• Structural Engineering and Mechanics
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• 제82권3호
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• pp.271-282
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• 2022

The active learning surrogate model based on adaptive sampling strategy is increasingly popular in reliability analysis. However, most of the existing sampling strategies adopt the trial and error method to determine the size of the Monte Carlo (MC) candidate sample pool which satisfies the requirement of variation coefficient of failure probability. It will lead to a reduction in the calculation efficiency of reliability analysis. To avoid this defect, a new method for determining the optimal size of the MC candidate sample pool is proposed, and a new structural reliability analysis method combining polynomial chaos-based Kriging model (PC-Kriging) with adaptive sampling region is also proposed (PCK-ASR). Firstly, based on the lower limit of the confidence interval, a new method for estimating the optimal size of the MC candidate sample pool is proposed. Secondly, based on the upper limit of the confidence interval, an adaptive sampling region strategy similar to the radial centralized sampling method is developed. Then, the k-means++ clustering technique and the learning function LIF are used to complete the adaptive design of experiments (DoE). Finally, the effectiveness and accuracy of the PCK-ASR method are verified by three numerical examples and one practical engineering example.

• Spatial Information Research
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• 제14권1호
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• pp.29-41
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• 2006

공간통계자료는 비록 공간상 모든 위치에 그 값이 존재하나, 실제 우리는 모든 지점에서 공간자료를 수집하지 못한다. 따라서 몇 개의 대표 지점에서 자료를 수집한 후 이를 미관측 지역까지 확장하여 사용하게 되는데, 이때 공간보간 기법이 적용된다. 본 논문에서는 다양한 분야에서 매우 중요하게 사용되는 강우자료에 대해 공간보간을 실시하고 그 정확성을 검증하였다. 기상청에서 운영하는 총 373 개의 강우관측소의 2004 년도 연 총강우량에 대해 공간보간을 실시하였으며, 그로부터 이론적 베리오그램으로 가우시안 함수를 사용한 일반 크리깅이 가장 높은 정확성을 보인 것으로 확인되었다. 다른 보간기법에 비해 크리깅 기법은 비교적 정확성이 높은 것으로 분석되었으며, 결과에 있어서는 예측값의 분포 범위가 좁은 일반화의 특성을 갖는 것으로 나타났다. 지역경향면 분석(local trend surface analysis), IDW, RBF의 경우 강우자료에 대한 예측값의 범위가 크리깅에 비해 매우 넓게 분포하는 것으로 나타났으며, 공간적으로는 인접한 지역의 예측값이 크리깅에 비해 급변하는 것으로 분석되었다.

• 한국지리정보학회지
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• 제20권1호
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• pp.71-84
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• 2017

토양, 암석, 지하수로부터 실내에 유입되는 라돈은 인간에게 큰 위해를 끼치는 방사능 가스이다. 라돈 가스의 위해성을 확인하기 위해 실내 라돈 농도를 측정해 오고 있는데, 추가적인 분석 수행을 위해서는 신뢰성 높은 분포도 작성이 매우 중요하다. 본 연구에서는 비대칭 분포를 나타내는 라돈 농도의 공간 분포도 작성을 위해 단변량 크리깅 기법들의 비교를 목적으로 정규 크리깅, 비선형 자료 변환 기반의 로그 정규 크리깅, 다중 가우시안 크리깅과 지시자 크리깅의 예측 능력을 비교하였다. 예측 능력을 비교 분석하기 위해 잭나이프 방법을 이용하여 검증을 수행하였으며, 자료 구간별 오차와 샘플링 밀도의 차이에 따른 오차도 추가적으로 분석하였다. 남한 지역을 대상으로 한 사례 연구 결과에서 전반적으로 정규 크리깅에 비해 비선형 자료 변환 기반 크리깅 기법들이 좋은 예측 능력을 보였으며, 비선형 자료 변환 기반 크리깅은 로그 정규 크리깅, 다중 가우시안 크리깅 순으로 좋게 나타났다. 그러나 공간 패턴과 높은 값의 재생산을 고려할 때, 높은 값의 예측 능력은 정규 크리깅이 가장 우수하였다. 본 연구의 결과는 비대칭 분포 자료의 공간 예측을 위한 크리깅 기법의 선정에 유용하게 사용될 것으로 기대된다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제18권6호
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• pp.595-603
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• 2019

