• 제목/요약/키워드: Input-Output Analysis

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GWB: 유전자 서열 데이터의 관리와 분석을 위한 통합 소프트웨어 시스템 (GWB: An integrated software system for Managing and Analyzing Genomic Sequences)

  • 김인철;진훈
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제5권5호
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    • pp.1-15
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    • 2004
  • 본 논문에서는 효율적인 유전자 서열 데이터의 관리와 분석을 위한 웹 기반의 통합 시스템인 GWB(Gene WorkBench)의 설계와 구현에 대해 설명한다. 유전자 서열을 다루는 기존의 시스템들은 서열 데이터의 관리 기능과 분석 기능을 동시에 지원하는 경우가 드물고, 또한 분석 기능 역시 일부 혹은 단일 분석 기능만을 제공하는 단위 프로그램들이 대부분이다. 또 이러한 분석 프로그램들마저 서로 분산되어 있고 다른 수행환경을 필요로 한다. 따라서 이러한 프로그램들을 함께 이용하기 위해서는 많은 수작업과 변환작업을 필요로 하는 등 유전자 서열 데이터를 다루는 많은 생명과학 연구자들이 불편을 겪어왔다. 본 논문에서는 기존 시스템들의 단점을 보완하고 유전자 서열 연구에 효과적으로 도움을 줄 수 있는 보다 편리한 시스템을 구현하고자, 서열 데이터베이스 관리 기능과 다양한 분석 기능들을 하나의 시스템인 GWB로 동합하였다. GWB 시스템 설계의 가상 중요한 이슈는 서로 상이한 분석 프로그램들을 어떻게 하나의 시스템으로 통합할 것이며, 또 이들 프로그램들이 요구하는 서로 다른 서열 데이터 및 서열 데이터베이스 형태를 어떻게 제공할 수 있느냐는 것이다. GWB는 이 문제들을 해결하기 위해 공통의 입출력 인터페이스인 포장기를 이용하여 서로 다른 분석 프로그램들을 시스템에 통합시켰고, 공통 서열 데이터 형식인 KSF를 제안하였으며, 로컬 서열 데이터베이스를 관계형 데이터베이스부분과 색인 순차파일부분으로 나누어 구성하였고, 서로 상이한 서열 데이터 형식간의 변환 기능과 XML 파일로의 변환 기능을 제공하도록 하였다.유의하게 높았다 (P<0.01). 고형물질별 피복지수는 red clover는 V나 V+T(1 : 1)로 피복한 종자에서 높았으며 tall fescue는 T, V, V + T(1 : 1로 피복한 종자)에서 가장 높게 나타났다(P<0.01). 종자피복에 있어서 red clover와 tall fescue 공히 접착제는 CF나 PVA로 하고 고형물질은 V나 V+T(1:1)로 피복함으로서 가장 좋은 피복효과를 얻을 수 있었다.. 쟁점 및 과제들이 제시되었다. cells of these species contained considerable to large amount of neutral mucin, and small to considerable amount of acid mucin, Most of the medium sized and small mucous cells contained neutral mucin and sialomucin, but a few mucous cells contained neutral mucin and strongly sulfomucin or neutral combined with strongly sulfomucin and sialomucin. Most of the esophageal mucous cells pf Bryzoichthys lysimus contained small amount of neutral mucin, while on the other hand a feww mucous cells contained small amount of neutral mucin and minimal

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페이즈 정보를 이용한 텍스처 영상 분할 연구 (A Study of Textured Image Segmentation using Phase Information)

