• 제목/요약/키워드: Probabilistic studies

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Development of an uncertainty quantification approach with reduced computational cost for seismic fragility assessment of cable-stayed bridges

  • Akhoondzade-Noghabi, Vahid;Bargi, Khosrow
    • Earthquakes and Structures
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    • 제23권4호
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    • pp.385-401
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    • 2022
  • Uncertainty quantification is the most important challenge in seismic fragility assessment of structures. The precision increment of the quantification method leads to reliable results but at the same time increases the computational costs and the latter will be so undesirable in cases such as reliability-based design optimization which includes numerous probabilistic seismic analyses. Accordingly, the authors' effort has been put on the development and validation of an approach that has reduced computational cost in seismic fragility assessment. In this regard, it is necessary to apply the appropriate methods for consideration of two categories of uncertainties consisting of uncertainties related to the ground motions and structural characteristics, separately. Also, cable-stayed bridges have been specifically selected because as a result of their complexity and the according time-consuming seismic analyses, reducing the computations corresponding to their fragility analyses is worthy of studying. To achieve this, the fragility assessment of three case studies is performed based on existing and proposed approaches, and a comparative study on the efficiency in the estimation of seismic responses. For this purpose, statistical validation is conducted on the seismic demand and fragility resulting from the mentioned approaches, and through a comprehensive interpretation, sufficient arguments for the acceptable errors of the proposed approach are presented. Finally, this study concludes that the combination of the Capacity Spectrum Method (CSM) and Uniform Design Sampling (UDS) in advanced proposed forms can provide adequate accuracy in seismic fragility estimation at a significantly reduced computational cost.

Fragility-based rapid earthquake loss assessment of precast RC buildings in the Marmara region

  • Ali Yesilyurt;Oguzhan Cetindemir;Seyhan O. Akcan;Abdullah C. Zulfikar
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제88권1호
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    • pp.13-23
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    • 2023
  • Seismic risk assessment studies are one of the most crucial instruments for mitigating casualties and economic losses. This work utilizes fragility curves to evaluate the seismic risk of single-story precast buildings, which are generally favored in Marmara's organized industrial zones. First, the precast building stock in the region has been categorized into nine sub-classes. Then, seven locations in the Marmara region with a high concentration of industrial activities are considered. Probabilistic seismic hazard assessments were conducted for both the soil-dependent and soil-independent scenarios. Subsequently, damage analysis was performed based on the structural capacity and mean fragility curves. Considering four different consequence models, 630 sub-class-specific loss curves for buildings were obtained. In the current study, it has been determined that the consequence model has a significant impact on the loss curves, hence, average loss curves were computed for each case investigated. In light of the acquired results, it was found that the loss ratio values obtained at different locations within the same region show significant variation. In addition, it was observed that the structural damage states change from serviceable to repairable or repairable to unrepairable. Within the scope of the study, 126 average loss functions were presented that could be easily used by non-experts in earthquake engineering, regardless of structural analysis. These functions, which offer loss ratios for varying hazard levels, are valuable outputs that allow preliminary risk assessment in the region and yield sensible outcomes for insurance activities.

Multihazard capacity optimization of an NPP using a multi-objective genetic algorithm and sampling-based PSA

  • Eujeong Choi;Shinyoung Kwag;Daegi Hahm
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제56권2호
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    • pp.644-654
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    • 2024
  • After the Tohoku earthquake and tsunami (Japan, 2011), regulatory efforts to mitigate external hazards have increased both the safety requirements and the total capital cost of nuclear power plants (NPPs). In these circumstances, identifying not only disaster robustness but also cost-effective capacity setting of NPPs has become one of the most important tasks for the nuclear power industry. A few studies have been performed to relocate the seismic capacity of NPPs, yet the effects of multiple hazards have not been accounted for in NPP capacity optimization. The major challenges in extending this problem to the multihazard dimension are (1) the high computational costs for both multihazard risk quantification and system-level optimization and (2) the lack of capital cost databases of NPPs. To resolve these issues, this paper proposes an effective method that identifies the optimal multihazard capacity of NPPs using a multi-objective genetic algorithm and the two-stage direct quantification of fault trees using Monte Carlo simulation method, called the two-stage DQFM. Also, a capacity-based indirect capital cost measure is proposed. Such a proposed method enables NPP to achieve safety and cost-effectiveness against multi-hazard simultaneously within the computationally efficient platform. The proposed multihazard capacity optimization framework is demonstrated and tested with an earthquake-tsunami example.

