• 제목/요약/키워드: Gaussian modeling

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Non-Gaussian time-dependent statistics of wind pressure processes on a roof structure

  • Huang, M.F.;Huang, Song;Feng, He;Lou, Wenjuan
    • Wind and Structures
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    • 제23권4호
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    • pp.275-300
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    • 2016
  • Synchronous multi-pressure measurements were carried out with relatively long time duration for a double-layer reticulated shell roof model in the atmospheric boundary layer wind tunnel. Since the long roof is open at two ends for the storage of coal piles, three different testing cases were considered as the empty roof without coal piles (Case A), half coal piles inside (Case B) and full coal piles inside (Case C). Based on the wind tunnel test results, non-Gaussian time-dependent statistics of net wind pressure on the shell roof were quantified in terms of skewness and kurtosis. It was found that the direct statistical estimation of high-order moments and peak factors is quite sensitive to the duration of wind pressure time-history data. The maximum value of COVs (Coefficients of variations) of high-order moments is up to 1.05 for several measured pressure processes. The Mixture distribution models are proposed for better modeling the distribution of a parent pressure process. With the aid of mixture parent distribution models, the existing translated-peak-process (TPP) method has been revised and improved in the estimation of non-Gaussian peak factors. Finally, non-Gaussian peak factors of wind pressure, particularly for those observed hardening pressure process, were calculated by employing various state-of-the-art methods and compared to the direct statistical analysis of the measured long-duration wind pressure data. The estimated non-Gaussian peak factors for a hardening pressure process at the leading edge of the roof were varying from 3.6229, 3.3693 to 3.3416 corresponding to three different cases of A, B and C.

A Copula method for modeling the intensity characteristic of geotechnical strata of roof based on small sample test data

  • Jiazeng Cao;Tao Wang;Mao Sheng;Yingying Huang;Guoqing Zhou
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제36권6호
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    • pp.601-618
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    • 2024
  • The joint probability distribution of uncertain geomechanical parameters of geotechnical strata is a crucial aspect in constructing the reliability functional function for roof structures. However, due to the limited number of on-site exploration and test data samples, it is challenging to conduct a scientifically reliable analysis of roof geotechnical strata. This study proposes a Copula method based on small sample exploration and test data to construct the intensity characteristics of roof geotechnical strata. Firstly, the theory of multidimensional copula is systematically introduced, especially the construction of four-dimensional Gaussian copula. Secondly, data from measurements of 176 groups of geomechanical parameters of roof geotechnical strata in 31 coal mines in China are collected. The goodness of fit and simulation error of the four-dimensional Gaussian Copula constructed using the Pearson method, Kendall method, and Spearman methods are analyzed. Finally, the fitting effects of positive and negative correlation coefficients under different copula functions are discussed respectively. The results demonstrate that the established multidimensional Gaussian Copula joint distribution model can scientifically represent the uncertainty of geomechanical parameters in roof geotechnical strata. It provides an important theoretical basis for the study of reliability functional functions for roof structures. Different construction methods for multidimensional Gaussian Copula yield varying simulation effects. The Kendall method exhibits the best fit in constructing correlations of geotechnical parameters. For the bivariate Copula fitting ability of uncertain parameters in roof geotechnical strata, when the correlation is strong, Gaussian Copula demonstrates the best fit, and other Copula functions also show remarkable fitting ability in the region of fixed correlation parameters. The research results can offer valuable reference for the stability analysis of roof geotechnical engineering.

GMM과 클러스터링 기법에 의한 뉴로-퍼지 시스템 모델링 (A Neuro-Fuzzy System Modeling using Gaussian Mixture Model and Clustering Method)

  • 김승석;곽근창;유정웅;전명근
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제12권6호
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    • pp.571-576
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    • 2002
  • 본 논문에서는 여러 분야에서 널리 응용되고 있는 적응 뉴로-퍼지 시스템(ANFIS)의 성능 개선에 있어서 전제부 파라미터를 효과적으로 초기화 시키는 방법을 제안한다. 기존의 그리드 분할을 이용한 입력공간 선택 방법은 ANFIS의 규칙 생성에 있어서 얻어진 규칙의 수가 지수적으로 증가하는 단점이 있다. 이에, 본 연구에서는 GMM에서의 최대우도추정을 이용한 EM 알고리즘을 통하여 초기치에 의하여 성능의 영향이 좌우되는 ANFIS의 입력으로 주어 제안된 클러스터링 기법에 의하여 모델의 성능을 개선하고자 한다. 제안된 방법의 클러스터링 방법은 통계적 방법에 근거하여 좋은 성능의 파라미터를 획득할 수 있어 주어진 모델에 대한 ANFIS의 성능을 개선할 수 있다. 이들 방법의 유용함을 전형적인 다변수 비선형 데이터인 자동차 연료 예측 문제와 정수장 응집제 주입 문제에 적용하여 제안된 방법이 이전의 연구보다 성능이 개선되는 것을 통하여 보였다.

