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Ensembles of neural network with stochastic optimization algorithms in predicting concrete tensile strength

  • Hu, Juan;Dong, Fenghui;Qiu, Yiqi;Xi, Lei;Majdi, Ali;Ali, H. Elhosiny
    • Steel and Composite Structures
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    • 제45권2호
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    • pp.205-218
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    • 2022
  • Proper calculation of splitting tensile strength (STS) of concrete has been a crucial task, due to the wide use of concrete in the construction sector. Following many recent studies that have proposed various predictive models for this aim, this study suggests and tests the functionality of three hybrid models in predicting the STS from the characteristics of the mixture components including cement compressive strength, cement tensile strength, curing age, the maximum size of the crushed stone, stone powder content, sand fine modulus, water to binder ratio, and the ratio of sand. A multi-layer perceptron (MLP) neural network incorporates invasive weed optimization (IWO), cuttlefish optimization algorithm (CFOA), and electrostatic discharge algorithm (ESDA) which are among the newest optimization techniques. A dataset from the earlier literature is used for exploring and extrapolating the STS behavior. The results acquired from several accuracy criteria demonstrated a nice learning capability for all three hybrid models viz. IWO-MLP, CFOA-MLP, and ESDA-MLP. Also in the prediction phase, the prediction products were in a promising agreement (above 88%) with experimental results. However, a comparative look revealed the ESDA-MLP as the most accurate predictor. Considering mean absolute percentage error (MAPE) index, the error of ESDA-MLP was 9.05%, while the corresponding value for IWO-MLP and CFOA-MLP was 9.17 and 13.97%, respectively. Since the combination of MLP and ESDA can be an effective tool for optimizing the concrete mixture toward a desirable STS, the last part of this study is dedicated to extracting a predictive formula from this model.

개선된 Deep Feature Reconstruction : 다중 스케일 특징의 보존을 통한 텍스쳐 결함 감지 및 분할 (Enhanced Deep Feature Reconstruction : Texture Defect Detection and Segmentation through Preservation of Multi-scale Features)

  • 시종욱;김성영
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.369-377
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    • 2023
  • 산업 제조 분야에서 품질 관리는 불량률을 최소화하는 핵심 요소로, 미흡한 관리는 추가적인 비용 발생과 생산 지연을 야기할 수 있다. 본 연구는 제조품의 텍스쳐 결함 감지의 중요성을 중심으로, 보다 정밀한 결함 감지 방법을 제시한다. DFR(Deep Feature Reconstruction) 모델은 특징맵의 조합 및 재구성을 통한 접근법을 채택하였지만, 그 방식에는 한계가 있었다. 이에 따라, 우리는 제한점을 극복하기 위해 통계적 방법론을 활용한 새로운 손실 함수와 스킵 연결구조를 통합하고 파라미터 튜닝을 진행하였다. 이 개선된 모델을 MVTec-AD 데이터세트의 텍스쳐 카테고리에 적용한 결과, 기존 방식보다 2.3% 높은 결함 분할 AUC를 기록하였고, 전체적인 결함 감지 성능도 향상되었다. 이 결과는 제안하는 방법이 특징맵 조합의 재건축을 통한 결함 탐지에 있어서 중요한 기여함을 입증한다.

획득영상 배포시간 단축을 위한 지상국 인터페이스 (Interface on ground station to shorten the delivery time for archiving order for satellite images)

  • 이명준;전갑호;이명신
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.34-40
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    • 2024
  • 저궤도 위성을 포함한 다양한 위성의 궁극적인 운영목표는 촬영된 위성영상을 사용자들에게 정확하게 전달하는 데에 있다. 특히, 저궤도 광학 및 레이다 위성을 통해 획득한 지구관측영상은 매우 다양한 분야에서 활용되고 있으며, 우주산업분야에서 매우 큰 축을 담당하고 있다. 특별히, 사용자 요청부터 영상배포까지의 소요시간은 위성영상 활용가치의 주요 단위이며, 배포소요시간의 단축을 위하여 다양한 기술들이 지상국 시스템에 적용되고 있다. 본 논문에서는 획득영상 주문 배포의 시간을 단축시킬 수 있도록 한국항공우주연구원에서 구축한 주문관리시스템과 데이터시스템사이의 효과적인 인터페이스를 소개한다.

