• 제목/요약/키워드: Feature Based Modeling System

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Damage detection of subway tunnel lining through statistical pattern recognition

  • Yu, Hong;Zhu, Hong P.;Weng, Shun;Gao, Fei;Luo, Hui;Ai, De M.
    • Structural Monitoring and Maintenance
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    • 제5권2호
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    • pp.231-242
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    • 2018
  • Subway tunnel structure has been rapidly developed in many cities for its strong transport capacity. The model-based damage detection of subway tunnel structure is usually difficult due to the complex modeling of soil-structure interaction, the indetermination of boundary and so on. This paper proposes a new data-based method for the damage detection of subway tunnel structure. The root mean square acceleration and cross correlation function are used to derive a statistical pattern recognition algorithm for damage detection. A damage sensitive feature is proposed based on the root mean square deviations of the cross correlation functions. X-bar control charts are utilized to monitor the variation of the damage sensitive features before and after damage. The proposed algorithm is validated by the experiment of a full-scale two-rings subway tunnel lining, and damages are simulated by loosening the connection bolts of the rings. The results verify that root mean square deviation is sensitive to bolt loosening in the tunnel lining and X-bar control charts are feasible to be used in damage detection. The proposed data-based damage detection method is applicable to the online structural health monitoring system of subway tunnel lining.

Multi-FNN Identification Based on HCM Clustering and Evolutionary Fuzzy Granulation

  • Park, Ho-Sung;Oh, Sung-Kwun
    • International Journal of Control, Automation, and Systems
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    • 제1권2호
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    • pp.194-202
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    • 2003
  • In this paper, we introduce a category of Multi-FNN (Fuzzy-Neural Networks) models, analyze the underlying architectures and propose a comprehensive identification framework. The proposed Multi-FNNs dwell on a concept of fuzzy rule-based FNNs based on HCM clustering and evolutionary fuzzy granulation, and exploit linear inference being treated as a generic inference mechanism. By this nature, this FNN model is geared toward capturing relationships between information granules known as fuzzy sets. The form of the information granules themselves (in particular their distribution and a type of membership function) becomes an important design feature of the FNN model contributing to its structural as well as parametric optimization. The identification environment uses clustering techniques (Hard C - Means, HCM) and exploits genetic optimization as a vehicle of global optimization. The global optimization is augmented by more refined gradient-based learning mechanisms such as standard back-propagation. The HCM algorithm, whose role is to carry out preprocessing of the process data for system modeling, is utilized to determine the structure of Multi-FNNs. The detailed parameters of the Multi-FNN (such as apexes of membership functions, learning rates and momentum coefficients) are adjusted using genetic algorithms. An aggregate performance index with a weighting factor is proposed in order to achieve a sound balance between approximation and generalization (predictive) abilities of the model. To evaluate the performance of the proposed model, two numeric data sets are experimented with. One is the numerical data coming from a description of a certain nonlinear function and the other is NOx emission process data from a gas turbine power plant.

Application of the L-index to the Delineation of Market Areas of Retail Businesses

  • Lee, Sang-Kyeong;Lee, Byoungkil
    • 한국측량학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.245-251
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    • 2014
  • As delineating market areas of retail businesses has become an interesting topic in marketing field, Lee and Lee recently suggested a noteworthy method, which applied the hydrological analysis of geographical information system (GIS), based on Christaller's central place theory. They used a digital elevation model (DEM) which inverted the kernel density of retail businesses, which was measured by using bandwidths of pre-determined 500, 1000 and 5000 m, respectively. In fact, their method is not a fully data-based approach in that they used pre-determined kernel bandwidths, however, this paper has been planned to improve Lee and Lee's method by using a kind of data-based approach of the L-index that describes clustering level of point feature distribution. The case study is implemented to automobile-related retail businesses in Seoul, Korea with selected Kernel bandwidths, 1211.5, 2120.2 and 7067.2 m from L-index analysis. Subsequently, the kernel density is measured, the density DEM is created by inverting it, and boundaries of market areas are extracted. Following the study, analysis results are summarized as follows. Firstly, the L-index can be a useful tool to complement the Lee and Lee's market area analysis method. At next, the kernel bandwidths, pre-determined by Lee and Lee, cannot be uniformly applied to all kinds of retail businesses. Lastly, the L-index method can be useful for analyzing the space structure of market areas of retail businesses, based on Christaller's central place theory.

