• 제목/요약/키워드: Flow Fields

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COMSOL Multiphysics®와 PyLith의 순차 적용을 통한 지중 유체 주입과 유발지진 공탄성 수치 모사 기법 연구 (Sequential Use of COMSOL Multiphysics® and PyLith for Poroelastic Modeling of Fluid Injection and Induced Earthquakes)

  • 장찬희;김현나;소병달
    • 지질공학
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    • 제32권4호
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    • pp.643-659
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    • 2022
  • 최근 지중저장기술(예, 온실가스 심지층 처분, 인공지열저류층 발전 등)이 활발히 수행됨에 따라, 유체 주입과 저장부지 안정성 사이의 역학적 관계에 관한 정량적 이해의 중요성이 인지되고 있다. 지중 유체 주입은 공극압 및 지중응력 교란과 지층의 역학적 불안정성을 야기할 수 있어, 유체 주입에 대한 다공탄성 수치 모형 구축이 요구된다. 본 연구에서는 순차적인 COMSOL-PyLith-COMSOL 유체 주입-유발지진 다공탄성 수치 모사를 수행한다. 유한요소 상용 소프트웨어인 COMSOL을 이용해 단층에 가해지는 쿨롱 파괴 응력(CFS) 변화를 시간에 따라 추적하였고, CFS 변화량이 임계값(예, 0.1 MPa)을 초과할 경우, 모형의 정보(기하구조, 물성 등)를 유한요소 오픈소스 코드인 PyLith로 이동시키는 알고리즘을 구축했다. PyLith는 단층의 미끄러짐을 모사하고, 미끌림에 의한 변위장을 획득한다. 이후 변위장을 COMSOL로 이동시켜 지진에 의한 응력 및 표면 변위를 계산한다. 수치 모사 결과, 주입 기간 중엔 주입정 근거리에서 큰 변화(공극압, CFS 변화 등)를 보였고, 주입 종류 후에는 잔류 응력이 원거리 영역으로 확산하는 양상이 나타났다. 이는 주입 종료 후 지속적인 모니터링의 필요성을 제안한다. 또한, 단층과 주입층 물성(예, 투수계수, Biot-Willis 계수)에 따른 CFS 변화량 비교는 주입정 위치 선정 시 주입층 및 주변 지층에 대한 물성 파악이 중요함을 의미한다. 단층 미끄러짐 양에 따른 표면 변위 및 이암층에 가해지는 편차응력은 다양한 단층 미끌림 시나리오 설정의 필요성을 지시한다.

성토하부 연약지반의 측방유동 평가 (Evaluation of Lateral Flow in Soft Ground under Embankment)

  • 홍원표;조삼덕;이재호;이광우
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제22권10호
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    • pp.93-100
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    • 2006
  • 연직배수공법이 적용된 연약지반 상 성토 시 발생할 수 있는 지반의 측방유동에 대한 평가기법을 마련하기 위하여, 세 개 현장의 56개 지점에서 수행한 현장계측 자료를 분석하였다. 계측결과 분석을 통해 지반의 측방유동 가능성에 대한 평가 방안이 마련되었다. 무처리 연약지반에 대하여 Marche & Chapuis(1974)가 제안한 무차원계수 R을 연직배수 공법으로 개량된 연약지반에 적용하기 위해서는 성토체 선단부 직하의 최대지중수평변위를 활용하는 것이 바람직하고, 연약지반 두께와 성토폭의 비(H/B)가 $0.05 {\sim}1.15$인 경우, 사면안전율이 $1.2{\sim}1.4$이면 지반의 측방변위량이 급격히 증가하는 것으로 나타났다. 또한 최대로 성토할 수 있는 높이와 비배수전단강도의 관계를 나타낸 Tschebotarioff(1973)의 방법을 이용하면, 연약지반의 측방유동 가능성을 간편하게 평가할 수 있다.