위키피디아 링크를 이용한 랭크 기반 개념 계층구조의 자동 구축 (Automated Development of Rank-Based Concept Hierarchical Structures using Wikipedia Links)

  • 이가희;김한준
    • 한국전자거래학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.61-76
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    • 2015
  • 흔히 대용량 텍스트 데이터의 분류를 위한 인덱싱 데이터 구조로서 계층 개념 트리가 활용된다. 본 논문은 개념 계층구조를 자동적으로 구축하기 위해 위키피디아를 이용한 일반성 랭크 기반 기법을 제안한다. 이것의 목적은 위키피디아 문서를 하나의 개념으로 정의하여 이들 간의 계층적 위상관계를 생성하는 것이다. 이를 위해 위키피디아 문서들 간의 링크 개수를 주요 인자로 하여 개념 일반성을 가늠하는 랭킹함수를 고안하였으며, 이를 활용하여 개념 간 확률적 포함관계를 산출함으로써 안정적인 개념 간 계층 구조를 생성한다. 결과적으로 계층적 관계를 담은 개념쌍은 DAG 구조로 시각화 된다. Open Directory Project 계층구조를 사용한 성능 분석을 통해 제안 기법이 기준 기법에 비해 성능이 우수하며 고품질 계층 관계를 안정적으로 추출할 수 있음을 확인하였다.

추천시스템의 성능 향상을 위한 시간스키마 적용 2단계 클러스터링 기법 (Two-step Clustering Method Using Time Schema for Performance Improvement in Recommender Systems)

  • 부종수;홍종규;박원익;김룡;김영국
    • 한국전자거래학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.109-132
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    • 2005
  • 디지털 TV 채널 및 인터넷 상에서의 멀티미디어 컨텐츠의 홍수로 인해 사용자는 종종 자신이 선호하는 컨텐츠를 찾는데 어려움을 갖고 있으며, 또한 컨텐츠를 찾기 위해 많은 시간을 들이고 있다. 심지어 컨텐츠를 검색하는 동안 원하는 정보를 잃어버리는 경우도 있다. 고객들이 선호하는 컨텐츠를 추천하는 기존 시스템들이 가지는 문제점으로 사용자 수가 증가함에 따라 추천시간이 증가하는 확장성 문제와 새로운 고객의 경우 상품에 대한 선호도 정보가 부족할 경우 추천 정확도가 저하되는 희박성 문제가 있다. 본 논문에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위해 협력적 필터링 방식에 기반한 2단계 클러스터링 기법을 제안한다. 1단계에서는 고객의 성과 나이와 같은 기본적인 사용자 정보만을 사용하여 추천하고, 2단계에서는 사용자의 동적인 성향 변화를 반영하기 위해 시간스키마를 적용하여 추천한다. 이렇게 추천된 결과의 피드백을 이용함으로써 계산시간의 단축과 예측정확도를 높일 수 있다.

