• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권3호
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• pp.1451-1458
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• 2013

이 논문은 콤비나토리얼 문제인 조합(combination)과 순열(permutation), r-순열(r-permutation) 규칙에 의거하여 전수데이터를 생성하는 빠른 프로그램과 알고리즘을 다룬다. 이들 프로그램은 전수데이터 검사나 시뮬레이션의 입력값 선정과 같은 응용에서 사용된다. 본 연구에서는 조합, 순열, r-순열 문제의 규칙을 만족하는 프로그램들을 수집하여 부문별로 가장 빠른 프로그램을 선정하고 추가연구를 통하여 수집된 프로그램보다 수행시간을 단축한 프로그램을 완성하였다. 본 연구를 위해서 다음과 같은 선행조사가 이루어졌다. 첫째 인터넷에 공지된 백 개 이상의 프로그램을 수집하고 완성하였다. 둘째, 확보된 프로그램을 구동하여 수행시간을 측정하였고, 그 결과 가장 빠르게 수행하는 프로그램을 부분별로 발췌하였다. 셋째, 선별된 가장 빠른 프로그램에 대해서 알고리즘을 설명하고 의사코드로 정리하였다. 본 논문에서는 이러한 기초작업을 토대로 수행시간이 단축된 프로그램을 완성할 수 있었다. 첫째로 조합 문제에서는 재귀형식에서 비재귀형식으로 변형시켰고, 둘째로 r-순열 문제에서는 조합 프로그램과 순열 프로그램을 결합하는 방법으로 수행시간을 단축하였다. 분석결과에 따르면 전자와 후자는 수집한 가장 빠른 프로그램에 비해서 수행속도를 각각 22%에서 34%, 및 62%에서 226%의 범위로 개선하였다. 본 논문에서 제공한 의사코드를 바탕으로 응용에 쉽게 적용시킬 수 있으며, 전수조사 방법에 소요되는 수행시간을 예측하여 전수조사의 타당성 여부를 결정할 수 있다. 또한, 제공한 코드를 바탕으로 최소의 시간으로 전수데이터를 생성할 수 있다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제34권5호
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• pp.301-308
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• 2021

사회기반 시설물의 노후화에 대응해 이상 징후를 파악하고 유지보수를 위한 최적의 의사결정을 내리기 위해선 디지털 기반 SOC 시설물 유지관리 시스템의 개발이 필수적인데, 디지털 SOC 시스템은 장기간 구조물 계측을 위한 IoT 센서 시스템과 축적 데이터 처리를 위한 클라우드 컴퓨팅 기술을 요구한다. 본 연구에서는 구조물의 다물리량을 장기간 측정할 수 있는 IoT센서와 클라우드 컴퓨팅을 위한 서버 시스템을 개발하였다. 개발 IoT센서는 총 3축 가속도 및 3채널의 변형률 측정이 가능하고 24비트의 높은 해상도로 정밀한 데이터 수집을 수행한다. 또한 저전력 LTE-CAT M1 통신을 통해 데이터를 실시간으로 서버에 전송하여 별도의 중계기가 필요 없는 장점이 있다. 개발된 클라우드 서버는 센서로부터 다물리량 데이터를 수신하고 가속도, 변형률 기반 변위 융합 알고리즘을 내장하여 센서에서의 연산 없이 고성능 연산을 수행한다. 제안 방법의 검증은 2개소의 실제 교량에서 변위계와의 계측 결과 비교, 장기간 운영 테스트를 통해 이뤄졌다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권spc1호
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• pp.1283-1293
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• 2022

