• 제목/요약/키워드: 확률적 접근법

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철골모멘트 골조의 붕괴성능에 영향을 미치는 불확실성 분석 (Uncertainties Influencing the Collapse Capacity of Steel Moment-Resisting Frames)

  • 신동현;김형준
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제28권4호
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    • pp.351-359
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    • 2015
  • 구조물의 붕괴성능을 정확하게 평가하기 위해서는 구조물과 관련된 구조부재 및 지반운동의 불확실성을 고려한 확률적 접근방식이 요구된다. 불확실성의 종류에 상관없이 불확실성은 구조물의 응답에 영향을 미치게 되는데, 구조물의 성능목표를 설정함에 있어 이러한 불확실성 전파를 예측할 필요가 있다. 최근 들어, 구조물의 붕괴성능을 평가하는 방법으로 사용되고 있는 증분동적해석은 지반운동과 관련된 임의적 불확실성을 해석과정에서 고려할 수 있다는 장점이 있으나, 확률론적 평가를 위한 또 다른 중요 요인인 인식론적 불확실성을 직접적으로 평가할 수 없다는 제한사항이 있다. 본 연구에서는 철골모멘트골조를 표본 건물로 선정하여 인식론적 불확실 요인으로 정의한 구조물의 고유감쇠, 지진중량, 구조부재의 항복강도 및 탄성계수가 구조물의 붕괴성능에 미치는 영향을 확률적으로 평가하였다. 이를 위하여 라틴 방격 추출법을 사용한 몬테카를로 시뮬레이션을 통해 증분동적해석을 수행하여 구조시스템 붕괴성능의 변동성을 정량적으로 예측하였다. 해석결과, 붕괴성능의 변동성에 인식론적 불확실성을 대표하는 변수 중에서 구조물 고유감쇠의 영향이 가장 두드러지는 것으로 나타났다.

변동진폭하중 하에서 균열성장 예측의 실험적 검증 (Experimental Validation of Crack Growth Prognosis under Variable Amplitude Loads)

  • 임상혁;안다운;임체규;황웅기;최주호
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제25권3호
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    • pp.267-275
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    • 2012
  • 본 연구에서는 모드 I의 변동진폭하중 하에서 평판의 두께관통 균열성장을 예측하고 예측결과를 실험을 통해 검증하였다. 균열성장 모델을 위해 과하중으로 인한 균열가속과 지연효과를 고려하는 Huang의 모델식을 이용하였다. 실험적 검증을 위해 Al6016-T6 평판 균열을 제작하여 변동하중을 부여하고 균열길이를 일정 주기로 육안 측정하였다. 측정데이터로부터 모델 변수를 추정하기 위해 베이지안 접근법에 기반한 파티클 필터 방법을 이용하였고, 이를 통해 위험크기까지의 미래 거동 및 잔존수명을 확률적으로 예측하였으며, 이를 실제 실험한 결과와 비교하였다. 그 결과 변동하중에 의한 균열지연이 잘 예측됨을 확인하였고, 측정 데이터가 증가할수록 예측된 중앙값(median)이 실제와 점점 더 일치하였다.

인터넷 이용자들의 웹사이트 재방문 빈도에 관한 실증적 연구 (An Empirical Study of Customer's Repeat Visit Frequency on the Internet)

  • 이석규
    • 마케팅과학연구
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    • 제11권
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    • pp.129-146
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    • 2003
  • 본 연구는 소비자들의 선택모형에서 널리 사용된 NBD (Negative Binomial Distribution) 타입의 계랑적 모델 접근법이 온라인 상에서 소비자들이 특정한 기업의 웹사이트를 방문하는 행위를 설명하는데 적용될 수 있는지를 탐구한다. 본 연구에서는 다음의 두 가지 연구 주제를 다루고 있다. 첫째, 소비자들이 웹사이트를 반복하여 방문하는 행위의 빈도에 관한 분포를 확률적으로 규정하며, 둘째로는 그러한 소비자들의 반복된 이용빈도의 분포에 소비자들의 일반적인 인터넷 사용패턴과 인구 통계적인 변수들이 어떤 영향을 미치는지를 조사하고 있다. 일련의 실증적 분석을 통하여, 이 논문은 마케팅의 선택모형 (Choice Model)들에서 널리 사용된 NBD 타입의 모댈들이 인터넷상의 사이트 방문빈도 연구에도 잘 적용될 수 있음을 보여주고 있다. 그리고 이 연구는 이러한 소비자들의 이용빈도에 관한 모델개발이 온라인 기업의 당면문제에 어떠한 영향을 미치는 지를 설명한다. 특히 본 연구는 반복된 이용빈도와 소비자들의 일반적인 인터넷사용 특징 및 인구 통계적인 변수들과의 상호관계를 규명했다. 본 연구에서 제시된 모델들을 추정하고 검정하기 위해 800,000번의 방문 기록과 1000개 이상의 상이한 방문사이트 수로 구성된 웹 패널 데이터를 사용하여 실증분석을 연구에서 제시하는 모델을 개발하고 검증하였다.