무선 랜 트래픽의 분석과 모델링 (Modeling and Analysis of Wireless Lan Traffic)

  • 대쉬도즈얌힌;이성진;원유집
    • 한국통신학회논문지
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    • 제33권8B호
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    • pp.667-680
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    • 2008
  • 본 논문에서는 802.11 무선 랜 네트워크 트래픽의 실제 관측 자료에 대한 연구 결과를 보인다. 패킷 트레이스는 대학 캠퍼스의 무선 랜 시설에서 얻은 자료로서 총합된 트래픽(aggregate traffic), 업스트림 트래픽(upstream traffic), 다운스트림 트래픽(downstream traffic), 그리고 TCP 패킷으로만 구성된 통합된 트래픽으로 이 4개의 트래픽 데이터를 수집하였다. 수집한 데이터에서 byte count 프로세스와 packet count 프로세스로 구성된 트래픽의 시계열과 시계열의 주변분포, 그리고 패킷 크기 분포에 대한 분석을 한다. 4개의 모든 데이터의 byte count 프로세스와 packet count 프로세스에서 장기 의존성 성질이 나타났다. 사용자가 인터넷으로 접속하는 없트�� 트래픽의 평균 패킷 크기는 151.7 byte였는데 다른 데이터의 평균 패킷 크기는 모드 260 byte 이상이었다. 최대 크기를 갖는 패이로드(payload)는 업스트림에서 3%, 그리고 나온트림에서 10%로 나타났다. 이런 분명한 패킷 크기 분포의 차이에도 불구하고 모든 4개의 데이터에서는 허스트(Hurst) 값이 모두 유사하게 나왔다. 허스트 값만으로는 트래픽의 확률적 특성을 충분히 설명할 수가 없다. 트래픽의 특성을 fractional-ARIMA(FARINA) 그리고 fractional Gaussian noise(FGN)으로 모델링을 한다. FGN은 연산을 하는데 있어서는 더 효율적이었고, FARINA는 트래픽 특성을 정확하게 모델링하는데 더 좋은 결과를 얻었다.

COMPLEX STOCHASTIC WHEELBASE PREVIEW CONTROL AND SIMULATION OF A SEMI-ACTIVE MOTORCYCLE SUSPENSION BASED ON HIERARCHICAL MODELING METHOD

  • Wu, L.;Chen, H.L.
    • International Journal of Automotive Technology
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    • 제7권6호
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    • pp.749-756
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    • 2006
  • This paper presents a complex stochastic wheelbase preview control method of a motorcycle suspension based on hierarchical modeling method. As usual, a vehicle suspension system is controlled as a whole body. In this method, a motorcycle suspension with five Degrees of Freedom(DOF) is dealt with two local independent 2-DOF suspensions according to the hierarchical modeling method. The central dynamic equations that harmonize local relations are deduced. The vertical and pitch accelerations of the suspension center are treated as center control objects, and two local semi-active control forces can be obtained. In example, a real time Linear Quadratic Gaussian(LQG) algorithm is adopted for the front suspension and the combination of the wheelbase preview and LQG control method is designed for the rear suspension. The results of simulation show that the control strategy has less calculating time and is convenient to adopt different control strategies for front and rear suspensions. The method proposed in this paper provides a new way for the vibration control of multi-wheel vehicles.

선형의 기하학적 모델링을 위한 직접순정법에 관한 연구 (Direct Fairing for Geometric Modeling of Hull Surface)

  • 김원돈;남종호;김광욱
    • 대한조선학회논문집
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    • 제28권1호
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    • pp.1-11
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    • 1991
  • 선체 외판은 다양한 곡률을 가진 곡면으로 이루어져 있으므로 선박설계, 선각생산을 위한 선형의 기하하적 모델링에 있어서 순정작업은 시간이 많이 소요되는 일이나 피할 수 없는 작업이다. 본 논문에서는 교차순정법의 지루한 작업을 극복할 수 있는 수학적 순정법인 직접순정법을 제시하였다. 선체외판의 곡면표현을 위하여 3차의 B-spline 곡면식이 사용되었다. 순정작업은 외판의 변형에너지를 최소화하는 방법으로 수행되었다. 선체외판의 순정도 판정을 위하여 Gaussian 곡률과 판의 변형에너지의 값을 색상을 통하여 가시화 하였다. 순정작업에 의한 곡면모델로부터 산출된 선형의 기하학적 정보는 기본설계계산, 선각생산 등 선형과 관련된 전산시스템에 활용될 수 있도록 정보연계에 이용되었다.

