• Title/Summary/Keyword: 오차모델

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QUAL2E, QUAL2K 및 CAP 모델을 이용한 금강 하류 하천구간 정상상태 수질모델링 결과 비교 분석 (Comparative Analysis of QUAL2E, QUAL2K and CAP Steady State Water Quality Modeling Results in Downstream Areas of the Geum River, Korea)

  • 서동일;윤종욱;이재운
    • 상하수도학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.121-129
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    • 2008
  • 하천의 수질은 하천 흐름, 오염원 유입 그리고 하천내부의 수질변화 기작에 따라 변화한다. 일반적으로 하천의 수질모의는 시간의 흐름에 영향을 받지 않는 정상상태에 대하여 실시하나, 실제로 이러한 상황은 존재하지 않는 것이 현실이다. 따라서 하천의 수질상태에 대한 각종 정보가 정확하다고 하여도 수질모델에서 가정하는 근본적인 조건이 다른 경우 오차의 발생은 필연적인 사실이 된다. 본 연구는 하천의 수질모델링에 자주 사용되는 QUAL2E와 미국환경부에서 새로 개발하고 있는 QUAL2K 그리고 저자들이 개발한 CAP 수질모델을 금강의 대청댐 하류 약 30 km 구간에 대한 집중적인 현장 실측을 통해 확보한 자료를 이용하여 적용하여 모델링 결과를 비교하고 해당 지역의 수질모델링에 나타나는 오차의 원인을 밝혀내고자 수행되었다. 전체적으로 BOD5 및 COD의 경우 실측치보다 약간씩 낮게 모의되는 경향을 나타내었으며 TN과 TP의 경우 상대적으로 양호한 모의결과를 보이고 있다. 모델별로는 $BOD_5$와 TP의 경우 QUAL2E모델이, TN의 경우 QUAL2K모델이 가장 작은 오차를 나타내었으나 모델별로 오차정도의 차이가 유의성이 있다고 판단하기는 어렵다고 본다. 본 연구에서 모델링 오차의 가장 큰 원인에는 첫째, 정상상태 수질 모형이 하천의 수리동역학적 유동특성을 잘 반영하기 어렵다는 것과, 둘째, 현장에는 육안으로는 발견되지 않는 수많은 오염원이 존재하며 아직까지는 이를 체계적으로 추적하지 못하고 있다는 것, 셋째, 수질분석을 위해 하안에서 시료채취를 유입지천 또는 오염원이 완전하게 혼합되지 못한 상태에서 시행할 수 있는데 이에 대한 고려가 충분하지 못한 것을 들 수 있다.

러프 집합 기반 적응 모델 선택을 갖는 다중 모델 퍼지 예측 시스템 구현과 시계열 예측 응용 (Multiple Model Fuzzy Prediction Systems with Adaptive Model Selection Based on Rough Sets and its Application to Time Series Forecasting)

  • 방영근;이철희
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제19권1호
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    • pp.25-33
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    • 2009
  • 최근 시계열 예측에 결론부에 선형식을 갖는 TS 퍼지 모델이 많이 이용되고 있는데, 이의 예측 성능은 정상성과 같은 데이터의 특성과 밀접한 관련이 있다. 그러므로 본 논문에서는 특히 비정상 시계열 예측에 매우 효과적인 새로운 예측 기법을 제안하였다. 시계열의 패턴이나 규칙성을 잘 끌어내기 위한 데이터 전처리 과정을 도입하고 다중 모델 TS 퍼지 예측기를 구성한 뒤, 러프집합을 이용한 적응 모델 선택 기법에 의해 입력 데이터의 특성에 따라 가변적으로 적합한 예측 모델을 선택하여 시계열 예측이 수행되도록 하였다. 마지막으로 예측 오차를 감소시키기 위하여 오차 보정 메커니즘을 추가함으로써 예측 성능을 더욱 향상시켰다. 시뮬레이션을 통해 제안된 기법의 성능을 검증하였다. 제안된 기법은 예측 모델 구현과 예측 수행 과정에서 시계열 데이터의 특성들을 잘 반영할 수 있으므로 불확실성과 비정상성을 갖는 시계열의 예측에 매우 효과적으로 이용될 수 있을 것이다.