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다중매개모델에서 bootstrapping기법을 이용한 흡수능력의 매개효과 분석 (A Mediation Analysis of Absorption Capacity by Bootstrapping Technique in Multiple Mediator Model)

  • 김현우;이홍배;신용호
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.89-96
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    • 2015
  • 매개효과 검정기법으로 널리 사용하고 있는 Baron and Kenny 접근법, Sobel, Aroian, Goodman 검정법들의 통계적 검정력이 약할 뿐만 아니라, 정확하지 않다는 비판이 대두되면서, bootstrapping 기법이 대안으로 제시되고 있다. 이에 본 연구는 bootstrapping 기법을 토대로 세 개 이상의 변수로 구성된 다중매개모델에서의 매개효과 검정을 위해 가상의 phantom 변수를 도입하여 검정하였다. 특히, 경영전략분야의 자원기준관점 연구에서 진행되고 있는 조직자원과 매개변수 흡수능력, 그리고 기술사업화역량 관계 모델을 다중매개모델로 설정하여, bootstrapping 접근방법과 phantom 변수 설정을 통해 총간접효과 크기와 유의확률을 계산하고, 흡수능력의 매개효과를 검정하였다. 검정결과 매우 효율적이고, 체계적인 매개효과 검정이 가능하였음을 확인할 수 있었으며, 인적자원과 물적자원의 자원 특성에 따라 흡수능력의 매개 특성도 차이가 있음을 확인하였다.

농업시설물에 대한 화산재 취약도 평가 (Fragility Assessment of Agricultural Facilities Subjected to Volcanic Ash Fall Hazards)

  • 함희정;최승훈;이승수;김호정
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제27권6호
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    • pp.493-500
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    • 2014
  • 본 연구에서는 농업시설물 중 내재해형 비닐하우스와 축사에 대한 화산재 취약도를 평가하였다. 이들 농업시설물에 대한 화산재 취약도를 평가하기 위해 화산재 하중의 확률밀도함수와 대상 시설물 저항성능의 확률밀도함수를 비교하는 해석적 접근법 기반의 FOSM(first-order second-moment) 방법이 이용되었다. 화산재 취약도 평가를 위하여 폭과 높이 그리고 단면 및 재료적 특성이 상이한 6종의 내재해형 비닐하우스와 표준형, 해안형, 산간형으로 구분된 3종의 축사가 사용되었다. 또한 FOSM 방법으로 평가된 내재해형 비닐하우스와 축사의 취약도는 GEV(generalized extreme value) 분포함수의 모수 형태로 최적화된 후 데이터베이스화되었다. 본 연구에서 평가한 화산재 취약도는 백두산 화산분화에 따른 화산재 퇴적에 대한 농업시설물의 위험도 평가를 위하여 활용될 수 있다.

