• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.10 no.8
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• pp.1393-1400
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• 2006

This paper optimizes the access probabilities (APs) in a network resource allocation scheme based on access probabilities in order that the waiting time and the blocking probability are minimized under the given constraints, and obtains its performance. In order to optimize APs, an infinite number of balance equations is reduced to a finite number of balance equations by applying Neuts matrix geometric method. And the nonlinear programming problem is converted into a linear programming problem. As a numerical example, the performance measures of waiting time and blocking probability for optimal access probabilities and the maximum utilization under the given constraints are obtained. And it is shown that the scheme with optimal APs gives more performance build-up than the strategy without optimization.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.19 no.10
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• pp.2457-2464
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• 2015

Distributed Networked Control Systems (NCSs) through wireless networks have a tremendous potential to improve the efficiency of various control systems. In this paper, we define the State Update Interval (SUI) as the elapsed time between successful state vector reports derived from the NCSs. A simple expression of the SUI is derived to characterize the key interactions between the control and communication layers. This performance measure is used to formulate a novel optimization problem where the objective function is the probability to meet the SUI constraint and the decision parameter is the channel access probability. We prove the existence and uniqueness of the optimal channel access probability of the optimization problem. Furthermore, the optimal channel access probability for NCSs is lower than the channel access probability to maximize the throughput. Numerical results indicate that the improvement of the success probability to meet the SUI constraint using the optimal channel access probability increases as the number of nodes increases with respect to that using the channel access probability to maximize the throughput.

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.14 no.2
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• pp.213-224
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• 2001

확률론적 구조설계 최적화는 구조물의 역학적 특성이나 하중의 불확실성이나 임의성과 같은 변동성을 정량적이고 합리적으로 고려할 수 있다는 점에서 기존의 전통적인 확정론적 최적화와 비교된다. 확률론적 최적화의 방법론으로는 개선된 일계이차모멘트법을 이용하는 신뢰도지수에 기반한 접근법(MPFP search)이 널리 알려져 있으며, 최근 목표성능치에 기반한 접근법(MPTP search)이 새롭게 제안되었다. 본 논문에서는 이들 두 가지 접근법에 대한 정식화를 수행하고, 특히 탐색과정에서 소모적인 반복계산을 발견하고 제거하는 알고리즘을 제시하였다. 예제에서 두 접근법에 의한 확률론적 최적화를 수행하고 구조설계 최적화의 관점에서 두 접근법의 장단점을 비교·검토하였다.

• Proceedings of the Korean Institute of Navigation and Port Research Conference
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• 2018.05a
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• pp.108-109
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• 2018

국내 5년간의 해양사고 현황을 살펴보면 충돌사고가 가장 많은 비율을 차지하고 있으며, 사고 건수 또한 증가하는 주세이다. 우리나라에서는 해상교통안전진단 규정에 따라 통항 안전성 확보가 가능하다고 평가하는 기준을 근접도에 따른 충돌 확률 $10^{-4}$으로 정하고 있으나, 이 기준에는 해상교통흐름 및 교통량을 반영하고 있지 않은 실정이다. 따라서 본 연구에서는 해상교통조사를 기반으로 부산항 접근해 역의 선박 충돌 확률 산출을 목적으로 한다. 충돌 확률은 부산신항 $1.058{\times}10^{-4}$, 부산항 $0.830{\times}10^{-4}$으로 해상교통안전진단 기준인 $10^{-4}$과 근사한 값으로 산출되었으며, 최근 10년간 부산항 접근 해역의 해양사고 발생 위치와 비교해본 결과 충돌 확률이 높은 곳에서 실제 사고가 발생한 것을 확인하였다. 추후에 다양한 항만의 충돌확률 산출을 통하여 국내 해상교통량 기반의 충돌확률을 확립하는데 기초자료로 활용할 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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• 2001.05a
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• pp.134-134
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• 2001

