• Title/Summary/Keyword: 확률적 의사결정 해석

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Fragility Analysis for Evaluation and Comparison of Seismic Performance of Building Structures (취약도 해석을 통한 빌딩구조물의 내진성능 비교 및 평가)

  • Park, Joo-Nam;Choi, Eun-Soo
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.11 no.3 s.55
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    • pp.11-21
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    • 2007
  • Potential damage and losses associated with structural systems caused by earthquake can be reduced by application of seismic design to the structures. Because the building cost required for seismic design is generally higher than the cost for non-seismic design, the application of seismic design must be justified considering both seismic performance and cost. This paper presents a risk-based fiamework for evaluation and comparison of seismic performance of structures such that necessary data can be supplied for decision making on seismic design. Seismic fragility curve is utilized for seismic risk assessment of structures, and the process for decision analysis on adaptation of seismic design is presented based on the equivalent cost model.

Seismic Risk Analysis of Track-on-Steel Plate Girder Railway Bridges (무도상 강판형 철도교의 지진 위험도 해석)

  • Park, Joo Nam;Choi, Eun Soo;Kim, Sung Il;Cho, Sung Cheol
    • Journal of Korean Society of Steel Construction
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    • v.21 no.1
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    • pp.45-53
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    • 2009
  • More than 40% of railway bridges on the conventional lines in Korea consist of track-on-steel plate girder (TOSPG) bridges. This type of bridge is typically designed without considering seismic loadings, as most of them were built before 1970. The seismic performance of this particular type of bridge could be upgraded through various seismic retrofit schemes, and seismic risk assessment could play a key role in decision-making on the level of the seismic retrofit. This study performed a seismic risk assessment of TOSPG bridges in Korea. The seismic damage of several crucial components of TOSPG bridges--fixed bearings, free bearings, and piers--were probabilistically estimated, and their seismic fragility curves were developed. The probability that the components would exceed their predefined limit states was also calculated by combining the fragility curves and the seismic hazard function. The analysis showed that the piers of TOSPG bridges, which are made of plain concrete without rebars, have relatively low risk against seismic loadings in Korea. This is because the mass of the superstructures of TOSPG bridges is relatively small, and hence, the seismic loading being transferred to the piers is minimal. The line-type bearings typically used for TOSPG bridges, however, are exposed to a degree of seismic risk. Among the bearings, the probability of the free-end bearings and the fixed-end bearings exceeding the slight damage state in 50 years was found to be 12.78% and 4.23%, respectively. The gap between these probability values lessened towards more serious damage states. This study could effectively provide an engineering background for decision-making activities on the seismic retrofit of railway bridges.

Effects of Cognitive Heuristics on the Decisions of Actual Judges and Mock Jury Groups for Simulated Trial Issues (가상적인 재판 쟁점에서의 현역판사의 판단과 모의배심의 집단판단에 대한 인지적 방략의 효과)

  • Kwang B. Park;Sang Joon Kim;Mi Young Han
    • Korean Journal of Culture and Social Issue
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    • v.11 no.1
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    • pp.59-84
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    • 2005
  • Three studies were conducted to examine the degree to which three common heuristics, anchoring heuristic, framing effect and representative-ness heuristic, influence the decision-making precesses of actual judges and 5-persons mock juries. With scenarios regarding various issues that are commonly raised in actual criminal and civil trials, study 1 examined the 158 actual judges' decisions. In study 2, the decisions of 80 mock jury groups that consisted of college students were examined with similar scenarios. And individual decisions were examined in study 3 to compare with the group decisions in study 2. The decision processes of the actual judges and the mock jury groups alike were found to be influenced by "anchors". But the biases by the anchoring heuristic were more pronounced in the group decisions than in the decisions of the actual judges. With respect to framing effect, the actual judges were found to be resistant, while a small effect was found in the decisions of mock jury groups. Representative-ness biases weren't found in the decisions of both the actual judges and mock juries. The implications of the results for judicial systems were discussed.

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Probabilistic Safety Assessment of Gas Plant Using Fault Tree-based Bayesian Network (고장수목 기반 베이지안 네트워크를 이용한 가스 플랜트 시스템의 확률론적 안전성 평가)

  • Se-Hyeok Lee;Changuk Mun;Sangki Park;Jeong-Rae Cho;Junho Song
    • Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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    • v.36 no.4
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    • pp.273-282
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    • 2023
  • Probabilistic safety assessment (PSA) has been widely used to evaluate the seismic risk of nuclear power plants (NPPs). However, studies on seismic PSA for process plants, such as gas plants, oil refineries, and chemical plants, have been scarce. This is because the major disasters to which these process plants are vulnerable include explosions, fires, and release (or dispersion) of toxic chemicals. However, seismic PSA is essential for the plants located in regions with significant earthquake risks. Seismic PSA entails probabilistic seismic hazard analysis (PSHA), event tree analysis (ETA), fault tree analysis (FTA), and fragility analysis for the structures and essential equipment items. Among those analyses, ETA can depict the accident sequence for core damage, which is the worst disaster and top event concerning NPPs. However, there is no general top event with regard to process plants. Therefore, PSA cannot be directly applied to process plants. Moreover, there is a paucity of studies on developing fragility curves for various equipment. This paper introduces PSA for gas plants based on FTA, which is then transformed into Bayesian network, that is, a probabilistic graph model that can aid risk-informed decision-making. Finally, the proposed method is applied to a gas plant, and several decision-making cases are demonstrated.

