• 제목/요약/키워드: 엔트로피 이론

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확률론적 이론을 이용한 종단면에서의 단방향 이동거리에 관한 연구 (A Study on the One-Way Distance in the Longitudinal Section Using Probabilistic Theory)

  • 김성률;문지현;전해성;서종철;추연문
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권12호
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    • pp.87-96
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    • 2020
  • 유속은 수리학적 구조물을 운영 관리하는데 필수적인 요소임에도 불구하고 경제적, 인력적 이유로 인해 유량, 유속 측정이 충분히 이루어지지 않고 있다. 또한, 홍수기에 하천의 유속을 산정하는데 사용되는 공식은 Chezy와 Manning 등류 공식으로 일반적으로 등류가 아닌 자연하천에 이 공식을 그대로 사용하는 것은 문제가 있다. 이에 따라 본 연구는 측정치와 경험적인 방법으로 유량과 유속을 다른 수리학적 요소로 나타내는 방법이 아닌 이론적 방법으로 유속에 접근하였다. 이전의 기존 유속 공식과 분포식의 한계를 엔트로피 이론으로 해결한 Chiu (1987)의 연구를 따라 개수로의 유속을 엔트로피 이론에 근거하여 전개하였고 효용성을 검증하기 위해 지점의 유속이 측정된 수로의 데이터를 활용하여 식을 검증하였다. 이동거리의 R2값은 0.9993, 유속의 R2값은 0.8051~0.9483으로 예측치가 실제 적용 가능함을 확인하였다. 식을 활용하면 실제 유속 측정을 여러 지점에서 매시간 하지 않아도 특성 인자를 통해 시간에 따라 이동하는 하천의 유속과 이동지점을 동시에 구할 수 있고 실시간 유속이 필요하지만 빈번한 실측이 불가능한 홍수기의 유속 산정이 가능하다. 이를 활용하여 하천의 수평·수직거리를 이용해 제작되는 하천 종단면도에 활용 가능하며 GIS와 연계하여 하천 특성인자의 정확성을 높일 수 있을것으로 판단된다. GIS의 공간 모델에 하천의 거리와 유속 정보를 결합해 홍수기의 경보·예측 시스템에 활용이 가능할 것으로 보인다.

기후요소의 엔트로피에 의한 핵심 기후지역의 구분 - 중부지방을 중심으로 - (Classification of the Core Climatic Region Established by the Entropy of Climate Elements - Focused on the Middle Part Region -)

  • 박현욱;정성석;박근영
    • 한국지구과학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.159-176
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    • 2006
  • 본 연구는 중부지방에서 각종 기후인자의 영향을 명확히 반영하여 중부지방의 날씨 및 기후 특성을 잘 나타내는, 탁월일기 및 강수현상의 하계 순별 출현 다소(강수 없음, 0.1-10.0mm/일, 10.1-30.0mm/일, 30.1mm 이상/일)와 그 변화에 대해, 정보이론을 이용하여 일기엔트로피와 정보비를 추출하고 응용하여, 그 공간 스케일의 시간적 변동을 살핀다. 그리고 본 연구는 하계 순의 중부 지방의 25개 관측 지점별 일기 및 기후 대표성의 특성을 규명하고 공간적 질서를 밝혀 일기예보 및 핵심 기후지역(기후대표성) 설정을 시도한 것이다. 그 결과 최대 일기엔트로피(제1위: 춘천, 1.870bits, 7월 하순)는 대부분 8월 초순에 나타나고, 최소 일기엔트로피(제1위: 강화, 0.960 bits, 9월 중순)는 6월 초순과 9월 하순에 나타난다.15개 기준지점(속초, 철원, 대관령, 춘천, 강릉, 서울, 인천, 원주, 수원, 충주, 서산, 청주, 대전, 보령 및 부여)의 정보비 분포와 일기대표성의 특성은 주로 9월 중순(제1위 충주 기준 시 청주 0.75, 6월 초순)에 가장 크며, 7월 하순(제1위 보령 기준 시 대관령 0.06, 7월 하순)에 가장 작다는 것을 밝혔다. 그리고 중부지방의 일기예보 및 기후대표성(기후지역)을 나타내는 핵심지역은 부여-인천-강릉지역을 잇는 삼각형내의 중부 내륙지방이 해당됨을 밝혔다.