  • 오석
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.249-256
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    • 2011
  • 텍스처 영상을 표현할 수 있는 새로운 특징(feature)의 개발은 텍스처 영상 연구에서 가장 중요한 분야 중 하나이다. 모든 종류의 텍스처 영상을 표현하는 완벽한 특징의 집합을 정립하는 것은 불가능하여 텍스처 영상을 분석하는 분야에 따라 적절한 텍스처 특징을 사용하여야 하기 때문이다. 본 논문의 첫 번째 연구 목적은 텍스처 영상을 분할하는데 유용한 새로운 텍스처 특징을 찾아내는 것이다. 실험 텍스처를 통해 본 논문에서 제안하는 새로운 특징의 영상 분할에서의 유용성 검증도 제시하였다. 한편 본 논문에서 제안한 텍스처 특징은 페이즈의 미분 데이터이다. 페이즈 정보는 텍스처에 가버 함수를 필터로 적용한 결과 영상으로부터 구해지는데, 페이즈 정보는 지금까지 텍스처 특징으로 사용하기에는 적절하지 않다고 알려져 왔으며 관련 연구도 미미한 상태이다. 그 이유는 페이즈 정보를 계산하는 방법으로 역탄젠트 오퍼레이터를 적용하여 구하는데, 이렇게 구한 페이즈 값은 $-{\pi}/2$${\pi}/2$ 범위에서 정의 되는 불연속 값들이기 때문이다. 이러한 불연속적인 페이즈 데이터는 텍스처에 대한 정보를 적절하게 표현하지 못하고 왜곡된 정보를 만든다. 물론 불연속적인 페이즈 데이터를 연속적인 페이즈 데이터로 변환하는 언랩핑은 이론적으로는 불연속의 문제를 해결하지만 실제적인 적용에서는 문제점을 노출시킨다. 즉 실수와 허수 부문이 모두 0인 지점을 중심으로 페이즈 불연속을 해결하는 과정에 따라 상이한 페이즈 데이터의 값들이 도출되어 정보가 왜곡된다. 본 논문의 두 번째 연구 목적은 이러한 단점을 근본적으로 회피하는 다른 방법을 찾는 것이다. 본 연구에서 제안하는 새로운 방법은 불연속적인 페이즈를 왜곡되고 복잡한 언래핑을 거치지 않고 바로 미분함으로써 영상분할에 필요한 데이터를 도출하는 것이다. 페이즈 미분 방식은페이즈 언랩핑 절차를 필요로 하지 않기 때문에 언랩핑의 왜곡을 회피하고, 알고리즘이 매우 간단해지며, 가버함수에 적용하는 필터도 자유롭게 선택할 수 있다는 장점을 가진다. 본 논문에서는 제시하는 방법의 유용성을 검증하기 위해 가버 필터를 적용하여 도출된 결과 영상으로부터 새롭게 제시한 방법으로 계산한 페이즈로 구성된 특징 벡터를 구해 텍스처 영상의 분할에 이용하였다. 실험 결과를통해 본 논문에서 제시한 새로운 방식이 텍스처 영상분할에 필요한 유용한 정보를 생성하는 것을 확인할 수 있었다.

메타프론티어 DEA모형과 정수계획모형을 이용한 항만클러스터링 측정에 대한 실증적 비교 및 검증연구 (An Empirical Comparison and Verification Study on the Seaport Clustering Measurement Using Meta-Frontier DEA and Integer Programming Models)

  • 박노경
    • 한국항만경제학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.53-82
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    • 2017
  • 본 논문에서는 메타프론티어 DEA모형과 정수계획모형으로, 아시아 38개 컨테이너항만들의 10년간(2005-2014) 자료를 4개의 투입요소(선석길이, 수심, 총면적, 크레인 수), 1개의 산출요소(컨테이너화물처리량)를 이용하여 국내항만(부산, 인천, 광양항)들이 어떤 항만들과 클러스터링 해야만 하는지에 대한 측정방법을 실증적으로 보여 주고 비교, 분석, 검증하였다. 실증분석의 주요한 결과는 다음과 같다. 첫째, 2005년부터 2014년까지 전체자료를 이용한 메타프론티어 DEA효율성 측정의 주요한 결과를 살펴보면, 중국항만들의 메타효율성과 그룹효율성이 높게 나타났으며, 순위는 상해, 홍콩, 닝보, 칭타오, 광저우 순서였으며, 국내항만은 부산, 인천, 광양항의 순서였다. 둘째, 정수계획모형에 의한 국내항만들의 클러스터링을 살펴보면 (1)부산항은 두바이, 홍콩, 상해, 광저우, 닝보, 칭타오, 싱가포르, 카오슝 항과 클러스터링하고, (2)인천항과 광양항은 사히드 라자이, 하이파, 크호르 파칸, 탄중 퍼락, 오오사카, 키룽, 방콕 항과 클러스터링 하는 것이 좋은 것으로 나타났다. 셋째, 정수계획모형을 통한 클러스터링이 메타프론티어 DEA모형의 그룹효율성을 부산항을 제외하고 인천항은 401.84%, 광양항은 354.25%만큼 대폭적으로 상승시켰다. 넷째, 효율성 순위를 검정한 윌콕슨부호순위검정에서는 두 가지 모형[메타프론티어 DEA모형과 정수계획모형에 의한 클러스터링 전과 후의 그룹효율성(57.88%), 기술 갭 효율성(80.93%)]사이에 순위에 차이가 없는 것으로 나타났다. 본 논문이 갖는 정책적인 함의는 첫째, 항만정책입안자들이 본 연구에서 사용한 두 가지 모형을 항만의 클러스터링 정책에 도입하여 해당항만이 발전할 수 있는 전략을 수립하고 이행해 나가야만 한다는 점이다. 둘째, 본 논문의 실증분석결과 국내항만들의 참조항만, 클러스터링항만들로서 나타난 아시아항만들에 대하여, 그들 항만들의 항만개발, 운영에 대한 내용을 정밀하게 분석하고 도입하여 실시하는 것이 필요하다.