위성체 지향 및 안정화 오차로 인한 영상레이더 위성 영상 품질 저하 해석 (Analysis of SAR Image Quality Degradation due to Pointing and Stability Error of Synthetic Aperture Radar Satellite)

  • 천용식;나성웅
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제25권4호
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    • pp.445-458
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    • 2008
  • 레이더 영상의 품질은 영상레이더 탑재체 뿐만 아니라 위성 본체의 성능에 크게 좌우되기 때문에, 영상레이더 위성의 영상형성구조분석(Image Chain Analysis)은 위성체 설계단계에서 가장 중요한 해석들 중 하나이다. 특히, 위성체 지향 및 안정화 오차는 탑재체 고유 설계에서 유도되는 영상 품질에 가장 나쁜 영향을 끼친다. 이 연구에서는 위성체 지향 및 안정화 오차로 인한 레이더 영상 품질 저하를 분석하기 위한 영상형성구조분석 알고리즘이 개발되었다. 개발된 소프트웨어는 궤도 모델, 자세제어 모델, 영상레이더 탑재체 모델, 클러터 모델, 영상처리 모델로 구성된다. 이 해석을 위해, $5km{\times}5km$의 관측폭을 가지는 1m고해상도 모드 레이더 영상의 원시 데이터를 시뮬레이션하고, 영상처리를 수행하였다 영상 품질을 분석하기 위해 영상 내에 총 25개 점표적들을 생성하였다. 이 연구의 결과, 레이더 영상의 방사 정밀도는 위성체 지향오차에 가장 많은 영향을 받는 것으로 해석되었으며, 최고의 영상 품질을 만족시키기 위해서는 위성체 자세제어 시스템의 성공적인 설계가 가장 중요하다.

RC라멘교의 기본설계단계 개략공사비 산정모델 (The Conceptual Cost Estimate Model on Preliminary Design Phase for RC Rahmen Bridge)

  • 김병수;권석현
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.111-120
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    • 2009
  • 건설공사에 소요되는 공사비의 개략적인 산정은 건설프로젝트의 계획단계뿐만 아니라 기본설계단계에서 예산을 확정하기 위해서 필수적이다. 현재 국내의 개략공사비 산정모델은 단위길이당 단가 또는 단위면적당의 단가를 이용하여 계산하는 선형적인 단순 모델로써 오차율이 너무 큰 문제점이 있다. 본 연구에서는 과다한 오차율의 문제를 해결하기 위하여 RC라멘교의 특성을 고려하였으며 공사비의 변동특성에 따라 그룹핑(Grouping) 및 대표물량방식 그리고 합성단가를 사용한 모델을 개발하였다. 본 연구의 결과 실제 설계공사비와의 오차를 상당히 줄일 수 있었으며 따라서 발주처나 용역업체에서 RC라멘교의 예산을 산정하는데 기여할 것으로 기대한다.

CNC 밀링머신 이송장치의 오차유형 및 정상상태 오차해석에 의한 제어기 설계 (Controller Design by Error Shape and Steady-State Error Analysis for a Feed Drive System in CNC Milling Machine)

  • 이건복;길형균
    • 한국정밀공학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.52-60
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    • 2005
  • This paper deals with the position control fur a feed drive system in CNC milling machine, which utilizes a modified error signal for the elimination of steady-state error. A linear time-invariant (LTI) system has consistent properties in response to standard test signal inputs. Those also appear in an error curve acquired from the response. From such properties, constructed is an error model for the position control of the feed drive. And then added is the output of the error model to the current error signal. Consequently the resulting proportional control system brings performance improvement in view of the steady-state error. The effectiveness of the proposed scheme is confirmed through simulations and experiments.

양방향 분포 함수가 적용된 달의 3D 광학 모델

  • 유진희;김석환
    • 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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    • 한국우주과학회 2011년도 한국우주과학회보 제20권1호
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    • pp.31.3-31.3
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    • 2011
  • 달의 양방향 분포 함수는 Hapke에 의하여 처음 이론적 모델이 만들어졌고, 이후 Foote에 의해 아폴로 11호의 달 토양 샘플 10084의 양방향 분포 함수가 측정된 바 있다. 이 연구에서는 실제 크기의 달의 표면에 Hapke의 양방향 분포 함수를 적용하여 광학 모델은 개발하였다. 달 표면의 산란특성 중 반 무한하고 매끄러운 지면에 적용되는 후방산란 효과와 산란각에 따른 위상 함수가 적용된 모델이 사용되었으며, 위상함수로는 Henyey-Greenstein 함수가 사용되었다. 달의 3D 모델에 사용된 매개 변수는 Foote가 측정한 Hapke의 변수를 따랐으며 달의 단일 산란 알베도는 w=0.33, 핫스팟의 넓이는 h=0.017, Legendre 다항 계수인 b와 c에는 각각 b=0.308, c=0.425의 값이 사용되었다. 구성된 달의 양방향 분포 함수를 이용한 통합적 광선 추적 수치 모사 결과, 달 반사광의 복사 휘도율은 1차 근사 해석적 방법을 이용한 계산 결과의 복사 휘도율과 측정 오차 범위 이내의 오차를 보였다.