정보이론에 의한 한국의 일기대표성 설정 (The Weather Representativeness in Korea Established by the Information Theory)

  • 박현욱
    • 한국지역지리학회지
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    • 제2권2호
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    • pp.49-73
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    • 1996
  • 한반도의 대기흐름은 태백 소백 산맥 등의 산악효과로 산악지협에서는 짧은 거리에서도 기후요소의 값이 크게 변화하며, 반도의 속성인 바다-육지의 열용량 차이에 의한 영향도 크게 받아 특히 해안지역에서는 국지기상이 종관규모 일기계와 지역적 특성이 결합되어 복잡하게 나타난다. 따라서 한국은 수리적, 지리적 요인에 의해 산지 및 해안지역 등에 따라 강수현상 및 탁월일기의 다소와 그 계절변화가 크고 이러한 탁월한 일기의 특징은 강수출현율과 그 월변화에 잘 반영되고 있다. 그런데 우리나라의 기후특성을 잘 반영하는 강수현상의 공간적 분포나 시간적 변동은 복수 지점의 여러 기후요소와 상호 관련하여 발생하며, 강수의 특정한 process가 시 공간상에 편중할 때 강수현상의 지역성 즉 대표성은 나타난다. 이러한 각 지역의 강수현상(일기)의 대표성은 정보이론을 이용하여 얻은 일기의 평균정보량이며 통계학적인 parameter인 일기 엔트로피와 정보비 개념을 기초로 하면 수리적 지리적 요인 및 계절변화 등을 포함한 보다 항상적인 모습으로 밝힐 수 있다. 본 연구는 각종 기후인자의 영향을 예민하게 반영하여 한국의 기후특성을 잘 나타내는 강수현상의 출현다소와 월변화에 대해, 정보이론을 이용하여 한국의 69개 관측지점의 일기 엔트로피와 정보비를 수량적으로 추출하고 응용하여 그 공간 스케일의 시간적 변동을 살핀 것이다. 그리고 부산, 청주, 광주의 일기대표성을 정보비의 거리에 따른 감쇠특성(반감거리)과 정보비 차에 의해 밝히고 그에 따라 일기 대표범위를 설정한 것이다. 그 결과 일기대표성은 청주가 4, 7, 10월에 가장 크고 1월은 가장 작다. 광주는 1월에 일기대표성이 가장 크고 4월과 7월은 가장 작다. 부산의 일기대표성은 크지 않으며 10월은 가장 작다.

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이미지 화질개선을 위한 Weber-Fechner 법칙을 적용한 가중 히스토그램 균등화 기법 (Weighted Histogram Equalization Method adopting Weber-Fechner's Law for Image Enhancement)

  • 김동형
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.4475-4481
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    • 2014
  • 저화질 이미지의 화질 개선에는 전통적으로 히스토그램균등화 기법이 사용되어 왔다. 히스토그램균등화 기법은 입력 이미지의 누적밀도함수를 변환함수로 사용하는 기법으로 이는 이론상 최대의 엔트로피를 가지지만 주관적 화질 측면에서는 백화현상이 나타나는 문제점이 있다. 본 논문에서는 히스토그램균등화 기법 기반의 가중 히스토그램 균등화 기법을 제안한다. 이는 인간의 시각특성을 반영한 Weber-Fechner 법칙을 사용하며 입력영상에 독립적인 변환함수를 제공하는 여러 이미지 화질 개선 기법들이 가지는 문제점을 해결하기 위해서 동적영역 재조정 과정을 포함한다. 최종적으로 재조정된 동적영역 범위 내에서 Weber-Fechner 법칙을 적용한 변환함수와 히스토그램균등화 기법을 통해 얻어진 변환함수간의 가중 평균을 통하여 변환함수를 생성한다. 실험결과 제안하는 알고리즘은 주관적 화질 측면에서 대비비를 효과적으로 향상시키는 것을 보여주며, 엔트로피 또한 비교에 사용된 여러 이전의 방법들과 비교하여 유사하거나 높은 값을 가지는 것을 볼 수 있었다.