특성 추출과 신경회로망을 이용한 열 풍로 열효율에 대한 모델링 (Modeling of heat efficiency of hot stove based on neural network using feature extraction)

  • 민광기;최태화;한종훈;장근수
    • 한국가스학회지
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    • 제2권4호
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    • pp.60-66
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    • 1998
  • 열 풍로 공정은 고로 공정에 필요한 고온의 일정량의 공기를 연속적으로 생산하는 공정이다. 제철소 내에서 발생되는 부생가스를 연료로 사용하는 열 풍로 공정은 제선 공정 전체 에너지의 약 $20\%$를 소비하여 대표적인 에너지 소비 공정으로 인식되어 왔다. 그러므로, 열 풍로 열 효율 향상을 통한 에너지 절감 노력이 해석적인 방법과 실험적인 방법을 통해 지속적으로 이루어져 왔다. 조업 중 발생되는 열 전달 현상의 복잡성 그리고 조업 조건 변동에 따른 모델 내 Parameters들의 변화로 인하여 해석적인 방법을 통한 정확한 모델 구축에 많은 어려움을 겪어 왔다. 본 연구에서는 컴퓨터의 발전과 더불어 발전되어온 실험적 모델 중 하나인 신경회로망을 이용, 조업 변수들과 열 효율과의 관계를 나타내는 모델을 구축하고자 한다. 또한 기존 신경 회로망을 이용할 경우, 모델의 성능을 저하시키는 Over-parameterization의 문제점을 극복하기 위하여, 고차원의 조업 데이터를 Walsh-Hadamard 변환을 이용하여 저 차원으로 투영하여 조업 데이터의 특성을 추출, 이를 이용한 열 풍로 열 효율 예측을 위한 신경회로망 모델을 구축하였다. 본 연구를 통하여, 조업 변수들과 열 효율간의 관계를 나타내는 모델을 구축, 열 효율 예측결과를 나타냈으며, 모델의 예측 성능을 평가하기 위하여 다변량 통계적 방법인 Partial Least Square (PLS) 방법과 비교하였다.

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무선 AP 정보를 이용한 실외 측위 시스템 설계 (Efficient Multicasting Mechanism for Mobile Computing Environment)

  • 이현섭;김진덕
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2010년도 춘계학술대회
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    • pp.411-413
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    • 2010
  • 무선 AP 측위 시스템은 기존 GPS 측위 시스템의 단점인 신호 왜곡, 신호 수신 불량을 극복할 수 있다는 장점으로 인하여 연구 및 실용화가 활발히 진행 중이다. 이 시스템의 특징은 실세계에 분포한 AP의 정보를 수집하여 DB화 한 뒤 탐색 되는 AP정보와 비교하여 측위를 진행한다. 수집된 데이터와 DB 데이터의 비교는 핑거 프린트 방식을 활용한다. 핑거 프린트 방식은 확률론적 모델링 방식으로 DB구성 시 한 위치에서 수집되는 데이터를 최대한 많이 얻어내 그 값의 평균값을 저장하여 측위에 사용하는 방식이다. 그러나 평균치를 활용하면 오차가 발생할 확률이 있다. 이러한 오차는 정확한 측위를 배경으로 하는 서비스에는 치명적인 약점이 된다. 본 논문에서는 기존에 사용하고 있는 무선 AP 측위 시스템의 특징에 대하여 설명하고 핑거프린트 적용에 있어서 발생하는 문제점을 해결하기 위한 실외 측위를 위한 AP 정보 이용 방안을 제안한다.

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The development of training platform for CiADS using cave automatic virtual environment

  • Jin-Yang Li ;Jun-Liang Du ;Long Gu ;You-Peng Zhang;Xin Sheng ;Cong Lin ;Yongquan Wang
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제55권7호
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    • pp.2656-2661
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    • 2023
  • The project of China initiative Accelerator Driven Subcritical (CiADS) system has been started to construct in southeast China's Guangdong province since 2019, which is expected to be checked and accepted in the year 2025. In order to make the students in University of Chinese Academy of Sciences (UCAS) better understand the main characteristic and the operation condition in the subcritical nuclear facility, the training platform for CiADS has been developed based on the Cave Automatic Virtual Environment (CAVE) in the Institute of Modern Physics Chinese Academy of Sciences (IMPCAS). The CAVE platform is a kind of non-head mounted virtual reality display system, which can provide the immersive experience and the alternative training platform to substitute the dangerous operation experiments with strong radioactivity. In this paper, the CAVE platform for the training scenarios in CiADS system has been presented with real-time simulation feature, where the required devices to generate the auditory and visual senses with the interactive mode have been detailed. Moreover, the three dimensional modeling database has been created for the different operation conditions, which can bring more freedom for the teachers to generate the appropriate training courses for the students. All the user-friendly features will offer a deep realistic impression to the students for the purpose of getting the required knowledge and experience without the large costs in the traditional experimental nuclear reactor.

