프로토콜 명세의 검정과 적합성시험은 프로토콜 개발 과정에서 가장 중요한 부분으로, 명세에 규정되어진 시스템 기능의 정확성을 향상시키는데 사용되는 상호 보완 기술이다. 본 논문에서는 LTS(Labeled Transition System)로 명세화된 프로토콜 모델의 안전성 및 필연성 특성을 모형검사 기법에 의해 검정하였고, 실제적으로 교착상태의 유무나 초기 상태에서 임의의 상태로 도달 가능한지에 대한 검사를 실험적으로 증명하는 도구를 구현하였다. 구현된 프로토콜 검정기는 modal mu-calculus를 사용하여 modal 논리로 표현된 특성이 명세에 대해 올바른지 아닌지를 검정할 수 있다. 또한 검정되어진 프로토콜 명세로부터 UIO(Unique Input Output) 방법에 의해 유일한 입출력열을 이용하여 이끌어낸 결과 시퀀스가 구현에 대해 올바른지를 검사하는 적합성시험 계열 생성도구를 개발하였으며, 개발된 도구는 Windows NT 환경하에서 C++ 언어를 이용하여 구현되었다.
대두종자의 퇴화과정에서 일어나는 생리ㆍ화학적인 변화를 탐색하여 종자세의 차이를 비교하고 종자세 예측에 적합한 방법을 구명하기 위하여 대두 5품종의 종자를 인위노화처리시켰다. 대두종자세의 지표로서 발아율$\times$배축의 길이로 나타낸 값을 매개변수로 하여 각종 종자세 검정성적과 비교검토하였다. 종자세검정의 가장 적합한 방법으로는 발아시험에 의한 방법임을 알 수 있었다. ATP와 GADA 검정법을 제외하고는 모든 검정법이 종자세 지표와 고도의 유의성이 있었다. 대두종자세 검정을 위하여는 배축의 길이. 전기전도도에 의한 검정 및 저온발아 검정법이 적합한 방법임을 알 수 있었다.
일반적으로 확률수문량을 산정하기 위해서는 수문자료에 대해 빈도해석을 실시한 후 확률수문량을 산정하게 된다. 재현기간이 커질수록 확률분포형에 따라 확률수문량의 값은 많은 차이를 나타내므로 적정 확률분포형의 선정은 매우 중요하다고 할 수 있다. 적정 확률분포형의 선정은 객관적인 기준에 의해 이루어져야 하나, 적정 확률분포형의 선정에 있어 명확한 기준이 마련되어 있지 않아 실무에서 확률수문량을 산정할 때 많은 어려움을 겪고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 적정 확률분포형의 선정기준으로 제시되어 있는 검정통계량을 이용한 방법의 적용성을 비교 검토하고자 한다. 이를 위해 우리나라에서 널리 사용되고 있는 Gumbel, GEV 분포형과 Weibull, Generalized logistic 분포형을 선택하고 각각의 분포형에 대해 자료의 크기별 모의를 통해 자료를 발생시킨 후 빈도해석을 수행하고, 적합도 검정 단계에서 산출되는 검정통계량을 비교하여 적정 확률분포형을 선정하여 적용성을 검토하고자 한다. 결과적으로 자료 발생에 이용된 분포형과는 관계없이 자료수가 작을수록 2변수 gamma, 자료수가 많을수록 5변수 Wakeby가 제일 많이 선정되는 것으로 나타났으며, Gumbel, GEV, generalized logistic 분포형의 경우는 대체로 자료의 수가 많아질수록 선정되는 빈도가 많은 것으로 나타났다.
Journal of the Korean Data and Information Science Society
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제21권3호
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pp.407-417
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2010
신BIS협약에서는 자본적정성 규제에 있어서 자율성 확대를 위해 내부등급시스템을 허용하였고, 이에 따라 시스템의 적합성 검증의 중요성을 더욱 강조하게 되었다. 적합성검증은 양적 질적 검증으로 나뉘며 이 때 양적 검증은 변별력, 안정성, 등급의 계량화로 구별된다. 본 논문에서는 양적 검증의 등급의 계량화 중 신용등급 변화 검정기법에 대하여 연구하려고 한다. 등급의 계량화 검정은 등급별로 추정된 부도율과 실제 부도율과의 차이를 검정하는 방법으로 한 시점에 대한 검정으로 이항검정과 카이제곱검정, Brier score, 신호등 검정이 있고, 여러 시점의 정확성을 검증하는 방법으로 정규성 검정, 확장된 신호등 검정이 있다. 신용평가시스템의 정확성을 높이고, 현실 상황에 반영이 가능하려면 상관관계를 고려하지 않을 수 없다. 본 논문에서는 부도상관관계를 고려한 확장된 신호등 검정을 제안하고자 한다.
비정형적인 방법에 의해 설계되어진 프로토콜은 불확실성과 오류를 내포하고 있을 수 있으며, 이러한 특성은 프로토콜의 안전성에 매우 심각한 영향을 미치게 된다. 또한 구형되어진 프로토콜 명세에 만족하게 구현되어졌는지를 확인하는 것 또한 프로토콜 엔지니어링에서 매우 중요한 부분이다. 즉, 프로토콜 명세의 정형검정과 적합성 시험은 프로토콜 개발 과정에서 매우 중요한 부분이다. 본 논문에서는 유한상태 레이블 천이시스템(LTS Labeled Transition System)으로 명세화된 철도 신호제어용 프로토콜 Type 1 모델에 대한 적합성 시험을 위하여 프로토콜 제어흐름을 IOFSM으로 모델링하였으며, 이 명세로부터 UIO 방법에 의한 적합성 시험계열 생성방법을 제시하였다. 또한, 프로토콜 검정 및 적합성 시험 방법을 실제 프로토콜의 정확성을 분석하는 데 사용할 수 있도록 프로토콜 검정기와 시험기를Windows 환경하에서 GUI기능에 의해 Window상에 구현되도록 하여 프로토콜 명세의 정확성을 평가할 수 있게 하였다.