타원곡선을 이용한 AMP 프로토콜 (Elliptic Curve AMP Protocol)

  • 안창섭;허신
    • 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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    • 제29권11호
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    • pp.622-633
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    • 2002
  • 패스워드를 이용한 인증 및 키교환 알고리즘은 뛰어난 편의성의 장점을 지니지만 사람이 기억할 수 있는 패스워드는 한계가 있어서 엔트로피(entropy)가 낮다. 패스워드의 편의성을 유지하면서 이러한 단점을 극복하기 외해 낮은온 엔트로피의 패스워드를 이용하여 안전한 인증 및 키교환을 수행하는 AMP(Authentication and key agreement via Memorable Password) 프로토콜이 제안되었다. AMP 프로토콜은 이산대수문제(Discrete Logarithm Problem)에 기반한 Diffie-Hellman을 이용하여 프로토콜을 완성하였다. 그러나 본 논문에서는 AMP를 더욱 효율적으로 수행하기 위해 타원곡선 암호화를 AMP에 적용한다. 즉, 이산대수문제 대신에 타원곡선이산대수문제(Elliptic Curve Discrete Logarithm Problem)에 기반한 EC-AMP(Elliptic Curve-AMP) 프로토콜을 제안하고 구현을 통해 높은 성능을 입증한다. EC-AMP는 AMP와 마찬가지로 랜덤 오라클(random oracle) 모델에서 여러 가지 공격에 대해 안전하므로 인증 및 키 교환이 필요한 네트워크 환경에 패스워드를 이용함으로 얻을 수 있는 편의성과 타원곡선이산대수문제가 제공하는 안전성을 동시에 보장할 수 있다.

러프 엔트로피를 이용한 범주형 데이터의 클러스터링 (lustering of Categorical Data using Rough Entropy)

  • 박인규
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제13권5호
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    • pp.183-188
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    • 2013
  • 객체를 분류하기 위하여 유사한 특징을 기반으로 하는 다양한 클러스터해석은 데이터 마이닝에서 필수적이다. 그러나 많은 데이터베이스에 포함되어 있는 범주형 데이터의 경우에 기존의 분할접근방법은 객체간의 불확실성을 처리하는데 한계가 있다. 범주형 데이터의 분할과정에서 식별불가능에 의한 동치류의 불확실성에 대한 접근논리가 러프집합의 대수학적인 논리에만 국한되어서 알고리즘의 안정성과 효율성이 떨어지는 요인으로 작용하고 있다. 본 논문에서는 범주형 데이터에 존재하는 속성의 의존도를 고려하기 위하여 정보이론적인 척도를 기반으로 러프엔트로피를 정의하고 MMMR이라는 알고리즘을 제안하여 분할속성을 추출한다. 제안된 방법의 성능을 분석하고 비교하기 위하여 K-means, 퍼지에 의한 방법과 표준편차를 이용한 기존의 방법과 비교우위를 ZOO데이터에 국한하여 알아본다. ZOO데이터를 이용하여 기존의 범주형 알고리즘과의 비교우위를 살펴보고 제안된 알고리즘의 효율성을 검증한다.

