• 대한수학회지
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• 제61권5호
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• pp.875-898
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• 2024

This study estimates the true price of an asset and finds the optimal bid/ask prices for market makers. We provide a novel state-space model based on the exponential Ornstein-Uhlenbeck volatility and the Heston models with Gaussian noise, where the traded price and volume are available, but the true price is not observable. An objective of this study is to use Bayesian filtering to estimate the posterior distribution of the true price, given the traded price and volume. Because the posterior density is intractable, we employ the guided particle filtering algorithm, with which adaptive rejection metropolis sampling is used to generate samples from the density function of an unknown distribution. Given a simulated sample path, the posterior expectation of the true price outperforms the traded price in estimating the true price in terms of both the mean absolute error and root-mean-square error metrics. Another objective is to determine the optimal bid/ask prices for a market maker. The profit-and-loss of the market maker is the difference between the true price and its bid/ask prices multiplied by the traded volume or bid/ask size of the market maker. The market maker maximizes the expected utility of the PnL under the posterior distribution. We numerically calculate the optimal bid/ask prices using the Monte Carlo method, finding that its spread widens as the market maker becomes more risk-averse, and the bid/ask size and the level of uncertainty increase.

• 한국수자원학회논문집
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• 제55권10호
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• pp.761-774
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• 2022

가뭄과 홍수의 예측, 기후변화가 유역 유출량, 더 나아가 수질 및 생태계에 미치는 영향의 정확한 분석을 위해서는 수문 모의 과정의 불확실성을 정량화하고 최소화하기 위한 노력이 필요하다. 수문자료동화는 수문모형의 상태량이나 매개변수를 갱신(update)하여 모의 초기 조건의 가장 가능성 있는 추정치를 생성하는 기법으로, 실시간 관측 정보를 이용하여 예측 정확도를 향상시킬 수 있는 방법이다. 본 연구에서는 airGRdatassim 모형을 이용하여 앙상블 기반 순차 자료동화 기법인 앙상블 칼만 필터와 파티클 필터로 용담댐 유역에 대해 일 유출을 모의하고, 자료동화 기법별 특성을 비교 및 분석하였다. 모의 결과, Kling-Gupta efficiency (KGE) 지표가 자료동화 적용 전 0.799에서 앙상블 칼만 필터와 파티클 필터 적용시 각각 0.826, 0.933으로 향상되었다. 또한 기상 강제력 노이즈의 범위, 갱신 대상 상태량 설정, 앙상블 수 등 수문자료동화의 설정과 관련된 하이퍼-매개변수(hyper-parameter)의 불확실성이 모의 예측 성능에 미치는 영향을 분석하였다. 강수 및 잠재 증발산 강제력의 오차 범위에 대한 민감도 분석 결과, 모든 모의 범위에서 파티클 필터가 앙상블 칼만 필터보다 예측 성능이 우수하였다. 파티클 필터는 기상 강제력 오차 크기가 작을수록 모의 성능이 향상되었으며, 앙상블 칼만 필터는 상대적으로 오차가 큰 경우 최적 성능이 확인되었다. 한편, 자료동화시 갱신되는 상태량의 종류를 줄일수록 자료동화에 의한 모의 성능은 감소하였다. 본 연구의 모의 실험 결과는 앙상블 자료동화를 이용하여 일 유출 모의 정확도 향상이 가능하지만, 최적 성능을 발휘하기 위해서는 수문자료동화 기법별 하이퍼-매개변수의 적정한 조정이 필요함을 함의한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.41-48
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• 2009

본 논문은 고성능 이미지 센서인 CCD 시스템에서 전체 시스템의 성능을 좌우하는 아날로그 프론트 엔드(analog-front end, AFE)를 영상신호처리 유닛과 함께 SoC로써 구현한 설계에 관한 것이다. 데이터의 전송속도가 빨라짐에 따라 데이터 샘플링의 불확실성을 낮추었으며, $0{\sim}36\;dB$의 높은 이득을 가지는 지수함수적인 가변 이득단의 대역폭을 구현하기 위한 구조 및 증폭기의 정밀도를 높이기 위한 기생 커패시턴스에 둔감한 커패시터 배열을 개발하였다. 또한, 블랙-레벨 상쇄를 위한 아날로그 및 디지털 영역에서의 이중 블랙 레벨 상쇄를 효과적으로 구현하였다. 제안된 구조를 $0.35-{\mu}m$ CMOS 공정으로 구현하였으며, 10-bit 해상도의 전체 CCD 카메라 시스템에 적용하여 그 동작을 검증하였다. 제안한 AFE는 3.3 V 공급전압 및 15 MHz의 데이터 전송속도에서 80 mA를 소모하였다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.160-167
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• 2016