Analysis of Periodic Test Policy for a Standby Unit under Three Types of Failures (세 종류의 고장형태를 지닌 대기부품에 대한 주기적 검사정책 분석)

  • Park, Jong-Hun
    • Journal of Korean Society of Industrial and Systems Engineering
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    • v.35 no.3
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    • pp.45-51
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    • 2012
  • 대기부품은 대기기간 중에 우발적 고장이 발생할 수 있으며(type I failure), 해당상황이 장기간 방치되는 것을 방지하기 위해 주기적인 검사를 하는 것이 일반적이다. 그러나 검사가 대기기간 중 발생한 고장을 확인할 수 있게 하는 반면, 검사를 시작할 때 대기하던 부품에 부하를 가하는 과정에서 고장을 유발할 가능성이 존재하며(type II failure), 검사시간동안 대기부품을 작동시킴으로써 열화에 의한 고장발생(type III failure)의 가능성을 증가시키는 효과도 존재한다. 이에 본 논문은 주기적 검사정책을 갖는 대기부품을 대상으로 세 종류의 고장 가능성을 확률적으로 고려하여 성능분석을 실시하였으며, 성능을 평가하는 척도로 극한가용성을 사용하였다. 특히 type III failure를 고려하는 것은 기존에 연구되지 않은 부분으로 본 논문의 기여점이라 할 수 있겠다. 또한 수치해석을 통해 가용성의 관점에서 전술한 세 가지 유형의 고장특성과 검사주기와의 관계를 파악할 수 있도록 하였으며, 그 결과를 통해 높은 수준의 신뢰성 확보가 목적인 대기시스템의 효율적인 운영을 위한 의사결정시 도움이 될 수 있도록 하였다.

Understanding Bayesian Statistics

  • Jeong, Yun-Sik
    • Proceedings of the Korean Statistical Society Conference
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    • 2002.11a
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    • pp.61-68
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    • 2002
  • 통계학은 불확실성(uncertainty)에 대한 연구이다. 베이지안 통계 방법은 불확실성 아래서 통계 추론과 의사 결정 모두를 위한 완전한(complete) 패러다임을 제공한다. 베이지안 방법론은 합리적인 초기 정보와 결합하는 것을 가능하게 만들고, 전통적인 통계적 방법론에 의하여 직면하는 많은 어려움들을 풀 수 있는 coherent 방법론을 제공하면서 엄격한 수학적 기본에 근거하고 있다. 베이지안 패러다임은 일반적인 용어로써 확률이란 단어의 사용을 가장 잘 어울리게 하는 불확실성의 조건부 측도(conditional measure of uncertainty)로써 확률의 해석에 근거한다. 관심있는 것에 대한 통계적 추론은 증거의 관점에서 그 값에 대한 불확실성의 변형으로써 묘사되며, 베이즈 정리(Bayes' theorem)는 이러한 변형이 어떻게 만들어지는 가를 자세히 설명할 수 있다. 베이지안 방법들은 전통적인 통계적 방법론에 접근할 없는 복잡하고, 다양한 구조적 문제들에 응용할 수 있다.

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VE/LCC Analysis Models of Breakwaters by Fuzzy Reliability Approach (퍼지 신뢰성 이론에 의한 방파제의 VE/LCC 분석모델)

  • Ahn, Jong-Pil;Park, Ju-Won;Yu, Deog-Chan
    • Korean Journal of Construction Engineering and Management
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    • v.8 no.3
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    • pp.159-167
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    • 2007
  • In this study, the concepts of integrated VE analysis assessment is introduced in order to achieve "Design for Deterioration performance" in design VE phase. For this purpose, a framework for fuzzy reliability based LCC and value analysis model using fuzzy logic based approach for breakwaters Projects is suggested. It is anticipated that the methodology Proposed in this paper can also be utilized in the design and maintenance phase of other facilities where decision making is made for the fuzzy reliability based life cycle cost and value analysis.