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연속 영상 기반 실시간 객체 분할 (Real-Time Object Segmentation in Image Sequences)

  • 강의선;유승훈
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제18B권4호
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    • pp.173-180
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    • 2011
  • 본 논문은 GPU(Graphics Processing Unit) 에서 CUDA(Compute Unified Device Architecture)를 사용하여 실시간으로 객체를 분할하는 방법을 소개한다. 최근에 감시 시스템, 오브젝트 추적, 모션 분석 등의 많은 응용 프로그램들은 실시간 처리가 요구된다. 이러한 단계의 선행부분인 객체 분할 기법은 기존 CPU 기반의 시스템으로는 실시간 처리에 제약이 발생한다. NVIDIA에서는 Parallel Processing for General Computation 을 위해 그래픽 하드웨어 제약을 개선한 CUDA platform을 제공하고 있다. 본 논문에서는 객체 추출 단계에 대표적인 적응적 가우시안 혼합 배경 모델링(Adaptive Gaussian Mixture Background Modeling) 알고리즘과 Classification 기법으로 사용되는 CCL (Connected Component Labeling) 알고리즘을 적용하였다. 본 논문은 2.4GHz를 갖는 Core2 Quad 프로세서와 비교하여 평가하였고 그 결과 3~4배 이상의 성능향상을 확인할 수 있었다.

Adaptive Background Modeling Considering Stationary Object and Object Detection Technique based on Multiple Gaussian Distribution

  • Jeong, Jongmyeon;Choi, Jiyun
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제23권11호
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    • pp.51-57
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    • 2018
  • In this paper, we studied about the extraction of the parameter and implementation of speechreading system to recognize the Korean 8 vowel. Face features are detected by amplifying, reducing the image value and making a comparison between the image value which is represented for various value in various color space. The eyes position, the nose position, the inner boundary of lip, the outer boundary of upper lip and the outer line of the tooth is found to the feature and using the analysis the area of inner lip, the hight and width of inner lip, the outer line length of the tooth rate about a inner mouth area and the distance between the nose and outer boundary of upper lip are used for the parameter. 2400 data are gathered and analyzed. Based on this analysis, the neural net is constructed and the recognition experiments are performed. In the experiment, 5 normal persons were sampled. The observational error between samples was corrected using normalization method. The experiment show very encouraging result about the usefulness of the parameter.

대단위배출원에서 기인한 입자상오염물질의 확산ㆍ추적을 통한 ISCST3모델과 수용모델의 비교연구 (The Study on the Comparison of the ISCST3 Model and Receptor Model by Dispersion Tracing of Particulate Matter from Large Scale Pollution Sources)

  • 전상기;이성철;박경선
    • 한국대기환경학회지
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    • 제19권6호
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    • pp.789-803
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    • 2003
  • The purpose of this study is to compare the usefulness between Gaussian dispersion model and receptor model with the experimental result of the dispersion tracing of the particulate pollutants from Taean coal-fired power plants. For this purpose, the component analysis of the collected PM 10 samples was performed. In order to trace the pollution sources, factor analysis was done with the result of the component analysis. As a result of the correlativity analysis of the fifteen power plants' profiles offered by US EPA, the correlativity of No.11202 source profile showed highest rate up to 84.5%. Thus it was adopted as proper one and the contribution rate by each pollution source was calculated by Chemical Mass Balance (CMB)-8 model. The contribution rate, which was the effect rate of the power plants on each measuring point, were calculated with a range of 24∼52% and the standard error was below 0.9 $\mu\textrm{g}$/㎥. This indicates the selection of the source profile was appropriate. Also, the concentrations of each point were calculated by the ISCST3 which is suggested by US EPA as one of the regulatory Gaussian dispersion model. The calculation result showed that the predicted concentration was 50∼58 $\mu\textrm{g}$/㎥, comparing with the measured result of 9∼65 $\mu\textrm{g}$/㎥. It was found that the concentration calculated by ISCST3 was underpredicted. It was thought that the receptor model was more favorable than the Gaussian dispersion model in estimating the effect of the particulate matter on a certain receptive point.

향상된 MDL 기법에 의한 음향모델의 최적화 연구 (A Study on Improved MDL Technique for Optimization of Acoustic Model)

  • 조훈영;김상훈
    • 한국음향학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.56-61
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    • 2010
  • 본 논문에서는 HMM 기반의 연속음성인식에서 음향모델의 최적화 기법을 논한다. 대부분의 음성인식 시스템에서 HMM 상태별로 동일한 개수의 가우시안 성분 (mixture component)을 사용해 왔다. 그러나, 음향 모델링에 사용되는 데이터 샘플의 개수는 HMM상태별로 다르므로 이에 따른 최적화를 수행할 경우 모델 파라미터의 개수를 효과적으로 줄일 수 있을 뿐 아니라, 디코딩 단계에서 음성인식기의 속도 및 인식 성능 개선이 기대된다. 본 연구에서 제안한 방법은 기존에 알려진 MDL (minimum description length) 기반의 음향모델 최적화 방법에서 가우시안 성분들의 통합과정에 가우시안 성분의 가중치 정보 (mixture weight)를 반영하도록 개선하였다. 인식 실험 결과, 제안한 방법은 가우시안 성분의 가중치를 반영하지 않는 기존 방법에 비해 향상된 최적화 성능을 보임을 확인할 수 있었다.