액정 p-Azoxyanisole의 열역학적 성질에 대한 이론적인 예측 (Theoretical Prediction of the Thermodynamic Properties of Liquid-Crystalline p-Azoxyanisole)

  • 도영규;전무식;이태규
    • 대한화학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.118-128
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    • 1976
  • 액체에 대한 significant structure theory 와 상의 전이에 대한 Bragg-Williams근사를 사용하여 액정 화합물인 p-azoxyanisole의 열역학적 성질을 nematic phase와 isotropic phase의 온도범위에 걸쳐 계산하였다. Isotropic phase는 일반적인 액체로 보았으며 nematic phase는 액체적인 성질외에도 분자쌍극자의 배열에 의한 영향도 고려하였다. p-Azoxyanisole의 액체적인 성질은 significant structure theory로 기술하였으며 분자쌍극과 배열에 의한 영향은 Bragg-Williams 근사로써 고려하였다. 부피, 증기압, 정압비열, 열팽창계수, nematic-isotropic 전이점에서의 엔트로피 엔탈피 변화, 절대엔트로피, Helmholtz free energy등을 계산하여 실험치와 비교하였다.

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압력식 스월 노즐의 액적 크기분포 예측에 관한 연구 (A Study on the Prediction of the Drop Size Distribution of Pressure-Swirl Atomizer)

  • 조대진;윤석주;김동우
    • 한국분무공학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.44-54
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    • 1996
  • A theoretical and experimental study was carried out on the prediction of drop size distribution of the pressure swirl atomizer. Drop size distribution was obtained by using maximum entropy formal ism. Several constraints in the form of the definition of mean diameter were used in this formulation in order to avoid the difficulties of the estimating source terms. In this study $D_{10}$ was only introduced into the formulation as a constraint. A drop size obtained by using linear Kelvin-Helmholtz instability theory was considered as an unknown characteristic length scale. As a result, the calculated drop size was agreed well with measured mean diameter, particularly with $D_{32}$. The predicted drop size distribution was agreed welt with experimental data measured wi th Malvern 2600.

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분포 정보를 이용한 의미 중의성을 지닌 한국어 동사의 의미 분별 (Korean Verb Senses Disambiguation Using Distributional Information from Corpora)

  • 조정미;김길창
    • 한국정보과학회 언어공학연구회:학술대회논문집(한글 및 한국어 정보처리)
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    • 한국정보과학회언어공학연구회 1995년도 제7회 한글 및 한국어 정보처리 학술대회
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    • pp.56-61
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    • 1995
  • 본 논문에서는 말뭉치로부터의 분포 정보를 이용하여, 의미 중의성을 지닌 한국어 동사의 의미를 분별하고자 한다. 분포 정보란 말뭉치내에서 목적어-서술어 관계에 있는 명사와 동사의 분포를 의미한다. 이 분포 정보는 명사 분포와 동사 분포로 나누어 생각할 수 있는데, 본 논문에서는 이 두가지 분포 정보를 사용함으로써 명사 분포만을 이용하였을 때 나타나는 자료 부족 현상을 등사 분포 정보를 이용하여 보완하였다. 분포 정보간의 유사도 계산은 정보 이론에서 사용하는 상대 엔트로피를 이용한다. 품사가 태깅된 50만 단어의 한국어 말뭉치로부터 분포 정보들을 추출하여 한국어 동사 10개에 대해 실험하였다.

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엔트로피 개념에 의한 유량측정 기법 (Measurement of Discharge Using the Entropy Concept)

  • 추태호;이승관
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2006년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.342-346
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    • 2006
  • 그 동안 기술적 또는 이론적 배경의 취약으로 인하여 측정이 매우 어렵거나 불가능했던 유량을 산정하는데 유효하게 적용할 수 있으며, 형상에 관계없이 측정비용 및 시간을 많이 줄일 수 있다. 더욱이 전자파 표면 유속계와 함께, 실시간 유입수문곡선을 만들 수 있는 실시간 유량 측정 시스템을 개발하는데 사용될 수 있다.

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