• Title/Summary/Keyword: 상태 공간 모델

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Constitutive modeling for rock joints of tunnel (터널 암반절리에 대한 구성방정식 모델링)

  • Park, Inn-Joon
    • Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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    • v.4 no.2
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    • pp.101-111
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    • 2002
  • The purpose of this research is to develop improved model for joints of tunnel based on Disturbed State Concept (DSC) model. DSC model is verified with respect to comprehensive laboratory tests performed by Schneider and back prediction results. Based on results of this research, it can be stated that DSC model is capable of characterizing the strain softening and dilative behavior of rough granite joints under four different constant normal stresses.

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Comparison of Counter-Examples Generated by Model Checkers SPIN and SMV (SPIN 과 SMV가 생성하는 반례의 특성 비교)

  • Chae, Yeogyeong;Kang, Hyesu;Kwon, Ryoungkwo;Kwon, Gihwon
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2012.11a
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    • pp.1578-1580
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    • 2012
  • 모델 검증은 시스템이 만족해야 하는 속성을 자동으로 검사하는 정형 검증 기법으로써, 많은 도메인에서 활용되고 있다. 특히 모델 검증 도구들에 따라 상태 공간 탐색 방식이 다르고, 상태 공간 탐색 방식에 따라서 생성되는 반례도 달라진다. 본 논문에서는 모델 검증의 대표적인 도구인 SPIN과 SMV에서 생성하는 반례를 상호 비교한다.

Damage estimation for structural safety evaluation using dynamic displace measurement (구조안전도 평가를 위한 동적변위 기반 손상도 추정 기법 개발)

  • Shin, Yoon-Soo;Kim, Junhee
    • Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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    • v.23 no.7
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    • pp.87-94
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    • 2019
  • Recently, the advance of accurate dynamic displacement measurement devices, such as GPS, computer vision, and optic laser sensor, has enhanced the structural monitoring technology. In this study, the dynamic displacement data was used to verify the applicability of the structural physical parameter estimation method through subspace system identification. The subspace system identification theory for estimating state-space model from measured data and physics-based interpretation for deriving the physical parameter of the estimated system are presented. Three-degree-freedom steel structures were fabricated for the experimental verification of the theory in this study. Laser displacement sensor and accelerometer were used to measure the displacement data of each floor and the acceleration data of the shaking table. Discrete state-space model generated from measured data was verified for precision. The discrete state-space model generated from the measured data extracted the floor stiffness of the building after accuracy verification. In addition, based on the story stiffness extracted from the state space model, five column stiffening and damage samples were set up to extract the change rate of story stiffness for each sample. As a result, in case of reinforcement and damage under the same condition, the stiffness change showed a high matching rate.

A Balanced Model Reduction for Linear Delayed Systems (시간지연시스템의 균형화된 모델차수 축소)

  • 유석환
    • Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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    • v.40 no.5
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    • pp.326-332
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    • 2003
  • This paper deals with a model reduction for linear systems with time varying delayed states. A generalized controllability and observability gramians are defined and obtained by solving linear matrix inequalities. Using the generalized controllability and observability gramians, the balanced state space equation is realized. The reduced model can be obtained by truncating states in the balanced realization and the upper bound of model approximation error is also presented. In order to demonstrate efficacy of the suggested method, a numerical example is performed.

Reductions of State Space for Solving Games (게임 풀이를 위한 상태 공간 축소)

  • Lee, Tae-Hoon;Kwon, Gi-Hwon
    • Journal of Korea Game Society
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    • v.4 no.1
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    • pp.58-66
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    • 2004
  • This paper uses counterexamples for solving reachability games. An objective. of the game we consider here is to find out a minimal path from an initial state to the goal state. We represent initial states and game rules as finite state model and the goal state as temporal logic formula. Then, model checking is used to determine whether the model satisfies the formula. In case the model does not satisfy the formula, model checking generates a counterexample that shows how to reach the goal state from an initial state. In this way, we solve many of small-sized Push Push games. However, we cannot handle larger-sized games due to the state explosion problem. To mitigate the problem, abstraction is used to reduce the state space to be che cked. As a result, unsolved games are solved with the abstraction technique we propose inthis paper.

