 이를 시나리오로 제안하고자 한다. 본 시나리오에 의하면 기대월파확률이 동일하도록 마루높이의 설정이 우리나라 전 해역을 대상으로 가능함을 확인하였다. 본 연구에서 마루높이는 전 해역에 대하여 계절별 일 최대조위의 평균값으로부터 설정이 가능한 것으로 추정된다.

한국어의 정보이론적 연구 방향 (On Information Theoretical Research of the Korean Language)

  • 이재홍;이재학
    • 한국정보과학회 언어공학연구회:학술대회논문집(한글 및 한국어 정보처리)
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    • 한국정보과학회언어공학연구회 1992년도 제4회 한글 및 한국어정보처리 학술대회
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    • pp.367-375
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    • 1992
  • 한국어는 다른 언어와는 달리 초성, 중성, 종성의 자소가 모여서 한 음절을 이룬다. 음절을 이루는 자소는 그 발생의 확률적 성질에 따라 확률변수로 간주된다. 음절 안에서 자소간의 발생의 상관관계는 자소간 조건부 확률 및 엔트로피로 표시된다. 음절이 모여서 단어를 이루고 단어를 이루는 음절은 그 발생의 확률적 성질에 따라 확률변수로 간주된다. 한국어 단어안에서 음절간의 발생의 상관관계는 음절간 조건부 확률 및 엔트로피로 표시된다. 수 있다. 그런데 가능한 음절의 종류가 매우 많기 때문에 음절 발생의 상관관계를 표시하는 지표로서 음절간 조건부 확률 대신 초성, 중성, 종성 단위의 조건부 확률을 사용하는 것이 음절간의 발생의 상관관계를 표시하는데 효과적이다. 이러한 한국어의 정보이론적 연구를 위하여서는 기초자료로서 한국어 단어의 빈도분포가 필요하다. 한국어 단어의 빈도분포의 포괄적인 조사는 1956년의 "우리말 말수 사용의 잦기 조사"가 유일한 실정이다. 시간 경과에 따른 한국어의 정보이론적 특성 변화의 분석을 위하여서는 한국어 단어 빈도의 주기적인 조사가 필요하다. 한국어에서 초성, 중성, 종성단위의 정보이론적 연구결과는 한국어 음성인식 및 함성, 자연언어처리, 암호법, 언어학, 음성학, 한국어부호 표준화 연구등에 이용될 것으로 기대된다. 남북한의 언어는 분단이 지속됨에 따라 상호 이질화가 진행되고 있다. 이러한 이질화를 극복하려는 부분적인 노력으로 남북한 언어의 한국어 영문표기의 단일화 등이 있었다. 이러한 노력에 병행하여 남한과 북한의 언어에 대한 정보이론적 비교 연구도 있어야 할 것이다. 정보를 효과적으로 캐싱할 수 있도록 인접한 데이터를 클러스터링해서 브로드캐스팅하여 이동 호스트의 구성 시간(setup time)을 최소화하였다. 그리고, 맨하탄거리(Manhattan Distance)를 사용해서 위치 의존 질의에서 사용하는 데이타를 캐싱하고 질의를 처리하는 방법을 제안한다. 맨하탄 거리를 이용해서 캐싱하면 도로에 인접해서 위치한 데이타를 효과적으로 캐싱할 수 있다. 또한, 거리 계산 방법으로 맨하탄 거리를 사용하면 도심에서 실제 이동 거리와 비슷한 값을 알 수 있고, 직선 거리 계산식에 비해서 계산식도 간단하기 때문에 시스템 계산량도 줄일 수 있다. 기준으로 라이신 부산물은 어분 단백질을 40%까지 대체가 가능하였으며, 아울러 높은 라이신 부산물의 대체 수준에 있어서 사료효율과 단백질 전환효율을 고려한다면 아미노산 첨가(라이신과 아르지닌)와 중화 효과에 좋은 결과가 있을 것으로 사료된다.의한 적정 양성수용밀도는 각고 5~6cm 크기의 경우 10~15개체가 적합하였다. 수증별 성장은 15~20 m 수층에서 빨랐으며, 성장촉진과 폐사를 줄이기 위해서는 고수온이 지속되는 7~10월에는 20~30m수층으로 채롱을 내려 양성하고 그 외 시기에는 15 m층 내외가 좋은 것으로 나타났다. 상품으로 출하 가능한 크기 인 각고 10 cm이상, 전중량 140 g 내외로 성장시 키기까지는 채묘후 22개월이 소요되었고, 출하시기는 전중량 증가가 최대에 이르는 3월에서 4월 중순이 경제적일 것으로 판단된다.er 90 % of good relative dynamic modulus of elasticity due

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마코프 체인 프로세스를 적용한 해양사고 발생 예측 (Prediction of Marine Accident Frequency Using Markov Chain Process)

