본 논문에서는 램프가 설치되어 있는 도로환경에 맞는 효율적인 유고검지를 위하여 퍼지논리 및 교통패턴을 함께 사용하여 유고검지 모형을 구현하였다. 모형에 사용된 교통 데이터는 서울시 내부 순환도로에 있는 루프 검지기에서 3개월 동안 5분 간격으로 수집된 교통량, 점유율, 속도 데이터이다. 본 논문에서는 단일지점 검지기 도로 환경에 맞게 변수들을 퍼지화 시켰으며 추론방법은 MIN-MAX 중심법을 사용하고 비퍼지화 방법은 무게 중심법을 사용하였다. 그리고 요일 및 링크별로 서로 다른 교통 흐름이 형성됨을 감안하여 교통패턴을 구축하였다. 최종적으로 퍼지논리의 유고확률과 교통패턴의 교통패턴 차이 값을 이용하여 유고를 판단하는 유고확률 임계치를 도출하였다. 본 논문에서 제안한 모형의 우수성을 입증하기 위해 APID 알고리즘과 교통패턴을 이용하지 않은 퍼지논리와 비교 검증 하였다. 검지율 및 오검지율 테스트를 수행한 결과 APID 알고리즘의 경우 제대로 유고를 검지하지 못하였으며 퍼지논리만을 이용한 알고리즘의 경우 상당히 높은 오검지율을 도출하였다. 이에 반해 교통패턴 및 퍼지논리를 이용한 본 모형의 경우 퍼지논리만을 사용한 모형에 비해 유고검지율은 5% 낮아졌으나 반면에 오검지율은 18% 낮아지는 향상된 결과를 나타냄을 알 수 있었다.
본 논문에서는 월 댐유입량을 예측하는데 있어서 뉴로-퍼지 시스템의 적용성을 검토하였다. 뉴로-퍼지 알고리즘으로 퍼지이론과 신경망이론의 결합형태인 ANFIS(Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System)를 이용하여 모형을 구성하였다. ANFIS의 공간분야에 의한 제어규칙의 선정에 있어 퍼지변수가 증가함에 따라 제어규칙이 기하급수적으로 증가하는 단점을 해결하기 위해 퍼지 클러스터링(Fuzzy flustering)방법 중 하나인 차감 클러스터링(Subtractive Clustering)을 사용하였다. 또한 본 연구에서는 기후인자들을 인력으로 하여 모형을 구성하였으며 각각 학습기간과 검정기간으로 나누어 학습기간에는 모형의 매개변수 최적화를, 검정기간에는 최적화된 모형의 매개변수를 검정하는 순으로 연구를 수행하였다. 예측 길과, ANFIS는 댐유입량 예측시 입력자료의 종류가 많아질수록 예측능력 더욱 정확한 것으로 판단된다.
본 연구는 불확실한 경영환경하에서 전략목표에 영향을 미치는 환경요인을 확인하고, 이를 다시 전략계획 시뮬레이션 모형에 체계적으로 반영하기 위한 새로운 전략계획 시뮬레이션 모형을 제안한다. 본 연구에서 제안하는 전략계획 시뮬레이션 모형은 (1) 환경요인 분석을 위하여 퍼지인식도(Fuzzy Cognitive Map)를 적용하고, (2) 경쟁관계를 체계적으로 반영하기 위하여 미분게임(Differential Game) 모형을 이용한다. 퍼지인식도는 특정 의사결정 문제에 있어서 관련된 여러 개념간의 인과관계를 해석하고 그를 통하여 해당 문제전체에 관한 효과적인 의사결정을 지원하는 소위 구조적 모형화(Structural Modeling)도구의 한 방법이다. 한편, 본 연구에서는 미분게임을 이용하여, 퍼지인식도에 의하여 확인된 환경요인을 변수로 감안하고, 아울러 경쟁관계를 수식화 하므로써 보다 체계적인 시뮬레이션이 가능하다. 제안된 전략계획 수립 시뮬레이션 모형을 동태적 광고모형(dynamic advertising model)에 적용하므로써 보다 효과적인 경영전략계획 수립이 가능함을 보였다.