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New Deadbeat Minimax Filters for Discrete State Models without A Priori Initial State Information (이산형 상태공간 모델에서의 무진동 최소최대 필터)

  • Han, Su-Hui;Gwon, Uk-Hyeon
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2000.11d
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    • pp.624-628
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    • 2000
  • 이 논문에서는 이산형 상태 공간 모델에서의 새로운 FIR 필터를 제안한다. 선형성, 무진동성, FIR 구조, 초기 조건과의 무관성등을 디자인 과정에서 고려해서 성능 지표를 최소화 하는 필터를 구한다. 성능지표로는 구간에서 외란 에너지와 현재 추정 에러의 최대 이득으로 생각하며, 이 지표는 일반적인 성능지표와는 다르다. 제안된 필터는 배치 형태로 먼저 구하고, 점화식 형태로 바꿀 수 있음을 보인다. 제안한 필터는 확률론적 시스템의 이동 구간 무편향 FIR 필터(RHUFF)와 유사함을 보인다.

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On Learning and Structure of Cerebellum Model Linear Associator Network(I) -Analysis & Development of Learning Algorithm- (소뇌모델 선형조합 신경망의 구조 및 학습기능 연구(I) -분석 및 학습 알고리즘 개발-)

  • Hwang, H.;Baek, P.K.
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • v.15 no.3
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    • pp.186-198
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    • 1990
  • 인간 소뇌의 구조와 기능을 간략하게 수학적으로 모델링하여 입력에 따른 시스템의 적정 출력을 학습에 의한 적응 제어 방식으로 추출해 내는 소뇌모델 대수제어기(CMAC : Cerebellar Model Arithmetic Controller)가 제안되었다. 본 논문에서는 연구개발된 기존 신경회로망과의 비교 분석에 의거하여, 소뇌모델 대수제어기 대신 네트의 특성에 따라 소뇌모델 선형조합 신경망(CMLAN : Cerebellum Model Linear Associator Network)이라 하였다. 소뇌모델 선형조합 신경망은 시스템의 제어 함수치를 결정하는 데 있어, 기존의 제어방식이 시스템의 모델링을 기초로 하여 알고리즘에 의한 수치해석적 또는 분석적 기법으로 모델 해를 산출하는 것과 달리, 학습을 통하여 저장되는 분산기억 소자들의 함수치를 선형적으로 조합함으로써 시스템의 입출력을 결정한다. 분산기억 소자로의 함수치 산정 및 저장은 소뇌모델 선형조합 신경망이 갖는 고유의 구조적 상태공간 매핑(State Space Mapping)과 델타규칙(Delta Rule)에 의거한 시스템의 입출력 상태함수의 학습으로써 수행된다. 본 논문을 통하여 소뇌모델 선형조합신경망의 구조적 특성, 학습 성질과 상태공간 설정 및 시스템의 수렴성을 규명하였다. 또한 기존의 최대 편차수정 학습 알고리즘이 갖는 비능률성 및 적용 제한성을 극복한 효율적 학습 알고리즘들을 제시하였다. 언급한 신경망의 특성 및 제안된 학습 알고리즘들의 능률성을 다양한 학습이득(Learning Gain)하에서 비선형 함수를 컴퓨터로 모의 시험하여 예시하였다.