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에너지저장장치와 결합한 WTG를 포함하는 전력계통의 Capacity Credit 평가 및 ESS 적정규모 평가방안 (Capacity Credit and Reasonable ESS Evaluation of Power System Including WTG combined with Battery Energy Storage System)

  • 오웅진;이연찬;최재석;임진택
    • 전기학회논문지
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    • 제65권6호
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    • pp.923-933
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    • 2016
  • This paper proposes a new method for evaluating Effective Load Carrying Capability(ELCC) and capacity credit(C.C.) of power system including Wind Turbine Generator(WTG) combined with Battery Energy Storage System(BESS). WTG can only generate electricity power when the fuel(wind) is available. Because of fluctuation of wind speed, WTG generates intermittent power. In view point of reliability of power system, intermittent power of WTG is similar with probabilistic characteristics based on power on-off due to mechanical availability of conventional generator. Therefore, high penetration of WTG will occur difficulties in power operation. The high penetration of numerous and large capacity WTG can make risk to power system adequacy, quality and stability. Therefore, the penetration of WTG is limited in the world. In recent, it is expected that BESS installed at wind farms may smooth the wind power fluctuation. This study develops a new method to assess how much is penetration of WTG able to extended when Wind Turbine Generator(WTG) is combined with Battery Energy Storage System(BESS). In this paper, the assessment equation of capacity credit of WTG combined with BESS is formulated newly. The simulation program, is called GNRL_ESS, is developed in this study. This paper demonstrates a various case studies of ELCC and capacity credit(C.C.) of power system containing WTG combined with BESS using model system as similar as Jeju island power system. The case studies demonstrate that not only reasonable BESS capacity for a WTG but also permissible penetration percent of WTG combined with BESS and reasonable WTG capacity for a BESS can be decided.

확률모델을 이용한 산림전용지역의 스크리닝방법 개발 (Development of a Screening Method for Deforestation Area Prediction using Probability Model)

  • 이정수
    • 한국지리정보학회지
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    • 제11권2호
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    • pp.108-120
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    • 2008
  • 본 연구에서는 행정정보, GIS, RS정보, 확률모델을 이용하여 교토의정서에서 정의하는 산림전용지역의 추출가능성에 대하여 검토하였다. 1989년의 정사사진과 2001년의 IKONOS화상을 이용한 산림전용지역의 특성을 보면, 1989년부터 2001년까지의 산림전용지역은 약 40ha로 나타났다. 산림전용지역의 종류를 살펴보면, 도로(임도) 개설 및 주택지 개발을 위한 산림전용이 대부분을 차지하였고, 택지전용지의 80%는 기존의 도로로부터 100m이내에 분포하였으며, 신설된 도로 또한 20% 이상이 기존의 도로로부터 100m이내에 분포하였다. 산림전용지역의 추출모델 구축을 위하여 지형인자와 위성영상인자를 이용하였으며, 확률 개념을 도입한 산림전용지 발생 확률 지도를 작성하였다. 구축한 산지전용지 발생 모델의 유효성을 검증하기 위하여, 대상지역을 시스템적으로 구분하여, 추출 정도를 비교 검토하였다. 베이즈 모델과 Regression모델을 비교한 결과, 베이즈모델이 Regression모델보다 높은 추출확률을 나타냈다. 모델의 적합성을 평가하기위해서 대상지역을 2지역으로 구분하여 한쪽의 정보만을 가지고 발생확률지도를 작성하고, 나머지 지역에 대하여 발생확률을 검토한 결과에서도 베이즈모델이 높은 추출확률을 나타냈다.

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키워드 질의를 이용한 순위화된 웹 서비스 검색 기법 (Ranked Web Service Retrieval by Keyword Search)

