• Title/Summary/Keyword: 영확률

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An Approach for the Estimation of Mixture Distribution Parameters Using EM Algorithm (복합확률분포의 파라메타 추정을 위한 EM 알고리즘의 적용 연구)

  • Daeyoung Shim;SangGu Kim
    • The Journal of The Korea Institute of Intelligent Transport Systems
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    • v.22 no.4
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    • pp.35-47
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    • 2023
  • Various single probability distributions have been used to represent time headway distributions. However, it has often been difficult to explain the time headway distribution as a single probability distribution on site. This study used the EM algorithm, which is one of the maximum likelihood estimations, for the parameters of combined mixture distributions with a certain relationship between two normal distributions for the time headway of vehicles. The time headway distribution of vehicle arrival is difficult to represent well with previously known single probability distributions. But as a result of this analysis, it can be represented by estimating the parameters of the mixture probability distribution using the EM algorithm. The result of a goodness-of-fit test was statistically significant at a significance level of 1%, which proves the reliability of parameter estimation of the mixture probability distribution using the EM algorithm.

Flutter Control of Flexible Structure under Random Atmospheric Disturbance (불규칙한 대기교란을 받는 유연한 구조물의 플러터 제어)

  • Oh, Soo-Young;Kim, Yong-Kwan;Cho, Kyoung-Lae;Heo, Hoon;Cho, Yun-Hyun
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 2000.06a
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    • pp.1210-1215
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    • 2000
  • Investigation is performed on the stability of general form of dynamic system under colored noise random disturbance whose damping and stiffness are varying in irregular manner along time, which is a preliminary result in the course of research on the characteristic and the control of the stochastic system. Adopted physical model is airfoil under random atmospheric disturbance, which becomes a "time-varying system" whose the governing equation is derived via F-P-K approach in stochastic sense. Control performance and effect of 'Heo-stochastic controller for colored noise' is studied. Also stochastic feature of flutter boundary is discussed as well.

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Development of Flood Inundation Map by Applying Probabilistic Estimation Method of Levee Breach Outflow (제방붕괴유출량의 확률론적 산정기법을 적용한 홍수범람도 개발)

  • Nam, Myeong Jun;Lee, Jae Young;Lee, Chang Hee
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.377-377
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    • 2020
  • 이상기후변화에 따른 홍수피해는 매년 빈번히 발생하고 있고, 이러한 피해에 대비하여 예측 및 대응방안을 신속히 확보할 수 있는 재난예측 및 대응시스템은 필수로 요구되는 실정이다. 강우의 의한 홍수발생과 하천수위 급상승에 의한 제방의 월류 및 파제 메커니즘은 상당히 복잡하고 유동적이며 다양한 불확실성을 포함한다. 본 연구에서는 극치 강수량의 매개변수들의 불확실성을 고려하기 위해 수행된 비정상성 빈도해석 기반의 수문시나리오를 바탕으로 산정된 MCS(Monte Carlo Simulation)기반 확률홍수위를 산정하였고, 이를 활용하여 2차원 제내지 침수해석의 경계조건으로 활용하여 홍수위 변동에 의한 하천 제방 붕괴 변동폭의 범위를 설정하고, 그에 따른 제방붕괴 유출량의 변동 범위를 산정하였다. 또한 확률론적 파제 유입량에 의한 제내지의 침수심과 침수범위를 MCS기반의 2차원 제내지 침수해석을 통해 정량화하여 확률침수심도를 작성하였다. 이러한 홍수발생의 전반적인 메커니즘을 고려하여 매개변수들의 불확실도를 정량적으로 평가함으로써 기존의 결정론적 해석기법보다 신뢰성 있는 침수심 예측결과를 확보하였다.

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Estimation of Occurrence Probability of Socioeconomic Damage Caused by Meteorological Drought Using Categorical Data Analysis (범주형 자료 분석을 활용한 사회경제적 가뭄 피해 발생확률 산정 : 충청북도의 적용사례를 중심으로)