A modified model combining Kriging and Monte Carlo method (MC) is proposed for probabilistic estimation of tunnel face stability in this paper. In the model, a novel uniform design is adopted to train the Kriging, instead of the existing active learning function. It has advantage of avoiding addition of new training points iteratively, and greatly saves the computational time in model training. The kinematic approach of limit analysis is employed to define the deterministic computational model of face failure, in which the Hoek-Brown failure criterion is introduced to account for the nonlinear behaviors of rock mass. The trained Kriging is used as a surrogate model to perform MC with dramatic reduction of calls to actual limit state function. The parameters in Hoek-Brown failure criterion are considered as random variables in the analysis. The failure probability is estimated by direct MC to test the accuracy and efficiency of the proposed probabilistic model. The influences of uncertainty level, correlation relationship and distribution type of random variables are further discussed using the proposed approach. In summary, the probabilistic model is an accurate and economical alternative to perform probabilistic stability analysis of tunnel face excavated in spatially random Hoek- Brown media.

• 한국물환경학회지
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• 제26권2호
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• pp.252-260
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• 2010

The point rainfall measurements need to be converted to the areal rainfall by means of mean areal precipitation (MAP) estimation methods. And it is not appropriate to evaluate the areal rainfall with constant drift because of the geomorphological influences to rainfall field. Non-stationarity should be applied to the estimation of the areal rainfall, therefore, to consider these effects. Kriging methods with special functional would be a suitable tool in this case. Generalized covariance Kriging method is the most developed one among different Kriging methods. From this point of view this study performs the analysis of its applicability to distributed runoff model. For these purpose, distributed rainfall was created by Thiessen and Kriging method. And distributed rainfall of each method was applied into HyGIS-GRM. The result of applying, Runoff was different in the rainfall data form. Therefore, To apply Kriging method with physical meaning is that it is the useful method as distributed rainfall-runoff model.

• 지구물리와물리탐사
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• 제10권3호
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• pp.211-218
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• 2007

본 연구는 2003년부터 2004년에 걸쳐 대한광업진흥공사에서 수행한 지하수기초조사의 사업지역인 경남 밀양 및 경기 포천의 지역별 충적층 두께 분포 특성을 파악하기 위하여 전기비저항 수직탐사(슐럼버져 배열)에 의해 획득된 충적층 심도 자료에 대하여 지구통계학적 기법인 정규크리깅을 적용하였다. 물리탐사 자료의 적용성 검증을 위하여 물리탐사 자료와 시추공 자료의 상관성분석을 실시하였다. 정규크리깅에 의해 충적층 분포를 이미지화한 결과, 지형이나 유역에 따라 충적층 심도분포가 합리적으로 묘사된 것으로 나타났으며, 따라서, 충적층 심도 분포 파악에 있어서 전기비저항 수직 탐사 자료에 의해서도 만족할만한 수준의 결과를 얻는 것이 가능한 것으로 판단된다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제6권2호
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• pp.101-111
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• 2004

터널의 안정성 확보 및 최적설계를 위해서, 충분한 지반조사 데이터를 확보하는 것이 가장 중요하나, 공간상에 분포하는 자료측정의 제한성 및 경제적인 이유로 그렇게 하지 못하는 것이 현실이다. 특히, 터널은 민원 및 산악지형 등의 이유로 노선의 본선부에서 시추가 불가능한 구간이 발생하고, 각종 물리탐사 자료만으로는 정량적인 암반등급 산정이 어렵다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 문제점을 극복하기 위하여 본선에서 이격된 물리탐사 자료 및 시추데이터를 최대한 활용해 지구통계학 기법의 하나인 2차원 다분적 지시크리깅을 확장한 3차원 다분적 지시크리깅 (3D multiple indicator kriging, 3D-MI kriging)기법을 제안하였다. 또한 제안된 3차원 다분적 지시크리깅기법을 경부고속철도 제 ${\bigcirc}-{\bigcirc}$공구 터널설계 시 RMR분류에 의한 암반등급 산정을 위해 적용하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제30권8호
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• pp.985-992
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• 2006