YOLO기법을 사용한 차량가속도 및 차두거리 산출방법 (Vehicle Acceleration and Vehicle Spacing Calculation Method Used YOLO)

  • 길정원;황재성;권재경;이철기
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.82-96
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    • 2024
  • 교통류에서는 거시적인 지표로 속도, 교통량, 밀도가 중요한 파라미터로 활용되고 있으며, 미시적인 지표로는 가속도와 차두거리가 중요한 파라미터로 활용되고 있다. 속도와 교통량은 현재 설치된 교통정보 수집장치로 수집이 가능하지만 가속도와 차두거리는 안전과 자율주행분야 등에 필요성이 있지만 현재 교통정보 수집장치로는 수집이 불가능한 실정이다. 객체인식 기법인 YOLO는 정확도와 실시간성이 우수하여 교통분야를 포함하여 다양한 분야에서 활용되고 있다. 본 연구에서는 YOLO를 활용하여 가속도와 차두거리를 측정하기 위해 측정 간격을 조밀하게 설정하여 간격별 차량의 속도 변화와 차량 간 통행시간 차이를 통해 가속도와 차두거리를 측정하는 모델을 개발하였다. 지점별 교통특성에 따라 가속도와 차두거리의 범위가 다름을 확인하였고, 측정률 확보를 위한 기준거리와 화면각도에 따른 비교분석을 수행하다. 측정간격은 20m, 각도는 직각에 가까울수록 측정률이 높아짐을 분석하였다. 이를 통해 교차로별 안전도 분석과 국내 차량행태모델 분석에 기여할 수 있을 것이다.

함재기 안전임무수행범주 평가를 위한 함정갑판 공기유동의 CFD 모델링 DB 활용연구 (A Study on the Methodology for Assessment of Safe Operating Envelope on Light Aircraft Carrier Using CFD Modeling Database of Flight Deck Air-wake)

  • 정재환;박동민;조석규;홍사영
    • 대한조선학회논문집
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    • 제61권5호
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    • pp.312-323
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    • 2024
  • This study aims to evaluate the safe operating envelope (SOE) for light aircraft carriers using a computational fluid dynamics (CFD) modeling database of flight deck air-wake. Assessing the SOE is crucial for ensuring the safe operation of carrier-based aircraft, particularly during take-off and landing maneuvers. Traditional methods that only consider relative wind envelopes (RWE) provide basic information but fail to account for the complex airflow patterns over the flight deck. To address this limitation, this research utilizes CFD to analyze the air-wake and integrate these findings into the SOE assessment. Various studies on CFD modeling of airflow around naval ships and aircraft carriers were reviewed, confirming the importance of accurate airflow databases for operational safety. This study employs the KRISO-CVX1 model, a light aircraft carrier designed by the Korea Research Institute of Ships & Ocean Engineering (KRISO), to demonstrate the application of CFD data in SOE evaluations. The methodology involves a detailed analysis of turbulent flow and thermal fields around the carrier deck under different wind speed, direction, and ship speed conditions. The results indicate significant variations in air-wake characteristics depending on the relative wind speed and direction, impacting the operational safety of carrier-based aircraft. This study emphasizes the need for incorporating CFD-based airflow data into SOE assessments to enhance the accuracy and reliability of operational safety evaluations for aircraft carriers. In conclusion, the integration of CFD air-wake modeling databases provides a more comprehensive approach to assessing the SOE, offering improved safety margins for carrier-based aircraft operations. This research is expected to contribute to the development of more robust and precise operational guidelines for naval aviation.

인체 임파구세포에서 X-선 조사에 의한 세포사의 형태에 주정성분이 미치는 영향 (Effect of Trace Elements in Alcohol Beverages on the Type of Radiation-induced Cell Death)