  • Yu, Ji Soo;Yoo, Jiyoung;Kim, Min-ji;Kim, Tae-Woong
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.348-348
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    • 2021
  • 가뭄 연구의 궁극적 목표는 가뭄 발생의 메커니즘에 대한 이해를 높이고, 예측기술을 향상시켜 선제적 대응이 가능하도록 하는 것이다. 일반적으로 가뭄분석에 활용되는 가뭄지표는 연속형 변수로 간주하여 확률모형을 구축하지만, 가뭄상태와 가뭄피해 자료는 순서형 및 이산형 변수이므로 범주형 자료 분석 기법을 적용하는 것이 더 적절하다. 따라서 본 연구에서는 기상학적 가뭄과 피해발생 사이의 관계를 규명하기 위해 범주형 자료 분석 방법 중 로그선형(log-linear) 모형과 로지스틱(logistic) 회귀모형을 활용하였다. 가뭄피해 예측을 위한 가뭄 피해 정보를 수집하는 것은 매우 어려운 일이다. 가뭄의 영향으로 인해 발생할 수 있는 피해의 종류가 다양하며, 여러 분야의 이해관계자가 받아들이는 가뭄의 피해 양상이 다르기 때문이다. 본 연구에서는 국가가뭄정보포털(drought.go.kr)에서 충청북도의 가뭄피해현황 자료를 수집하였다. 30년(1991~2020년)동안 238개 읍면동 중 34개 행정구역에서 총 272건의 가뭄피해가 발생한 것으로 확인되었다. 표준강수지수(SPI)를 이용하여 분석된 지역별 연평균 가뭄발생횟수는 약 8.44회이며, 가뭄이 가장 많이 발생한 해는 2001년(평균 가뭄발생 18.7회)이었다. 강수의 부족으로 인해 발생하는 기상학적 가뭄이 사회경제적 피해를 야기하는 수문학적 가뭄으로 전이되기까지 몇 주에서 몇 달까지 시간이 소요된다. 이러한 관계를 파악하기 위해 가뭄피해 발생 여부를 예측변수, 가뭄피해 발생 이전의 가뭄상태를 설명변수로 설정하여 기상학적 가뭄 발생에 따른 가뭄피해 발생 확률을 산정하였다. 그 결과 가뭄피해 발생 당시의 가뭄상태보다 그 이전에 연속된 가뭄상태가 있을 경우 가뭄피해 발생 확률이 약 2.5배 상승하는 것으로 나타났다.

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A Relay Selection Scheme for Network Security (네트워크 보안을 위한 중계기 선택 기법)

  • Lee, Byeong Su;Sung, Kil-Young;Ban, Tae-Won
    • Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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    • v.20 no.12
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    • pp.2213-2218
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    • 2016
  • In this paper, we propose a new relay selection scheme which can decrease the secrecy outage probability in a relay communication network with multiple relays and an eavesdropper. In the conventional relay selection scheme, a relay transmits jamming signal toward an eavesdropper to decrease the successful decoding probability of the eavesdropper. The coventional scheme has a critical problem that the successful decoding probability of a receiver also decreases. The new relay selection scheme proposed in this paper can significantly enhance the secrecy outage probability by selecting a pair of relays which can increase the successful decoding probability of the receiver while decreasing the successful decoding probability of the eavesdropper. We performed extensive computer simulation based on Monte-Carlo. The simulation results reveal that the proposed relay selection scheme can improve the secrecy outage probability by 10 to 50 times compared to the existing relay selection scheme.

A Study on the Evaluation of Probable Snowfall Depth in Korea (우리나라의 확률적설량 산정에 관한 연구)

  • Lee, Jae-Joon;Jung, Young-Hoon;Lee, Sang-Won
    • Journal of the Korean Society of Hazard Mitigation
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    • v.7 no.2 s.25
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    • pp.53-63
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    • 2007
  • This study is to evaluate the probable snowfall depth by the point frequency analysis and to draw the map of probable snowfall depth in Korea. The 14 probability distributions which has been widely used in hydrologic frequency analysis are applied to the annual maximum depth of snowfall data. The parameters of each probability distribution are estimated by method of moments, maximum likelihood method and method of probability weighted moments. The estimated parameters were checked by parameter validity conditions of each assumed probability distribution. Four tests that are $X^2-test$, Kolmogorov-Smirnov test, Cramer von Mises test and probability plot correlation coefficient test are used in this study to determine the goodness of fit of the distributions. Mostly the 2-parameter gamma distribution was determined as appropriate distribution for the annual maximum new snowfall depth. The probable snowfall depth were obtained from appropriate distribution for the selected return periods and the maps of probable snowfall depth were presented. It will be useful to specify the snowfall load for the design of agricultural facilities such as vinyl house and cattle shed.

Development of Probabilistic Flood Risk Map Considering Uncertainty of Levee Break (하천제방 붕괴의 불확실성을 고려한 확률론적 홍수위험지도 개발)

  • Nam, Myeong-Jun;Lee, Jae-Young;Lee, Chang-Hee
    • Journal of Convergence for Information Technology
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    • v.9 no.11
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    • pp.125-133
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    • 2019
  • In this paper, probabilistic flood risk maps were produced for levee break caused by possible flood scenarios. The results of the previous studies were employed for flood stages corresponding to hydrological extreme event quantified uncertainties and then predicted the location of a levee breach. The breach width was estimated by combining empirical equation considered constant width and numerical modeling considered uncertainties on compound geotechnical component. Accordingly, probabilistic breach outflow was computed and probabilistic inundation map was produced by 100 runs of 2D inundation simulation based on reliability analysis. The final probabilistic flood risk map was produced by combining probabilistic inundation map based on flood hazard mapping methodology. The outcomes of the study would be effective in establishing specified emergency actin plan (EAP) and expect to suggest more economical and stable design index.

