• 제목/요약/키워드: 신뢰성 기반 최적설계

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최악의 상황을 고려한 보호대역 자동설정 알고리즘 연구 (A Study on Automated Guardband Estimation Algorithm with Worst-Case Consideration)

  • 김성진;이성수;이정규;이일근;이형수
    • 한국전자파학회:학술대회논문집
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    • 한국전자파학회 2001년도 종합학술발표회 논문집 Vol.11 No.1
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    • pp.49-52
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    • 2001
  • 본 논문에서는 몬테카를로 기법 및 최소결합손실(MCL : Minimum Coupling Loss)기법을 기반으로 하여 무선통신 서비스간 보호비를 만족시키도록 최적의 보호대역을 자동으로 설정할 수 있는 알고리즘을 개발하고 그 견과를 기술하였다. 여기서 개발된 보호대역 자동 설정 알고리즘은 통계적인 몬테카를로 기법 및 간섭원과 대상 수신기 사이에 간섭이 존재하지 않도록 요구되는 이격도 계산을 위한 최소결합손실기법을 적용하여, 주어진 간섭보호비를 만족할 수 있는 최악의 상황에 대한 보호대역을 먼저 설정한 후 보호대역값을 변화시키면서 희망 수신기에서의 간섭확률을 계산을 통해 최적의 보호대역을 설정할 수 있다. 이 기법은 어떠한 형태의 무선통신 서비스에 대해서도 동시에 두가지의 간섭원이 영향이 미칠 경우에도 적용할 수 있도록 설계되었다. 또한 본 연구에서는 TDD시스템간의 간섭 시나리오를 설정하고, 개발된 보호대역 자동 선정 알고리즘을 사용한 시뮬레이터와 ITU-R에서 개발된 SEAMCAT에 의해 얻어진 보호대역 도출 결과를 비교, 분석함으로써 개발된 알고리즘의 신뢰성을 검증하였다.

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퍼지기반 Segment-Boost 방법을 통한 효과적인 얼굴인식 (Fuzzy-based Segment-Boost Method for Effective Face Recognition)

  • 장원석;노창현;이종식
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.17-25
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    • 2009
  • 본 논문에서는 퍼지기반 Segment-Boost 방법을 소개하고, 이를 이용한 효과적인 얼굴인식 방법을 제안한다. 퍼지기반 Segment-Boost는 기존의 Segment-Boost가 갖고 있던 문제점과 성능의 한계요소들을 제거함으로써, 향상된 학습 성능뿐만 아니라 학습 성능의 안정성과 신뢰성을 보장하여 준다. 퍼지기반 Segment-Boost는 퍼지이론을 이용함으로써 서브벡터 선택개수를 최적화하고, 이를 통해 최상의 학습 성능이 유도될 수 있도록 설계되었다. 또한, 퍼지기반 Segment-Boost 내에서의 퍼지추론을 위해 본 논문에서 설계한 퍼지 제어기는 퍼지기반 Segment-Boost의 학습 성능을 측정하고, 최적화된 서브벡터 선택개수를 추론함으로써 서브벡터 선택개수를 제어한다. 시뮬레이션 결과, 본 논문에서 설계한 퍼지 제어기는 실제 최적의 서브벡터 선택개수에 매우 근접한 값을 추론하였다. 그 결과, 퍼지기반 Segment-Boost는 비교 실험한 boosting 방법보다 높은 얼굴인식률을 보여줌과 동시에 기존 Segment-Boost 만큼의 빠른 특징선택 속도를 유지하였고, 이러한 실험결과를 통해 퍼지기반 Segment-Boost의 학습 성능과 이를 이용한 특징선택 및 얼굴인식 방법에 있어서의 성능향상 및 안정성이 입증되었다.