CNN-LSTM 조합모델을 이용한 영화리뷰 감성분석 (Sentiment Analysis of Movie Review Using Integrated CNN-LSTM Mode)

  • 박호연;김경재
    • 지능정보연구
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    • 제25권4호
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    • pp.141-154
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    • 2019
  • 인터넷 기술과 소셜 미디어의 빠른 성장으로 인하여, 구조화되지 않은 문서 표현도 다양한 응용 프로그램에 사용할 수 있게 마이닝 기술이 발전되었다. 그 중 감성분석은 제품이나 서비스에 내재된 사용자의 감성을 탐지할 수 있는 분석방법이기 때문에 지난 몇 년 동안 많은 관심을 받아왔다. 감성분석에서는 주로 텍스트 데이터를 이용하여 사람들의 감성을 사전 정의된 긍정 및 부정의 범주를 할당하여 분석하며, 이때 사전 정의된 레이블을 이용하기 때문에 다양한 방향으로 연구가 진행되고 있다. 초기의 감성분석 연구에서는 쇼핑몰 상품의 리뷰 중심으로 진행되었지만, 최근에는 블로그, 뉴스기사, 날씨 예보, 영화 리뷰, SNS, 주식시장의 동향 등 다양한 분야에 적용되고 있다. 많은 선행연구들이 진행되어 왔으나 대부분 전통적인 단일 기계학습기법에 의존한 감성분류를 시도하였기에 분류 정확도 면에서 한계점이 있었다. 본 연구에서는 전통적인 기계학습기법 대신 대용량 데이터의 처리에 우수한 성능을 보이는 딥러닝 기법과 딥러닝 중 CNN과 LSTM의 조합모델을 이용하여 감성분석의 분류 정확도를 개선하고자 한다. 본 연구에서는 대표적인 영화 리뷰 데이터셋인 IMDB의 리뷰 데이터 셋을 이용하여, 감성분석의 극성분석을 긍정 및 부정으로 범주를 분류하고, 딥러닝과 제안하는 조합모델을 활용하여 극성분석의 예측 정확도를 개선하는 것을 목적으로 한다. 이 과정에서 여러 매개 변수가 존재하기 때문에 그 수치와 정밀도의 관계에 대해 고찰하여 최적의 조합을 찾아 정확도 등 감성분석의 성능 개선을 시도한다. 연구 결과, 딥러닝 기반의 분류 모형이 좋은 분류성과를 보였으며, 특히 본 연구에서 제안하는 CNN-LSTM 조합모델의 성과가 가장 우수한 것으로 나타났다.