몬테카를로 시뮬레이션을 이용한 NPV(Net Present Value) 분석에 대한 확률론적 접근

  • 김지현
    • 한국경영과학회:학술대회논문집
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    • 한국경영과학회 2006년도 추계학술대회
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    • pp.388-390
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    • 2006
  • 투자안 가치평가 방법에는 화폐의 시간가치를 고려한 방법과 고려하지 않는 방법이 있다. 이중 가장 많이 쓰이고, 중요한 방법으로는 화폐의 시간 가치를 고려한 순현재가치법(NPV), 내부수익률법(IRR), 수익성지표법(Pl)등이 있다. 이중에서도 우리는 투자사업으로부터 사업의 최종년도까지 얻게 되는 순이익(수익-비용)의 흐름을 현재가치로 계산하는NPV 분석을 많이 실시하고 있다. 즉, 어떤 자산의 NPV가 0보다 크면 투자 시 기업가치의 순증가가 발생하므로 투자가치가 있는 것으로 평가하고 0보다 작으면 기업가치의 순감소가 발생하므로 투자가치가 없는 것으로 평가한다. 여기에서 많은 기업경영자 및 재무담당자들은 다음과 같은 의문을 갖고 NPV분석의 약점을 보안할 필요성을 제기하고 있다. “결과로부터 얻은 단일 값이 정말 신뢰할 만한 값인가?”, “만약 몇 가지의 리스크 요인이 우리의 사업모델에 영향을 미친다면 그 결과는 어떻게 달라질 것인가?”, “우리가 얻은 결과 값의 실현 가능성은 몇%이고 나머지 발생 가능한 값들의 분포는 어떻게 될 것인가?” 위 질문에 대한 답을 얻을 수 있다면 투자안에 대해 빠르고 올바른 의사결정을 내릴 수 있으며 실패의 위험을 줄일 수 있다 이런 분석을 가능하게 해 주는 것이 확률론적 분석이며, 즉 몬테카를로 시뮬레이션 기법이다. 이미 많은 선진 기업에서 이 방법을 통하여 모든 의사결정에 중요한 참고 자료로 이용하고 있으며 본 논문은 몬테카를로 분석의 대표적인 소프트웨어인 Crystal Ball을 이용하여 그 활용 사례를 소개하고자 한다.

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데이터 기반 확률론적 최적제어와 근사적 추론 기반 강화 학습 방법론에 관한 고찰 (Investigations on data-driven stochastic optimal control and approximate-inference-based reinforcement learning methods)

  • 박주영;지승현;성기훈;허성만;박경욱
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.319-326
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    • 2015
  • 최근들어, 확률론적 최적제어(stochastic optimal control) 및 강화학습(reinforcement learning) 분야에서는 데이터를 활용하여 준최적 제어 전략을 찾는 문제를 위한 많은 연구 노력이 있어 왔다. 가치함수(value function) 기반 동적 계획법(dynamic programming)으로 최적제어기를 구하는 고전적인 이론은 확률론적 최적 제어 문제를 풀기위해 확고한 이론적 근거 아래 확립된바 있다. 하지만, 이러한 고전적 이론은 매우 간단한 경우에만 성공적으로 적용될 수 있다. 그러므로, 엄밀한 수학적 분석 대신에 상태 전이 및 보상 신호 값 등의 관련 데이터를 활용하여 준최적해를 구하고자 하는 데이터 기반 현대적 접근 방법들은 실용적인 응용분야에서 특히 매력적이다. 본 논문에서는 확률론적 최적제어 전략과 근사적 추론 및 기계학습 기반 데이터 처리 방법을 접목하는 방법론들을 고려한다. 그리고 이러한 고려를 통하여 얻어진 방법론들을 금융공학을 포함한 다양한 응용 분야에 적용하고 그들의 성능을 관찰해보도록 한다.

확률론적 기법을 이용한 탄산화 RC 구조물의 내구성 예측 (A Long-term Durability Prediction for RC Structures Exposed to Carbonation Using Probabilistic Approach)

  • 정현준;김규선
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제14권5호
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    • pp.119-127
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    • 2010
  • 본 논문에서는 탄산화 콘크리트 구조물의 내구성을 예측하기 위한 새로운 접근 방법을 제시하였다. 제시된 예측 방법은, 새로운 계측 데이터가 있을 때 베이스 이론에 근거하여 지속적인 업데이팅이 가능하며 모델 매개변수의 확률론적인 특성이 고려된다. 탄산화 내구성 해석 모델의 절차는 라틴 하이퍼큐브 샘플 추출법(LHS)으로 간단하게 정리되고, 이를 통해 얻는 표본으로 결정된다. 이 방법은 콘크리트 구조물의 설계에 유용하게 사용될 수 있으며, 모니터링을 통한 콘크리트 구조물의 잔존수명을 예측할 수 있다. 본 논문에서 사전예측치는 탄산화에 노출된 국내 콘크리트 구조물 데이터(3700개 시편)를 이용하여 콘크리트 탄산계수의 확률 특성을 고려하여 나타내었으며, 우도함수는 현장 모니터링 데이터를 이용하였으며 사후예측치는 사전예측치와 우도함수를 조합하여 나타내었다. 또한, 몬테 카를로 시뮬레이션(MCS)과 LHS의 비교를 통하여 본 논문에서 수행된 LHS를 이용한 샘플링기법이 보다 효율적인 시뮬레이션 수행이 가능함을 확인하였다.