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온도와 물성의 불확실성을 고려한 고무의 복소계수 변동성 평가 (Estimation of Variability for Complex Modulus of Rubber Considering Temperature and Material Uncertainties)

  • 이두호;황인성
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2011년도 정기 학술대회
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    • pp.362-365
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    • 2011
  • 본 논문에서는 통계적인 방법을 이용하여 점탄성 제진재인 합성고무의 물성에 대한 변동성을 평가하는 방법을 제안하고 측정데이터를 이용하여 합성고무에 대한 평가를 수행하였다. 고무 물성의 불확실성 인자로는 외기 온도의 변화와 실험 데이터의 오차 및 점탄성 제진모델의 오차를 고려하였다. 고무는 분수차 미분 모델로 표현되었고 온도의 영향은 비선형 이동계수모델을 도입하여 복소계수로 나타내어 동강성과 감쇠를 표현하였다. 이러한 물성모델을 바탕으로 고무에 대한 물성 실험데이터와 물성계수의 확률밀도함수 사이에 정의된 우도함수를 최대화하는 통계적 보정방법을 이용하여 물성모델의 물질계수들에 대한 변동성을 추정하였다.

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딥러닝을 이용한 VTS 주의구역 선박교통류 예측 모델(STENet) 개발

  • 김광일;김주성;정초영;이건명
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2018년도 추계학술대회
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    • pp.275-277
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    • 2018
  • 선박 및 해상교통관제에 있어서 교통 혼잡구역에 대한 선박교통밀도 예측은 선박충돌사고 예방에 중요하다. 선박 교통밀도 예측정보는 사전에 진입하는 선박들에게 속력조정, 우회항로 이용 등 사전 조치가 가능하다. 본 연구에서는 해상 선박교통상황을 딥러닝 네트워크에 학습한 주의구역 선박교통류 예측 모델(Ship Traffic Extraction Network, STENet)을 제안하여 주의구역의 선박교통류 예측을 수행하고자 한다. STENet 모델 학습을 위해 여수해역 AIS 데이터를 전처리하고, 생성된 입력(해상교통상황)-출력(주의구역 교통밀도) 쌍 데이터를 적용하여 STENet 모델을 학습하였다. 학습된 모델을 이용하여 선박교통류 예측을 한 결과, 중기예측은 표준 절대 오차(mean absolute error)가 0.4-0.5척이 였으며, 장기예측은 0.7-0.8척의 오차로 기존의 Dead Reckoning에 의한 방법보다 50% 이상 교통밀도 예측성능이 향상 되었다.

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간이 선박조종 시뮬레이터 개선에 관한 연구

  • 최원진;전승환
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.257-258
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    • 2019
  • 이 연구는 기 개발한 간이 선박조종 시뮬레이터의 조종성능 개선에 관한 것이다. 선박조종 시뮬레이터에서 모델선박의 조종성 지수는 임의로 정하는 것이 아니라 가능한 모델대상선박의 실제 움직임과 동등하거나 유사하게 설정되어야 한다. 선행연구에서는 이미 발표된 대학교 실습선(한바다호)의 선박조종 실선데이터를 기반으로 모델선박의 조종성 지수를 도출하였으나, 타각이 10°를 초과할 경우 네 종류의 실선시험 결과와 평균 17.9%의 상대오차가 발생하였다. 이에, 타각 10°, 20° 및 35°에서의 한바다호 조종성 지수에 대해 에르미트 보간을 이용하여 3차 다항식을 산출하고, 이를 모델선박에 적용하였다. 그 결과 타각 35° 이내의 전 구간에서 조종성능의 상대오차가 평균 13.7%에서 11.6%로 약 2.1% 개선됨을 확인하였다.

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모델 변수가 EEG의 Single Dipole Source 추정에 끼치는 영향에 관한 연구 (The effect of model parameters on single dipole source tracing in EEG)

  • 박기범;박인호;김동우;배병훈;김수용;박찬영;김신태
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제5권1호
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    • pp.41-53
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    • 1994
  • 단일 쌍극자 모델을 source localization 문제에 적용시키는 것은 초보적이기도 하지만 필수적이기도 하다. 시abf레이션을 이용하여 단일 쌍극자를 추적함으로써 얻은 결과는 실제 인간의 뇌에 관한 EEG 임상 실험에 여러가지 정보를 제공해줄 수 있기 때문이다. 이번 논문에서는 EEG실험에서의 전극 배치가 S/N(signal to noise ratio)과 추정 오차 사이에 어떤 영향을 미치는 가를 Monte Carlo 시뮬레이션으로 조사하였다. 머리모델은 3중 구각 모델을 사용하였고 이를 이용하여 forward problem을 계산하였다. 쌍극자 파라미터를 minimization하는 문제는 simplex method를 이용하여 계산하였다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과, 특이한 점은 전극의 밀도와 입체각에 의해 쌍극자 파라미터 오차가 변화했다는 사실이다. 이것은 곧바로 전극 배치와 연관이 된다. 실제 EEG 실험에서 전극배치를 어떻게 했는가에 따라 그에 따른 오차가 변화한다.

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