이진 분류문제에서의 딥러닝 알고리즘의 활용 가능성 평가 (Feasibility of Deep Learning Algorithms for Binary Classification Problems)

  • 김기태;이보미;김종우
    • 지능정보연구
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    • 제23권1호
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    • pp.95-108
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    • 2017
  • 최근 알파고의 등장으로 딥러닝 기술에 대한 관심이 고조되고 있다. 딥러닝은 향후 미래의 핵심 기술이 되어 일상생활의 많은 부분을 개선할 것이라는 기대를 받고 있지만, 주요한 성과들이 이미지 인식과 자연어처리 등에 국한되어 있고 전통적인 비즈니스 애널리틱스 문제에의 활용은 미비한 실정이다. 실제로 딥러닝 기술은 Convolutional Neural Network(CNN), Recurrent Neural Network(RNN), Deep Boltzmann Machine (DBM) 등 알고리즘들의 선택, Dropout 기법의 활용여부, 활성 함수의 선정 등 다양한 네트워크 설계 이슈들을 가지고 있다. 따라서 비즈니스 문제에서의 딥러닝 알고리즘 활용은 아직 탐구가 필요한 영역으로 남아있으며, 특히 딥러닝을 현실에 적용했을 때 발생할 수 있는 여러 가지 문제들은 미지수이다. 이에 따라 본 연구에서는 다이렉트 마케팅 응답모델, 고객이탈분석, 대출 위험 분석 등의 주요한 분류 문제인 이진분류에 딥러닝을 적용할 수 있을 것인지 그 가능성을 실험을 통해 확인하였다. 실험에는 어느 포르투갈 은행의 텔레마케팅 응답여부에 대한 데이터 집합을 사용하였으며, 전통적인 인공신경망인 Multi-Layer Perceptron, 딥러닝 알고리즘인 CNN과 RNN을 변형한 Long Short-Term Memory, 딥러닝 모형에 많이 활용되는 Dropout 기법 등을 이진 분류 문제에 활용했을 때의 성능을 비교하였다. 실험을 수행한 결과 CNN 알고리즘은 비즈니스 데이터의 이진분류 문제에서도 MLP 모형에 비해 향상된 성능을 보였다. 또한 MLP와 CNN 모두 Dropout을 적용한 모형이 적용하지 않은 모형보다 더 좋은 분류 성능을 보여줌에 따라, Dropout을 적용한 CNN 알고리즘이 이진분류 문제에도 활용될 수 있는 가능성을 확인하였다.

부도예측을 위한 KNN 앙상블 모형의 동시 최적화 (Investigating Dynamic Mutation Process of Issues Using Unstructured Text Analysis)

  • 민성환
    • 지능정보연구
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    • 제22권1호
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    • pp.139-157
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    • 2016
  • 앙상블 분류기란 개별 분류기보다 더 좋은 성과를 내기 위해 다수의 분류기를 결합하는 것을 의미한다. 이와 같은 앙상블 분류기는 단일 분류기의 일반화 성능을 향상시키는데 매우 유용한 것으로 알려져 있다. 랜덤 서브스페이스 앙상블 기법은 각각의 기저 분류기들을 위해 원 입력 변수 집합으로부터 랜덤하게 입력 변수 집합을 선택하며 이를 통해 기저 분류기들을 다양화 시키는 기법이다. k-최근접 이웃(KNN: k nearest neighbor)을 기저 분류기로 하는 랜덤 서브스페이스 앙상블 모형의 성과는 단일 모형의 성과를 개선시키는 데 효과적인 것으로 알려져 있으며, 이와 같은 랜덤 서브스페이스 앙상블의 성과는 각 기저 분류기를 위해 랜덤하게 선택된 입력 변수 집합과 KNN의 파라미터 k의 값이 중요한 영향을 미친다. 하지만, 단일 모형을 위한 k의 최적 선택이나 단일 모형을 위한 입력 변수 집합의 최적 선택에 관한 연구는 있었지만 KNN을 기저 분류기로 하는 앙상블 모형에서 이들의 최적화와 관련된 연구는 없는 것이 현실이다. 이에 본 연구에서는 KNN을 기저 분류기로 하는 앙상블 모형의 성과 개선을 위해 각 기저 분류기들의 k 파라미터 값과 입력 변수 집합을 동시에 최적화하는 새로운 형태의 앙상블 모형을 제안하였다. 본 논문에서 제안한 방법은 앙상블을 구성하게 될 각각의 KNN 기저 분류기들에 대해 최적의 앙상블 성과가 나올 수 있도록 각각의 기저 분류기가 사용할 파라미터 k의 값과 입력 변수를 유전자 알고리즘을 이용해 탐색하였다. 제안한 모형의 검증을 위해 국내 기업의 부도 예측 관련 데이터를 가지고 다양한 실험을 하였으며, 실험 결과 제안한 모형이 기존의 앙상블 모형보다 기저 분류기의 다양화와 예측 성과 개선에 효과적임을 알 수 있었다.