멀티캐스트 일괄 키 갱신 방법의 서버계산 비용 분석 (Analysis of Server's Computational Cost for Multicast Batch Rekeying Scheme)

  • 박창섭;이규원
    • 정보보호학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.71-80
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    • 2005
  • 향후 다양한 인터넷 응용 프로그램들은 멀티캐스트 그룹 통신에 기반을 두게 될 것이며, 따라서 그룹 멤버들의 빈번한 가입과 탈퇴를 효율적으로 대처하기 위한 그룹키 관리기법이 요구된다. 본 논문에서는 기존의 개별 키 갱신기법들을 일괄 키 갱신 기법으로 확장하여 제안하고, 기존의 기법들과 제안된 기법을 키 서버에 의해 수행되는 암호화 및 일방향 해쉬 함수의 횟수 그리고 멀티캐스트 메시지의 크기 측면에서 성능을 비교 분석한다. 비교 분석에 있어서는, 다중 탈퇴자가 존재하는 상황에서 그들에 의해 초래되는 키 갱신 비용을 확률론적인 접근법을 기반으로 평균치를 계산하였다.

비시장재에 대한 WTP와 WTA 격차에 대한 실증분석 : 실험시장접근법을 이용한 음용수 건강위험을 사례로 (Empirical Analysis on the Disparity between Willingness to Pay and Willingness to Accept for Drinking Water Risks : Using Experimental Market Method)

  • 엄영숙
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제17권3호
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    • pp.135-166
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    • 2008
  • 비시장재의 변화에 의한 후생변화 측정치로서 쓰이는 지불의사(WTP)와 수용의사(WTA) 개념은 경제이론적으로는 소득효과가 크지 않다면 서로 크게 다르지 않을 것이라고 예측되고 있다. 그러나 실증분석결과들은 WTA 측정치가 WTP의 측정치보다 훨씬 큰 것으로 관찰되고 있다. 본 연구는 우리나라에서는 처음으로 실험시장접근법을 사용하여 비시장재의 하나인 먹는 물에 잔류가능성이 있는 유해물질(비소, 납, 트리할로메탄 중의 하나)로부터의 건강위험변화에 대한 WTP와 WTA를 측정하고 이 두 측정치에 차이가 존재하는지 실증적으로 분석하였다. 대학생들 15명씩의 참가자들을 대상으로 총 여섯 번의 실험시장을 개설하였다. 시장거래경험의 유무에 따른 차이를 검증하고자 사적 시장재인 캔디바 실험경매도 도입하였고, 반복경험에 따른 학습효과를 관찰하기 위하여 20번의 실험경매를 시도하였고, 정보제공효과를 관찰하기 위하여 10번째 경매 후에 객관적 건강위험에 관한 확률정보를 제공하였다. 시장재 비시장재의 구분없이 첫 번째 실험경매에서는 WTA가 통계적으로 유의하게 WTP를 초과하였다. 실험경매가 진행됨에 따라 사적 시장재는 WTA와 WTP의 차이가 사라지고 시장평균가격에 수렴하였다. 그러나 비시장재인 건강위험변화에 대한 결과는 혼재되어 있었다. 건강위험이 가장 큰 비소에 대해서는 건강위험 감소에 대한 WTP가 건강위험 증가에 대한 WTA보다 통계적으로 유의하게 적었다. 반면에 건강위험이 상대적으로 적은 납과 트리할로메탄에 대해서는 WTP와 WTA의 평균이 같다는 귀무가설을 기각할 수 없었다. 실험참가자들은 실험경매 중간에 제공된 건강위험정보에 대해 합리적으로 반응하였고, 실험경매가 진행됨에 따라 경험획득에 의한 학습효과도 긍정적이었다. WTP는 실험 초반에 학습효과가 주로 관찰된 반면에 WTA 측정치는 실험경매 후반에 학습효과가 관찰되었다.

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