• Journal of the Korean Geotechnical Society
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• v.40 no.2
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• pp.65-79
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• 2024

This study employs traditional statistical auto-regressive integrated moving average (ARIMA) and deep learning-based long short-term memory (LSTM) models to predict the deformation of earth retaining walls using inclinometer data from excavation sites. It compares the predictive capabilities of both models. The ARIMA model excels in analyzing linear patterns as time progresses, while the LSTM model is adept at handling complex nonlinear patterns and long-term dependencies in the data. This research includes preprocessing of inclinometer measurement data, performance evaluation across various data lengths and input conditions, and demonstrates that the LSTM model provides statistically significant improvements in prediction accuracy over the ARIMA model. The findings suggest that LSTM models can effectively assess the stability of retaining walls at excavation sites. Additionally, this study is expected to contribute to the development of safety monitoring systems at excavation sites and the advancement of time series prediction models.

• Journal of the Korea Society for Simulation
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• v.6 no.2
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• pp.81-87
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• 1997

안정상태 시뮬레이션의 출력 분석에서 백분율의 추정은 시스템 설계와 성능분석에 매우 유용하다. 그러나 지금까지 지속적으로 발전된 대부분의 안정상태 시뮬레이션 연구는 그 대상이 주로 시스템의 평균값에 치중되어 왔다. 본 논문에서는 시뮬레이션 출력 과정의 안정상태 백분율에 대하여 Bonferroni 동시 신뢰구간 추정 방법과 붓스트랩을 이용하는 신 뢰구간 추정 방법을 제시한다. 이 방법들은 전통적인 방법보다 적은 수의 관찰 값을 가지고 상대적으로 좁은 신뢰구간을 얻으며, 시뮬레이션 출력 분석에 있어 널리 사용되는 배치 평 균 방법을 응용하므로 적용하기도 쉽다. 새로운 두 가지 추정 방법의 타당성을 검증하기 위 하여 이들을 전통적인 배치 백분율 방법과 서로 비교, 평가한다. 대기 행렬 모델(MIMI)과 시계열 모델(AR(1))에 적용한 결과, 새로운 방법들은 전통적인 방법에 비하여 상당히 적은 수의 관찰 값만으로 신뢰성 있는 추정치를 얻을 수 있었다.

• Proceedings of the KIPE Conference
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• 2019.07a
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• pp.56-58
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• 2019

배터리의 효율적인 관리와 안정적인 운영을 위해서는 배터리의 노화에 따른 배터리의 모니터링이 필요하다. 하지만 모델 기반의 SOH 예측 모델의 경우 파라미터의 변화에 대한 정확한 정보가 반영되지 않을 경우 심각한 오류를 야기 할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 비 모델인 시계열 예측 기법 ARIMA 모델을 제안하고 전기적 특성 실험을 통한 내부 파라미터에 대한 분석과 파라미터에 대한 상관분석, 이를 통한 SOH 예측을 통해 ARIMA 모델의 특성 및 정확성에 대해 제안한다.

• Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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• 2017.04a
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• pp.170-170
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• 2017

