• 제목/요약/키워드: GEP analysis

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Prediction of rock slope failure using multiple ML algorithms

  • Bowen Liu;Zhenwei Wang;Sabih Hashim Muhodir;Abed Alanazi;Shtwai Alsubai;Abdullah Alqahtani
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제36권5호
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    • pp.489-509
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    • 2024
  • Slope stability analysis and prediction are of critical importance to geotechnical engineers, given the severe consequences associated with slope failure. This research endeavors to forecast the factor of safety (FOS) for slopes through the implementation of six distinct ML techniques, including back propagation neural networks (BPNN), feed-forward neural networks (FFNN), Takagi-Sugeno fuzzy system (TSF), gene expression programming (GEP), and least-square support vector machine (Ls-SVM). 344 slope cases were analyzed, incorporating a variety of geometric and shear strength parameters measured through the PLAXIS software alongside several loss functions to assess the models' performance. The findings demonstrated that all models produced satisfactory results, with BPNN and GEP models proving to be the most precise, achieving an R2 of 0.86 each and MAE and MAPE rates of 0.00012 and 0.00002 and 0.005 and 0.004, respectively. A Pearson correlation and residuals statistical analysis were carried out to examine the importance of each factor in the prediction, revealing that all considered geomechanical features are significantly relevant to slope stability. However, the parameters of friction angle and slope height were found to be the most and least significant, respectively. In addition, to aid in the FOS computation for engineering challenges, a graphical user interface (GUI) for the ML-based techniques was created.

Puromycin aminonucleoside의 사구체 상피세포에 대한 영향 (Effects of puromycin aminonucleoside on the cytoskeletal changes of glomerular epithelial cells)

  • 이준호;하태선
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제51권1호
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    • pp.54-61
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    • 2008
  • 목 적 : 특발성 신증후군의 연구를 위하여 병태생리 및 임상소견과 유사한 실험적 puromycin aminonucleoside(PAN) 신증을 이용하는데 본 연구는 배양한 사구체 상피세포에 대한 PAN의 영향을 통하여 신증후군의 주 원인 병태생리인 단백뇨의 기전을 밝히고자 하였다. 방 법 : 사구체 상피세포를 배양한 후 다양한 농도의 PAN과 항산화제를 투여하여 전자현미경관찰, 반응성 산소종 투과율 변화, confocal microscopy 등을 통하여 족세포성분의 변화를 관찰하였다. 결 과 : 사구체 상피세포의 초고배율소견에서 PAN에 의해 세포간극이 벌어지고 표면의 미세돌기가 단축되는 변화를 볼 수 있었다. 이러한 세포간극의 변화는 세포막부분의 ZO-1에 대한 면역형광검사에서도 확인할 수 있었다. DCF-DA로 측정한 반응성 산소종은 PAN에 의하여 농도에 따라 투여 2시간에 이미 유의한 증가를 보이나, 이러한 변화는 항산화제인 EGCG, probucol, vitamin C에 의해 감소하였다. 또한, 세포단층모델에서 투과율은 PAN에 의하여 농도에 따라 증가하나 항산화제에 의해 증가가 억제되었다. 세포골격구조인 ${\alpha}-actinin$은 사구체 상피세포의 세포질과 바깥 세포막부분으로 actin과 같이 분포하나 고농도의 PAN에 의해 세포질 바깥쪽의 일부분에 집중하는 형상으로 변하였다. 그러나 이러한 변화는 항산화제인 vitamin C의 처치에 의해 예방될 수 있었다. 세극막성분인 ZO-1는 고농도의 PAN에 의해 안쪽으로 이동하고 집중하는 형상으로 변하였으나, vitamin C의 처치에 의해 예방되었다. 이와 함께 ${\alpha}-actinin$과 ZO-1은 PAN에 의해 단백양이 감소하였으나 이는 항산화제에 의해 예방할 수 있었다. 결 론 : PAN은 사구체 상피세포의 반응성 산소종 생성을 증가시키고, 구조성분의 변화를 통하여 형태학적인 변화를 초래하며 이는 투과율의 증가로 나타났다. 이러한 변화들은 항산화제에 의해 어느 정도 억제할 수 있었음으로, PAN은 생체 외 사구체 상피세포에 산화스트레스기전을 통하여 구조적 변화와 이에 따른 단백뇨를 유발시키는 것으로 사료된다.

