• 제목/요약/키워드: Input Variable Uncertainty

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확률론적 해석기법을 이용한 보은지역의 사면재해 안정성분석 (Stability Analysis of Landslides using a Probabilistic Analysis Method in the Boeun Area)

  • 정남수;유광호;박혁진
    • 지질공학
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    • 제21권3호
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    • pp.247-257
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    • 2011
  • 본 연구는 사면재해 취약성 평가를 위해 사면모델 중 하나인 무한사면 해석모델을 적용하였다. 그러나 무한사면 해석모델은 광역적인 연구지역에 적용하는데 있어서 데이터획득 및 처리과정에 어려움이 있고 데이터 획득과정에서 불가피하게 불확실성이 개입되는 문제가 있다. 이러한 불확실성을 최소화하기 위해 확률론적 해석기법인 몬테카를로 시뮬레이션을 적용하였으며, 광역적인 연구지역에 무한사면 해석모델을 적용하기 위하여 GIS를 활용한 무한사면 안정해석법으로 파괴확률을 획득하였다. 연구지역으로는 사면재해가 집중적으로 발생한 보은지역을 선정하였고 사면의 기하학적인 특성과 점착력 및 내부마찰각 등의 강도정수를 획득하였다. 또한 불확실성의 효과를 평가하기 위해 강도정수의 변동계수를 10%에서 30%로 고려하였고 이러한 과정을 통하여 확률론적 해석기법은 자료의 불확실성을 감쇠시킬 수 있다는 결과를 도출하였다.

불확실 비선형 플랜트를 위한 포화 함수에 의한 새로운 강인한 연속 가변구조제어시스템 (A New Robust Continuos VSCS by Saturation Function for Uncertain Nonlinear Plants)

  • 이정훈
    • 전자공학회논문지SC
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    • 제48권3호
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    • pp.30-39
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    • 2011
  • 본 연구에서는 수정된 상태변수 의존 비선형 형을 바탕으로 부정합조건 불확실성과 정합조건 외란을 갖는 비선형 시스템의 제어를 위한 새로운 둔감한 비선형 연속 가변구조제어기의 체계적인 설계를 제안한다. 부정합조건 불확실과 정합조건 외란 비선형 시스템을 상태변수 의존 비선형 시스템 형으로 표현한 후 체계적인 둔감한 새로운 제어기 설계를 한다. 대상 시스템의 확장을 위하여 비선형 시스템 함수의 불확정성을 상태변수 의존 항과 비의존 항 두 부분으로 나눈다. 본 비선형 제어는 제어 결과 동특성을 선형으로하기 위하여 그리고 슬라이딩 모드 존재조건을 쉽게 만족시키기 위하여 변환된 선형 슬라이딩 면을 선정한다. 선정된 슬라이딩 면 위에 슬라이딩 존재조건과 폐루프 지수 안정성을 만족하는 제어입력을 제안한다. 정리를 통하여 증명한다. 본 제어의 실용성을 위하여 가변구조제어의 내재된 특성인 제어입력의 불연속성을 극적으로 개선한다. 설계 예와 시뮬레이션 연구를 통하여 제안된 제어기의 유용성을 입증한다.

입력자료 개선에 의한 MODIS 총일차생산성의 신뢰도 향상 (Enhancing the Reliability of MODIS Gross Primary Productivity (GPP) by Improving Input Data)

  • 김영일;강신규;김준
    • 한국농림기상학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.132-139
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    • 2007
  • 현재 1 km 해상도의 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer(MODIS) 총일차생산성(GPP) 영상이 8일 간격으로 제공되고 있다. 본 연구에서 MODIS GPP 산출에 사용되는 입력기상(DAO)자료와 광합성유효복사흡수율(FPAR) 자료의 오차를 정량화 하였고, 이들 오차가 MODIS GPP의 불확실성에 미치는 영향을 분석하였다. 입력자료의 평가를 위해 지상기상관측소의 기상자료를 사용하였고, 구름효과 등을 저감한 FPAR의 시계열을 복원하였다. 평가 결과 입력자료의 오차는 MODIS GPP에서 17% 정도 과대평가되었다. 두 오차 중에서 기상자료의 오차가 주요 원인이었으며, FPAR의 오차는 부차적인 것으로 판명되었다. 다양한 토지피복 중에서 혼효림의 MODIS GPP 오차가 약 20%로 가장 크고, 농경지는 약 11%의 오차를 보였다. 입력자료에 의한 MODIS GPP의 오차는 GPP의 계절변화뿐만 아니라 연간 GPP 변화에도 상이한 결과를 초래하였다. 따라서 MODIS GPP에 내재한 오차는 상당하다고 판단되며, 향후 GPP 모니터링에 응용하기 위해선 상기 기술한 오차 요인들을 저감한 입력자료에 의거해 MODIS GPP를 재가공할 필요가 있다.