기후변화 따른 스마트팜 돈사 외부 환경의 변화에 대응하고, 사육 환경을 능동적으로 개선하기 위한 연구가 수행 중이다. 돈사 내 열전달 요소 간 상호 역학성 분석을 위해서 고려해야할 사항은 입기구, 보온 등, 열풍기, 단열제, 위치, 방향, 돈사의 연평균 온도, 습도, 연중 일사량, 가축의 열복사 등 상호 복잡하게 연관되어 있는 물리량이다. 돈사 전체 열손실, 자연발생 에너지량, 강제발생 에너지량, 난방용량 등을 고려한 순간 열부하 산정을 위한 여러 방법 중 우선적으로 CFD(Computational Fluid Dynamics)를 이용하였다. 순간 열부하 산정을 위한 해석 도구 선정에 있어서 다양한 유체 및 기체 전산 유체역학 Solver(Fluent, Open-FOAM, Blender)를 고려하였다. 공간 Mech를 수행하기 위한 도구로는 공개 소프트웨어 인 FreeFem++ 3.51-4 (http://www.freefem.org)를 이용하였다. 이 과정에서 일부 기체 (암모니아)의 농도를 난수로 변화시키는 기법을 적용하여 가상적으로 돈사의 환경을 Pseudo 시뮬레이션 하였다. 결과적으로 Fluent에 비하여 OpenFOAM을 이용하여 얻은 열유동의 방향(속도)과 크기 백터가 상대적으로 크게 나타났다. Fluent가 시계열 상에서 혼합 기체 물리량 변화를 무시할 수 있는 안정되고 균일한 환경에 적합하기 때문인 것으로 판단되었다. Blender의 경우 Lattice Boltzmann methods 과 Smoothed-particle hydrodynamics 방법을 이용한 유체/입자 동력학 모델링을 제공함에 있어 시각적 효과를 강조하는 기능에 중점을 두었다. Fluent와 Blender에서 제공하는 해석 연산 모듈의 정확성 검증을 위해선 공간 분해능을 높인 정밀 계측 시스템을 이용하여 검증할 필요가 있다. Open-FOAM를 이용한 열부하 분석 수행이 상대적으로 높은 절대값을 보이는 특성은 열부하 제어 시스템의 Overshoot를 유발할 가능성이 있으므로 이에 대한 해석 모델의 보정이 추가적으로 필요할 것이다. CFD의 한계인 시간 복잡도를 낮추고 상대적으로 높은 시계열 분해능을 확보할 경우 돈사 내 환기시스템에 맞는 소요 환기량 실시간 산정이 가능해지고 외부기상 및 돈사내부 복사열을 활용함과 동시에 돈군 순환에 상응하는 실시간 열부하 관리 시스템 도출이 가능할 것이다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2010.05a
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• pp.1395-1399
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• 2010

최근 들어 전 세계적으로 태풍과 가뭄 그리고 국지적인 호우 등의 기상변화로 인하여 수자원 종합적인 개발과 이용계획에 대한 전문적인 예측이 필요하다. 우리나라는 홍수기에 집중적인 강우 발생으로 인하여 평수기와 유입량 차이가 심한 수문특성을 가지고 있어 안정적인 수자원 공급에 대한 장기적인 관점에서 이수와 치수정책을 수립해야 한다. 본 연구는 1985년 1월부터 2008년 12월까지 24년에 해당하는 한정된 기간의 짧은 유출량 자료를 갖는 대청댐 유역에서의 시계열 유입량 특성을 Box-Jenkins모형 또는 ARIMA모형을 적용하여 추계학적 분석을 실시하였다. 월유입량과 같은 비정상성 시계열에 적용될 수 있는 적절한 추계학적 모형을 찾기 위하여 모형의 식별과 모형의 추정, 모형의 검진 등의 3단계에 걸친 분석을 실시하였다. 연구결과 대청댐 월유입량 예측모형으로 승법계절 ARIMA$(0,1,2){\times}(1,1,0)_{12}$이 유도되었으며, 이 모형으로 1, 3, 6, 12개월의 선행기간에 대한 실시간 유입량을 예측하였다. 예측된 유입량을 2008년 실측유입량과 비교한 결과 6개월에 대한 예측의 정확성이 가장 높게 나타났다. 또한 평수기와 홍수기를 구분한 예측도 실시하였으며, 평수기는 1개월 홍수기는 3개월 간격으로 예측하는 것이 가장 적절한 것으로 분석되었다.

