• 제목/요약/키워드: Random walk model

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Random Walk Model의 최적 파라미터 추출에 의한 토석류 피해범위 분석 - 경북 봉화군 토석류 발생지를 대상으로 - (Analysis of Debris Flow Hazard Zone by the Optimal Parameters Extraction of Random Walk Model - Case on Debris Flow Area of Bonghwa County in Gyeongbuk Province -)

  • 이창우;우충식;윤호중
    • 한국산림과학회지
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    • 제100권4호
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    • pp.664-671
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    • 2011
  • Random Walk Model을 이용하면 토석류 피해범위 예측할 수 있지만 이 모델을 적용하기 위해서는 각 지형조건에 맞는 3가지 파라미터가 추출되어야 한다. 본 연구에서는 이 3가지 파라미터인 1회토사량 및 정지조건, 관성가중치에서 최적의 파라미터를 추출하기 위한 기법을 개발하였고, 토석류가 발생한 지역에 적용하여 검증을 실시하였다. 최적 파라미터의 추출은 일치율이란 정확도 판단방법을 개발하고 3가지 파라미터의 범위를 한정하여 무작위로 수행하였다. 이 중 가장 정확도 및 일관성이 높은 파라미터 조합을 최적 파라미터로 결정하였다. 연구지역인 봉화군지역에 적용하여 추출한 최적 파라미터는 일치율이 -0.2일 때 1회토사량이 $1.0m^3$, 정지조건이 $4.2^{\circ}$, 관성가중치가 2로 결정되었고, 검증결과도 일치율이 평균 -0.2에 가깝게 나타냈다.

유연관절로봇을 위한 정확한 외부토크 측정시스템 개발: 랜덤워크모델을 이용한 칼만필터 기반 추정 (Exact External Torque Sensing System for Flexible-Joint Robot: Kalman Filter Estimation with Random-Walk Model)

  • 박영진;정완균
    • 로봇학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.11-19
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    • 2014
  • In this paper, an external torque estimation problem in one-degree-of-freedom (1-DOF) flexible-joint robot equipped with a joint-torque sensor is revisited. Since a sensor torque from the joint-torque sensor is distorted by two dynamics having a spring connection, i.e., motor dynamics and link dynamics of a flexible-joint robot, a model-based estimation, rather than a simple linear spring model, should be required to extract external torques accurately. In this paper, an external torque estimation algorithm for a 1-DOF flexible-joint robot is proposed. This algorithm estimates both an actuating motor torque from the motor dynamics and an external link torque from the link dynamics simultaneously by utilizing the flexible-joint robot model and the Kalman filter estimation based on random-walk model. The basic structure of the proposed algorithm is explained, and the performance is investigated through a custom-designed experimental testbed for a vertical situation under gravity.

이산프로빗모형에서 소비자선호의 동태성 (Dynamics of Consumer Preference in Binary Probit Model)

  • 주영진
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제10권5호
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    • pp.210-219
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    • 2010
  • 본 연구에서는 선택모형을 이용하여 소비자패널자료를 분석함에 있어 시간의 흐름에 따라 동적(dynamic)으로 변화하는 소비자내부의 특성 차이를 반영한 특정소비자의 종적인 변화인 소비자동태성을 분석하였다. 선택모형 내에서 소비자동태성은 효용함수에 시변계수(time-varying coefficient)를 도입함으로써 표현될 수 있다. 본 연구에서는 이를 위해 계층적모형(hierarchical model)과 상태공간모형(state-space model)에 기반하여 Random-Walk 계수를 지니는 이산프로빗모형을 개발하였고, 개발된 모형을 패널자료로부터 추정하기 위하여 Gibbs 표본법을 적용하였다. 모형추정결과 효용함수의 시변계수들에 유의한 소비자동태성이 존재함을 확인할 수 있었다. 소비자동태성이 존재할 경우 이에 효과적으로 대응하기 위해서는 동적시장세분화가 필요하다고 할 수 있다.