병원시장의 경쟁특성과 병원행태 (Competition in the Hospital Service Market and Its Impact on Hospital Behavior in Korea)

  • 박하영;권순만;정영호
    • 보건행정학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.1-20
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    • 2008
  • How health care providers compete and how competition among them affects their behavior are crucial questions in theory and health policy. In ordinary markets, competition improves social welfare, However in health care markets facing uncertainty and information asymmetry, competition can take the form of wasteful quality competition and result in cost increase. The purpose of this study is to examine the characteristics of hospital service markets and examine the impact of hospital competition on hospital behavior, more specifically hospital cost and the size of personnel. Based on patient discharge data of 2002 by the Ministry of Health and Welfare and Korea Institute for Health and Social Affairs, and health insurance EDI claims data of 2002, this study measures the degree of competition in the inpatient service market of hospitals, using variable radius method and Herfindahl index. The result of the study shows that the hospital service market consists of on average 3.13 government administrative units(shi, gun, or gu). Compared with hospitals, general or general specialized hospitals cover larger markets and operate in more competitive markets. Nearly 60% of patients use hospitals, which are not located in their government administrative units, meaning that market definition based on variable radius is better than the conventional method of market definition based on government administrative units. The results of multivariate analysis show that competition is not associated with high cost index of hospitals. But hospitals in more competitive markets employ larger(more intensive) input of personnel per 100 beds, implying that hospital competition in Korea can have the form of quality and cost-increasing competition.

설마천유역 혼효림에서 실측된 증발산과 토양수분을 이용한 SWAT모형의 적용성 평가 (Evaluation of Evapotranspiration and Soil Moisture of SWAT Simulation for Mixed Forest in the Seolmacheon Catchment)

  • 조형경;이지완;신형진;박근애;김성준
    • 한국농림기상학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.289-297
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    • 2010
  • 국내 수문관측자료의 부족으로SWAT(Soil Water Assessment Tool) 모형의 적용성 평가는 대부분 유출자료만을 사용하여 이루어진다. 본 연구는 실측된 여러 수문자료가 SWAT수문모형의 불확실성 및 오차의 감소를 위해 어떻게 이용될 수 있는 지에 대하여 알아보고자 하였다. 이를 위해 전형적인 산지 유역인 설마천 유역을 대상으로 준분포형 장기강우유출모형인 SWAT 모형을 적용하여 수문성분의 특성을 살펴보았다. 먼저 모형의 입력자료인 기상자료 및 지형자료를 획득하여 구축하였고, 모형의 검 보정 위하여 유출, 증발산, 토양수분 실측자료를 획득하였다. SWAT 모형은 유츨량, 증발산, 토양수분 자료가 동시에 측정된 2007년 자료를 사용하여 보정된 후, SWAT 모형의 모의값은 유출량은 2003~2008년, 증발산과 토양수분은 2008년의 관측값과 비교, 분석한 뒤 전체적인 검증을 통해 모형의 적용성 평가를 실시하였다. 유출량의 검 보정 이용한 모의결과보다 다른 실측자료를 이용한 모의결과가 신뢰성이 높게 나타났다(결정계수($R^2$) 상향: 유출량은 0.72에서 0.76, 토양수분은 0.49에서 0.59, 증발산은 0.52에서 0.59). 유역의 실제적인 상황을 근접하게 모의하기 위해서는 다른 수문성분의 정확하고 신뢰성 있는 자료의 구축과 적용이 매우 중요하다고 판단된다.

물수지 분석을 위한 불확실성 정량화 (Quantifying Uncertainty for the Water Balance Analysis)

  • 이승욱;김영오;이동률
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제38권4호
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    • pp.281-292
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    • 2005
  • 수자원장기종합계획에서는 물의 과부족 또는 가용한 물을 정량적으로 평가하기 위해 물수지 분석을 실시한다. 물수지 분석은 미래 예측되는 용수수요량과 공급가능량을 비교하는 단순한 과정이지만, 분석 과정에 포함되어 있는 자료와 모형의 불확실성으로 인하여 물수지 분석을 실시한 각종 보고서마다 서로 다른 결과를 보여주고 있어 국민의 신뢰를 얻지 못한 실정이다. 본 연구에서는 Monte Carlo simulation 기법 중 Latin Hypercube sampling에 기반한 확률적 모사로 물수지 분석에서의 불확실성을 표현하고 분석하였다. 대표 물수지 입력변수로 자연유량, 생공용수, 농업용수, 회귀율을 선정하여 이를 선형회귀와 entropy 이론으로 분포를 설정하였고, 불확실성 분석을 통하여 물부족량에 대한 불확실성의 범위와 위치를 규명하였다. 금강수계 3개의 소유역에 대해 불확실성 분석을 한 결과, 기존의 물수지 분석에서의 단일 물부족량이 과소 및 과대 추정될 수 있음을 보였고, 또한 민감도 분석을 통해 농업회귀율이 입력변수들 중 가장 큰 불확실성을 가지고 있으나 결과에는 거의 영향을 미치지 못하고 있음을 알 수 있었다.