신경망으로 구축된 불확실성 모델을 이용한 전투기 날개의 강건 최적 설계 (Robust Design Optimization of a Fighter Wing Using an Uncertainty Model Constructed by Neural Network)

  • 김주현;김병곤;전상욱;전용희;이동호
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.99-104
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    • 2008
  • 본 연구에서는 신경망에 기반한 불확실성 모델을 이용하여 전투기 날개 형상의 강건 최적 설계를 수행하였다. 불확실성 모델을 구축하기 위하여 공력성능과 이들의 민감도 정보를 중심합성법으로 선정된 실험점에서 구하였으며, 이 때 3차원 오일러 방정식과 adjoint변수방법이 사용되었다. 또한 비선형성 모사능력이 뛰어난 신경망모델을 이용함으로써 공력성능계수의 민감도 정보를 효율적이고 정확하게 예측하는 것이 가능하였다. 이와 같은 방법으로 구하여진 강건 최적 설계 결과로부터, 불확실성 모델의 변동과 신뢰도 수준의 변화가 증가할수록 목적함수 및 제약조건에 대한 강건성이 향상되는 것을 확인할 수 있었다.

유비쿼터스 환경에서의 보안 서비스 제공을 위한 OTP 적용 구조 설계

  • 황지온;엄윤식;남승민;박세현
    • 정보보호학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.41-48
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    • 2007
  • 미래 정보사회로 의미가 확대된 유비쿼터스 환경은 글로벌 컴퓨팅 환경에 기반한 유비쿼터스 인프라에서의 최적 보안 서비스 제공을 위한 지속적인 정보보호 기술이 요구되고 있다. 이와 같이 보안 서비스는 사용자에게 유비쿼터스 사회에서의 안전성, 신뢰성, 건전성을 제공하기 위한 다양한 수단을 포괄하는 개념으로, 개인의 프라이버시 침해 및 컨텍스트의 무분별한 사용이라는 문제점에 대응할 수 있어야 한다. 현재의 ID/Password를 사용한 인증 단계에서 발생되는 여러 문제들에 대한 대응 방안으로 OTP(One Time Password)가 부각되고 있다. OTP는 다양한 어플리케이션으로의 적용 및 유연한 사용자 권한 설정이 가능한 장점을 통해 다른 사용자 인증 방식에 비해 유비쿼터스 환경으로의 효율적인 적용이 가능하다. 하지만 OTP에 대한 인식의 부족 및 사용자 인증에 대한 중요성 인지 미흡으로 인하여 OTP 활용을 위한 시스템과 구조 연구가 부족하고, 제한적인 서비스에 OTP가 활용되고 있다. 본 논문에서는 사용자를 위한 보안 서비스를 제공하고자 유비쿼터스 환경에서의 보안 요소 강화를 위한 OTP의 보안 요구사항을 분석하고, OTP를 이용한 다양한 적응 방안을 고려한다. 이와 같은 연구를 통해 OTP의 효율적 관리 방안과 다양한 서비스 및 환경에서의 적용 방안 연구를 통하여, 기존 인증 방식보다 보안성이 강화된 인증 체계의 구현과 다양한 보안 서비스 제공이 가능할 것으로 기대 된다.

다분야 통합해석 시스템의 효율적인 신뢰성 해석기법 연구 (An Efficient Approach on Reliability Analysis under Multidisciplinary Analysis Systems)

  • 안중기;권장혁
    • 한국항공우주학회지
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    • 제33권3호
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    • pp.18-25
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    • 2005
  • 다분야 통합해석 시스템의 신뢰성 해석에 대한 기존의 연구들은 대부분 비선형 최적화 기법을 기반으로 하고 있다. 이들은 다분야 통합최적설계 프레임워크를 이용하여 신뢰성을 직접 해석하기 때문에 효율적인 AFORM기법을 적용하는 것이 불가능하다. 본 논문은 AFORM기법을 적용한 다분야 통합시스템의 순차적 신뢰성 해석기법(SARAM)을 제안한다. 이를 위해 신뢰성 해석과 다분야 통합시스템의 해석(MDA)을 분리하고, 순차적으로 배열하여, 되풀이구조를 가지는 해석구조를 구성하였다. 제안된 방법의 효율성은 계산량, 정확도, 그리고 동시 수행기능의 관점에서 평가하였다. 3개의 다분야 통합시스템 예제를 계산한 결과, 제안된 기법은 정확도를 보장하면서 기존의 방법에 비해 우수한 계산효율을 보였다.