본 연구는 정수장의 수처리 공정에서 계측되고 있는 수량 및 수질데이터의 활용과 수처리 공정제어의 지능화를 위한 것으로 정수장에서 전염소 공정이 수반되는 처리공정에서 침전지 유출수 잔류염소농도 안정화를 위하여 이를 추정할 수 있는 모형을 구축하고자 하였다. 정수장 침전지 유출수의 잔류염소농도를 예측하기 위하여 중회귀모형과 인공지능 알고리즘 중 다층퍼셉트론 신경망, 랜덤포레스트 및 장단기기억(Long Short Term Memory; LSTM) 모형을 활용하였고 그 결과를 비교, 평가하였다. 모형의 입력변수로는 전염소 공정이 도입된 정수장에서의 잔류염소농도, 수온, 탁도, pH, 전기전도도, 유량, 알칼리도 등이 사용되었고 전염소에 따른 침전지의 안정적 운영을 위해 요구되는 침전지 잔류염소농도를 출력변수로 구성하였다. 적용 결과에서는 랜덤포레스트 모형이 가장 양호한 결과를 보여 주었으며 다음으로 LSTM, 다층퍼셈트론 신경망 순으로 나타났다. 수학적 모형인 중회귀모형은 적합도 측면에서 가장 낮은 결과를 보여 주었는데, 이는 수량과 수질데이터의 수치적인 규모나 차원의 차이뿐만 아니라 계절별 수질특성에 따라 염소소비 특성이 매우 다양하게 반응하기 때문으로 판단된다. 따라서 정수장 수처리 공정에서 인공지능 알고리즘의 적용을 위해서는 랜덤포레스트와 같이 의사결정 트리구조의 도입과 적용이 타당한 것으로 나타났다. 본 연구에서 분석된 결과를 근거로 전염소 공정이 도입된 정수장 수처리 공정에서 염소주입량을 실시간으로 예측 가능하게 함으로써 침전지 유출수에서 잔류염소농도를 일정하게 유지하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제15권11호
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• pp.143-156
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• 2010

근거리통신망과 인터넷으로부터 유입되는 정보보호 위협이 증가하는 상황에 대처하기 위하여, 많은 기업들이 정보보호 시스템 구축을 고려하고 있다. 기업 내 의사결정자의 정보보호 도구 선택을 지원하기 위하여, 본 논문은 선형퍼지회귀분석 및 physical programming을 이용하는 세 가지 단계로 구성된 통합 프레임워크를 제안하였다. 첫째, 정보보호도구 선정 기준 및 평가 기준에 대한 전문가들의 상대평가 의견을 바탕으로, 각 정보보호 기준들 간의 관계를 정량화시키기 위하여 analytic hierarchy process 및 quality function deployment 방법을 적용하였다. 그리고, 선형퍼지회귀분석법을 활용하여 각 기준별 평가값을 산출하였다. 마지막으로, 정보보호 시스템의 품질, 정보보호 수준, 비용 등의 다수 목적함수를 효과적으로 고려하기 위하여, physical programming weights 알고리즘을 통하여 도출된 가중치에 기반한 목표계획법을 활용하여 가장 적절한 정보보호 도구를 선정하였다. 이와 같은 과정은 구체적인 예제를 통해 단계별로 설명하고 그 장점을 가시적으로 제시하였다. 본 연구에서 제안한 방법은 전문가 제공 정보에서 발생 가능한 노이즈를 효과적으로 제거함으로써, 전문가의 경험을 통한 표준 정보보호 기준의 확보와 수학적 최적화 방법을 통한 정확성 확보의 장점을 의사결정자에게 제공할 것으로 기대된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제37권5호
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• pp.927-940
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• 2017

산사태는 인도네시아에서 오랫동안 피해가 많은 재해로 최근 기후변화와 산지 주위의 무분별한 도시 개발로 인해 위험이 가중되고 있다. 인도네시아 자바지역은 매년 산사태가 빈번하게 발생하고, 인도네시아 인구 절반 이상이 거주하고 있어 그 피해가 크다. 하지만 이러한 위험한 상황에도 불구하고 산사태 위험지역에 매년 거주하는 주민이 증가하고 있어 산사태 위험지역 및 취약지 분석에 대한 기술이 필요한 상황이다. 이에 본 연구는 인도네시아 자바지역을 대상으로 GIS 기반 공간예측모델을 이용하여 산사태 취약성을 평가하고자 한다. 연구지역의 산사태 발생 위치, 지형, 수문, 토양, 토지피복 등의 지형공간정보 자료를 구축하였고, 공간예측모델로는 Weight of Evidence (WoE), 의사결정트리 알고리즘, 인공신경망을 선정하여 산사태 취약지도를 제작하였다. 세 가지 모델은 각각 66.95%, 67.04%, 69.67%의 예측정확도를 보였다. 본 연구의 결과는 향후 인도네시아 산사태 피해 예방 및 산사태 관련 재난관리정책에 중요한 자료로 사용될 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국산림과학회지
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• 제104권4호
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• pp.649-656
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• 2015