회피비용을 고려한 EGEAS 모형 개발과 전원개발계획의 최적화 (A Modified EGEAS Model with Avoided Cost and the Optimization of Generation Expansion Plan)

  • 이재관;홍성의
    • 한국경영과학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.117-117
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    • 1992
  • Pubilc utility industries including the electric utility industry are facing a new stream of privatization com-petition with the private sector and deregulation. The necewssity to solve now and in the future power supply and demand problems has been increasing through the sophisticated generation expansion plan(GEP) approach con-sidering not only KEPCo's supply-side resources but also outside resources such as non-utility generation(NUG) demand-side management (DSM). Under the environmental situation in the current electric utility industry a new approach is needed to acquire multiple resources competitively. This study presents the development of a modified electric generation expansion analysis system(EGEAS) model with avoided cost based on the existing EGEAS model which is a dynamic program to develope an optimal generation expansion plan for the electric utility. We are trying to find optimal GEP in Korea's case using our modified model and observe the difference for the level of reliabilities such as the reserve margin(RM) loss of load probability(LOLP) and expected unserved energy percent(EUEP) between the existing EGEAS model and our model. In addition we are trying to calculate avoided cost for NUG resources which is a criterion to evaluate herem and test possibility of connection calculation of avoided cost with GEP implementation using our modified model. The results of our case study are as follows. First we were able to find that the generation expansion plan and reliability measures were largely influenced by capacity size and loading status of NUG resources, Second we were able to find that avoided cost which are criteria to evaluate NUG resources could be calculated by using our modified EGEAS model with avoided cost. We also note that avoided costs were calculated by our model in connection with generation expansion plans.

LDV 스펙트럼 분석을 위한 재생방법의 비교 연구 (A Comparative Study of Reconstruction Methods for LDV Spectral Analysis)

  • 이도환;성형진
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.166-174
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    • 1994
  • A critical evaluation is made of the spectral bias which occurs in the use of a laser doppler velocimeter(LDV). Two processing algorithms are considered for spectral estimates: the sample and hold interpolation method(SH) and the nonuniform Shannon reconstruction technique(SR). Assessment is made of these for varying data densities $(0.05{\le}d.d.{\le}5)$ and turbulence levels(t.i.=30%, 100%). As an improved version of the spectral estimator, the utility of POCS (the projection onto convex sets) has been tested in the present study. This algorithm is found useful to be in the region when $d.d.{\gep}3.$

Prognostic Impact of Cyclin D1, Cyclin E and P53 on Gastroenteropancreatic Neuroendocrine Tumours

  • Liu, Shu-Zheng;Zhang, Fang;Chang, Yu-Xi;Ma, Jie;Li, Xu;Li, Xiao-Hong;Fan, Jin-Hu;Duan, Guang-Cai;Sun, Xi-Bin
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제14권1호
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    • pp.419-422
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    • 2013
  • Conventional classifications of gastroenteropancreatic neuroendocrine tumours (GEP-NETs) are rather unsatisfactory because of the variation in survival within each subgroup. Molecular markers are being found able to predict patient outcome in more and more tumours. The aim of this study was to characterize the expression of the proteins cyclin D1, cyclin E and P53 in GEP-NETs and assess any prognostic impact. Tumor specimens from 68 patients with a complete follow-up were studied immunohistochemically for cyclin D1, cyclin E and P53 expression. High cyclin D1 and cyclin E immunostaining (${\geq}$ 5% positive nuclei) was found in 48 (71%) and 24 (35%) cases, and high P53 staining (${\geq}$ 10% positive nuclei) in 33 (49%). High expression of P53 was more common in gastric neuroendocrine tumors and related to malignant behavior, being associate with a worse prognosis on univariate analysis (RR=1.9, 95%CI=1.1-3.2). High expression of cyclin E was significantly associated with shorter survival in the univariate analysis (RR=2.0, 95%CI=1.2-3.6) and multivariate analysis (RR=2.1, 95%CI=1.1-4.0). We found no significant correlation between the expression of cyclin D1 and any clinicopathological variables. Our study indicated a prognostic relevance for cyclin E and P53 immunoreactivity. Cyclin E may be an independent prognostic factor from the 2010 WHO Classification which should be evaluated in further studies.