지구 온난화로 인한 이상기후 현상이 지속적으로 발생됨에 따라 풍수해의 저감과 수자원의 효율적인 활용에 대한 관심이 높아지고 있다. 국내의 경우 주요지점의 상류에 댐을 건설하고 댐 상류의 저류공간을 이용하여 홍수를 저감하고 수자원을 확보하는 것이 가장 일반적으로 사용되고 있는 홍수대응과 수자원 활용 방안이다. 수자원 문제를 해결하기 위한 다양한 기법들이 연구되고 적용되고 있지만, 수자원 문제는 불확실성과 애매모호함을 내포하고 있어 풍수해 피해 저감과 한정된 수자원의 효율적인 활용을 어렵게 하고 있다. 본 연구에서는 수자원 문제에 내포되어 있는 불확실성과 애매모호함을 해결하기 위해, 인간의 사고과정과 유사한 추론과정을 통해 애매모호함을 처리하는 데 강점을 가진 퍼지추론기법을 적용하여 저수지 퍼지최적운영 모형을 개발하는 것을 목적으로 하였다. 또한 기후변화를 고려하기 위해, 일반적으로 발생하고 있는 홍수뿐만 아니라 이상홍수 발생의 경우도 고려하여 저수지 운영모형을 개발하였다. 저수지 운영모형 개발을 위해 다음과 같은 과정을 통해 퍼지최적운영모형을 개발하였다. 우선 선형계획법을 사용해 일반적인 홍수와 이상 홍수 유입시 저수지 최적연계운영을 실시하여 최적운영규칙을 추출하였다. 그리고, 최적운영을 통해 추출된 각각의 운영규칙을 퍼지기법을 도입하여 퍼지운영규칙으로 정리하였다. 마지막으로, 정리된 각각의 퍼지운영 규칙을 조합하여 이상홍수를 고려한 저수지 운영규칙을 구성하였다. 본 연구에서는 낙동강 상류에 위치한 다목적댐인 안동댐과 임하댐 유역을 시험유역으로 선정하여 모형을 개발하였고, 일반적인 홍수로는 안동댐과 임하댐에 각각 100년 빈도의 홍수가 유입되는 것을 가정하였으며, 이상홍수로는 각의 댐에 극한홍수(PMF)가 유입되는 것으로 설정하였다. 개발된 저수지 운영모형을 통해 시험유역의 저수지 운영을 모의한 결과 각 댐의 유입량자료와 저수지 저류량 자료, 하류지점의 유량자료만을 사용하여 간편하고 신속하게 저수지 운영을 수행 할 수 있었다.
이 논문은 퍼지비선형회귀모형에 대한 것으로서 유전적 알고리즘을 이용한 퍼지회귀분석모형을 제안한다. 유전적 알고리즘이란 좀 더 나은 퍼지회귀분석을 위하여 입력데이터를 분류하는데 사용되어진다. 이 분할에서 각 데이터는 분류된 데이터그룹에 속하는 멤버쉽함수의 값을 가지게 된다. 데이터그룹은 각 변수의 영역을 최적으로 분할함에 따라 몇 개의 퍼지선형회귀모형에서 서로 다른 퍼지파라메타를 가지게 된다. 데이터에 대한 최종 퍼지수를 얻기 위하여 각 데이터그룹의 퍼지출력을 구성한다. 이 방법의 유효성은 사례연구에 의하여 보이고자 한다.
지진예측을 위한 확률론적퍼지모형을 제안하였다. 제안된 모형은 지진발생에 대하여 무작위성(randomness)과 퍼지니스(fuzziness)를 같이 사용하여, 기존의 확률론에 근거한 지진예측방법을 개선할 수 있도록 하였다. 이 연구의 결과는 (a) 주어진 초과확률에 대한 지반가속도 또는 주어진 지반가속도에 대한 초과확률의 멤버쉽함수와 (b) 멤버쉽함수를 대표할 수 있는 특성값(characteristic value)이다. 확률론적 퍼지모형을 미국 Utah주의 Wasatch Front Range의 자료에 적용하여 서로 다른 연간 초과확률, 최대지반가속도에 대하여 지진도를 작성하였다.