  • 손종기
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제35권2호
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    • pp.49-56
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    • 2010
  • 방사선의 노출로 유발되는 장해위험을 극복하기 위한 방사선 방호제의 개발은 중요한 과제가 되고 있다. 또한 급속히 발전하고 있는 방사선 치료 분야에도 치료에 수반되는 부작용을 경감하는 약재의 활용은 효과적인 치료가 가능해진다. 그러나 항 방사선 방어제로 실용화 되어 있는 약재는 매우 적은 실정이다. 따라서 주류 속에 함유된 미량성분으로부터 세포를 보호하는 방사선 방호제로서 활용 가능성을 알아보기 위해 맥주와 그 미량 성분들을 대상으로 실험한 바 있고, 그 주류의 한 종류로서 시판되고 있는 소주의 주정성분에 대하여 세포사의 형태와 그 발현 빈도를 유세포분석기를 이용하여 분석하고자 하였다. 건강한 성인자원자 5명으로부터 동의를 얻어서 증류수와 맥주 그리고 소주에 각각 알코올 $81.5mg{\cdot}dl^{-1}$의 동일농도로 섭취하게 한 후에 2시간 경과 후 채혈하였고, 이로부터 임파구 세포를 분리하여 방사선을 0.5 Gy에서 5 Gy까지 조사한 다음 60시간 배양한 후에 유세포 분석기로 분석하였다. 전체 세포에 대한 세포 생존비율의 경우 방사선양이 증가할수록 세포 생존율은 점진적으로 감소하였다. 전세포고사의 비율은 소주 섭취군에서는 약 20%정도 대조군에 비해 감소된 것으로서 나타났다. 세포괴사의 비율은 소주 섭취군에서 선량이 증가할수록 약35%정도의 기울기로 증가하였다. 초기 세포고사비율은 맥주 섭취군이 대조군에 비해 약20% 발현율이 높게 나타났으나 소주섭취군의 경우, 전 선량 영역에서 약25%로 그 발현율이 저하되었다. 지연 세포고사 비율은 소주 섭취군에서는 대조군에 비하여 약20-30% 증가를 보였다. 특히 선량이 1.0 Gy에서 5.0 Gy사이의 영역에서 높은 발현율을 보였다. 방사선 방호제의 유용성 여부는 세포 보호효과가 얼마나 있느냐에 따라 달려있다. 맥주 섭취군의 대조군에 비해 약20% 발현율이 높게 나타났으나, 소주 주정성분의 경우 전체 세포 고사유발에서는 약20%의 감소와 조기 세포고사비율이 현저하게 낮은 것으로 미루어 보아 세포보호 효과는 미약하게 있으나 지연 세포고사의 높은 발현율은 세포괴사 비율을 증가 시켰다. 이러한 경우는 다른 세포사의 형태인 세포증식사가 더욱 중요하게 작용한 것으로 알 수 있다. 따라서 소주 주정성분의 경우는 방사선 방호물질로 효용성이 적은 것으로 사료된다.

세기조절방사선치료(IMRT) 환자의 QA (Quality Assurance of Patients for Intensity Modulated Radiation Therapy)

  • 윤상민;이병용;최은경;김종훈;안승도;이상욱
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제20권1호
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    • pp.81-90
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    • 2002
  • 목적 : 세기조절 방사선치료(IMRT) 환자에 적합한 Quality Assurance (QA) 항목을 찾아내고 평가 항목의 유용성 및 타당성을 검토하였다. 대상 및 방법 : 3단계, 16항목으로 구성된 IMRT 환자 QA program을 만들어 9환자 12예의 다양한 IMRT 환자에 대해 적용하고 그 방법의 타당성을 검토하였다. 3단계 OA 항목은 전산화치료계획시스템(RTP) QA, 치료 정보의 전달 QA, 치료 전달 과정 OA 등으로 구성되었다. RTP QA는 다시 organ constraint의 검토, 그리고 점선량 및 선량 분포의 타당성 평가 등으로 세분화하였다. 치료 정보의 전달 QA에서는 leaf sequence pattern 작성, 치료 전달용 MLC file 생성 프로그램에서 작성된 IMRT field 용 MLC file의 정확성의 평가와 이 file로 만든 치료 조사면의 dry run 결과를 MLC simulation image와 비교하였다. 치료 전달 과정 QA는 환자의 set-up QA와 IMRT field delivery의 확인, Record and Verify 시스템의 확인 등으로 나누어 실시하였다. 결과 : 점선량 평가 결과, 총 12예 중 10예에서 측정값과 RTP 계산값이 $3\%$ 이내의 일치를 보였고, $3\%$ 이상 및 $5\%$ 이상이 각각 1예씩 발견되었다. RTP에서 설계한 MLC leaf 위치와 Dry run에서 나타난 실제 MLC leaf 위치를 비교하였을 때 2 mm 이상의 차이를 보이는 예는 없었다. 필름에 의한 선량 분포는 치료 계획 선량 분포와 정성적으로 일치함을 알 수 있었으나, 필름의 특성상 정량적인 비교를 할 수는 없었다. Leaf sequence에서 MLC file을 생성하는 프로그램은 오차 없이 구동하였다. 결론 : 본원에서 실시한 IMRT 환자 QA program이 유용하고 필요한 항목임을 보일 수 있었다. 특히 처음 IMRT를 시작할 때는 제시된 모든 항목에 대한 QA를 실시하여야 하나 계속 이 program을 유지하기에는 절차가 복잡하고 긴 시간이 소요되는 과정이라는 문제가 있다. 지속적으로 IMRT를 실시하는 기관을 위해 실용적이며 필수적인 QA 항목을 제시할 수 있었다.