Reliability Assessment Models of Existing Structures by Fuzzy-Bayesian Approach (퍼지-베이즈 이론에 의한 기존구조물의 신뢰성평가모델)

  • 백대우;이증빈;박주원;강수경
    • Computational Structural Engineering
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    • v.11 no.4
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    • pp.219-227
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    • 1998
  • 실제 구조물에 있어 확률, 통계 및 이론으로 구해진 랜덤성을 갖는 객관적 불확실성뿐만 아니라 설계자의 경험이나 공학적 판단에 의해 주관적으로 평가되는 인간오차나 시공중의 과오 또는 구조설계에 미치는 사회적, 정치적 및 경제적 요청 등의 퍼지성을 갖는 주관적 불확실성이 존재하기 때문에 현실적으로 랜덤성과 퍼지성을 동시에 고려한 실뢰성평가 즉, 안전성평가에 대한 퍼지이론의 도입이 필수 불가결하다. 따라서 본 연구에서는 기존 구조물의 객관적·주관적 불확실성을 동시에 고려한 신뢰성해석방법으로 베이즈의 의사결정이론에 퍼지이론을 병합한 퍼지-베이즈 신뢰성해석 알고리즘을 개발하여 건축구조물의 신뢰성평가 및 안전성평가에 적용하여 분석하였다.

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IDF curve Based Annual Exceedance Probability and Its application for Hydraulic Structure Design (치수시설물 설계기준 개선을 위한 연초과확률 기반의 IDF곡선 산정 및 적용성 평가)

  • Tak, Woohyun;Eom, Junghyun;Seo, Jae Seung;Kim, Sam Eun;Kim, Hung Soo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.191-191
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    • 2021
  • 최근 이상기후 및 기후변화에 의한 영향으로, 집중호우 및 대형호우 사상이 빈번하게 발생하고 이로 인한 홍수피해가 급증하고 있다. 지난 2020년 한반도 전역에서 발생한 호우사상은 56일간 지속된 최장기간 강우로 기록되었고, 일부 유역에 대해서 500년 빈도의 강우로 기록되기도 하였다. 이는 2020년 기준 치수시설물 설계기준 중 최상위 기준인 200년 빈도를 상회하는 대규모 호우사상으로, 기후위기에 따른 기존 치수대책의 검토가 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 기존 설계기준 산정을 위한 강우강도-지속기간-빈도 곡선(Intensity-Duration-Frequency curve, IDF curve) 작성 시 사용된 강우 빈도해석의 대안으로서 연초과확률을 이용한 IDF 곡선 산정을 제안하고자 한다. 기존 치수시설물 설계기준에서 활용되고 있는 강우 빈도해석의 경우 분포형의 종류에 따라서 극한사상에 대한 불확실성이 큰 문제를 가지고 있으며, 최상위 기준인 200년 빈도를 넘는 빈도에 대해서 산정된 값을 사용하기에는 어려움이 있다. 또한 통계학적 이론에 근거하여 산정되는 '빈도(Frequency)' 라는 개념의 의미는 발생가능성을 내포한 재현기간으로 명확한 반면, 관련 의사결정자 혹은 민간에서 받아들이는 의미는 발생주기 혹은 재발에 대한 보장기간 등으로 오해하는 경향이 있어, 혼란을 야기하고 있다. 따라서 설계기준 산정을 위한 IDF 곡선 작성시 빈도(Frequency)를 연강우량에 대한 초과확률인 연초과확률(Annual Exceedance Probability)에 근거하여 산정하여 보다 직관적인 설계기준을 제시하고자 한다. 또한 홍수피해 발생이력을 기준으로 대상지역을 선정하고, 기존 빈도(Frequency)에 근거한 IDF 곡선 및 설계기준과 연초과확률에 근거한 IDF 곡선 및 설계기준을 산정 및 비교하여 적용성을 평가하고, 효율적인 치수시설물의 설계기준을 제안하고자 한다.

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A probabilistic knowledge model for analyzing heart rate variability (심박수변이도 분석을 위한 확률적 지식기반 모형)

  • Son, Chang-Sik;Kang, Won-Seok;Choi, Rock-Hyun;Park, Hyoung-Seob;Han, Seongwook;Kim, Yoon-Nyun
    • Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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    • v.20 no.3
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    • pp.61-69
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    • 2015
  • This study presents a probabilistic knowledge discovery method to interpret heart rate variability (HRV) based on time and frequency domain indexes, extracted using discrete wavelet transform. The knowledge induction algorithm was composed of two phases: rule generation and rule estimation. Firstly, a rule generation converts numerical attributes to intervals using ROC curve analysis and constructs a reduced ruleset by comparing consistency degree between attribute-value pairs with different decision values. Then, we estimated three measures such as rule support, confidence, and coverage to a probabilistic interpretation for each rule. To show the effectiveness of proposed model, we evaluated the statistical discriminant power of five rules (3 for atrial fibrillation, 1 for normal sinus rhythm, and 1 for both atrial fibrillation and normal sinus rhythm) generated using a data (n=58) collected from 1 channel wireless holter electrocardiogram (ECG), i.e., HeartCall$^{(R)}$, U-Heart Inc. The experimental result showed the performance of approximately 0.93 (93%) in terms of accuracy, sensitivity, specificity, and AUC measures, respectively.