기후변화 건강 취약성 평가지표 개발 (Development of a Climate Change Vulnerability Index on the Health Care Sector)

  • 신호성;이수형
    • 환경정책연구
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    • 제13권1호
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    • pp.69-93
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    • 2014
  • 본 저자는 IPCC 기후변화 취약성 평가 모형에 근거하여 취약성 지표를 선정하고 실증자료를 구축하여 전국 시군구 행정단위 수준의 기후변화 건강 취약성 지표를 개발하였다. 건강 취약성 지표는 선행연구와 달리 매개체 감염병, 홍수, 폭염, 대기오염/알레르기의 네 가지 건강영향별로 취약성을 평가할 수 있도록 개발하였고, 건강영향별 기후변화 취약성은 다양한 요인에 의해 발생함을 고려하여 특정 건강영향의 취약성을 여섯 가지 하부 지표(기상요소, 기후변화 건강영향(질환), 환경요소, 건강위험 취약계층, 사회여건, 보건의료체계)로 분해하여 위험요인별 기후변화 취약성을 살펴볼 수 있도록 하였다. 취약성 지표는 이론적 모형과 국내외 참고문헌을 바탕으로 가급적 우리나라 실정에 맞게 선정하였다. 지표 산출방식은 복합지표산정의 구체적인 방법에 따라 산출하였고, 이를 위하여 자료의 표준화, 가중치 계산, 산출된 지표의 합산방법 등에 신중을 가하였다. 표준화 방법으로는 자료의 극단값을 이용하는 Min-Max법을, 가중치는 위계적 계층분석법(AHP)에 의한 가중치를, 지표 합산방법은 비보상성 다기준 합산방법을 이용하였으며, 가중치 산정에 있어서 위계적 계층분석법외 예산배분법(BA)에 의한 가중치를 사용하여 가중치의 신뢰도를 고려하였다. 개별 지표는 단순 합산할 경우 지표에 따라서는 특정지표의 영향이 다른 지표에 의해 상쇄되어 버릴 수 있는 개연성을 줄이기 위해 지표의 합산과정에서 나타나는 보상성을 보정하였고, 합산방법을 달리하여 분석결과의 민감도를 평가하였다. 개발된 지표 적용결과, 기후변화 건강 취약성이 낮은 지역은 부산광역시가 10개 구로 가장 많았고 경상남도 4개 시군구, 서울, 인천, 전라남도가 각 3곳, 경기도, 충청남도, 울산이 각각 1곳으로 나타났다. 건강영향별 기후변화 취약성 평가결과, 매개체 감염병은 남부지방을 중심으로 특히 전라도, 경상남도, 충청도 해안가를 중심으로 취약했으며, 홍수로 인한 기후변화 취약성은 남해안과 서해안, 강 주변 지역에서, 폭염으로 인한 기후변화 취약성은 대도시나 그 주변 지역에서 높았다. 대기오염/알레르기로 인한 기후변화 취약성은 다른 건강영향과 달리 강원도, 경상북도 이외에 서울, 부산, 대구, 인천, 대전 등의 대도시와 경기도 일부 지역을 포함하여 70여 개의 시군구에서 취약한 것으로 나타났다. 기 개발된 기후변화 건강 취약성 지표는 시도, 지자체가 기후변화 적응대책 세부 시행계획을 수립해야 하는 현시점에서 건강에 대한 기후변화 취약성 정도를 파악하는 데 유용하게 사용될 것이며, 하부지표 또한 취약성의 중요 원인을 파악하는 데 도움이 될 것을 판단된다.

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공간 다기준의사결정을 활용한 소수력 개발의 우선순위 결정 (Priority Decision of Small Hydropower Development using Spatial Multi-Criteria Decision Making)

  • 김길호;이충성;여규동;심명필
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제42권12호
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    • pp.1029-1038
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    • 2009
  • 향후 소수력 자원은 풍부한 부존량과 더불어 사회적 온실가스 감축 노력을 바탕으로 대체에너지로서 성장잠재력이 클 것으로 전망된다. 과거에 소수력 개발을 위한 자원조사는 많은 시간과 비용이 드는 현장조사나 종이지도에 의존해 왔다. 그리고 타당성평가, 개발 우선순위 결정과 같은 의사결정시 발전 성능특성과 경제성에만 치중해 왔다. 그러나 최근 들어 경제적인 부문 뿐만 아니라 인문-사회, 환경, 생태적으로 지속가능한 개발이 더욱 강조되면서 이러한 다기준의 고려는 지속가능한 소수력 개발을 위하여 필수적인 것이 되었다. 따라서 본 연구에서는 계층화분석 과정과 GIS를 이용하여 소수력 개발의 계획단계에서 다수의 소수력 입지들 간의 우선순위를 결정하는 공간 다기준의사결정 방법론을 제시하였다. 제시된 방법론은 초강유역 소수력 입지들 간의 개발 우선순위 결정에 적용하였으며, 분석에 사용된 공간정보 자료와 개발 우선순위 결과를 논문에 수록하였다. 본 연구는 향후 소수력 개발 활성화에 대비한 기초연구로서 의의가 있으며, 소수력 개발의 타당성을 평가하는 의사결정에서 활용도가 높을 것으로 기대된다.