재배단계 농산물의 안전성 모의실험을 위한 개체기반 프로그램 개발 (New Tool to Simulate Microbial Contamination of on-Farm Produce: Agent-Based Modeling and Simulation)

  • 한상현;이기훈;양성규;김황용;김현주;류재기
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.8-13
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    • 2017
  • 본 연구는 식중독 세균 등 유해미생물에 의한 농산물 오염을 예측하여 대응방안을 마련할 수 있도록 하는데 필요한 모의실험 computing platform을 개발하고자 수행되었다. 농산물 오염은 그 빈도가 매우 낮고, 발생패턴도 극히 불규칙하여 계량적 요소가 많지 않기 때문에 기존의 광범위하게 활용되는 수리모형(Mathematical Modeling)이나 확률통계모형(Probability Statistical Modeling)을 기반으로 한 예측모형은 개발이 어렵다. 이와는 달리 개체기반모형(Agent-based Model)은 목적지향적인 각 개체들이 내재된 특성에 따라 변화하는 환경에서 상황 의존적 또는 자율적 행동을 하였을 때 나타나는 결과를 바탕으로 앞으로의 변화를 예측하는 모형으로 각 개체들에 대한 간단한 행동규칙과 몇 개의 변수를 활용하여 직관적 분석 가능하기 때문에 농산물의 안전성에 영향을 미치는 여러 개체 (농작물, 오염원, 오염매개자)가 상호작용하는 메커니즘을 모의실험하는 경우에 유용하다. 본 연구에서는 Scala와 Java 프로그래밍 언어에 기반을 둔 개체기반모형 개발환경을 지원하는 전용 소프트웨어인 NetLogo를 이용하여 프로그램을 제작하였다. 개발된 모형은 가상의 엽채류 재배지역을 대상으로 가축 또는 야생동물이 출입할 수 있도록 하였고, 이들 동물이 배설하는 분변에 있는 장관유래 식중독 세균에 의해 토양 오염 또는 농작물 오염이 발생될 수 있도록 하였다. 이 오염은 시간이 지남에 따라 점차 소멸되지만 건전한 동물이 오염된 농작물을 섭취하는 경우 다시 동물의 장내로 들어가게 되어 보균 동물이 될 수 있도록 하였고, 역시 이 보균 동물이 배설하는 분변에 식중독 세균이 있도록 설정하였다. 가상 엽채류 재배환경에서 생존하는 식중독 세균은 파리와 같은 위생해충에 의해 다른 곳의 토양이나 농작물에 옮겨질 수 있게 하였다. 작물체는 60일 동안 생장하고, 동물은 개체군의 밀도 증감이 없으며, 파리는 시간이 지남에 따라 개체군 밀도가 변동될 수 있도록 하였다. 동물 개체수, 파리 개체수, 그리고 초기 오염 작물 개체수를 달리하면서 작물체의 미생물 오염을 시뮬레이션한 결과, 다른 요인들 보다는 동물 개체수가 작물체 오염에 가장 큰 영향을 주는 것으로 판단되었다.

CompGenX: GenVoca와 XML 기반의 컴포넌트 코드 생성 시스템 (CompGenX: Component Code Generation System based on GenVoca and XML)

  • 최승훈
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제4권3호
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    • pp.57-67
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    • 2003
  • 소프트웨어 생산 라인은. 소프트웨어 자산에 존재하는 일반적인 컴포넌트를 구체화하고 미리 정의된 아키텍처를 기반으로 조립함으로써, 고품질의 응용 프로그램을 빠르게 개발할 수 있도록 해 주는 것을 목적으로 한다. 본 논문에서는, 소프트웨어 생산 라인 구축을 지원하기 위하여 GenVoco 아키텍처와 XML/XSLT 기술을 이용한 컴포넌트 코드 자동 생성 기법과, 이를 기반으로 한 컴포넌트 코드 생성 시스템인 CompGenX(Component Generator using XML)를 제안한다. CompGenX은 컴포넌트 코드 생성 시에 컴포넌트의 재구성성을 지원함으로써 재사용자가 컴포넌트 재사용 시 자신의 목적에 맞는 컴포넌트의 소스 코드를 자동으로 생성할 수 있게 해 준다. 이를 위한 컴포넌트 개발 과정은 크게 컴포넌트 패밀리 구축 과정과 컴포넌트 재사용 과정으로 나누어진다. CompGenX는 컴포넌트 패밀리 구축 과정을 위하여, 도메인 분석을 위한 특성 모델 작성 도구, 도메인 설계를 위한 도메인 아키텍처 정의 도구를 제공한다. 또한 코드 자동 생성에 필요한 구성 지식 명세서와 코드 템플릿 작성 도구를 제공한다. 컴포넌트 재사용 과정을 위해서 CompGenX는, 컴포넌트 패밀리 검색 도구, 컴포넌트 커스터마이징 도구 및 컴포넌트 코드 생성기 등을 제공한다. 본 논문의 컴포넌트 코드 자동 생성 기법과 생성 시스템은 컴포넌트 기반 소프트웨어 생산 라인 구축을 위한 기반 기술로서 적용될 수 있다.