본 논문은 천장 영상 정보를 이용한 이동 로봇 위치추정 방법을 제안한다. 지도상에 천장 영상의 랜드 마크의 위치는 미리 알고 있지만, 지도상의 랜드 마크와 감지된 랜드 마크 사이의 대응관계 정보는 주어지지 않는다. 단지, 로봇의 이동 시작 단계에서 랜드 마크들에 대한 상대적인 로봇의 위치가 주어진다. 로봇의 위치 및 천장 영상에서 감지된 특징점의 ID를 찾기 위해 파티클 필터 방법을 이용한다. 제안한 방법을 천장에 동일한 형태의 원형 랜드 마크를 가진 실내 환경에서 실험하여 성능을 검증하였다. 본 논문에서 제안한 위치추정 방법은 레이저 영역 센서에 의해 측정된 벽까지의 거리 또는 RF 나 초음파에 의해 측정된 비이컨까지의 거리 값에 큰 불확실성이 존재하는 물류 창고와 같은 환경에서 사용하기에 적합하다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2004년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.196-199
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• 2004

This paper presents a structure of the searcher using the space diversity in array antenna system operating in the DS/CDMA signal environments. The new technique exploits the fact that the In-phase and Quadrature components of interferers can respectively be viewed as independent Gaussian noise at each antenna element in most practical CDMA (Code Division Multiple Access) signal environments. The proposed PN acquisition scheme is a single dwell serial PN acquisition system consisting of two stage, that is, the searching stage and the verification stage. The searching stage correlates the received signals with the local PN oscilator for obtaining the synchronous energy at the entire uncertainty region. The verification stage compares the searching energy with the optimal threshold, which is pre-designed in the Lock-Detector, and decides whether the acquisition is successful or fail. In this paper, we analyzed the relationship of both diversity order and the mean acquisition time. In general, It is known that the mean acquisition time decreases significantly as the number of antenna elements increases. But, the enhancement of the performance is saturated in terms of PN acquisition scheme. Therefore, to decrease the mean acquisition time, we must design the optimal array antenna system by considering the operating SNR range of the receiver, the detection probability, and the false alarm probability. The performance of the proposed acquisition scheme is analyzed in frequency-selective Rayleigh fading channels. In this paper, the effect of the number of antenna elements on acquisition scheme is considered in terms of the detection probability, false alarm probability. and the mean acquisition time.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제5권3호
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• pp.31-39
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• 2004

국내에서는 저소음, 저진동 말뚝공법으로 매입말뚝공법이 매우 활발하게 사용되고 있으나 설계시 마찰지지력을 과소하게 산정하는 경향이 있으며 시멘트풀의 배합비 및 품질관리에 대한 기준이 정립되지 않은 문제점이 있다. 본 연구에서는 시멘트풀에 대해 다양한 조건별로 시험을 실시하여 강도특성을 분석하였다. 시험결과 표준배합비(w/c=83%)의 시멘트풀의 압축강도는 최고 $156.0kgf/cm^2$를 나타내었고 w/c가 낮을수록, 재령이 길수록 압축강도가 커지는 경향을 나타내었고 토사의 혼입률이 높을수록 강도가 감소하여 일정량 이상이 혼입되면 제역할을 하지 못하는 것으로 나타났다. 또한 매입말뚝의 마찰특성을 분석하고 적합한 설계방안을 도출하기 위하여 시멘트풀의 경화 전후에 188회 동재하시험 결과를 분석하였다. 분석결과 극한단위 마찰력은 평균 $9.1kgf/cm^2$을 나타내어 매입말뚝의 통상적인 설계기준을 상회하는 것으로 나타났다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제10권1호
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• pp.1-15
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• 2008