선박의 접안과정 중 발생하는 접안에너지는 접안속도와 밀접한 관계가 있다. 접안속도가 과다할 경우 선박 및 부두에 손상이 발생하는 접안사고로 이어질 수 있으므로 적절한 접안속도를 설계하는 것이 중요하다. 선박접안속도의 경우, 일반적으로 대수정규분포를 따른다고 가정하고 있으나 국내에서는 이에 대한 검증이나 연구가 없어 해외의 사례를 바탕으로 설계접안속도를 설정하고 있는 상황이다. 이에 본 연구에서는 부두의 선박접안속도 분석을 통계학적으로 접근하여 실측데이터와 확률분포를 비교하여 가장 적합한 확률분포를 찾고자 하였다. 적합도 검정으로는 K-S(Kolmogorov-Smirnov) 검정, A-D(Anderson-Darling) 검정, Q-Q(Quantile-Quantile) 플롯 등을 이용하여 접안속도 실측치 분포에 적합한 확률분포를 확인하였다. 분석 결과, 접안속도의 빈도분포는 선박의 재화상태에 따라 만재 시, 대수정규분포, 경하 시에는 와이블분포와 적합함을 확인하였다. 또한 적합도 검정 결과를 이용하여 초과확률에 해당하는 접안속도 예측치를 산출하였다. 이 예측값과 해당 부두의 설계접안속도와 비교 해본 결과, 예측값이 설계값을 크게 초과함을 확인하였다. 이를 통해 설계 시의 접안속도가 현실과 맞지 않게 다소 낮게 설정되어 있음을 알 수 있으며, 이 결과를 바탕으로 적정 설계접안속도 산정법 개선에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.
최근 copula 모형은 여러 확률변수를 갖는 수문현상에 대해 빈도해석을 수행할 경우 결합확률분포형으로 유용하게 사용되고 있다. 하나의 자료를 확률변수로 사용하는 단변량 빈도해석에 비해 여러 수문자료를 동시에 각각 확률변수로 취하여 결합확률분포형을 추정할 수 있는 다변량 빈도해석은 수문자료의 상관성을 고려하면서 확률분포형을 추정할 수 있다는 장점이 있다. Copula 모형 중 Gumbel copula는 extreme-value 확률분포형으로 극치사상에 적합한 확률분포형이다. 본 연구에서는 Gumbel copula를 이용하여 우리나라 기상청 64개 종관기상관측소의 강우자료로부터 극치 강우사상을 추출하고, 이를 이용하여 빈도해석을 수행하였다. 극치 강우사상은 전체 강우사상 중 각 년도별로 최대강우량을 갖는 연최대강우량사상(annual maximum volume event)을 사용하였다. 각 확률변수의 주변분포형으로는 gamma, Gumbel, generalized extreme value, generalized logistic, Weibull 등 5개 확률분포형을 검토하였으며 각각 적합한 주변분포형을 적용하고 copula 모형의 매개변수는 의사최우도법(maximum pseudo-likelihood method)를 사용하여 추정하였다. 또한 추정된 copula 모형은 Cramer-von Mises 함수와 경험적 copula를 이용하여 적합도 검정을 수행하였다. 이를 통해 극치강우사상에 대하여 Gumbel copula 모형의 적용성을 검토하였으며 추정된 결합확률분포형을 이용하여 빈도별 확률강우사상을 2차원 등치선(contour line)형태로 제시하였다.
비동질적인 포아송 과정에 기초한 모형들에서 잔존 결함 1개 당 고장 발생률은 일반적으로 상수, 혹은 단조증가 및 단조 감소 추세를 가지고 있다. 본 논문에서는 잔존 결함 1개당 고장 발생률이 증가추세를 가진 어랑 분포를 이용한 어랑 모형을 제안하였다. 고장 간격시간으로 구성된 실측자료를 이용하여 기존의 모형과 어랑 모형의 모수 추정을 실시하였다. 어랑 모형의 형상모수를 선택하기 위하여 (누적)분포적합도 검정을 사용하였고 이 자료들에서 어랑 모형의 제안과 비교를 위하여 산술적 및 라플라스 검정, 적합도 검정, 편의 검정 등을 이용하였다.
일단집락표본추출에서 Pearson $X^2$과 Wald통계량, 표본설계효과에 의한 수정통계량 그리고 축소인자에 의한 수정통계량을 비교하였다. 적합도 검정과 독립성검정의 경우 시뮬레이션에 의한 결과, Wald 통계량은 Pearson $X^2$통계량과는 유의한 차이를 나타냈으나 두 개의 수정통계량는 큰 차이가 없게 나타났다.
본 논문에서는 LTS(Labeled Transition System)로 명세화된 철도 신호 제어 프로토콜의 동작의 정확성을 형식기법을 통해 검정하고 적합성 시험을 위한 시험계열을 자동으로 생성해 주는 도구로서 프로토콜 검정기와 적합성 시험 계열 생성기를 개발하였다. 본 도구는 과거에 사용되었던 비정형적 방법의 많은 오류와 모호함을 제거하고 프로토콜 개발시간 및 비용을 절약해 줌으로써 철도 신호 제어시스템의 안전성 및 신뢰성을 보장해 줄뿐만 아니라, 다른 시스템에도 응용되어 검정 및 시험을 효율적으로 수행하게 해주는 도구이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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