Development of Calibration Equation Considering Uncertainty of Rainfall-Runoff Model (강우-유출 모형의 불확실성을 고려한 확률홍수량의 보정식 개발)

  • Chae, Byung-Seok;Park, Dong-Hyeok;Lee, Jin-Young;Kim, Tae-Woong
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.396-396
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    • 2017
  • 최근 기후변화에 효과적으로 대응하기 위해서 신뢰성 높은 설계홍수량을 산정할 필요성이 커지고 있다. 설계홍수량 산정법은 홍수빈도해석법과 설계강우법으로 대별된다. 홍수빈도해석법은 홍수량 자료에 대한 통계학적 빈도분석을 실시하여 확률홍수량을 산정하는 방법이다. 홍수빈도해석법은 관측된 자료를 활용하기 때문에 이론적으로 불확실성이 상대적으로 작은 장점을 가지고 있지만, 자료의 수가 적거나 시간에 따라 변하는 유역특성에 대한 불확실성을 함께 고려해야 한다. 관측 유량 자료가 없거나 적은 유역에서는 설계강우법이 주로 사용되고 있다. 설계강우법은 강우자료에 대해서 빈도분석을 실시하여 확률강우량을 산정한 후, 이를 강우-유출 모형에 적용하여 확률 홍수 수문곡선을 작성하고 첨두치를 확률홍수량으로 선정하는 방법이다. 그러나, 설계강우법도 강우-유출 모형에서 유역특성을 나타내는 매개변수 추정과정에서 불확실성을 내포하고 있기 때문에 추정된 홍수량 결과에 대한 불확실성을 감안해야 한다. 또한, 강우량과 홍수량의 발생빈도가 같다는 가정의 명확한 근거가 없다. 더욱이 두 가지 설계홍수량 산정법을 같은 유역에 적용하는 경우라도 종종 매우 다른 결과값을 나타낸다. 따라서, 본 연구에서는 국내 유역의 현실을 고려하여 설계강우법으로 산정된 확률홍수량을 홍수빈도해석법으로 산정된 확률홍수량을 변환할 수 있는 보정식을 개발하였다. 국내 9개의 댐 유역에서 확보된 일 단위 강우량 및 유출량 자료를 홍수빈도해석법과 설계강우법을 적용하여 대상 유역의 설계홍수량을 산정하였다. 그리고, 홍수빈도해석법으로 산정된 설계홍수량을 참값이라 가정한 후, 산정된 설계홍수량의 대상 유역별 오차율을 산정하였다. 이를 바탕으로 홍수빈도해석법과 설계강우법으로 산정된 설계홍수량 간의 관계를 회귀분석을 통하여 설계강우법으로 산정된 확률홍수량을 보정하는 관계식을 제시하였다.

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해상교통류에 적용되는 확률 이론의 검증적 고찰

  • Gong, In-Yeong;Yang, Yeong-Hun;Gu, Jeong-Min;Seo, Tae-Ho;Lee, Dong-Seop
    • Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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    • 2012.10a
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    • pp.225-227
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    • 2012
  • 해상교통안전진단제도의 시행으로, 해상교통에 영향을 미칠 가능성이 있는 모든 건설 사업은 필히 선박운항자 관점에서 그 안전성을 검토하여야 한다. 진단제도의 정량적 평가항목 중에, 선박이 장애물이나 위험지역과의 충돌확률을 평가하는 근접도 평가항목이 있는데, 이는 항로상의 어떤 단면에서의 선박 궤적 분포가 정규 분포를 한다는 가정에 근거하고 있다. 한편, 진단제도의 또 하나의 정량적 평가기법중 하나인 해상교통류 시뮬레이션에서는, 대상 선박들의 예상 항차수로부터 선박을 통계적으로 발생시키는 기법을 사용하는데, 여기에서는 항로상의 특정 지점을 연속해서 통과하는 선박들의 시간 간격이 Poisson 분포를 따른다는 가정을 사용한다. 본 논문에서는 이러한 기본적인 가정들이 적합한지를 고찰하기 위하여, 광양 및 인천항에서 실측한 해상교통현황 조사 결과를 분석하였다.

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