이 연구의 목적은 국립산림과학원 한남시험림의 삼나무조림지에서 목재 및 탄소 경영을 위한 최적의 간벌시업체계를 결정하기 위해 수행되었다. 이 문제를 풀기 위해 Paderes and Brodie에 의해 개발된 PATH 알고리즘을 의사결정 지원체계로 그리고 임분생장예측을 위해 권기범 등이 개발한 임분생장모델을 적용하였다. 이 임분생장모델은 개체목간의 거리에 대한 고려가 없이 임목의 고사나 간벌과 같은 임분밀도 조절 요인에 의한 생장효과를 예측할 수 있다. 분석 결과 순현재가를 극대화하기 위한 목재생산경영은 탄소흡수량을 극대화하기 위한 탄소경영에 비해 간벌의 횟수는 적었지만 간벌강도가 상대적으로 큰 값으로 나타났다. 탄소경영의 경우 목재생산경영에 비해 탄소흡수량이 약 6% 증가한데 비해 순수익은 약 3.2% 감소하는 것으로 나타났다. 한편 탄소경영이나 목재생산경영을 위한 집약적 경영은 무간벌 시업조건을 전제로 하는 '무간벌 대조구'의 경우에 비해 약 60% 정도의 탄소흡수 및 순수익 증진효과가 있는 것으로 나타났다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제11권1호
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• pp.35-48
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• 2010

차세대 이동통신 시스템에서는3세대 진화망인 LTE(long-Term Evolution), WiMAX/WiBro, 차세대 WLAN등 다양한 무선 접속 기술이 All-IP 기반의 핵심망을 중심으로 통합되는 형태로 발전하고 있다. 이러한 발전에 따라 중첩된 다양한 무선 이종망 환경에서 최적의 조건을 제공하는 망으로의 접속을 제공하거나 단말의 이동에 따라 중첩된 여러 접속망들 중 최적의 조건을 제공하는 망으로 접속하는 수직적 핸드오버가 필요하다. 그러나 현재까지는 각각의 네트워크가 독자적 서비스 제공을 위해 독립적인 무선자원관리 기능을 제공하여 왔으므로, 이종망 환경에서의 다양한 네트워크를 끊김없이 서비스를 제공하기 위해서는 개별 네트워크의 무선자원들을 통합적으로 관리하여 최적의 서비스를 제공할 수 있어야 할 것이다. 최근 이러한 무선 이종망 환경에서의 문제점을 해결하기 위해 적응적 이동성을 위한 범용링크계층(GLL)과 통합무선자원관리(CRRM) 방식의 개념이 도입되고 있다. 본 논문에서는 LTE와WLAN 사이에서의 수직적 핸드오버 지원을 위한 핵심 기술 및 통합망의 구조, 그리고 효율적인 수직적 핸드오버 방안을 제시한다. 우선 수직적 핸드오버 제공을 위한 통합망의 구조와 통합무선자원관리 기능을 정의하고, 효율적인 수직적 핸드오버를 위한 범용링크계층을 기반으로 정책기반과 다기준 의사결정법(MCDM)을 혼합한 수직적 핸드오버 알고리즘을 제안한다. 시뮬레이션 연구 결과 본 논문에서 제안하는 수직적 핸드오버 기법은 수신신호의 세기를 기반으로하는 방법과 다기준 의사결정법 방법에 비해 데이터 처리량, 핸드오버 성공확률, 서비스 사용비용 측면에서 우수한 성능을 보였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제28권2호
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• pp.1-9
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• 2023

유방암 관련 기존 AI 연구는 보조적인 진단 예측이나 임상적 요인에 따른 진료 결과를 예측하는 주제가 많았다. 또한 연구기관의 코호트 자료나 일부 환자 자료를 이용하는 경우가 대부분이었다. 본 논문에서는 건강보험심사평가원이 보유하고 있는 전 국민 유방암 환자의 전수 데이터를 활용하여 유방암 환자의 40~50대와 다른 연령대 간의 생존 여부 예측과 생존 여부에 미치는 요인의 차이점을 분석했다. 그 결과, 환자들의 생존 여부 예측 정밀도는 40~50대가 평균 0.93으로 60~80대 0.86 보다 높았으며, 요인에 있어서도 40~50대는 치료횟수(46%)가, 60~80대는 나이(32%)의 변수 중요도가 제일 높았다. 기존 연구와 성능 비교 결과, 평균 정밀도가 0.90으로 기존 논문의 정밀도 0.81보다 높았다. 적용 알고리즘별 성능 비교 결과, 의사결정나무(Decision Tree), 랜덤포레스트(Random Forest) 및 그래디언트부스팅(Gradient Boosting)의 전체 평균 정밀도는 0.90, 재현율은 1.0으로 연령대 그룹 내에서 동일하였으며, 다층퍼셉트론(Multi-Layer Perceptron)의 정밀도는 0.89, 재현율은 1.0 이었다. 심평원의 전 국민 심사청구 빅데이터 가치 활용을 제고하기 위해 비전문가용 머신러닝 자동화(Auto ML) 도구를 사용한 더 많은 연구가 진행되기를 바란다.