국방 사이버전 분야에 적용 가능한 유망 민간 정보보호 기술 선정 방법론에 대한 고찰 (Study on Selection Methodology of Applicable Prospective Civil Information Security Technologies in Defense Cyberwarfare Sector)

  • 이호균;임종인;이경호
    • 정보보호학회논문지
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    • 제25권6호
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    • pp.1571-1582
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    • 2015
  • 본 논문은 민간 정보보호 분야의 기술 분류와 국방 사이버전 분야의 기술 분류를 연계하는 방법론을 제안하고 이를 기반으로 다원속성효용이론을 이용하여 국방 분야에서 추후 도입, 발전시킬 민간 유망기술을 선정한다. 선정된 유망기술의 연구추진 방안에 대한 설문조사 결과 다음과 같은 사실을 발견하였다. 첫째, 사회적 파급효과가 클수록 그 기술에 대한 정부 주도 연구개발 필요성은 커지는 것으로 나타났다. 둘째, 파급효과 중 사회, 경제, 기술 순으로 정부 주도 연구개발 필요성과 상관관계가 높은 것으로 나타났다. 셋째, 국방 적용성과 기술의 중요성은 투자주체나 개발주체 선정에 영향을 미치지 않는 것으로 분석되었다. 이것은 사회적 파급효과 큰 기술에 대해서 정부가 선도적으로 연구개발 투자를 추진해야 하나, 그 연구개발의 추진에 있어 국방 적용성, 기술의 중요성에 따라 단순히 투자/개발 주체가 결정될 수 없음을 시사하고 있다.

국제 금융위기 이후 국내 유가증권시장 상장기업들의 연구개발비에 대한 분위회귀분석 연구 (Conditional Quantile Regression Analyses on the Research & Development Expenses for KOSPI-listed Firms in the Post-era of the Global Financial Turmoil)

  • 김한준
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.444-453
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    • 2018
  • 본 연구의 주제는 재무분야 중 기업의 연구개발비 지출에 대한 결정요인에 대한 분석이다. 국가별 연구개발비 비중 기준, 국내 자본시장은 국제적인 측면에서 최고의 수준으로 평가되고 있으며, 사기업들의 연구개발비 비중에서 대기업들은 큰 비중을 차지하고 있다. 이와 관련하여, 본 연구에서는 국제금융위기 이후 유가증권시장 상장기업들을 표본자료로 활용하여, 연구개발비의 재무적 결정요인을 분석하기 위한 분위별 회귀분석 방법론이 첫째 가설에서 시행되었다. 둘째 가설에서는 연구개발비 지출 기준 상위 그룹과 하위 그룹간의 재무적 상대적 차이점이 검정되었고 추가적인 검정에서는 언급한 상위, 하위 그룹들에 속한 표본기업들 뿐만 아니라, 표본기간 중 연구개발비 지출이 없었던 그룹들을 포함한 총 3개 그룹들 간의 차이점을 재무적 관점에서 규명하였다. 연구결과 관련, 전년도의 연구개발비 수준, 기업규모, 부도 위험도 그리고 광고비 등이 현재 연구개발비 수준을 결정하는 재무적 요인들로서 종합적으로 판명되었다. 본 연구는 연구개발비의 결정요인들을 종합적 관점에서 분석한 기존 연구(즉, [1])의 추가적 심층연구로서 의미도 있다고 판단하며, 향후 국내 자본시장을 포함한 신흥자본시장과 선진자본시장의 연구개발비 최적 수준 분석에 응용되어 주주의 부의 극대화에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

우리나라 중소기업법인의 업종별 지역별 특성에 관한 연구 (Comparative Characteristics of Small and Medium-sized Firms in Korea)