사이드 빔 강성에 따른 복합소재 대차의 주행성능 평가 (Evaluation of Running Performance of the Composite Bogie under Different Side Beam Stiffness)

  • 김정석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.86-92
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    • 2017
  • 본 연구에서는 사이드 빔이 1차 현가장치 역할을 수행하도록 설계된 복합소재 대차프레임의 적용성 검토를 위해 동특성 해석과 성능평가를 수행하였다. 대차프레임에 적용된 소재는 GEP224 유리섬유/에폭시 프리프레그이다. 성능검증을 위해 복합소재 대차프레임의 사이드 빔의 두께를 50mm, 80mm, 150mm로 변화시키면서 강성을 조절한 모델에 대해서 주행성능을 해석적으로 평가하였다. 주행성능평가에서 사이드 빔의 두께가 80mm인 모델은 모든 성능조건을 만족하였고, 사이드 빔 두께가 50mm인 경우 역시 모든 성능조건을 만족하지만 임계속도가 요구조건에 2%정도의 여유 밖에 없어 적합하지 않았다. 사이드 빔 두께가 150mm인 모델의 경우 공차시 수직방향 승차감 지수가 기준을 만족하지 못해 부적합한 것을 확인하였다. 또한, 사이드 빔의 두께가 80mm인 모델을 제작하여 대차에 설치하고, 주행시험대 시험을 통해 임계속도를 시험적으로 평가하였다. 주행시험대 시험에서는 휠세트에 횡방향 가진을 부과하고, 목표속도까지 증속과정에서 횡방향 가진에 의한 휠세트 횡변위의 발산현상은 발생하지 않았다. 또한, 횡방향 가진이 제거된 이후 휠세트의 횡변위 역시 수렴하여 최대 임계속도는 차량 동역학 해석에서 예측된 최대 임계속도와 유사함을 확인 할 수 있었다.

내진보강 단면형상에 따른 국내 저수지 제방의 안전율에 대한 검토 (A Study on the Safety Ratio of Reservoir Embankment by Seismic Reinforcement Section Shape)

  • 임성훈;김대현
    • 지질공학
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    • 제31권3호
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    • pp.343-355
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    • 2021
  • 농업용저수지는 농업용수를 공급함과 동시에 수해효과 및 휴식터를 제공함으로써 인간의 편의성을 추구하지만 노후 저수지 및 지진으로 인한 피해가 발생될 수 있으며 이에 따른 예방이 중요하다. 제방의 안전성은 제방을 구성하는 세분화된 재료의 토양 매개변수 값과 같은 현장재료 특성에 의해 영향을 받지만 정밀안전진단이나 일반 문헌값이 전용되기 때문에 최종제반의 안전인자를 물질적 특성만으로 판단하기에는 한계가 있다. 안전요인은 물리적 특성값과 제방 형태에 의의 결정되며 안전 요인에 상당한 영향을 미치기 때문에 보강된 횡단면을 검토할 때 정확한 사색이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 GEP-SLOPE 프로그램을 활용하여 전남 고흥근 '◯◯저수지' 내진설계 시 합리적이고 경제적인 보강교차로 사례를 분석함으로써 반복적인 검토를 통해 보강교차로에 대한 합리적 경제적 설계가 가능하도록 분석하였다. 제방의 1, 2, 3차 내진보강을 감소하여 분석한 결과, 3차 보강단면에서도 상류, 하류사면 모두 설계기준 1.20 이상을 얻음으로써 1. 2차에 비해 현저히 적은 보강물 보강물량으로도 안전율 확보가 되는 것을 확인하였다. 또한 제반의 내진보강 단면 형상을 결정할 때 사면의 상부측, 사면전체에 사석을 보강하는 것 보다 하부측에만 보강하는 형상이 단면보강을 최소화 시키며 경제적인 것을 확인하였다.

적층수에 따른 GFRP 피막 Al 평활재의 저주기 피로수명 평가 (Low Cycle Fatigue Life Behavior of GFRP Coated Aluminum Plates According to Layup Number)