터널과 같은 지하구조물의 경우에는 지반의 다양한 변동성과 불확실성으로 인하여 터널 시공단계에서의 위험이 계속적으로 종가하고 있으므로, 터널 설계단계에서 터널 안정성 및 환경성에 영향을 주는 위험요소에 대한 위험도 평가 및 관리가 매우 중요하다. 본 연구에서는 터널굴착으로 인한 안정성에 대한 위험도 분석을 지반자체의 지보능력, 지반침하에 의한 인접구조물 손상, 막장내 지하수 유입량, 지진영향 등의 요소로 구분하여 평가하였다. 또한 환경성에 대한 위험도 분석을 발파로 인한 소음 진동, 운영중 열차운행으로 인한 소음 진동, 지하수위 저하로 인한 환경영향 등으로 평가하였다. 이와 같은 위험요소들에 대하여 위험도를 정량적으로 평가하고 터널 전구간에 걸친 위험도의 분포특성을 파악하였다. 또한 다양한 확률론적 기법과 통계자료를 사용하여 각각의 위험도에 대한 비용(cost)을 분석하므로서 위험도가 터널공사에 미치는 영향을 평가하였다. 그리고 본 위험도 평가기법을 터널설계단계에서 적용하므로서 기존의 방법을 보완할 수 있는 보다 합리적인 위험도 평가방법으로서의 유용성을 검토하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제53권10호
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• pp.116-122
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• 2016

본 논문은 수중에서 사용되는 영상 소나를 이용하여 수중 물체의 외형 복원을 수행하여 보고 그 결과를 분석한다. 일반적으로 해양 측량에 많이 사용되는 다중빔 해양 측심기(Multi-beam echo sounder, MES)보다 더 자세한 수중 환경 관찰이 가능한 영상 소나는 상하 방사영역 정보의 불확실성으로 인해 3차원 복원 연구로 활용되기에 어려움이 있다. 이에 본 논문에서는 소나 영상에서 얻는 물체에 대한 3차원 높이 정보의 불확실성을 줄이기 위해 영상 소나의 상하 방사영역을 좁게 조정하여 영상 소나의 3차원 물체 외형 복원의 어려움을 극복하고자 한다. 또한, 음향 채널별 잡음 제거 필터를 적용하고, 음향 채널별 상호보완 거리값 검출 방법의 적용을 통해 3차원 위치 정보의 정확도를 높이고자 한다. 제안한 수중 물체 외형 복원 방법은 3가지 물체(원뿔, 구, 기둥)에 대해 3차원 복원 실험을 수행하여 보고 그 결과를 분석하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제31권5호
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• pp.63-71
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• 2003

본 논문에서는 몸체진동형 링레이저 자이로에서 몸체진동을 검출하기 위한 각속도 센서 출력을 V-F 변환하여 링레이저 출력에서 몸체진동에 의한 출력을 제거하는 dither-stripping 방법에 대하여 논의하였다. Dither-stripping에서는 V-F 출력펄스와 링레이저 출력펄스간의 환산계수를 산출하는 방법과 V-F 출력펄스의 offset를 보정해주는 방법이 중요하다. 각속도 센서의 출력을 V-F 변환하여 dither-stripping하는 경우에는 offset을 보정하는 과정에서 몸체진동의 진폭잡음에 의한 자이로 출력의 오차가 크게 발생한다. 우리는 V-F 출력펄스를 미분하여 offset을 제거하는 방법을 고안하였다. 이를 위해서는 각속도 센서의 출력을 90deg 위상 이동시켜서 각도신호를 만들고 V-F 변환해야 하며 링레이저 출력의 위상도 샘플링의 반주기만큼 이동시켜야 한다. 그리고 두 펄스간의 환산계수는 분산을 이용하여 산출하였다. 이러한 각도신호 미분방식의 dither-stripping에 의하여 개선된 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제15권5호
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• pp.454-458
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• 2012

2.4GHz ISM 대역 무선통신망을 통해 서비스되는 CBTC과 WPAN 시스템은 서로 동일한 환경하에서 상호 보완적인 운영을 한다. 이러한 두 시스템의 상호 신호가 시간과 가우시안 거리의 불확실성에 존재할 경우 시스템간에 충돌이 발생하게 된다. 따라서 본 논문에서는 상호간섭의 영향을 분석하고 WPAN시스템의 신호가 CBTC시스템에 미치는 영향을 최소화하기 위한 제안된 방법에 대한 성능을 분석한다. 성능 분석은 반송파 주파수 오프셋에 따른 신호대 간섭 잡음신호에 의한 심볼오차확률의 분석을 통해 설명된다. 제안된 방법은 심볼오차 확률을 개선하는 효과가 있다. 그러나 이는 주파수 도약 방식의 WPAN시스템에서 발생하는 도약 패턴에 대한 사전예측 방법에 대한 더 많은 원신호만을 복원시키는 필터를 개발하여야 하는 문제가 있다. 따라서 근본적인 방법이라 할 수는 없다. 현재 철도주파수의 문제점을 검토하여 철도 전용주파수를 확보하는 것이 필요할 것이다.