GIS 기반의 하천망분석도 집수구역 자동 분할을 위한 알고리듬 및 모듈 개발 (GIS based Development of Module and Algorithm for Automatic Catchment Delineation Using Korean Reach File)

  • 박용길;김계현;유재현
    • 한국지리정보학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.126-138
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    • 2017
  • 최근 환경에 대한 국민적 관심이 증대되고 있으며 물환경 관련 문제에 대한 신속하고 정확한 대응을 위해 GIS를 활용한 물환경데이터의 분석에 대한 지원요구가 증가함에 따라 물환경데이터의 공간분석을 지원하는 공간네트워크 데이터기반의 하천망분석도를 개발하여 제공하고 있다. 그러나 오염사고 등 사용자의 필요에 따라 수시로 요구되는 공간자료인 집수구역의 분할에 어려움을 겪고 있는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 수치표고모델 및 흐름방향도를 이용한 집수구역 자동 분할 알고리듬 및 모듈 개발을 포함하는 자동분할 프로그램의 개발이 이루어졌다. 집수구역 자동분할 프로그램의 개발은 집수구역 분할 방법 설계, 알고리듬 개발, 모듈 개발의 순서로 진행하였다. 집수구역 분할을 위해 수치표고자료와 이를 기반으로 제작된 흐름방향도를 활용하였다. 집수구역 분할을 위한 알고리듬은 집수구역 격자추출단계, 경계점 추출단계 및 경계선 분할 단계의 3단계로 개발되었으며 집수구역 분할모듈은 프로그램의 생산성과 활용성을 고려하여 ESRI사의 ArcGIS를 기반으로 하는 Add-in 모듈로 개발하였다. 집수구역 자동분할 모듈을 이용하여 실제 집수구역을 분할하였으며, 현재 활용중인 집수구역과 비교 분석하였다. 집수구역 분할 결과 수치표고자료 기반의 집수구역 분할이 원활하게 이루어지는 것을 확인하였다. 특히 지형학적 경사가 명확한 지역은 집수구역의 분할이 정확하고 신속하게 이루어지는 것을 확인할 수 있었다. 논, 밭, 도심지역 등 평평한 곳이나 배수시설이 정비된 지역의 경우 집수구역의 분할이 이루어지지 않는 경우가 있었으나 전반적으로 기존 집수구역의 분할시간을 줄이는데 기여가 클 것으로 판단되었다. 향후에는 보다 정밀한 수치표고자료의 활용이 가능하면서 자료 크기로 인한 계산 시간을 줄이기 위한 알고리듬의 개발이 필요하다.

경사지 토양에서 강우량과 토성에 따른 물 유출 및 침투 특성 (Characteristics of Soil Water Runoff and Percolation in Sloped Land with Different Soil Textures)