이동통신 망을 통한 멀티미디어 통신의 수요 급증으로, 차세대 이동통신 시스템에서는 패킷 교환에 기초한 망 구조가 사용될 것으로 예측된다. VOD(Voice Activity Detector)를 갖는 음성 단말은 데이터를 발생시키는 talk spurt(평균이 t$_1$인 지수분포를 따름)와 데이터를 발생시키지 않는 silence period(평균이 t$_2$인 지수분포를 따름)의 두가지 상태를 갖는 마코프 체인으로 모델링된다. Goodman at. al.은 음성 단말들이 talk spurt동안만 데이터를 전송하게 함으로써 더 많은 가입자들을 수용할 수 있는 PRMA(Packet Reservation Multiple Access) 기법을 제안되었다. PRMA 방식에서는 시간 축이 슬롯들로 구성되며 여러개의 슬롯들로 프레임이 형성된다. Silence period 상태에 있던 음성 단말은 talk spurt 상태가 되면 talk spurt의 첫 번째 데이터를 하나의 슬롯을 통해 전송하게 된다. 이때 단말들은 각 슬롯에서 데이터를 전송할 수 있는 확률을 나타내는 채널 접근 확률(channel access probability)에 의해 데이터를 전송하게 되며 전송에 성공하면 슬롯을 예약함으로서 다음 프레임부터는 동일한 위치의 슬롯을 통해 데이터들을 전송하게 된다. DS/CDMA(Direct Sequence/code Division Multiple Access)는 이동통신 단말의 수용 용량상의 이점, 소프트 핸드오버 능력, 보다 용이하게 셀 계획을 세울 수 있는 점 등에 의해 차세대 이동통신 망에서 채택될 예정이다. CDMA 시스템은 간섭(interference)에 의해 용량이 제한을 받게 되며, MAI(Multiple Access Interference)가 시스템의 성능에 많은 영향을 미치게 된다. Brand, et. al.은 간섭의 분산을 줄이기 위해 PRMA 개념을 DS/CDMA 환경으로 확장한 Joint CDMA/PRMA 프로토콜을 제안하였다. 이때 각 슬롯에서의 데이터 전송확률을 그 슬롯에서 예약상태에 있는 음성 단말의 수에 의존하게 하는 방식을 사용하였으며 데이터 전송확률을 나타내는 채널 접근 확률들을 시뮬레이션을 통해 유도하였다. 한편 음성 단말에게는 실시간 서비스를 제공해 주어야 하는 대신 데이터 단말에게는 실시간 서비스를 제공해 주지 않아도 되므로, 트래픽이 많을 때에는 음성 단말의 데이터 전송에 우선권을 주는 것이 바람직하다. 이를 위해서 Brand, et. al.은 채널 접근 확률을 각 슬롯의 트래픽 상태에 따라 적응적으로 산출하는 기법을 제안하였다. 본 연구에서는 Joint CDMA/PRMA의 성능이 채널 접근 함수의 효율성에 많이 의존하게 되므로 보다 효율적인 채널 접근 확률을 구하는 방법을 제안한다. 즉 채널 액세스 확률을 각 슬롯에서 예약상태에 있는 음성 단말의 수뿐만 아니라 각 슬롯에서 예약을 하려고 하는 단말의 수에 기초하여 산출하는 방법을 제안하고 이의 성능을 분석하였다. 시뮬레이션에 의해 새로 제안된 채널 허용 확률을 산출하는 방식의 성능을 비교한 결과 기존에 제안된 방법들보다 상당한 성능의 향상을 볼 수 있었다.

• Communications of Mathematical Education
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• v.11
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• pp.127-144
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• 2001

본 연구는 확률의 다양한 의미를 반영한 초등학교 확률 학습 프로그램을 개발하고, 개발된 프로그램의 적용 가능성을 알아보는데 목적을 두고 있다. 먼저 확률의 다양한 의미를 반영한 초등학교 확률 학습프로그램을 개발하기 위하여, 프로그램의 기본 방향을 설정하고, 확률의 다양한 의미를 반영하기 위한 교수 방법을 마련하였다. 개발된 프로그램은 초등학교 6학년 한 단원 분량인 7차시로 이루어져 있다. 다음으로 프로그램 시행 전에 실시한 검사에서 확률적 사고 수준이 상 ${\cdot}$ 중 ${\cdot}$ 하인 것으로 나타난 세 명의 학생을 연구 대상으로 개발된 프로그램을 시행하였다. 프로그램 적용 전 ${\cdot}$ 후에 실시한 지필 평가와 비디오 카메라로 녹음한 수업 내용과 학생들의 학습지를 검토하여 프로그램 적용 전, 1${\sim}$7 각 차시 후, 프로그램 적용 후의 시기로 나누어 분석한 결과, 세 학생 모두 확률적 사고 수준이 가장 높은 수준인 4수준으로 발전하였다. 본 연구의 결과, 확률을 이론적 의미 뿐 아니라 경험적 ${\cdot}$ 통계적 의미로 접근하면 초등학교 학생들도 확률 개념을 학습할 수 있었다. 따라서 확률을 다양한 관점으로 접근한다면, 초등학교에서도 독립성, 조건부 확률 같은 개념을 유의미하게 학습할 수 있을 것이다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2007.11a
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• pp.215-218
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• 2007