• Journal of the korean academy of Pediatric Dentistry
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• v.49 no.3
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• pp.274-284
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• 2022

The purpose of this study was to analyze the trend of the number of births in Gwangju and the number of outpatients in Pediatric Dentistry at Chonnam National University Dental Hospital over the past 10 years (2010 - 2019) and predict the next year using time series analysis. The number of births showed an unstable downward trend with monthly variations, with the highest in January and the lowest in December. The average number of births in 2020 was predicted to be 682 (595 to 782, 95% CI), and the actual number of births was an average of 610. The number of outpatients was relatively stable, showing a month-to-month variation, with highest in August and the lowest in June. The average number of patients in 2020 was predicted to be 603 (505 to 701, 95% CI), and the average number of actual visits was 587. Despite the decrease in the number of births, the number of outpatients was expected to increase somewhat. Due to the special situation of COVID-19, the actual number of births and patients was to be slightly lower than the predicted values, but it was that they were within the predicted confidence interval. Time series analysis can be used as a basic tool to prepare for the low fertility era in the field of pediatric dentistry.

• Journal of Soil and Groundwater Environment
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• v.7 no.1
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• pp.3-14
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• 2002

We analyzed hydrologic time-series data obtained from a fractured aquifer in Wonju and a porous shallow aquifer in Uiwang area. Auto-correlation, spectral density, and cross-correlation functions were used for the analyses. Water level at a shallow well in Wonju was weakly auto-correlated and it was sensitive to direct infiltration from rainfall through soil zone while that at a well screened in the fractured zone showed a relative stability to an outer stress (rainfall), which was derived from a delayed transmission of recharge stress through a fracture network from a remote area. Characteristics of time-series data in Uiwang area were similar to those in the fractured zone in Wonju. This was caused by a regional recharge from a distant area rather than a direct infiltration. This study demonstrated a usefulness of time series analyses for identification of recharge mechanism.

• Korean Journal of Applied Biomechanics
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• v.18 no.1
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• pp.21-30
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• 2008

The purpose of this study was to investigate the variability to compare local dynamic stability via a linear and nonlinear analysis during walking. Twenty four elderly males, 12 healthy elderly and 12 patients with osteoarthritise walked on a treadmill for 100 consecutive strides. Lyapunov exponent and correlation dimension and coefficient variation were calculated for the kinematic parameters to determine the dynamic stability during walking. The linear measures indicated that the healthy elderly demonstrated significantly higher variability in the ankle joint displacement. The nonlinear analysis revealed that COD for the knee joint angle were higher in patient with osteoarthritise. There were no coincidence in results between linear and nonlinear techniques over two groups. In light of nonlinear analysis, it was concluded that patients with osteoathritise showed higher local instability during walking.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.20 no.3
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• pp.447-454
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• 2010

This paper presents multiple fuzzy prediction systems based on an Interval type-2 TSK fuzzy Logic System so that the uncertainty and the hidden characteristics of nonlinear data can be reflected more effectively to improve prediction quality. In proposed method, multiple fuzzy systems are adopted to handle the nonlinear characteristics of data, and each of multiple system is constructed by using interval type-2 TSK fuzzy logic because it can deal with the uncertainty and the characteristics of data better than type-1 TSK fuzzy logic and other methods. For input of each system, the first-order difference transformation method are used because the difference data generated from it can provide more stable statistical information to each system than the original data. Finally, computer simulations are performed to show the effectiveness of the proposed method for two typical time series examples.

• Journal of the Korean GEO-environmental Society
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• v.20 no.10
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• pp.29-38
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• 2019

In stability and settlement management of soft ground, the settlement prediction technology has been continuously developed and used to reduce construction cost and confirm the exact land use time. However, the preexistence prediction methods such as hyperbolic method, Asaoka method and Hoshino method are difficult to predict the settlement accurately at the beginning of consolidation because the accurate settlement prediction is possible only after many measurement periods have passed. It is judged as the reason for estimating the future settlement through the proportionality assumption of the slope which the preexistence prediction method computes from the settlement curve. In this study, ARIMA technique is introduced among time series analysis techniques and compared with preexistence prediction methods. ARIMA method was predictable without any distinction of ground conditions, and the results similar to the existing method are predicted early (final settlement).