근역에서 부력입자추적모형을 적용한 Eulerian-Lagrangian 결합에 의한 온수확산 (Thermal Dispersion Analysis Using Semi-Active Particle Tracking in Near Field Combined with Two-Dimensional Eulerian-Lagrangian Far Field Model)

    • 한국해안해양공학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.73-82
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    • 1998
  • 연안에서 표층 방류된 온수의 확산-이송을 모의하고자 배출구 인근의 근역에서는 반능동적 입자추적의 원리가 적용된 부작위행보모형과 원역에서는 Eulerian-Lagrangian 농도가 결합된 2차원 모형이 개발되었다. 근역에서 표층으로 부상되는 온수괴는 부력을 갖는 다수의 입자군으로 변환되어 초기 평면확산의 증가를 나타내고, 이러한 부력확산의 영향이 무작위행보의 기본식에 도입되었다. 개발된 모형의 초기평가는 단순한 지형의 해역과 실제해역에서 수행되었다. 단순해역에서는 부력이 고려되지 않는 중립입자모형의 결과에 비하여 초기 확산이 크게 나타나고, 기존 근역모형CORMIX3과 유사하나 외해측으로 확장된 성향을 보인다. 천수만에서 실제적용 결과도 배출구 근처에서 관측치에 유사한 퍼짐 효과가 나타나며 모형의 적용성이 인정된다.

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랜덤워크 모델을 이용한 토석류 산사태 피해범위 산정기법 제안 (A Random Walk Model for Estimating Debris Flow Damage Range)

  • 송영석;이민선
    • 지질공학
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    • 제33권1호
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    • pp.201-211
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    • 2023
  • 본 연구에서는 산사태 발생시 붕괴토사량을 산정하기 위하여 산사태 발생면적과 붕괴토사량의 상관관계를 활용하고, 붕괴토사량의 총 이동거리를 예측하기 위하여 붕괴토사량과 붕괴사면의 높이 및 붕괴토사의 도달거리를 활용하였다. 그리고 토석류의 이동경로를 예측하기 위하여 붕괴토사량의 유동 및 퇴적특성을 경사도의 인자로 단순화시킨 랜텀워크 모델을 적용하였다. 산사태 발생지점에서 이동경로 및 피해범위를 산정하기 위하여 토석류 이동 확률계산을 몬테카를로 시뮬레이션을 통하여 10,000회 반복적으로 수행하였다. 이때 계산된 다양한 랜텀워크의 궤적을 피해영역으로 제시하였다. 제안된 랜텀워크 모델을 이용한 산사태 피해범위 산정기법의 정확도를 확인하기 위하여 지리산 천왕봉 일대에서 발생된 산사태 발생이력을 적용하였다. 제안된 모델의 적용성을 검토한 결과 비교적 정확하게 피해범위를 산정하는 것으로 나타났으며, 10 m × 10 m 크기의 셀을 활용하는 것이 실제 피해범위에 대한 정확한 재현이 가능한 것으로 확인되었다.

혼합층에서의 확산화염에 대한 flame hole dynamics 모델 (Flame Hole Dynamics Model of a Diffusion Flame in Mixing Layer)

  • 김준홍;정석호;김종수
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 한국연소학회 제26회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.223-227
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    • 2003
  • The method of flame hole dynamics is demonstrated as a mean to simulate turbulent flame extinction. The core of the flame hole dynamics involves derivation of a random walk mapping for the flame holes, created by local quenching, between the burning and quenched states provided that the dynamic characteristics of flame edges is known. Then, the random walk mapping is projected to a background turbulent field. The numerical simulations are carried out with the further simplifications of flame string and unconditioned scalar dissipation rate. The simulation results show how the chance of partial quenching is influenced by the crossover scalar dissipation rate. Finally, a list of improvements, necessary to achieve more realistic turbulent flame quenching simulation, are discussed.