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국가 GIS 표준의 내용과 표준화 방향 (National GIS Standards: Contents and Future Directions)

  • 장성길;김창호
    • 한국공간정보시스템학회 논문지
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    • 제1권2호
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    • pp.99-113
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    • 1999
  • 국가 GIS가 주요 정보 인프라 역할을 수행하기 위해서는 구축되는 공간정보에 대한 표준화가 필수적이다. 이에 따라 본 연구는 국가 GIS 표준화 내용은 어떤 것이어야 하며 어떠한 방향으로 추진되어야 하는지를 제시하고자 한다. 미국, 호주, 일본, 영국의 국가 GIS 표준화 동향과 ISO/TC211, OGC의 표준화 과정을 분석한 결과, 첫째 국가 GIS 표준화는 지리정보 표준과 지리정보 서비스 표준의 두 방향으로 추진되어야 하며, 둘째 ISO/TC211 프로파일을 바탕으로 국가 GIS 표준을 개발하는 것이 바람직하며, 셋째 각 지리정보 표준은 UML을 이용한 개체-관계 (Entity-Relationship) 모델을 통해 명확히 표현되어야 하며, 넷째 지리정보 서비스 표준화 연구에 적극적인 관심을 가져야 할 것으로 나타났다. 결론적으로 본 연구는 국가 GIS 표준의 내용을 지리정보 내용 및 내용 분류, 심볼 및 표현, 지리정보 가용성, 공간참조체계, 정확성, 용어표준으로 구성되는 $\ulcorner$지리정보 표준$\lrcorner$과 지리정보 공유 서비스 (데이터 전송, 데이터 접근, 데이터 취득), 지리정보 사용자 편의 서비스 (데이터 분석 및 관리, 데이터 품질관리, 데이터 표현)로 구성되는 $\ulcorner$지리정보 서비스 표준$\lrcorner$의 두 가지 부문으로 범주화하여 국가 GIS 표준화를 추진할 것을 제안하였다.

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MVA 알고리즘을 이용한 ATM 기반 통합 서비스 교환기 내 워크스테이션의 성능 평가 (Performance Evaluation of Workstation System within ATM Integrated Service Switching System using Mean Value Analysis Algorithm)

  • 장승주;김길용;이재흠;박호진
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제6권4호
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    • pp.421-429
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    • 2000
  • 현재 ATM(Asynchronous Transfer Mode) 기반 통합 서비스 교환 시스템 개발 추세는 복합 교환 시스템에서의 운용, 보전 기능 및 ATM 기반 인터넷/협대역 통합 서비스 등을 수용하기 위하여 워크스테이션에 멀티플러그-인 개념을 도입하여 시스템이 설계, 구현되고 있다. 한편, 기존 워크스테이션에서는 교환 시스템을 운용하기 위해 HMI(Human Machine Interface) 운용 시스템 기능과 함께 파일 관리 기능, 시간 관리 기능, 그래픽 처리 기능 및 TMN(Telecommunication Management Network)의 에이전트 기능 등이 설정되어 교환 시스템과의 많은 인터페이스를 통하여 기능들이 수행되고 있다. 이러한 기능들은 프로세스 혹은 프로세서간 많은 메시지 통신을 필요로 하고 있으며, 워크스테이션내 입출력 장치 파일, 일반 파일, 그리고 메시지 전송을 위한 메시지 큐, 소켓 자원 등을 사용하고 있다. 따라서, 현재 개발 중인 시스템의 정상 동작 여부를 확인하고 파악된 문제점들에 대한 성능 개선과 함께 추후 지속적인 기능 추가 시에도 시스템의 정상 동작을 보장하기 위해서는 사전에 개발될 교환 시스템에 대한 성능 평가가 선행되어야 한다. 본 논문은 이러한 ATM 기반 통합 서비스 교환 시스템 개발 작업에서 사전에 시스템의 성능 평가를 했다. 성능 평가는 MVA(Mean Value Analysis) 알고리즘을 이용한다. 모델은 큐잉 네트워크 모델을 사용하고 모델링된 시스템을 이용하여 PDQ(Pretty Damn Quick) 시뮬레이션 패키지와 C 언어를 사용하여 시뮬레이션 하였다.

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