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Reinforcement learning model for water distribution system design (상수도관망 설계에의 강화학습 적용방안 연구)

  • Jaehyun Kim;Donghwi Jung
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.229-229
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    • 2023
  • 강화학습은 에이전트(agent)가 주어진 환경(environment)과의 상호작용을 통해서 상태(state)를 변화시켜가며 최대의 보상(reward)을 얻을 수 있도록 최적의 행동(action)을 학습하는 기계학습법을 의미한다. 최근 알파고와 같은 게임뿐만 아니라 자율주행 자동차, 로봇 제어 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있다. 상수도관망 분야의 경우에도 펌프 운영, 밸브 운영, 센서 최적 위치 선정 등 여러 문제에 적용되었으나, 설계에 강화학습을 적용한 연구는 없었다. 설계의 경우, 관망의 크기가 커짐에 따라 알고리즘의 탐색 공간의 크기가 증가하여 기존의 최적화 알고리즘을 이용하는 것에는 한계가 존재한다. 따라서 본 연구는 강화학습을 이용하여 상수도관망의 구성요소와 환경요인 간의 복잡한 상호작용을 고려하는 설계 방법론을 제안한다. 모델의 에이전트를 딥 강화학습(Deep Reinforcement Learning)으로 구성하여, 상태 및 행동 공간이 커 발생하는 고차원성 문제를 해결하였다. 또한, 해당 모델의 상태 및 보상으로 절점에서의 압력 및 수요량과 설계비용을 고려하여 적절한 수량과 수압의 용수 공급이 가능한 경제적인 관망을 설계하도록 하였다. 모델의 행동은 실제로 공학자가 설계하듯이 절점마다 하나씩 차례대로 다른 절점과의 연결 여부를 결정하는 것으로, 이를 통해 관망의 레이아웃(layout)과 관경을 결정한다. 본 연구에서 제안한 방법론을 규모가 큰 그리드 네트워크에 적용하여 모델을 검증하였으며, 고려해야 할 변수의 개수가 많음에도 불구하고 목적에 부합하는 관망을 설계할 수 있었다. 모델 학습과정 동안 에피소드의 평균 길이와 보상의 크기 등의 변화를 비교하여, 제안한 모델의 학습 능력을 평가 및 보완하였다. 향후 강화학습 모델을 통해 신뢰성(reliability) 또는 탄력성(resilience)과 같은 시스템의 성능까지 고려한 설계가 가능할 것으로 기대한다.

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The State Space Identification Model of the Dynamic System using Neural Networks (신경회로망을 이용한 동적 시스템의 상태 공간 인식 모델)

  • 이재현;탁환호;이상배
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.10 no.5
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    • pp.442-448
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    • 2000
  • The conventional control of dynamic systems needs accurate mathematical modeling of control systems. But the modeling of dynamic systems require very complex computation process due to complex state equation and many control parameters. Accordingly this paper proposes a state space identification model of the dynamic system using neural networks. The Gauss-Newton method is used to train the proposed neural network and the effectiveness of proposed method is verified through the computer simulation of the Seesaw system identification problem.

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Using a Spatial Database for Indoor Location Based Services (실내위치기반서비스를 위한 공간데이터베이스 활용기법)

  • Cho, Yong-Joo;Kim, Hye-Young;Jun, Chul-Min
    • Proceedings of the Korean Association of Geographic Inforamtion Studies Conference
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    • 2009.04a
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    • pp.319-320
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    • 2009
  • 실내 공간 용용기술의 핵심은 3차원 실내공간데이터의 모델링 기법과 이와 연동 가능한 센서기술이다. 하지만 아직은 실내위치기반서비스를 위한 측위기술 및 공간데이터에 대한 표준과 활용방안이 제한된 상태이다. 본 연구에서는 실내 위치기반서비스에서 사용 가능한 간단한 공간 DBMS 기반의 3차원 실내 공간 데이터 모델의 구축방법과 이를 활용할 수 있는 방법론을 제시하고자 한다. 본 연구에서 제시하는 모델은 2차원 기반의 multi-layer 구조를 가지며, 2차원 및 3차원으로 가시화가 가능하도록 하였다. 또한 제시한 3차원 실내 공간 모델의 실내 기반 서비스로의 적용을 테스트하기 위하여 CA(Cellular Automata)기반의 대피 시뮬레이터와 대피 경로 안내 시스템 그리고 실내센서(카메라)와의 연동 등 몇 가지 응용분야에 대한 테스트를 수행하였다.

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