  • 이현행;하상건;허승오;정강호;김원태;김계훈
    • 한국토양비료학회지
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    • 제39권5호
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    • pp.268-273
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    • 2006
  • 우리나라 밭토양은 70% 이상이 경사지에 위치하고 있기 때문에 침식에 의한 토양유실이 매우 심각한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 토성 간 강우량 및 $EI_{30}$에 따른 토양 유실량과 유출수량 및 지하침투수량을 비교함으로써 토성 및 강우형태에 따른 물 흐름양상을 파악하여 토양유실을 방지하는데 이용하고자 하였다. 본 연구에는 우리나라 밭토양의 중간 경사도 15%의 조건으로하여 라이시미터 토양에서 실험을 실시하였고 강우량과 $EI_{30}$, 토양 유실량과 유출수량, 지하침투수량을 조사하여 강우량과 토성에 따라 침투수량과 유출량과의 관계를 보았다. 강우량에 따른 유출수량 및 지하침투수량은 모두 강우량이 증가함에 따라 증가하는 정의 상관관계를 보였고 토성에 따라 강우량이 증가함에 따른 유출수의 상대적인 증가비율과 유출이 발생되는 최소 강우량은 다소 일률적인 양상을 보이지 않았다. 본 시험 기간동안 강우량 단위 증가에 따른 침투수량의 증분량은 식양토가 0.57으로 가장 높았으며, 다음으로 사양토와 양토가 각각 0.52, 0.36 순으로 나타났다. 지하침투수가 발생되기 시작하는 강우량은 식양토에서 12.86 mm으로 가장 높았고, 양토는 680 mm, 사양토는 5.73 mm로 나타났다. 토성별 강우량 단위 증가에 따른 유출수의 증분량은 토성에 따라 큰 차이는 없었으나 양토에서 0.48로 가장 높았고 식양토, 사양토는 0.46, 0.42 순이었고 유출발생 최소강우량도 양토가 17.4 mm로 가장 높았으며 사양토는 10.5 mm, 식양토는 7.76 mm 순으로 나타내었다.

뉴럴 텐서 네트워크 기반 주식 개별종목 지식개체명 추출 방법에 관한 연구 (A Study on Knowledge Entity Extraction Method for Individual Stocks Based on Neural Tensor Network)

  • 양윤석;이현준;오경주
    • 지능정보연구
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    • 제25권2호
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    • pp.25-38
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    • 2019
  • 정보화 시대의 넘쳐나는 콘텐츠들 속에서 사용자의 관심과 요구에 맞는 양질의 정보를 선별해내는 과정은 세대를 거듭할수록 더욱 중요해지고 있다. 정보의 홍수 속에서 사용자의 정보 요구를 단순한 문자열로 인식하지 않고, 의미적으로 파악하여 검색결과에 사용자 의도를 더 정확하게 반영하고자 하는 노력이 이루어지고 있다. 구글이나 마이크로소프트와 같은 대형 IT 기업들도 시멘틱 기술을 기반으로 사용자에게 만족도와 편의성을 제공하는 검색엔진 및 지식기반기술의 개발에 집중하고 있다. 특히 금융 분야는 끊임없이 방대한 새로운 정보가 발생하며 초기의 정보일수록 큰 가치를 지녀 텍스트 데이터 분석과 관련된 연구의 효용성과 발전 가능성이 기대되는 분야 중 하나이다. 따라서, 본 연구는 주식 관련 정보검색의 시멘틱 성능을 향상시키기 위해 주식 개별종목을 대상으로 뉴럴 텐서 네트워크를 활용한 지식 개체명 추출과 이에 대한 성능평가를 시도하고자 한다. 뉴럴 텐서 네트워크 관련 기존 주요 연구들이 추론을 통해 지식 개체명들 사이의 관계 탐색을 주로 목표로 하였다면, 본 연구는 주식 개별종목과 관련이 있는 지식 개체명 자체의 추출을 주목적으로 한다. 기존 관련 연구의 문제점들을 해결하고 모형의 실효성과 현실성을 높이기 위한 다양한 데이터 처리 방법이 모형설계 과정에서 적용되며, 객관적인 성능 평가를 위한 실증 분석 결과와 분석 내용을 제시한다. 2017년 5월 30일부터 2018년 5월 21일 사이에 발생한 전문가 리포트를 대상으로 실증 분석을 진행한 결과, 제시된 모형을 통해 추출된 개체명들은 개별종목이 이름을 약 69% 정확도로 예측하였다. 이러한 결과는 본 연구에서 제시하는 모형의 활용 가능성을 보여주고 있으며, 후속 연구와 모형 개선을 통한 성과의 제고가 가능하다는 것을 의미한다. 마지막으로 종목명 예측 테스트를 통해 본 연구에서 제시한 학습 방법이 새로운 텍스트 정보를 의미적으로 접근하여 관련주식 종목과 매칭시키는 목적으로 사용될 수 있는 가능성을 확인하였다.