  • 명노준;서지혜;이은균;최낙삼
    • Composites Research
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    • 제31권6호
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    • pp.332-339
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    • 2018
  • 섬유 금속 적층판(Fiber metal hybrid laminate, FML)은 금속재료와 FRP의 접합으로 기존의 금속 소재가 가지지 못했던 뛰어난 물성과 가벼운 무게로 경제적인 구조용 재료로 사용된다. 그러나 섬유의 형태와 종류, 적층조건에 따라 물성의 차이가 크며, 파괴거동을 예측하기 어렵다는 단점이 있다. 본 논문에서는 Al6061-T6 합금에 직조형태의 유리섬유 플라스틱(GFRP, GEP118)을 적층피막한 복합재의 파손거동에 대해 연구한다. Al합금에 GFRP 1, 3, 5 겹을 피막한 3가지 조건으로 성형하고, 피막의 적층수를 변수로 정적시험과 저주기 피로시험을 병행하여 파손거동을 분석하였다. 저주기 피로시험에서는 변형률-수명 해석, 전변형률 에너지밀도법을 사용하여 분석하고, 피로수명을 예측하여 하이브리드 재료에 대한 수명예측성을 분석하였다. 인장해석 결과, GFRP 피막으로 인한 강화효과는 없었고, 피로시험시 나타나는 히스테리시스 형상은 GFRP피막 유무와 피막 수에 상관없이 모재인 Al합금의 거동을 따랐다. 저주기 피로시험 결과 GFRP의 피막으로 피로강도가 증가하였지만, GFRP의 두께에 따라 비례하여 증가하지는 않았다.

Estimating the unconfined compression strength of low plastic clayey soils using gene-expression programming

  • Muhammad Naqeeb Nawaz;Song-Hun Chong;Muhammad Muneeb Nawaz;Safeer Haider;Waqas Hassan;Jin-Seop Kim
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제33권1호
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    • pp.1-9
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    • 2023
  • The unconfined compression strength (UCS) of soils is commonly used either before or during the construction of geo-structures. In the pre-design stage, UCS as a mechanical property is obtained through a laboratory test that requires cumbersome procedures and high costs from in-situ sampling and sample preparation. As an alternative way, the empirical model established from limited testing cases is used to economically estimate the UCS. However, many parameters affecting the 1D soil compression response hinder employing the traditional statistical analysis. In this study, gene expression programming (GEP) is adopted to develop a prediction model of UCS with common affecting soil properties. A total of 79 undisturbed soil samples are collected, of which 54 samples are utilized for the generation of a predictive model and 25 samples are used to validate the proposed model. Experimental studies are conducted to measure the unconfined compression strength and basic soil index properties. A performance assessment of the prediction model is carried out using statistical checks including the correlation coefficient (R), the root mean square error (RMSE), the mean absolute error (MAE), the relatively squared error (RSE), and external criteria checks. The prediction model has achieved excellent accuracy with values of R, RMSE, MAE, and RSE of 0.98, 10.01, 7.94, and 0.03, respectively for the training data and 0.92, 19.82, 14.56, and 0.15, respectively for the testing data. From the sensitivity analysis and parametric study, the liquid limit and fine content are found to be the most sensitive parameters whereas the sand content is the least critical parameter.

An evolutionary approach for predicting the axial load-bearing capacity of concrete-encased steel (CES) columns

  • Armin Memarzadeh;Hassan Sabetifar;Mahdi Nematzadeh;Aliakbar Gholampour
    • Computers and Concrete
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    • 제31권3호
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    • pp.253-265
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    • 2023
  • In this research, the gene expression programming (GEP) technique was employed to provide a new model for predicting the maximum loading capacity of concrete-encased steel (CES) columns. This model was developed based on 96 CES column specimens available in the literature. The six main parameters used in the model were the compressive strength of concrete (fc), yield stress of structural steel (fys), yield stress of steel rebar (fyr), and cross-sectional areas of concrete, structural steel, and steel rebar (Ac, As and Ar respectively). The performance of the prediction model for the ultimate load-carrying capacity was investigated using different statistical indicators such as root mean square error (RMSE), correlation coefficient (R), mean absolute error (MAE), and relative square error (RSE), the corresponding values of which for the proposed model were 620.28, 0.99, 411.8, and 0.01, respectively. Here, the predictions of the model and those of available codes including ACI ITG, AS 3600, CSA-A23, EN 1994, JGJ 138, and NZS 3101 were compared for further model assessment. The obtained results showed that the proposed model had the highest correlation with the experimental data and the lowest error. In addition, to see if the developed model matched engineering realities and corresponded to the previously developed models, a parametric study and sensitivity analysis were carried out. The sensitivity analysis results indicated that the concrete cross-sectional area (Ac) has the greatest effect on the model, while parameter (fyr) has a negligible effect.