강성구속 조건을 갖는 구조물의 신뢰성기반 위상최적설계 (Reliability-Based Topology Optimization for Structures with Stiffness Constraints)

  • 김상락;박재용;이원구;유진식;한석영
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.77-82
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    • 2008
  • This paper presents a Reliability-Based Topology Optimization(RBTO) using the Evolutionary Structural Optimization(ESO). An actual design involves some uncertain conditions such as material property, operational load and dimensional variation. The Deterministic Topology Optimization(DTO) is obtained without considering the uncertainties related to the uncertainty parameters. However, the RBTO can consider the uncertainty variables because it has the probabilistic constraints. In order to determine whether the probabilistic constraints are satisfied or not, simulation techniques and approximation methods are developed. In this paper, the reliability index approach(RIA) is adopted to evaluate the probabilistic constraints. In order to apply the ESO method to the RBTO, sensitivity number is defined as the change in the reliability index due to the removal of the ith element. Numerical examples are presented to compare the DTO with the RBTO.

유전자 알고리즘과 결합된 응답면기법을 이용한 구조물의 위험성 평가 (The Risk Assessment for Structures by the Response Surface Method Combined with Genetic Algorithm)

  • 조태준;한석희
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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    • pp.392-395
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    • 2009
  • 응답면 기법을 활용하여 댐구조물과 같은 사회간접자본 시설물의 파괴확률을 구할 수 있다. 본 위험성 평가과정에서 응답면기법으로 구성한 한계상태 방정식을 유전자알고리즘의 적합도 방정식으로 사용하면, 핵심타입이나 지반종류, 지반다짐정도 등의 입력설계변수의 최적화 과정 속도를 더욱 신속화 시킬 수 있다. 제안된 응답면 기법과 유전자알고리즘의 복합해석기법은 신뢰성기반 최적화프로그램으로 기존의 유전자알고리즘의 수렴속도를 더욱 빠르게 하여주고, 특히 입력변수의 상하한계가 불확실한 경우에도 만족스러운 수렴성을 보장하여준다. 한계상태 방정식의 목표신뢰도 지수를 변화시켜면 해당하는 입력변수의 최적값을 출력하여주므로, 입력변수의 제약조건에 가격함수와 같은 가중치를 벌칙함수로 부여하면 가격최적화 프로그램으로 작용하게 되며, 시설물 운영자에게는 목표신뢰도에 대한 유지관리 기법과 정도를 의사결정 할 수 있도록 하여주는 기능을 가지게 된다. 조사된 많은 댐구조물의 파괴모드가 시간에 독립적으로 시공중 또는 시공완료 후 5년이내에 다수 발생하는바, 파괴모드를 조사하고 중요한 파괴모드인 파이핑 현상에 대해서 파괴확률을 계산하고 최적유지관리를 위한 개선된 유전자알고리즘 최적화 연산을 수행하였다. 기존 댐구조물과 같이 설계변수와 하중의 변동성을 알기가 어려운 경우에 유지관리비용 최소화를 위해서 본 제안 프로그램의 확장된 버젼은 중요한 기준을 제시하여줄 것으로 기대한다.