운영연구(OR)의 도서관응용 -그 몇가지 잠재적응용분야에 대하여- (The Application of Operations Research to Librarianship : Some Research Directions)

  • 최성진
    • 한국문헌정보학회지
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    • 제4권
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    • pp.43-71
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    • 1975
  • Operations research has developed rapidly since its origins in World War II. Practitioners of O. R. have contributed to almost every aspect of government and business. More recently, a number of operations researchers have turned their attention to library and information systems, and the author believes that significant research has resulted. It is the purpose of this essay to introduce the library audience to some of these accomplishments, to present some of the author's hypotheses on the subject of library management to which he belives O. R. has great potential, and to suggest some future research directions. Some problem areas in librianship where O. R. may play a part have been discussed and are summarized below. (1) Library location. It is usually necessary to make balance between accessibility and cost In location problems. Many mathematical methods are available for identifying the optimal locations once the balance between these two criteria has been decided. The major difficulties lie in relating cost to size and in taking future change into account when discriminating possible solutions. (2) Planning new facilities. Standard approaches to using mathematical models for simple investment decisions are well established. If the problem is one of choosing the most economical way of achieving a certain objective, one may compare th althenatives by using one of the discounted cash flow techniques. In other situations it may be necessary to use of cost-benefit approach. (3) Allocating library resources. In order to allocate the resources to best advantage the librarian needs to know how the effectiveness of the services he offers depends on the way he puts his resources. The O. R. approach to the problems is to construct a model representing effectiveness as a mathematical function of levels of different inputs(e.g., numbers of people in different jobs, acquisitions of different types, physical resources). (4) Long term planning. Resource allocation problems are generally concerned with up to one and a half years ahead. The longer term certainly offers both greater freedom of action and greater uncertainty. Thus it is difficult to generalize about long term planning problems. In other fields, however, O. R. has made a significant contribution to long range planning and it is likely to have one to make in librarianship as well. (5) Public relations. It is generally accepted that actual and potential users are too ignorant both of the range of library services provided and of how to make use of them. How should services be brought to the attention of potential users? The answer seems to lie in obtaining empirical evidence by controlled experiments in which a group of libraries participated. (6) Acquisition policy. In comparing alternative policies for acquisition of materials one needs to know the implications of each service which depends on the stock. Second is the relative importance to be ascribed to each service for each class of user. By reducing the level of the first, formal models will allow the librarian to concentrate his attention upon the value judgements which will be necessary for the second. (7) Loan policy. The approach to choosing between loan policies is much the same as the previous approach. (8) Manpower planning. For large library systems one should consider constructing models which will permit the skills necessary in the future with predictions of the skills that will be available, so as to allow informed decisions. (9) Management information system for libraries. A great deal of data can be available in libraries as a by-product of all recording activities. It is particularly tempting when procedures are computerized to make summary statistics available as a management information system. The values of information to particular decisions that may have to be taken future is best assessed in terms of a model of the relevant problem. (10) Management gaming. One of the most common uses of a management game is as a means of developing staff's to take decisions. The value of such exercises depends upon the validity of the computerized model. If the model were sufficiently simple to take the form of a mathematical equation, decision-makers would probably able to learn adequately from a graph. More complex situations require simulation models. (11) Diagnostics tools. Libraries are sufficiently complex systems that it would be useful to have available simple means of telling whether performance could be regarded as satisfactory which, if it could not, would also provide pointers to what was wrong. (12) Data banks. It would appear to be worth considering establishing a bank for certain types of data. It certain items on questionnaires were to take a standard form, a greater pool of data would de available for various analysis. (13) Effectiveness measures. The meaning of a library performance measure is not readily interpreted. Each measure must itself be assessed in relation to the corresponding measures for earlier periods of time and a standard measure that may be a corresponding measure in another library, the 'norm', the 'best practice', or user expectations.

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