국가 간 선호 디자인의 심미성요소 비교연구 - 한.중 소비자 선호휴대폰의 심미성요소 분석을 중심으로 - (A Comparative Study on the Aesthetic Aspect of Design Preferred Between Countries Centering Around the Analysis on the Aesthetic Aspect of Mobile Phone Preferred by Korean and Chinese Consumers -)

  • 정수경;홍정표
    • 감성과학
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    • 제9권1호
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    • pp.49-61
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    • 2006
  • 현재 휴대폰 산업은 국내 경제에 미치는 비중이 매우 크고, 앞으로도 상당 기간 한국 경제를 책임져야 하는 핵심 아이템으로 자리잡았다. 휴대폰의 시장이 거대해지면서 휴대폰을 사용하는 연령층이 넓어졌으며, 가입자 수가 늘어나 소비자 계층, 다양한 연령층 별 선호하는 기능이나 디자인 등이 더욱 다양해지고 있다. 이렇듯 휴대폰이 우리 일상생활에 미치는 영향력과 의미가 크게 변화함에 따라 휴대폰 수요자들이 휴대폰에 갖는 기대도 날로 커지고 있다. 이제 휴대폰의 음성통화라는 핵심기능은 소비자들에 있어 중요한 관심사항이 아니며, 단순한 음성통화 차원을 넘어 편리하고 보다 친근한 정보 입출력, 처리, 저장 등의 기능과 보다 세련되고 사용자 환경에 최적화된 디자인을 요구하고 있다. 그리고 현대 디자인은 일상적으로 소비하는 대상들의 전통적인 고급예술(high art)의 대상들과 비슷해져 감에 따라 인간의 정신적 감성적 가치를 형상화 하여 삶의 질을 향상시키는 새로운 가치를 창출하기 위한 디자인의 심미성은 중요한 제품 차별화 요소로서의 역할을 할 수 있으며, 소비자의 구매의사는 가장 선호하는 디자인이 좌우한다. 이렇듯 디자인 과정에서 가장 중요한 요소라고 할 수 있는 소비자 선호요인을 심미성분석을 통하여 규명함으로써, 소비자가 가장 선호하는 새로운 차원의 휴대폰 디자인의 전개가 절실히 요구되고 있다. 따라서 본 연구는 국가 간의 사용자 선호 휴대폰의 심미성요소 분석을 통해 공통적으로 선호와 상이한 심미성요소는 무엇이고, 중요하게 고려되는 심미성요소의 조형요소는 무엇인지를 알아내어 실제 휴대폰 디자인에 활용할 수 있는 휴대폰의 심미성 가이드라인을 제시하는 데 있다.

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농업생산기반 정비사업의 산업연관효과분석 -황락 저수지지구를 중심으로- (Analysis of Industrial Linkage Effects for Farm Land Base Development Project -With respect to the Hwangrak Benefited Area with Reservoir -)

