• 제목/요약/키워드: 확률적 불확실성

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확률.신뢰도에 기초한 표면매립보강(NSM) 콘크리트 철도교의 휨보강비 산정 (Suggestion of Flexural Strengthening Ratio of NSM Strengthened Concrete Railroad Bridge based on Probability and Reliability)

  • 오홍섭;심종성;주민관;이기홍;박지수
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2008년도 추계 학술발표회 제20권2호
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    • pp.121-124
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    • 2008
  • FRP를 적용하는 대표적인 보강공법으로는 외부부착공법으로서, FRP Plate 또는 fiber sheet를 사용하여 노후화된 보강면에 FRP 보강재를 부착하는 형식이다. 하지만, 이러한 외부부착공법은 FRP보강재의 인장특성을 충분히 발휘하지 못하는 단점이 있다. 따라서 외부부착공법의 단점을 보완하기 위해 표면매립공법, 즉, Near Surface Mounted(이하 NSM)공법이 제안되었다. 이는 FRP 보강재를 매립함으로써 부재와 보강재의 부착 성능을 증가시킴에 따라 효율적인 응력전달 및 조기 debonding을 사전에 방지할 수 있으며, 이로 인해 FRP 보강재의 인장특성이 효율적으로 발휘될 수 있다. 효율적인 NSM 보강을 위해서는, 구조물에 가해지는 하중, 구성재료, 구조물의 기하학적 형상 등이 갖는 불확실 특성을 반영하여, 보강 후 구조물의 신뢰도를 기준으로 한 보강성능 평가가 필요하다. 본 연구에서는 노후화된 철도교 실교량 모델을 선정하여 외부하중, 재료 및 기하학적 형상의 불확실성을 Monte Carlo Simulation확률기법을 적용하여 그 분포특성을 분석한 후, NSM 보강에 대한한계상태 함수를 통해 목표신뢰도에 부합할 수 있는 휨보강비를 도출하고자 하였다. 해석결과 LS-25하중을 상회하는 내하력 증진효과를 확률분포로써 확인할 수 있었다. 따라서 확률신뢰성기법을 적용한 보강설계의 유효성을 확인할 수 있었으며, 추후 다양한 보강공법으로의 적용이 가능할 것으로 판단된다.

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LHS기반 신뢰성해석 기법을 이용한 해안구조물의 확률론적 위험도평가 (Probabilistic Risk Assessment of Coastal Structures using LHS-based Reliability Analysis Method)

  • 허정원;정홍우;안진희;안성욱
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제19권6호
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    • pp.72-79
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    • 2015
  • 이 논문에서는 해안구조물에 대한 실질적이고 효율적인 구조신뢰성평가 기법을 제시하였다. 제안기법은 파랑, 조류 등의 하중관련 변수 그리고 콘크리트의 탄성계수와 압축강도, 지반정수 및 경계조건 등과 같은 저항관련 설계변수의 불확실성을 명확히 고려한 복잡한 해안구조물의 신뢰성을 평가할 수 있다. 라틴 하이퍼큐브 샘플링(LHS), 몬테카를로 시뮬레이션(MCS) 및 유한요소법을 합리적으로 결합한 제안기법에서 LHS기반 MCS는 신뢰성평가에 필요한 샘플링 수를 대폭 줄여주므로 계산노력이 획기적으로 감소된다. 검증예제를 통하여 제안기법이 상대적인 정확도를 보장하며 계산상의 효율성이 우수한 것으로 확인되었다. 또한 실제의 케이슨형식 방파제 구조물을 대상으로 한 수치예제를 통하여 그 적용성과 효율성을 입증하였다. 특히 유한요소법 또는 유한차분법과 같은 알고리즘 형태의 암시적 한계상태함수를 갖는 경우와 비선형해석, 복합재료, 다양한 기하형상 등을 복잡한 구조거동을 고려해야 하는 실제적인 구조물의 신뢰성평가에 적합한 것으로 판단된다.

기후요소를 고려한 실시간 레일온도 DB구축 (Constructing the Real Time Rail Temperature Database Considering Climatic Element)

  • 배현웅;최진유;최상현;임남형
    • 한국방재학회:학술대회논문집
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    • 한국방재학회 2010년도 정기 학술발표대회
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    • pp.78.1-78.1
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    • 2010
  • 장대레일 궤도는 재료적인 불확실성 및 구조계의 기하학적 불확실성이 매우 높은 시스템으로 궤도 좌굴의 위험이 상존한다. 그러므로 궤도 환경이 열악한 혹서기 장대레일 궤도의 안정성을 합리적으로 평가하는 연구는 매우 중요하다. 궤도 좌굴에 직접적 영향을 미치는 레일온도는 현재 지역의 대표 대기온도에 따른 추정된 레일온도로 사용하고 있는 실정이지만 기후조건에 따라 레일온도가 변동되기 때문에 이를 고려하여 확률분포로써 반영하는 것이 합리적이다. 본 연구는 현장 기후요소 및 레일온도 측정 실험을 수행한 자료들을 DB화하여 혹서기 장대레일 궤도의 안정성 향상 및 신뢰성 확보에 기여하고자 한다.