Many methods for reliability analysis have been studied and one of them, a moment method, has the advantage that it doesn't require sensitivities of performance functions. The moment method for reliability analysis requires the first four moments of a performance function and then Pearson system is used for the probability of failure where the accuracy of the probability of failure greatly depends on that of the first four moments. But it is generally impossible to assess them analytically for multidimensional functions, and numerical integration is mainly used to estimate the moment. However, numerical integration requires many function evaluations and in case of involving finite element analyses, the calculation of the first fo 따 moments is very time-consuming. To solve the problem, this research proposes a new method of approximating the first four moments based on kriging metamodel. The proposed method substitutes the kriging metamodel for the performance function and can also evaluate the accuracy of the calculated moments adjusting the approximation range. Numerical examples show the proposed method can approximate the moments accurately with the less function evaluations and evaluate the accuracy of the calculated moments.

• 한국지리정보학회지
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• 제13권4호
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• pp.138-147
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• 2010

부정확한 교통량 예측은 잘못된 교통계획 및 설계를 초래할 수 있으므로, 교통량 데이터를 이용한 교통량 예측은 교통계획 및 운영과 같은 공간의사결정과정에서 매우 중요하다. 교통량 예측의 정확도 향상을 위해 최근 공간통계분석방법인 크리깅 방법론을 이용한 연구들이 발표되고 있으며, 연구결과 기존의 전통적인 방법에 비하여 예측력이 높게 나타났다. 이에 본 연구는 먼저 미국 미주리 주의 세인트루이스를 대상으로 크리깅 분석방법론을 이용하여 교통량 데이터를 예측한 후 실제 측정값과 비교하여 그 정확도를 검증하였다. 이후 크리깅 방법론의 예측 값을 더욱 향상 시키기 위한 새로운 방안을 제시하였다. 그 방안으로 첫째, 베리오그램 인자 결정시 나타난 교통량 데이터의 특징인 이방성을 적용하였으며, 둘째, 교통량 데이터의 공간적 상관관계가 높은 주간고속도로를 이차변수로 설정하여 공동크리깅 분석을 실시하였다. 분석결과 일반 크리깅 방법보다 이방성을 적용한 분석에서 더욱 높은 정확도 나타났으며, 이방성의 적용 하에 실시한 공동크리깅의 결과에서 가장 좋은 예측 값이 나타났다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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• 제17권10호
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• pp.4587-4590
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• 2016

Background: In many countries gastric cancer has the highest incidence among the gastrointestinal cancers and is the second most common cancer in Iran. The aim of this study was to identify and map high risk gastric cancer regions at the county-level in Iran. Methods: In this study we analyzed gastric cancer data for Iran in the years 2003-2010. Area-to-area Poisson kriging and Besag, York and Mollie (BYM) spatial models were applied to smoothing the standardized incidence ratios of gastric cancer for the 373 counties surveyed in this study. The two methods were compared in term of accuracy and precision in identifying high risk regions. Result: The highest smoothed standardized incidence rate (SIR) according to area-to-area Poisson kriging was in Meshkinshahr county in Ardabil province in north-western Iran (2.4,SD=0.05), while the highest smoothed standardized incidence rate (SIR) according to the BYM model was in Ardabil, the capital of that province (2.9,SD=0.09). Conclusion: Both methods of mapping, ATA Poisson kriging and BYM, showed the gastric cancer incidence rate to be highest in north and north-west Iran. However, area-to-area Poisson kriging was more precise than the BYM model and required less smoothing. According to the results obtained, preventive measures and treatment programs should be focused on particular counties of Iran.