  • 임재환;한석호
    • 농업과학연구
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    • 제26권2호
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    • pp.77-93
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    • 1999
  • This study is aiming at identifying the foreward and backward lingkage effects of the farm land base development project. Korean Government has continuously carried out farmland base development projets including the integrated agricultural development projects. large and medium scale irrigation projects and the comprehensive development of the four big river basin including tidal land reclamation and estuary dam construction for the all weather farming since 1962. the starting year of the five year economic development plans. Consequently the irrigation rate of paddy fields in Korea reached to 75% in 1998 and to escalate the irrigation rate, the Government had procured heavy investment fund from IBRD. IMF and OECF etc. To cope with the agricultural problems like trade liberalization in accordance with WTO policy, the government has tried to solve such problems as new farmland base development policy, preservation of the farmland and expansion of farmland to meet self-sufficiency of foods in the future. Especially, farmland base development projects have been challanged to environmental and ecological problems in evaluating economic benefits and costs where the value of non-market goods have not been included in those. Up to data, in evaluating benefits and costs of the projects, farmland base development projects have been confined to direct incremental value of farm products and it's related costs. Therefore the projects'efficiency as a decision making criteria has shown the low level of economic efficiencies. In estimating economic efficiencies including Leontiefs input-output analysis of the projects could not be founded in Korea at present. Accordingly this study is aimed at achieving and identifying the following objectives. (1) To identify the problems related to the financial supports of the Government in implementing the proposed projects. (2) To estimated backward and foreward linkage effects of the proposed project from the view point of national economy as a whole. To achieve the objectives, Hwangrak benefited area with reservoir which is located in Seosan-haemi Disticts, Chungnam Province were selected as a case study. The main results of the study are summarized as follows : a. The present value of investment and O & M cost were amounted to 3,510million won and the present value of the value added in related industries was estimated at 5.913million won for the period of economic life of 70 years. b. The total discounted value of farm products in the concerned industries derived by the project was estimated at 10,495million won and the foreward and backward linkage effects of the project were amounted to 6,760 and 5,126million won respectively. c. The total number of employment opportunities derived from the related industries for the period of project life were 3,136 man/year. d. Farmland base development projects were showed that the backward linkage effects estimated by index of the sensitivity dispersion were larger than the forward linkage effect estimated by index of the power of dispersion. On the other hand, the forward linkage effect of rice production value during project life was larger than the backward linkage effect e. The rate of creation of new job opportunity by means of implementing civil engineering works were shown high in itself rather than any other fields. and the linkage effects of production of the project investment were mainly derived from the metal and non-metal fields. f. According to the industrial linkage effect analysis, farmland base development projects were identified economically feasible from the view point of national economy as a whole even though the economic efficiencies of the project was outstandingly decreased owing to delaying construction period and increasing project costs.

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부트스트랩 DEA모형과 게임교차효율성모형을 이용한 항만클러스터링 측정에 대한 실증적 비교연구 (An Empirical Comparative Study of the Seaport Clustering Measurement Using Bootstrapped DEA and Game Cross-efficiency Models)

  • 박노경
    • 한국항만경제학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.29-58
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    • 2016
  • 본 논문에서는 부트스르랩DEA모형과 게임교차효율성모형으로, 아시아 38개 컨테이너항만들의 11년간 자료를 4개의 투입요소(선석길이, 수심, 총면적, 크레인 수), 1개의 산출요소(컨테이너화물처리량)를 이용하여 국내항만(부산, 인천, 광양항)들이 어떤 항만들과 클러스터링 해야만 하는지에 대한 측정방법을 실증적으로 보여 주고 분석하였다. 실증분석의 주요한 결과는 다음과 같다. 첫째, 2003년부터 2013년까지 전체자료를 이용한 편의수정 된 부트스트랩 평균효율성 측정의 주요한 결과를 살펴보면, (1) LT모형의 효율성 수치가 SW모형의 효율성 수치보다 그 모형의 엄격성 때문에 더 낮게 나타나는 경향을 보이고 있다. (2) 전체 자료에 대한 SW모형의 부트스트랩 평균효율성 수치는 0.7660, LT모형은 0.7341로 나타났다. 둘째, 게임교차효율성 모형에 의한 국내항만들의 클러스터링을 살펴보면 국내항만들은 홍콩항, 상해항, 광저우항, 닝보항, 포트클랑항, 싱가포르항, 카오슝항, 키롱항, 방콕항과 클러스터링하는 것이 좋은 것으로 나타났다. 셋째, 부트스트랩 DEA모형에 의한 국내항만들의 클러스터링 후 효율성 변화분석의 주요한 결과는 부트스트랩 SW모형에서는 모두 상승[부산:6.46%, 인천:3.92%, 광양:2.78%]하였으나, 부트스트랩 LT모형에서는 인천항(2.11%)만 상승하고, 부산항(-1.86%), 광양항(-0.124%)은 하락하였다. 넷째, 게임교차효율성 모형에 의한 클러스터링 후의 국내항만의 효율성 변화를 살펴보면 광양항(0.131%)만 상승하고 부산항(-1.08%)과 인천항(-0.009%)은 하락하였다. 다섯째, 효율성 순위를 검정한 윌콕슨부호순위검정에서는 세 가지 모형[부트스트랩 DEA모형(SW)과 게임교차효율성 모형(72.83%), 부트스트랩 DEA모형(LT)과 게임교차효율성모형(68.91%)]사이에 순위에 차이가 없는 것으로 나타났다. 본 논문이 갖는 정책적인 함의는 첫째, 항만정책입안자들이 본 연구에서 사용한 두 가지 모형을 항만의 클러스터링 정책에 도입하여 해당항만이 발전할 수 있는 전략을 수립하고 이행해 나가야만 한다는 점이다. 둘째, 본 논문의 실증분석결과 국내항만들의 참조항만, 클러스터링항만들로서 나타난 아시아항만들에 대하여, 그들 항만들의 항만개발, 운영에 대한 내용을 정밀하게 분석하고 도입하여 실시하는 것이 필요하다.

