• 제목/요약/키워드: Monte-Carlo simulation

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Fuzzy Set Theory와 Monte Carlo Simulation을 이용한 암반사면의 파괴확률 산정기법 연구 (The Evaluation of Failure Probability for Rock Slope Based on Fuzzy Set Theory and Monte Carlo Simulation)

  • 박혁진
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제23권11호
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    • pp.109-117
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    • 2007
  • 암반사면의 안정성 해석에는 다양한 원인에 의하여 불확실성이 개입하게 되며 경우에 따라 이러한 불확실성이 암반사면의 붕괴원인이 되기도 한다. 따라서 1980년대 이후부터 이러한 불확실성에 대한 중요성이 인식되었고 이를 정량화하기 위한 기법의 하나로 확률론적 해석기법이 제안되었다. 그러나 확률론적 해석기법은 불확실성에 대한 정보를 충분하게 획득할 수 있어 확률변수(random variable)치 확률특성을 정확하게 파악할 수 있다는 가정 하에 그 적용이 가능하다. 또한 불확실성중 공간적인 변동성이나 불균질성에 의한 불확실성은 확률론에 의해 쉽게 정량화될 수 있으나 측정오차나 측정수량의 부족 등에 의해 기인하는 불확실성은 확률론에 의해 다루기 어려운 것이 사실이다. 따라서 이러한 한계점을 보완하기 위해 퍼지집합이론(fuzzy set theory)의 활용이 제안되었다. 본 연구에서는 확률변수를 퍼지 숫자(fuzzy number)로 고려하여 퍼지집합이론을 활용하였고 이를 해석하기 위한 방법으로 몬테카를로기법(Monte Carlo simulation) 기법을 제안하였다. 이것은 퍼지숫자(fuzzy number)를 분석하기 위해 꼭지점(vertex) 기법이나 점추정법(point estimate method, PEM), 일계이차모멘트법(first order second moment method, FOSM)의 기법을 활용하였던 기존의 방법이 대표값만을 이용했던 단점을 보완할 수 있을 것으로 보인다. 제안된 기법의 적용성을 판단하기위해 현장을 선정하여 적용해 보았다. 결정론적 해석 결과 절리군 2는 안전한 것으로 절리군 4는 불안정한 것으로 해석되었다. 반면 확률론적 해석 결과 절리군 2의 경우 29.3%의 파괴확률을, 절리군 4의 경우 73.5%의 파괴확률을 보였다. 본 연구를 통해 제안된 기법을 활용하여 파괴확률을 계산해본 결과 절리군 2의 경우 33.5%, 절리군 4의 경우 73.5%로 확률론 해석기법의 결과와 유사하게 산정되었다. 따라서 본 연구에 의해 제안된 해석기법인 퍼지몬테카를로기법(Fuzzy Monte Carlo simulation) 기법이 이전의 해석결과와 유사한 해석결과를 보여주면서 자료의 분산이 많이 감소했다는 것을 알 수 있다.

PERFORMANCE EVALUATION OF INFORMATION CRITERIA FOR THE NAIVE-BAYES MODEL IN THE CASE OF LATENT CLASS ANALYSIS: A MONTE CARLO STUDY

  • Dias, Jose G.
    • Journal of the Korean Statistical Society
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    • 제36권3호
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    • pp.435-445
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    • 2007
  • This paper addresses for the first time the use of complete data information criteria in unsupervised learning of the Naive-Bayes model. A Monte Carlo study sets a large experimental design to assess these criteria, unusual in the Bayesian network literature. The simulation results show that complete data information criteria underperforms the Bayesian information criterion (BIC) for these Bayesian networks.

A Novel Simulation Architecture of Configurational-Bias Gibbs Ensemble Monte Carlo for the Conformation of Polyelectrolytes Partitioned in Confined Spaces

  • Chun, Myung-Suk
    • Macromolecular Research
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    • 제11권5호
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    • pp.393-397
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    • 2003
  • By applying a configurational-bias Gibbs ensemble Monte Carlo algorithm, priority simulation results regarding the conformation of non-dilute polyelectrolytes in solvents are obtained. Solutions of freely-jointed chains are considered, and a new method termed strandwise configurational-bias sampling is developed so as to effectively overcome a difficulty on the transfer of polymer chains. The structure factors of polyelectrolytes in the bulk as well as in the confined space are estimated with variations of the polymer charge density.

Monte Csrlo 시뮬레이션을 이용한 생체조직내의 광선량 측정 (Measuring the Light Dosimetry Within Biological Tissue Using Monte Carlo Simulation)

  • 임현수;구철희
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.199-204
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    • 1999
  • 생체조직내의 정확한 광선량 측정이 PDT 치료의 효과에 중요한 영향을 주므로 본 연구에서는 광선량 측정을 위해서 Monte Carlo 시뮬레이션을 이용하였다. 실험에 사용한 계수는 실제 생체조직의 광학계수이고 위상함수는 Henyey-Greenstein 위상함수를 사용하였다. 결과는 깊이에 따른 Fluency rate의 변화로 나타내었으며 기존 이론과의 차이는 0.35%에 지나지 않았다. 실험에 사용한 생체조직은 인체조직, 돼지조직, 쥐간조직, 토기근육조직이다. 대부분의 생체조직은 가시광선영역에서 큰 산란계수를 가지고 있으며 이것은 투과도에 큰 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. 가시광선 영역에서 인체조직의 투과 깊이는 1.5~2cm이었다. Monte Carlo 시뮬레이션을 이용하여 생체조직내의 광전파(light propagation), 광선량(light dosimetry), 에너지율(fluence rate), 투과깊이(penetration depth)를 효과적으로 측정할 수 있음을 보여주었다.