모바일 환경에서는 상향링크와 하향링크의 대역폭이 비대칭적이며 전력이 한정되어 있기 때문에 효율적인 데이터 전송기술로 브로드캐스팅 방법이 연구되어 왔다. 브로드캐스트에서 인덱스를 사용하면 원하는 데이터가 언제 방송되는지를 알 수 있어 튜닝 시간을 줄이고, 전력의 소비를 줄이는 효과가 있다. 지금까지 연구된 싱글 채널 인덱스 기법들은 모든 데이터 아이템이 동일한 확률로 접근되는 flat 브로드캐스트 방송에 적합한 인덱스 기법들이다. 데이터 아이템에 대한 접근 확률이 편향되는 경우에는 멀티디스크 방송 기법을 사용해야 효과적이지만, 기존의 인덱스 기법들은 인덱스가 한 방송 주기 내에서 반복되어 방송되는 데이터 아이템을 가리킬 수 없기 때문에 멀티디스크 방송 기법에는 효과적이지 않다. 본 논문에서는 싱글 채널 인덱스 기법으로서 멀티디스크 방송에 적용되는 인덱스 기법인 MDEI (Multi-disk Exponential Index) 기법을 제안한다. 제안 하는 MDEI 기법은 각 디스크 별로 인덱스를 구성하기 때문에 데이터에 대한 접근확률이 편향되는 경우에 멀티디스크 방송을 기반으로 이 인덱스 기법을 사용하면 flat 브로드캐스트를 사용하는 다른 인덱스 기법을 사용했을 때보다 평균 접근지연시간 시간을 크게 줄일 수 있다. 실험 결과는 데이터에 대한 접근 확률이 편향된 환경에서 MDEI가 평균 접근지연시간에 있어서 매우 좋은 성능을 갖는 것을 보여준다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.11a
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• pp.330-332
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• 2008

본 논문에서는 전력계통의 신뢰도를 평가하는 새로운 패러다임인 확률론에 근거한 신뢰도 평가에 대하여 살펴보았다. 확률론 신뢰도 평가 기법의 적용을 통하여 기존 결정론 접근법에서 다루지 못하였던 전력계통에서 발생하는 여러 가지 불확실성을 고려한 신뢰도 평가가 가능 하였으며 확률 신뢰도 평가 기법 중 시뮬레이션 기반 Monte-Carlo 기법을 적용하여 발전 및 부하의 블확실성까지 고려한 통합적인 신뢰도 평가 틀을 개발하였다. 더하여 개발된 신뢰도 평가 틀을 시험 계통에 적용하여 검증을 수행하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2003.04a
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• pp.800-802
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• 2003

이 논문에서는 웹 기반의 하이퍼미디어 교육시스템에서 이산 확률 분포 함수와 사용자 프로파일 기반의 동적 적응 모델을 제안하였다. 이 모델은 응용 영역을 동적 적응 객체의 가중치 방향성 그래프로 표현하며 사용자 행위를 이산 확률 함수를 동적으로 구축하는 접근 방식을 이용하여 모델링 한다. 제안한 확률적 해석은 웹 미디어 구조에서 사용자의 탐색 행위를 추적하여 사용자 행위에 대한 잠재적 속성을 나타내는데 사용될 수 있다. 이러한 접근 방식은 사용자에게 가장 알맞은 프로파일을 동적으로 할당할 수 있다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.41 no.2
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• pp.156-163
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• 2013

Collision probability is the most common method to measure the risk of space debris, it is widely used that two dimensional linear collision probability using the closest approach distance. This paper represents the characteristics of object that approach KOMPSAT 2, 3, 5 that have operated or will be operated by Korea. And more precise method than two dimensional linear collision probability, we analyzed the properties of three dimensional nonlinear collision probability using STK/Nonlinear Collision Probability Tool. Through this, efficiency of three dimensional nonlinear collision probability for KOMPSAT series satellites was investigated. The result represents that three dimensional nonlinear collision probability showed the precise outcome at a relative velocity of less than 350m/s. Also, KOMPSAT series satellites appeared to few low relative velocity approaches and showed low efficiency for the three dimensional nonlinear collision probability.