  • 이경하;이규철;김경옥
    • 한국전자거래학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.213-223
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    • 2008
  • 오늘날 XML 웹 서비스의 보급에 따라 많은 양의 서비스로부터 적합한 서비스들을 발견해 내는 문제는 중요한 문제로 부각되고 있다[7, 24]. 본 논문에서는 의미론적인 서비스 발견을 행하는 기존 연구와 다르게 구문적인 방법으로 서비스 발견 문제에 접근한다. 우리는 웹서비스 발견의 문제를 레지스트리에 저장된 웹 서비스 설명 정보들에 대한 정보 검색의 문제로 인식하고, 웹 서비스와 질의의 모델링과 유사도 측정을 통한 검색 기법을 고안하였다. 이 서비스 설명정보는 특정 구조를 가지는 XML 문서이며, 본 논문에서는 이를 대상으로 한 키워드 질의를 통해 서비스 발견을 수행한다. 본 논문의 특징은 다음과 같다. 사용자는 키워드 질의를 통해 순위화된 서비스 검색 결과를 제공받을 수 있다. 서비스 검색에 있어 기존 기법들과 달리 UDDI 레지스트리에 저장된 서비스 설명 정보와 WSDL 서비스 정의 모두를 활용한다. 또한 시스템은 기존 관계형 DBMS의 기능을 이용하여 구현됨으로써 의미적인 서비스 발견에 비해 구현이 용이하고, DBMS의 여러 장점을 취할 수 있다.

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가변 마코프 모델을 활용한 매출 채권 연령 분석 (Analysis of Accounts Receivable Aging Using Variable Order Markov Model)

  • 강윤철;강민지;정광헌
    • 한국전자거래학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.91-103
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    • 2019
  • 기업 입장에서 앞으로 있을 현금흐름에 대한 예측이란, 향후 발생할 수 있는 유동성(현금부족) 위험을 미리 파악할 수 있다는 점과 미래의 투자계획을 세우는데 중요한 자료가 될 수 있다는 점에서 중요한 의의를 지닌다. 그러나 기업 간 거래에서 매출 채권 형태로 발생하는 거래 유형은 다른 유형의 거래와는 달리 채무 이행 불확실성이 존재하며, 이로 인해 정확한 현금흐름 예측을 어렵게 한다. 본 연구에서는 추계적 분석 기법의 하나인 가변 마코프 기법(Variable Order Markov model)을 활용하여 기업 간에 발생 할 수 있는 매출 채권과 관련한 현금흐름 동향을 예측한다. 구체적으로는, PST(Probabilistic Suffix Tree)라는 가변 마코프 기법을 활용하여, 지난 과거의 매출 채권 발행 및 수금 내역을 바탕으로 해당 매출 채권들의 기대 연령 예측 연구를 수행하였다. 본 연구결과를 통해, 기존의 다른 기법들과 대비하여 가변 마코프 기법을 활용 시, 평균 12.5% 이상의 정확도를 보여주고 있음을 밝혔다.

IPv6 네트워크 환경에서의 경량화된 IP 역추적 기법 (Lightweight IP Traceback Mechanism on IPv6 Network Environment)

  • 허준;강명수;홍충선
    • 정보보호학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.93-102
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    • 2007
  • DDoS 공격에 대처하고자 할 때 가장 어려운 문제는 공격패킷에 스푸핑된 IP 주소가 사용된다는 것이다. 인터넷의 구조적인 특성상 스푸핑된 IP 패킷의 공격 근원지를 찾아내는 것은 어려운 문제이다. 지금까지 DDoS 공격에 대응하기 위해 역추적 메커니즘을 사용하는 대부분의 연구들은 IPv4 네트워크 환경에 초점을 맞추고 있다 IPv6 네트워크 환경을 위한 몇몇 연구가 진행되었으나 DDoS 공격에 대처하기 위한 자세한 메커니즘을 제공하지 못하고 있다. IPv6 네트워크에서 공격 근원지를 역추적하기 위한 메커니즘은 IPv4 네트워크와는 많은 부분이 상이하게 된다. 본 논문에서는 IPv6 네트워크 환경을 위한 경량화된 역추적 메커니즘을 제안한다. 역추적을 위한 마킹이 필요할 경우 라우터는 홉간 옵션을 생성하고 마킹을 실시한 후 패킷을 전송한다. 제안된 메커니즘의 성능평가를 통해 역추적을 위한 효율적인 마킹이 가능함을 보였다.