신호 교차로에서 포화차두시간에 영향을 미치는 영향인자는 도로조건, 교통조건, 환경조건으로 분류된다. 이러한 요인들의 복합적인 관계가 포화차두시간에 영향을 미친다. 현재 포화교통류율은 이상적인 조건일 때의 포화차두시간을 산출하고, 이를 이용해서 기본 포화교통류율을 구하고, 여기에 좌 우회전, 차로폭, 경사, 중차량 보정계수을 고려함으로써 특정 차로군의 포화교통류율을 산정하고 있다. 포화차두시간에 영향을 미치는 인자들 중에서 정량적으로 나타내기 어려운 인자 즉, 퍼지적 성격을 가진 인자들은 고려하지 않고 있다. 따라서 본 연구에서는 퍼지 근사추론 방법을 이용하여 정성적 인자의 영향을 고려한 모형을 구축하였다. 모형의 입력자료는 강우조건과 주변밝기의 정도, 중차량 구성비의 언어적 표현를 사용하였다. 이러한 변수들에 대하여 설문조사를 통해서 퍼지집합의 멤버쉽함수를 설정하였으며. 이에 기초하여 교차로에서 각 조건별로 포화차두시간을 관측하였다. 이러한 현장 관측치를 바탕으로 퍼지 제어규칙을 설정하고 모형을 구축하였다. 모형의 평가는 추론치와 실측치를 비교함으로써 이루어 졌으며, 결정계수인 $R^2$와 평균절대오차(MAE)와 평균제곱오차(MSE)를 사용하여 분석한 결과 본 모형의 설명력이 높은 것으로 평가되었다. 본 연구의 과정에서 강우에 의한 교통용량 감소는 중차량 구성비가 클수록 주변밝기의 정도가 나쁠수록 더욱 큰 것으로 나타났으며 그 감소율은 5.3%에서 21.8%에 이르는 넓은 범위의 값을 보였고. 주변밝기 정도에 따른 교통용량 감소는 4.7$\sim$7.5% 수준으로 나타났다.
Communications for Statistical Applications and Methods
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제16권5호
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pp.781-790
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2009
본 논문에서는 퍼지수를 포함한 모수적 회귀모형을 추정하기 위하여 분포무관추정량으로 알려진 순위 변환방법과 Theil 방법을 소개한다. 순위 변환방법은 퍼지수의 ${\alpha}$-수준집합의 중심과 폭에 대한 순위를 이용하고 Theil 방법은 ${\alpha}$-수준집합의 중심과 폭에 대한 추정한 값들의 중위수를 이용한다. 예제를 이용하여 분포무관추정량으로 추정된 퍼지회귀모형의 효율성을 최소자승법과 여러 가지 방법으로 추정된 퍼지회귀모형과 비교한다.
설명변수와 반응변수 사이의 통계적 관계를 설명하기 위해 사용되는 회귀모형을 분석하는 방법을 회귀분석이라 한다. 본 논문에서는 독립변수와 종속변수에 대한 퍼지관계를 표현하는 퍼지회귀모형를 추정하기 위하여 이상치에 민감하지 않은 로버스트한 추정량인 Theil방법을 소개한다. Theil방법은 설명변수와 반응변수의 ${\alpha}$-수준집합의 각 성분으로 구성된 집합에서 선택한 임의의 두 쌍 자료로부터 계산된 변화율의 중위수를 두 변수에 대한 변화량의 추정량으로 간주한다. 본 논문에서 제안된 Theil방법이 최소자승법을 이용하여 추정된 퍼지회귀모형보다 더 정확할 수 있음을 예제를 통하여 확인한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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