• 한국항행학회논문지
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• 제26권6호
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• pp.434-440
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• 2022

ICAO (international civil aviation organization)에서는 전략적인 의사결정과 항공교통관리 평가를 위해 세계항행계획인 GANP (global air navigation plan) 수행을 체약국에게 권고하였다. 본 연구에서는 항공교통관리 평가를 위해 제시된 KPI (key performance indicator) 05 실제 항로 연장에서 항로거리를 구하는 새로운 방법을 제안하였다. 이를 위해 한 달간의 항적 데이터를 수집하고 ICAO에서 제시한 방법과 본 저자가 제시하는 방법으로 각각 항로거리를 산출하였다. ICAO 방법은 반경 40 NM 원형에 대한 원의 방정식과 항적 데이터 내 원에 근접한 내·외부 지점에 대한 직선의 방정식을 통하여 교점을 추정하여야 하고, 네 가지의 비행거리를 계산하여 항로거리를 산출한다. 본 연구에서 제시한 방법은 교점을 추정하지 않고 두 가지의 비행거리를 계산하여 항로거리를 산출한다. 두 방법의 오차를 확인하기 위해 회귀모형 성능평가지표인 RMSE (root mean square error)와 결정계수 R² 를 사용하였다.

• 한국정보과학회논문지:시스템및이론
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• 제26권11호
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• pp.1373-1381
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• 1999

이 논문에서는 통신망 설계 응용분야의 문제를 그래프 이론 문제로써 고려해 보았다. 개별 기업체가 서로 떨어진 두 곳을 연결하고자 할 때 공용통신망의 회선을 빌려 통신망을 구축하게 되는데 많은 경우 여러 종류의 회선들이 공급됨으로 어떤 회선을 선택하느냐의 문제가 생긴다. 일반적으로 빠른 회선(low delay)은 느린 회선(high delay)에 비해 비싸다. 그러나 서비스의 질(Quality of Service)이라는 요구사항이 종종 종단지연(end-to-end delay)시간에 의해 결정되므로, 무조건 낮은 가격의 회선만을 사용할 수는 없다. 결국 개별 기업체의 통신망을 위한 통로를 공용 통신망 위에 덮어씌워(overlaying) 구축하는 것의 여부는 두 개의 상반된 인자인 가격과 속도의 조절에 달려 있다. 따라서 일반적인 최소경로 찾기의 변형이라 할 수 있는 다음의 문제가 본 논문의 관심사이다. 두 개의 지점을 연결하는데 종단지연시간의 한계를 만족하면서 최소경비를 갖는 경로에 대한 해결을 위하여, 그래프 채색(coloring) 문제와 최단경로문제를 함께 포함하는 그래프 이론의 문제로 정형화시켜 살펴본다. 배낭문제로의 변환을 통해 이 문제는 {{{{NP-complete임을 증명하였고 {{{{O($\mid$E$\mid$D_0 )시간에 최적값을 주는 의사선형 알고리즘과O($\mid$E$\mid$)시간의 근사 알고리즘을 보였다. 특별한 경우에 대한 {{{{O($\mid$V$\mid$ + $\mid$E$\mid$)시간과 {{{{O($\mid$E$\mid$^2 + $\mid$E$\mid$$\mid$V$\mid$log$\mid$V$\mid$)시간 알고리즘을 보였으며 배낭 문제의 해결책과 유사한 그리디 휴리스틱(greedy heuristic) 알고리즘이 그물 구조(mesh) 그래프 상에서 좋은 결과를 보여주고 있음을 실험을 통해 확인해 보았다.Abstract This paper considers a graph-theoretic problem motivated by a telecommunication network optimization. When a private organization wishes to connect two sites by leasing physical lines from a public telecommunications network, it is often the cases that several categories of lines are available, at different costs. Typically a faster (low delay) lines costs more than a slower (high delay) line. However, low cost lines cannot be used exclusively because the Quality of Service (QoS) requirements often impose a bound on the end-to-end delay. Therefore, overlaying a path on the public network involves two diametrically opposing factors: cost and delay. The following variation of the standard shortest path problem is thus of interest: the shortest route between the two sites that meets a given bound on the end-to-end delay. For this problem we formulate a graph-theoretical problem that has both a shortest path component as well as coloring component. Interestingly, the problem could be formulated as a knapsack problem. We have shown that the general problem is NP-complete. The optimal polynomial-time algorithms for some special cases and one heuristic algorithm for the general problem are described.