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몬테카를로 방법을 이용한 기체로 채워진 평판 사이의 마이크로 역열전달 해석 (Inverse Heat Transfer Analysis Using Monte Carlo Method in Gas-Filled Micro-Domains Enclosed by Parallel Plates)

  • 김선경
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권7호
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    • pp.657-664
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    • 2011
  • 이 연구는 기체로 채워진 1 차원 평행 공간에서 경계 온도를 추정하는 역해석 기법을 제안한다. 평판사이의 거리는 마이크론 이하의 크기부터 1 밀리미터 까지를 고려한다. 한쪽 경계에서는 온도와 열유속이 동시에 활용 가능하지만 다른 경계에서는 아무런 측정이 불가한 상황을 가정한다. 한쪽 경계의 온도는 알려진 열유속과 온도를 이용하여 거꾸로 결정하여야 한다. 이 연구는 이 온도를 몬테카를로 모사를 통하여 산정하는 절차를 제안하였는데 직접 문제는 DSMC 를 사용하고 역문제는 모사 어닐링을 이용한다.

Monte Carlo 수치해석법을 이용한 PMMA resist에서의 저 에너지 전자빔 투과 깊이에 관한 연구 (Research on the penetration depth of low-energy electron beam in the PMMA-resist film using Monte Carlo numerical analysis)

  • 안승준;안성준;김호섭
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.743-747
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    • 2007
  • 반도체 소자 제작에 있어서 회로의 pattern 형성에 이용하는 차세대 lithography 공정 기술을 위해서 전자빔 lithography 공정 기술 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 Gauss 해석법과 Monte Carlo의 수치해석법을 사용하여 두께 100 nm의 PMMA (poly-methyl-methacrylate) resist에 전자 $1{\times}10^4$를 입사시키고, 입사 전자빔 에너지에 따른 PMMA 내에서의 투과 깊이를 비교하였다. 전자빔 에너지의 크기는 100eV, 300eV, 500eV, 700eV, 그리고 1000eV에 대하여 simulation을 실시하였다.

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바다 표면의 Bistatic Coherent Reflectivity 계산을 위한 Monte-Carlo/모멘트 법과 PO 모델 비교 (Comparison of Moment Method/Monte-Carlo Simulation and PO for Bistatic Coherent Reflectivity of Sea Surfaces)

  • 김상근;오이석
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.39-44
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    • 2006
  • 본 논문에서는 바다 표면에서 전파의 페이딩 현상을 해석하는데 필요한 bistatic coherent reflectivity를 Monte-Carlo/모멘트 법과 physical optics(PO) 모델을 이용하여 비교하고 계산하였다. 모멘트 법 계산을 위해서 우선 Gaussian 형태로 불규칙한 바다 표면을 생성하였다. 풍속과 유의 파고 등에 대한 태안 앞바다에서의 실제 측정 데이터를 사용하여 이 표면을 생성하였으며, 두 변수간의 관계식을 유도함으로써 측정하기 쉬운 변수인 풍속에 의해 바다 표면 상태를 예측할 수 있는 모델을 만들었다. 평면에서의 결과를 비교함으로써 모멘트 법 모델을 검증하였고, 거친 표면의 경우에 비교적 정확한 수치 해석 방법인 Monte-Carlo/모멘트 법과 간단히 계산이 가능한 이론식인 PO 모델을 비교함으로써 거친 표면에서 PO 모델의 적용 가능한 조건을 찾아내었으며, 전파 경로 해석법을 이용하여 실제 전파의 페이딩 현상을 해석할 때에 사용되는 PO 모델의 유효성을 검증하였다.

A methodology for uncertainty quantification and sensitivity analysis for responses subject to Monte Carlo uncertainty with application to fuel plate characteristics in the ATRC

  • Price, Dean;Maile, Andrew;Peterson-Droogh, Joshua;Blight, Derreck
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제54권3호
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    • pp.790-802
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    • 2022
  • Large-scale reactor simulation often requires the use of Monte Carlo calculation techniques to estimate important reactor parameters. One drawback of these Monte Carlo calculation techniques is they inevitably result in some uncertainty in calculated quantities. The present study includes parametric uncertainty quantification (UQ) and sensitivity analysis (SA) on the Advanced Test Reactor Critical (ATRC) facility housed at Idaho National Laboratory (INL) and addresses some complications due to Monte Carlo uncertainty when performing these analyses. This approach for UQ/SA includes consideration of Monte Carlo code uncertainty in computed sensitivities, consideration of uncertainty from directly measured parameters and a comparison of results obtained from brute-force Monte Carlo UQ versus UQ obtained from a surrogate model. These methodologies are applied to the uncertainty and sensitivity of keff for two sets of uncertain parameters involving fuel plate geometry and fuel plate composition. Results indicate that the less computationally-expensive method for uncertainty quantification involving a linear surrogate model provides accurate estimations for keff uncertainty and the Monte Carlo uncertainty in calculated keff values can have a large effect on computed linear model parameters for parameters with low influence on keff.