클라우드 시스템에서 해양수치모델 성능 최적화 (Performance Optimization of Numerical Ocean Modeling on Cloud Systems)

  • 정광욱;조양기;탁용진
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제27권3호
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    • pp.127-143
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    • 2022
  • 최근 클라우드 컴퓨팅 환경에서 해양수치모델 실험을 수행하는 많은 연구가 활발하게 진행되고 있다. 클라우드 컴퓨팅 환경은 대규모 자원이 필요한 해양수치모델을 구현하는데 매우 효과적인 수단이 될 수 있다. 정보처리 기술의 발달로 클라우드 컴퓨팅 시스템은 가상화와 원격 고속 네트워크, 직접 메모리 액세스와 같은 수치모델의 병렬처리에 필요한 다양한 기술과 환경을 제공한다. 이러한 새로운 기능은 클라우드 컴퓨팅 시스템에서 해양수치모델링 실험을 용이하게 한다. 많은 과학자들과 엔지니어들은 해양수치모델 실험에 있어서 가까운 미래에 클라우드 컴퓨팅이 주류가 될 것으로 기대하고 있다. 해양수치모델링을 위한 클라우드 컴퓨팅의 처리성능 분석은 수치모델의 수행 시간과 리소스 활용량을 최소화하는 데 도움이 될 수 있으므로 최적의 시스템을 적용하는 데 필수적이다. 특히 모델 격자 내 다양한 변수들이 다차원 배열 구조로 되어 있기 때문에 대량의 입출력을 처리하는 해양수치모델의 구조는 캐시메모리의 효과가 크며, 대량의 자료가 이동하는 통신 특성으로 인해서 네트워크의 속도가 중요하다. 최근에 주요한 컴퓨팅환경으로 자리잡고 있는 클라우드 환경이 이러한 해양수치모델을 수행하기에 적합한지 실험을 통해서 검토할 필요가 있다. 본 연구에서는 상용 클라우드 시스템에서 해양수치모델로 대표적인 Regional Ocean Modeling System (ROMS)와 더불어 다른 해양모델의 클라우드 환경으로 전환에도 도움이 될 수 있게 병렬처리 시스템의 성능을 측정할 수 있는 표준 벤치마킹 소프트웨어 패키지인 High Performance Linpack을 활용하여 초당 부동소수점 연산횟수 처리능력과 및 STREAM 벤치마크를 활용하여 다중 노드들로 구성된 수치모델용 클러스터의 메모리처리성능을 평가하고 비교하였다. 이러한 평가내용은 클라우드 환경에서 해양수치모델을 어떻게 수행할 것인가에 대해 중요한 정보를 제공할 수 있다. 가상화 기반 상용 클라우드에서 얻은 실제 성능 자료와 구성 설정 분석을 통해 가상화 기반 클라우드 시스템에서 해양수치모델의 다양한 격자 크기에 대한 컴퓨터 리소스의 효율성을 평가했다. 본 연구를 통해서 캐시 계층과 용량이 큰 메모리를 사용하는 HPC 클러스터가 ROMS의 성능에 매우 중요하다는 것을 발견했다. 수치모델링의 실행 시간을 줄이기 위해 코어 수를 늘리는 것은 작은 격자 보다 큰 격자 모델에서 더 효과적이다. 이러한 처리 성능 분석 결과는 클라우드 컴퓨팅 시스템에서 해양수치모델을 효율적으로 구축하는 데 중요한 자료로 이용될 것이다.