베이지안 접근법을 이용한 입력변수 및 근사모델 불확실성 하에서의 신뢰성 분석 (Reliability Analysis under Input Variable and Metamodel Uncertainty using Bayesian Approach)

  • 안다운;원준호;최주호
    • 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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    • 한국전산구조공학회 2009년도 정기 학술대회
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    • pp.97-100
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    • 2009
  • 신뢰성 분석은 불확실성으로 인한 제품의 성능 변동을 안전확률이나 파괴확률로 정량화 하여 설계에 이용하기 위해 연구되어 왔다. 불확실성은, 데이터의 양에 따라-물질의 본질적인 특성으로서의 많은 데이터가 주어진 경우의 물리적 불확실성과 부족한 데이터에서의 인식론적 불확실성으로 구분되고, 불확실성을 갖는 대상에 따라-입력변수 및 근사모델 불확실성으로 구분된다. 물리적 불확실성에 대한 연구는 많이 진행되어 왔지만, 실제 산업현장에는 부족한 데이터로 인한 인식론적 불확실성이 지배적이며 이에 대한 연구는 최근에서야 진행되고 있다. 불확실성을 고려하는 신뢰성 기반 설계에는 효율성을 위해 실제모델을 대체하는 근사모델이 이용되는데, 근사모델법 자체에 대한 연구는 많이 진행되어 왔으나, 근사모델 이기 때문에 존재하는 불확실성을 고려한 연구는 최근에서야 연구되기 시작하였다. 본 연구에서는 베이지안 접근법에 기반하여 입력변수 및 근사모델 불확실성을 통합 고려하는 새로운 신뢰성 분석 기법을 제시하고 수치예제를 통해 타당성을 증명한 후, 이를 공학문제에 적용한다.

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$H_{\infty}$ 최적제어 이론을 이용한 도립진자의 견실한 보상기 설계에 관한 연구 (A Study on the Robust Compensator of An Inverted Pendulum Using $H_{\infty}$ Optimal Control Theory)

  • 김대현;정규홍;이석재;이교일
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1991년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 22-24 Oct. 1991
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    • pp.213-218
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    • 1991
  • A new model which contains the dynamics of the motor system and the kinematics of the timing belt system is derived for an inverted pendulum system in FAPA Lab. Generalized standard compensator configuration(SCC) which contains the variable design parameters Kl, K2, .., K5 is proposed so that any desired design specification can be achieved. The robust controller which has robust property against the influence of sensor noise, system parameter variation and model uncertainty is designed minimizing the H$_{\infty}$-norm of transfer function from exogenous input to controlled output. The method of solving the two Riccati equations in state space and determining the controller uses on iteration method where the unique stabilizing solution to two algebraic Riccati equation must be positive definite and the spectral radius of their product less than .gamma.$^{2}$. Some cases are derived by varying the design parameter for simulation on a digital computer and experimenting the H$_{\infty}$- controller on an analog computer. The design parameters of controller which satisfies the desired control specification is selected on the basis of the simulation result and experimenting. The reasonableness and validity of the simulation and the robustness of the controller is established.d.

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기계시스템의 공차에 의한 속도 및 가속도 오차의 해석 (Velocity and Acceleration Error Analysis of Planar Mechanism Due to Tolerances)

  • 이세정
    • 대한기계학회논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.351-358
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    • 1994
  • A probabilistic model and analysis methods to determine the means and variances of the velocity and acceleration in stochastically-defined planar pin jointed kinematic chains are presented. The presented model considers the effect of tolerances on link length and radial clearance and uncertainty of pin location as a net effect on the link's effective length. The determination of the mean values and variances of the output variables requires the calculation of sensitivities of secondary variables with respect to the random variables. It is shown that this computation is straightforward and can be accomplished by a conventional kinematic analysis package with minor modification. Thus, the concepts of tolerance and clearance have been captured by the model and analysis. The only input data are the nominal linkage model and statistical information. The "effective link length" model is shown to be applicable to both analytical solution and Monte Carlo simulation. The results from both methods are compared. This paper Ksolves the higher-order kinematic problems for the probabilistic design analysis of stochastically-defined mechanisms.echanisms.

Probabilistic shear strength models for reinforced concrete beams without shear reinforcement

  • Song, Jun-Ho;Kang, Won-Hee;Kim, Kang-Su;Jung, Sung-Moon
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제34권1호
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    • pp.15-38
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    • 2010
  • In order to predict the shear strengths of reinforced concrete beams, many deterministic models have been developed based on rules of mechanics and on experimental test results. While the constant and variable angle truss models are known to provide reliable bases and to give reasonable predictions for the shear strengths of members with shear reinforcement, in the case of members without shear reinforcement, even advanced models with complicated procedures may show lack of accuracy or lead to fairly different predictions from other similar models. For this reason, many research efforts have been made for more accurate predictions, which resulted in important recent publications. This paper develops probabilistic shear strength models for reinforced concrete beams without shear reinforcement based on deterministic shear strength models, understanding of shear transfer mechanisms and influential parameters, and experimental test results reported in the literature. Using a Bayesian parameter estimation method, the biases of base deterministic models are identified as algebraic functions of input parameters and the errors of the developed models remaining after the bias-correction are quantified in a stochastic manner. The proposed probabilistic models predict the shear strengths with improved accuracy and help incorporate the model uncertainties into vulnerability estimations and risk-quantified designs.