  • 장은진;임정빈
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.266-266
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    • 2019
  • 해마다 증가하고 있는 해양사고는 기관고장, 충돌, 좌초, 화재 등 다양하게 발생하고 있다. 이러한 해양사고는 대형 인명사고의 위험이 있어 사전에 사고를 예방 하는 게 무엇보다 중요하다. 이를 위해서는 해양사고 발생을 사전에 예측하고 이에 대응할 수 있는 예측 체계가 요구된다. 본 연구에서는 과거에 발생한 데이터를 근거로 미래를 예측할 수 있는 마코프 체인 프로세스(Markov Chain Process)를 적용하여 해양사고 발생을 사전에 예측하기 위한 모델링을 제안한다. 제시된 모델링을 적용하여 미래 발생 가능한 해양사고 발생 확률을 산출하고 실제 발생한 빈도와 비교하였다. 또한 많이 사용되는 다른 예측 분석 방법과 비교하여 예측의 정확성을 측정하였다. 이를 통해 해양사고 발생에 관한 예측 체계를 마련하는데 하나의 확률 모형을 제안하였으며, 나아가 다양한 해양사고의 문제를 예측하는데 기여할 것으로 기대된다.

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천이확률 및 Gamma 분포 매개변수를 이용한 강우 경향성 분석 (Rainfall tendency analysis using transition probability and the Gamma distribution parameters)

  • 이태우;주홍준;김수전;김형수
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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    • pp.174-174
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    • 2018
  • 현재 우리나라에서는 지속적으로 홍수 및 가뭄에 대한 예방사업을 진행하고 있음에도 불구하고 해마다 피해가 발생하고 있으며, 이에 따라 효율적인 이수 치수 계획이 절실히 필요한 실정이다. 하지만 우리나라의 경우, 강우의 발생 특성이 과거와는 다른 양상을 보이고 있다. 따라서 강우빈도해석 시 강우특성이 변화하지 않는다는 정상성(stationary)을 가정하는 기존의 방법론은 문제가 있다. 이에 본 연구에서는 강우특성이 어떻게 변화하였는지 평가하는 방법론에 대하여 고찰하고자 한다. 우선, 대상 강우관측소의 과거 일강수량 자료를 수집하고 연도별 강우발생 천이확률(Markov Chain)과 강우량 확률분포(Gamma)의 매개변수를 산정한다. 그리고 일강우시계열의 경향성 분석(Mann-Kendall test) 결과와 함께 비교 검토하여 어떠한 방법론이 강우특성 변화를 더욱 잘 추정하는지에 대하여 평가한다. 본 연구를 통하여 우리나라 강우특성의 변화를 더욱 정확하게 추정할 수 있는 기틀을 마련할 수 있을 것이며, 향후 비정상성 기반의 기후변화 모의를 수행하기 위한 기초연구로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

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강수량 기록방식에 따른 확률강수량 산정의 불확실성 고찰 (A Study on Uncertainty in the Probable Precipitation According to Precipitation Recording Methods)

  • 박희성;김형섭
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.259-259
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    • 2023
  • 강수량자료는 기초 수문자료의 하나로서 자료 수집시 기록방식에 따라 자료의 정확도가 달라질 수 있다. 주로 많이 사용되는 기록방식은 정시 기록방식이지만 실제 강수계에서는 강수이벤트의 기록이 먼저 이루어진다. 정시 기록 방식은 관측을 하기로 정해 놓은 시각(정시)에 강수계에 집계된 강수량을 읽어 그대로 기록하는 방식이고, 강수이벤트의 기록은 최저관측해상도에 도달하는 강수가 발생한 시각을 기록하는 방식이다. 동일한 강수가 발생하더라도 기록 방식에 따라 이후에 분석에서 다른 결과를 보여줄 수 있다. 특히 확률강수량 산정에 불확실성을 키우는 방향으로 영향을 줄 수 있다. 이에 본 연구에서는 이러한 기록방식에 따른 불확실성을 분석하기 위해 강우모의 발생기법을 이용하여 대규모의 강우를 모의하고 이를 앞서의 두 가지 기록방식으로 기록한 후 기록된 자료를 이용해 확률강수량을 산정하고 기록으로 변환하지 않은 자료를 직접 이용하여 확률강수량을 산정하는 방법으로 각 방법의 불확실성을 비교해 보았다. 또한 측정의 최소단위를 변화시켜 기록한 다음 다시 분석하여 측정의 최소단위가 기록방식에 따라 어떻게 불확실성에 영향을 주는지 알아보았다. 이러한 결과가 향후 강수량의 기록 관리방법의 개선에 반영된다면 좀 더 정확한 수문 분석에 도움이 될 것이다.

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