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A Stochastic Model for Virtual Data Generation of Crack Patterns in the Ceramics Manufacturing Process

  • Park, Youngho;Hyun, Sangil;Hong, Youn-Woo
    • 한국세라믹학회지
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    • 제56권6호
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    • pp.596-600
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    • 2019
  • Artificial intelligence with a sufficient amount of realistic big data in certain applications has been demonstrated to play an important role in designing new materials or in manufacturing high-quality products. To reduce cracks in ceramic products using machine learning, it is desirable to utilize big data in recently developed data-driven optimization schemes. However, there is insufficient big data for ceramic processes. Therefore, we developed a numerical algorithm to make "virtual" manufacturing data sets using indirect methods such as computer simulations and image processing. In this study, a numerical algorithm based on the random walk was demonstrated to generate images of cracks by adjusting the conditions of the random walk process such as the number of steps, changes in direction, and the number of cracks.

A Spiking Neural Network for Autonomous Search and Contour Tracking Inspired by C. elegans Chemotaxis and the Lévy Walk

  • Chen, Mohan;Feng, Dazheng;Su, Hongtao
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제16권9호
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    • pp.2846-2866
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    • 2022
  • Caenorhabditis elegans exhibits sophisticated chemotaxis behavior through two parallel strategies, klinokinesis and klinotaxis, executed entirely by a small nervous circuit. It is therefore suitable for inspiring fast and energy-efficient solutions for autonomous navigation. As a random search strategy, the Lévy walk is optimal for diverse animals when foraging without external chemical cues. In this study, by combining these biological strategies for the first time, we propose a spiking neural network model for search and contour tracking of specific concentrations of environmental variables. Specifically, we first design a klinotaxis module using spiking neurons. This module works in conjunction with a klinokinesis module, allowing rapid searches for the concentration setpoint and subsequent contour tracking with small deviations. Second, we build a random exploration module. It generates a Lévy walk in the absence of concentration gradients, increasing the chance of encountering gradients. Third, considering local extrema traps, we develop a termination module combined with an escape module to initiate or terminate the escape in a timely manner. Experimental results demonstrate that the proposed model integrating these modules can switch strategies autonomously according to the information from a single sensor and control steering through output spikes, enabling the model worm to efficiently navigate across various scenarios.

Foreign Exchange Risk Premia and Goods Market Frictions

  • Moon, Seongman
    • East Asian Economic Review
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    • 제19권1호
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    • pp.3-38
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    • 2015
  • Fama's (1984) volatility relations show that the risk premium in foreign exchange markets is more volatile than, and is negatively correlated with the expected rate of depreciation. This paper studies these relations from the perspective of goods markets frictions. Using a sticky-price general equilibrium model, we show that near-random walk behaviors of both exchange rates and consumption, in response to monetary shocks, can be derived endogenously. Based on this approach, the paper provides quantitative results on Fama's volatility relations.

차세대 이동통신망을 위한 영역기준 위치등록의 모형화 및 성능 분석 (Modeling and Performance Analysis of Zone-Based Registration for Next Generation Mobile Communication Network)

  • 김동회;백장현
    • 대한산업공학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.292-303
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    • 2003
  • An efficient mobility management for mobile stations plays an important role in mobile communication network. Two basic operations of mobility management are location registration and paging. A zone-based registration (ZBR) is implemented in most of mobile communication systems and we consider the mobility management scheme that combines a zone-based registration and a selective paging (SP). We propose new analytical model that can reflect on the characteristics of the ZBR based on 2-dimensional random walk mobility model and more efficient paging schemes considering the proposed model. We evaluate the performance of the mobility management scheme with our mobility model to determine the optimal size of location area that will result in the minimum signaling traffic on radio channels. Numerical results are provided to demonstrate that our mobility model is useful to evaluate the ZBR more exactly.