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심층혼합처리지반에 설치된 안벽의 신뢰성해석(Part I: 개량지반의 외부안정) (Reliability Analysis of a Quay Wall Constructed on the Deep-Cement-Mixed Ground(Part I: External Stability of the Improved Soil System))

  • 허정원;박옥주;김영상;허동수
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제22권2호
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    • pp.79-87
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    • 2010
  • 이 논문은 특수기초에 설치된 안벽의 외부 및 내부 안정성에 대한 신뢰성분석을 각각 다룬 2편의 연속 논문 중 첫 번째 논문이다. 이 논문에서는 심층혼합처리지반-안벽 시스템의 외부안정성에 대한 정량적 위험도를 평가할 수 있는 실용적인 신뢰성해석기법을 새로이 제안하였다. 제안된 기법은 다양한 설계변수들의 불확실성을 명확하게 고려할 수 있다. 외부안정성에 대한 위험도평가를 위해 개량지반-안벽의 활동, 전도 및 지지력 파괴모드에 대응하는 한계상태함수를 2차 확률변수 개념을 도입하여 명확히 정의하였다. 기본 확률변수와 2차 확률변수로 명확히 표현되는 세 한계상태함수에 대하여 대표적 신뢰성기법인 MVFOSM, FORM 및 MCS를 사용하여 파괴확률을 산정하였다. 해석결과로부터 3가지 방법은 일관된 파괴확률을 제공하고, 지진시 활동 파괴모드가 가장 위험한 파괴모드로 밝혀졌다. 또한 동적토압의 위상차를 고려한 신뢰성해석으로부터 위상차 파라메타의 평균과 분산이 파괴확률에 큰 영향을 미치는 것으로 판명되었다.

확률적 접근방법에 의한 지반의 액상화 가능성 평가 (Evaluation of Liquefaction Potential for Soil Using Probabilistic Approaches)

  • 이진학;권오순;박우선
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권5C호
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    • pp.313-322
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    • 2006
  • 지반 액상화는 대표적인 지진 피해의 한 형태로 이 연구에서는 이러한 지반 액상화 가능성 평가를 위한 확률적 접근 방법을 제시하였다. 일정한 사용기간 동안의 지진에 의한 액상화 발생확률을 구하기 위하여 액상화 취약도와 지진재해도를 결합하여 액상화 위험도를 산정할 수 있도록 하였다. 현재 국내에서는 결정론적인 방법이 많이 이용되고 있으나, 이러한 방법은 지반 물성치에 포함되어 있는 많은 불확실성을 합리적으로 다루기 어려운 단점이 있다. 두 가지 형태의 확률적 접근 방법을 제시하였는데, 첫번째는 설계지진에 대한 확률적 신뢰도 해석 방법이고, 두번째는 주어진 지반조건에 대하여 일정한 사용기간 동안 액상화가 발생할 수 있는 가능성을 평가한 위험도 해석 방법이다. 기존의 결정론적 방법과 확률적 방법에 의하여 매립지반의 액상화를 평가하였으며, 위험도 해석에 의한 액상화 가능성 평가기법을 지속적으로 적용하고, 설계기준이 제시된다면 보다 합리적이고, 정량적인 지반 액상화 가능성 평가기법이 될 수 있음을 검증하였다.

A Case Study on Function Point Method applying on Monte Carlo Simulation in Automotive Software Development

  • Do, Sung Ryong
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제25권6호
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    • pp.119-129
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    • 2020
  • 소프트웨어 개발은 다양한 프로세스 변동을 포함하기 때문에, 결정론적 이론 보다는 확률론적 이론에 더 영향을 많이 받는다. 확률론적 방식은 결정론적 방식보다 프로젝트 활동과 관련된 불확실을 고려하고, 예상되는 결과에 대해서 확률 분포로 접근하는 장점이 있다. 그러므로 소프트웨어 프로젝트를 성공하기 위해서는 확률 분포에 기반하여 범위, 규모, 비용, 공수, 일정 그리고 품질 목표를 체계적으로 관리해야 한다. 소프트웨어 규모 산정은 불확실성이 큰 개발 초기의 활동임에도 불구하고, LOC, COCOMO, FP, SLIM과 같은 결정론적 산정 방식으로 수행되고 있다. 본 연구에서는 확률적 분포 기반의 기능 점수 프로세스를 수립하고, 효과를 검증하기 위해 몬테카를로 시뮬레이션 기반의 자동차 전기전자 제어시스템 소프트웨어 개발에 적용한 사례를 제시한다. 본 연구 결과가 조직 내 기능 점수 프로세스를 수립하기 위한 가이드 및 관리자들의 정확한 의사결정 도구로 활용될 것으로 기대한다.