  • 정길채
    • 경영과정보연구
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    • 제29권1호
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    • pp.25-47
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    • 2010
  • 본 연구의 주된 목적은 우리나라 중소기업의 지역별, 업종별 특성을 분석하고, 특성화된 중소기업 발전 방향을 제시하는 데 있다. 구체적으로 본 연구에서는 최근의 중소기업 실태, 산업별 중소기업 실태 자료 등을 기초로 업종, 규모 등 다양하게 분포된 중소기업을 업종, 규모, 지역 등을 감안하여 기업특성을 분석하고, 중소기업 존립기반을 제시하는데 그 목적이 있다. 규모별 분석 결과에 따르면, 우리나라 중소기업과 대기업 사이의 경쟁력 격차가 점점 커질 수밖에 없는 상황이 지속되고 있다. 음식숙박업에 종사하는 중소기업의 고용창출 효과가 가장 높게 나타나고 있다. 이에 비해, 대기업의 경우에는 제조업과 기타서비스업, 광업 및 숙박음식업 등에서 고용창출 효과가 높게 나타나고 있다. 지역별로 살펴본 분석 결과에 따르면, 서울지역에는 다른 지역에 비해 상대적으로 많은 대기업체가 존재하기 때문에 서울지역에의 노동력 편중현상을 시사하는 부분이다. 서울 지역 이외의 다른 지역에서는 대기업 종사자보다는 중소기업 종사자들이 많은 비중을 차지하는 것으로 조사되고 있다. 중소기업 내에서 지역별 종사자 구성을 살펴보면, 전국 중소기업 종사자의 50% 이상이 서울 경기지역에서 근무하고 있는 것으로 제시되고 있다. 이와 같은 집중 현상은 지방경제발전을 통한 우리나라 전국균형발전을 도모하기 위해서는 서울 경기지역에 집중되어 있는 기업체의 지방 분산이 가능할 수 있는 실천적인 활동 수행이 지속적으로 요구된다.

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국제해사기구 해사안전규정의 새로운 제정방향에 대한 연구 (New Regulatory Formulation Approaches for IMO Maritime Safety Regulations)

  • 박주성;하원재
    • 해양환경안전학회지
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    • 제22권7호
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    • pp.773-781
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    • 2016
  • 현행 SOLAS 협약은 기존의 규범적 기술 형식의 규정으로 규범적이다. 규범적인 규정은 해상 운송수단의 기술적 진보와 변화된 상황을 시기적절하게 반영하지 못한다. 이 연구에서는 규범적인 방식의 안전규정이 아닌 안전성능기반의 해사안전규정을 제정하기 위해 고려되어야 할 사항들을 제시하여 해사안전규정의 제정방향 설정을 위한 선행연구로서의 역할을 하고자 한다. 연구의 방법으로는 최소기준에 대한 개념과 특성, 규정이 가지는 상업적, 기술적 및 전략적 특성, 구조적인 요건과 운항 요건의 상호보완 관계, 하드웨어 요건을 충족하기 위한 최종기능에 대한 요건, 안전규정의 시행 주체 및 대상의 재확인 및 안전규정과 환경규정의 충돌로 인한 모순에 관한 문제점들을 검토하였다. 이를 바탕으로 하드웨어적 요건과 소프트웨어적 요건의 고려, 다단계 승인 프로세스, 복잡한 시스템에 대한 새 안전요건, 인적요인의 고려, 규정영향 평가, 행정부담의 경감을 위한 안전기준 같은 해사안전협약 제정 및 개정 시 고려하여야 사항 10가지 원칙을 제시하였다.

FinTech 채택 의도에 영향을 미치는 요소의 순위 결정을 위한 Fuzzy AHP 및 TOPSIS 방법론의 적용 : 중국과 한국의 비교 연구 (An Application of Fuzzy AHP and TOPSIS Methodology for Ranking the Factors Influencing FinTech Adoption Intention: A Comparative Study of China and Korea)

  • 무홍레이;이영찬
    • 서비스연구
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    • 제7권4호
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    • pp.51-68
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    • 2017
  • 핀테크는 금융 문맹 퇴치 및 투자, 소매 금융, 그리고 비트코인 (bitcoin)과 같은 암호 화폐 등 혁신적인 정보기술을 활용한 새로운 금융 서비스 분야이다. 특히 온라인/모바일 시스템이 오프라인 금융 시스템을 대체하면서 제 3 자 온라인 지불 서비스가 빠르게 성장하고 있다. 한편, 시스템 품질 및 사용자 태도는 제 3 자 지불 서비스 사용을 유도하는 핵심 요인이지만 이러한 요인의 중요성에 대한 인식은 국가마다 상이할 수 있다. 본 연구의 목적은 기술의 수용과 사용에 대한 통합 이론 (UTAUT2)을 바탕으로 중국과 한국의 제3자 온라인/모바일 지불 서비스 채택 요인이 어떻게 다른 지를 밝히는 것이다. 이를 위해 본 연구에서는 계층분석과정(analytic hierarchy process: AHP), 퍼지 집합 및 TOPSIS를 활용하여 제 3 자 온라인/모바일 지불 시스템 채택 요인들을 파악하고 상대적인 중요도를 평가하고자 한다. 분석 결과 중국인의 경우 가격이 채택 의도에 가장 큰 영향을 미치는 반면, 한국인의 경우 지각된 신뢰가 채택 의도에 가장 중요한 영향을 미친다는 것을 알 수 있었으며 하위 기준에서도 역시 중국과 한국에 차이가 있음을 확인할 수 있었다.