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

  • 허재성;곽병만
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제34권11호
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    • pp.1691-1696
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    • 2010
  • 설계단계에서 시스템의 불확실성을 반영하려는 노력이 다양하게 이루어지고 있으며, 강건 최적설계 혹은 신뢰도 기반 최적설계는 이에 대한 대표적인 설계 방법론이다. 이러한 최적화 수식에는 성능함수의 평균, 표준편차와 확률제한조건이 목적함수와 제한조건으로 주로 활용된다. 그러므로, 이러한 통계적 특성치를 효과적으로 계산하는 것은 필수적이며, 더 나아가 최적화 과정에서 비선형 계획법이 일반적으로 활용되므로 민감도가 반드시 필요하다. 본 연구에서는 통계적 모멘트와 확률제한조건에 대해 적분 형태로 정의되는 민감도 수식을 비정규 분포로 확장하고자 한다. 얻어진 민감도 해석 결과는 통계적 모멘트와 손상확률이 설계점에서 계산된 경우, 민감도를 얻기 위해 추가로 성능함수를 계산할 필요가 없음을 보여주므로 효율성 측면에서 우수하다. 그러나, 민감도 수식이 성능함수와 확률밀도함수의 미분과정에서 얻어지는 함수의 곱으로 정의되므로, 동일한 수치적분 방법이 적용되는 경우 민감도 해석 결과는 통계적 모멘트 결과의 정확도에 미치지 못할 가능성이 있다.

하이브리드 전기자동차 구동용 전력변환장치 (Power Conversion Unit for Hybrid Electric Vehicles)

  • 이지명;이재용;박래관;장서건;최경수
    • 전력전자학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.420-429
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    • 2008
  • 본 논문에서는 하이브리드 자동차용 전력변환 장치인 HDC(High side DC/DC Converter)와 MCU(Motor Control Unit)의 제어 전략과 설계 결과를 설명한다. MCU와 HDC가 차량용 부품임을 감안하여 그 설계의 관점을 출력밀도 향상과 신뢰성 확보에 두고 있다. 이를 위해 제어기로는 고성능의 MPC5554 CPU를 기반으로 설계하였고, 수동 소자인 인덕터와 커패시터도 효율 최적화의 관점에서 제작하였으며, 전력용 반도체로는 세미크론사의 자동차용 모듈인 Skim63을 사용하였다. 방열기관의 전산해석을 통해 최적의 방열모델을 선정하였고 시뮬레이션을 통해 그 타당성을 검증하였다. 본 연구의 제어 전략과 각 부품의 성능은 실험벤치 및 실차 실험을 통하여 그 타당성을 검증하였고 보완설계 과정을 통하여 신뢰성을 확보하였다.

블록체인 네트워크의 지속 가능성을 위한 확장성 기반 에너지 모델 (A Scalability based Energy Model for Sustainability of Blockchain Networks)

  • 전승현;정복래
    • 산업융합연구
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    • 제21권8호
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    • pp.51-58
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    • 2023
  • 최근 블록체인은 트릴레마를 해결하기 위해 이상적인 분산 신뢰 네트워크를 설계하려고 노력했다. 그러나 일부 국가간 분쟁으로 에너지 분배의 불균형이 발생했고, 현재 비트코인과 같은 블록체인 네트워크가 거래와 채굴을 위해 엄청난 에너지를 소비하고 있다. 기존 연구인 데이터 볼륨 기반 신뢰 모델은 루빈 방식의 신뢰 모델보다 증가하는 블록체인 크기를 더 잘 평가했다. 본 논문에서는 성장하는 블록체인 네트워크의 존속시간, 블록체인 크기 및 거래를 위해 소모된 에너지를 고려하여 블록체인 네트워크의 지속 가능성을 평가하는 확장성 기반 에너지 모델을 제안한다. 또한 수학적 분석을 통해 제안 모델과 기존 모델에 대한 만족도와 최적의 블록체인 크기를 비교한다. 그러므로 제안된 확장성 기반 에너지 모델은 트릴레마를 해결하고 지속 가능성을 검증하는 적절한 블록체인 네트워크를 선택할 수 있는 평가 툴을 제공할 것이다.