이중 쐐기형 초음속 흡입구의 압력회복률에 대한 신뢰성 기반 최적설계 (Reliability Based Design Optimization for the Pressure Recovery of Supersonic Double-Wedge Inlet)

  • 이창혁;안중기;배효길;권장혁
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권11호
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    • pp.1067-1074
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    • 2010
  • 본 연구에서는 이중 쐐기형 초음속 흡입구의 압력회복률에 대한 신뢰성 최적설계를 수행하였다. 주어진 설계영역에서 다양한 설계변수의 불확실성을 고려하여 흡입구의 압력회복률을 확률적으로 모델링하였으며, 목적함수로는 흡입구 항력을 선정하였다. 신뢰성 최적설계에 앞서 전산해석비용을 줄이기 위해 실험계획법과 크리깅 모델을 이용하여 적절한 설계공간을 탐색하였다. 신뢰성 기법의 정확도 검증을 위해 몬테카를로 시뮬레이션을 수행하였으며 이 결과를 신뢰성 기법 결과가 잘 추종함을 확인하였다. 신뢰성 기반 최적설계를 수행한 결과, 설계변수의 불확실성을 고려함으로써 시스템의 신뢰성을 확보하였다. 시스템 설계의 다양한 불확실성을 고려하기 위해서는 신뢰성 기반 최적설계가 유용한 접근방법임을 확인할 수 있었다.

수치해석에 의한 강우 침투 시 사면 파괴시간의 확률론적 해석 (Probabilistic Failure-time Analysis of Soil Slope under Rainfall Infiltration by Numerical Analysis)

  • 조성은
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제35권12호
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    • pp.45-58
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    • 2019
  • 본 연구에서는 강우의 침투에 따른 토사사면의 파괴에 대한 강우강도-지속시간의 강우기준을 평가하기 위하여 수치해석에 의한 파괴시간의 확률론적 해석 절차를 제안하였다. 취약도 곡선은 시간에 따른 강우의 침투해석 결과를 반영하며 지반의 역학적 특성의 불확실성을 고려한 MCS에 의한 확률론적 사면 안정해석의 결과로부터 강우강도-지속기간의 함수로 생성하였다. 확률론적 해석에서 한계상태함수를 계산하기 위하여 강우의 침투해석과 연동된 사면 안정해석을 수행하였다. 생성된 사면의 취약도 곡선들을 기반으로 확률론적 사면 파괴분포 분석을 수행하여 지반의 불확실성을 고려한 사면 파괴 유발 강우기준을 평가하였다. 제안된 사면 파괴분포 분석법은 강우의 침투로 인한 사면 파괴의 과정을 분석하고 사면 파괴가 발생할 수 있는 시간을 예측하는데 유용하게 사용될 수 있다.

설비고장의 불확실성을 고려한 송전계통의 공급신뢰도 특성곡선에 관한 연구 (A Study on the Reliability Characteristic Curve of Transmission System considering Outage's Uncertainty)

  • 전동훈;전영수;최영도;김건중
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.48-49
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    • 2008
  • 설비고장의 불확실성을 고려하여 송전계통의 공급신뢰도 특성을 명확하게 나타낼 수 있는 곡선을 제안하였다. 송전계통의 공급신뢰도 특성곡선은 송전계통에서 $T_{Total}$ 기간동안 발생한 공급지장 유발고장의 수나 각각의 경우에 대한 공급지장전력, 고장지속시간 등 설비고장의 불확실성에 상관없이 공급지장전력, 고장지속시간, 공급지장에너지간의 관계를 $y=ax^{-1}$ 형태의 곡선으로 나타낸 것이다. 송전계통의 공급신뢰도 특성곡선은 계통규모(년도별, 국가별)에 상관없이 동일한 모양을 가지게 되는데, Energy Impact of Reliability(EIR) 등을 확률론적 공급신뢰도 기준으로 사용함으로써 동등한 조건에서 계통규모 및 신뢰도 수준을 절대적으로 비교할 수 있는 신뢰도 지표로 활용할 수 있다.

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인공지능 서비스 UX 평가를 위한 프레임워크 (A proposed framework for UX evaluation of artificial intelligence services)

  • 허수진;윤주상;김성희
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
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    • pp.274-276
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    • 2021
  • 인공지능이 빠르게 발달하면서 의료, 교육, 게임 등 일상생활에 적용되고 있다. 인공지능 알고리즘은 예측 측면에서 언제나 확률적으로 불확실성을 지니고 있다. 기존 제품이나 서비스는 개발자의 의도에 따라 프로그램이 동작하기 때문에, 상호작용에 따른 결과가 명확하며 이에 대한 UX 평가를 할 수 있었다. 하지만, 인공지능이 적용된 서비스는 기존 서비스들과 달리 상호작용에 따른 불확실성으로 인해 위험 요소가 따르고 있다. 이러한 이유로, 인공지능 서비스의 UX 평가는 새로운 체계가 필요하지만, 기존 UX 평가 척도만을 사용하여 평가되고 있다. 인공지능 서비스의 특징을 반영하여, 정확한 UX 평가를 진행할 수 있도록 본 논문에서는 인공지능에 task 위임 적합도, 기존 UX 평가 항목, 기술에 대한 개인적 차이를 포함한 AI-UX 프레임워크를 제안하였다.

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