• Communications for Statistical Applications and Methods
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• 제16권1호
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• pp.195-208
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• 2009

A conventional single design optimality criterion has been used to select an efficient experimental design. But, since an experimental design is constructed with respect to an optimality criterion pre specified by investigators, an experimental design obtained from one optimality criterion which is superior to other designs may perform poorly when the design is evaluated by another optimality criterion. In other words, none of these is entirely satisfactory and even there is no guarantee that a design which is constructed from using a certain design optimality criterion is also optimal to the other design optimality criteria. Thus, it is necessary to develop certain special types of experimental designs that satisfy multiple design optimality criteria simultaneously because these multi-optimal designs (MODs) reflect the needs of the experimenters more adequately. In this article, we present a heuristic approach to construct second-order response surface designs which are more flexible and potentially very useful than the designs generated from a single design optimality criterion in many real experimental situations when several competing design optimality criteria are of interest. In this paper, over cuboidal design region for $3\;{\leq}\;k\;{\leq}\;5$ variables, we construct multi-optimal designs (MODs) that might moderately satisfy two famous alphabetic design optimality criteria, G- and IV-optimality criteria using a GA which considers a certain amount of randomness. The minimum, average and maximum scaled prediction variances for the generated response surface designs are provided. Based on the average and maximum scaled prediction variances for k = 3, 4 and 5 design variables, the MODs from a genetic algorithm (GA) have better statistical property than does the theoretically optimal designs and the MODs are more flexible and useful than single-criterion optimal designs.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제9권8호
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• pp.2774-2796
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• 2015

Quality-of-service (QoS) provisioning for a cognitive mesh network (CMN) with heterogeneous services has become a challenging area of research in recent days. Considering both real-time (RT) and non-real-time (NRT) traffic in a multihop CMN, [1] studied cross-layer resource management, including joint access control, route selection, and resource allocation. Due to the complexity of the formulated resource allocation problems, which are mixed-integer non-linear programming, a low-complexity yet efficient algorithm was proposed there to approximately solve the formulated optimization problems. In contrast, in this work, we present an application of genetic algorithm (GA) to re-address the hard resource allocation problems studied in [1]. Novel initialization, selection, crossover, and mutation operations are designed such that solutions with enough randomness can be generated and converge with as less number of attempts as possible, thus improving the efficiency of the algorithm effectively. Simulation results show the effectiveness of the newly proposed GA-based algorithm. Furthermore, by comparing the performance of the newly proposed algorithm with the one proposed in [1], more insights have been obtained in terms of the tradeoff among QoS provisioning for RT traffic, throughput maximization for NRT traffic, and time complexity of an algorithm for resource allocation in a multihop network such as CMN.

• 한국정보과학회논문지:정보통신
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• 제29권3호
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• pp.324-332
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• 2002

무선 인터넷을 위한 보안 프로토콜은 인증과 키 교환을 주목적으로 하며, 주로 WPKI(WAP Public Key Infrastructure)를 가정하고 인증서를 이용하여 설계되었다. 이 논문에서는 무선 인터넷 보안에서 중요한 역할을 하고 있는 두 가지 프로토콜, 즉 WTLS와 무선 PKI에서의 인증서 요청 프로토콜을 인증서 없이 패스워드만으로 동작하는 프로토콜로 설계해 본다. 패스워드의 충분하지 않은 랜덤성과 짧은 길이로 인해 인증 및 키 교환 프로토콜의 설계에 패스워드를 사용하는 것은 많은 주의를 요하며, 이를 위해 안전성 증명을 가지는 프로토콜 프레임웍을 이용하여 WTLS와 인증서 요청 프로토콜을 설계했다. 이 논문에서 설계한 보안 프로토콜들은 패스워드를 이용한 인증 및 키 교환을 어떻게 할 것인가에 대한 하나의 방법론을 보여주고 있으며, 이를 바탕으로 패스워드를 이용한 상호 인증 및 키 교환이 필요한 곳에서 새로운 보안 프로토콜을 설계할 수 있다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제6권6호
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• pp.1496-1521
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• 2012

Uncertainty is ubiquitous in target tracking wireless sensor networks due to environmental noise, randomness of target mobility and other factors. Sensing results are always unreliable. This paper considers unreliability as it occurs in wireless sensor networks and its impact on target-tracking accuracy. Firstly, we map intersection pairwise sensors' uncertain boundaries, which divides the monitor area into faces. Each face has a unique signature vector. For each target localization, a sampling vector is built after multiple grouping samplings determine whether the RSS (Received Signal Strength) for a pairwise nodes' is ordinal or flipped. A Fault-Tolerant Target-Tracking (FTTT) strategy is proposed, which transforms the tracking problem into a vector matching process that increases the tracking flexibility and accuracy while reducing the influence of in-the-filed factors. In addition, a heuristic matching algorithm is introduced to reduce the computational complexity. The fault tolerance of FTTT is also discussed. An extension of FTTT is then proposed by quantifying the pairwise uncertainty to further enhance robustness. Results show FTTT is more flexible, more robust and more accurate than parallel approaches.

• International Journal of Naval Architecture and Ocean Engineering
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• 제5권2호
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• pp.227-245
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• 2013

Reliable strength assessment of the Liquefied Natural Gas (LNG) cargo containment system under the sloshing impact load is very difficult task due to the complexity of the physics involved in, both in terms of the hydrodynamics and structural mechanics. Out of all those complexities, the proper selection of the design sloshing load which is applied to the structural model of the LNG cargo containment system, is one of the most challenging one due to its inherent randomness as well as the statistical analysis which is tightly linked to the design sloshing load selection. In this study, the response based strength assessment procedure of LNG cargo containment system has been developed and proposed as an alternative design methodology. Sloshing pressure time history, measured from the model test, is decomposed into wavelet basis function targeting the minimization of the number of the basis function together with the maximization of the numerical efficiency. Then the response of the structure is obtained using the finite element method under each wavelet basis function of different scale. Finally, the response of the structure under entire sloshing impact time history is rapidly calculated by synthesizing the structural response under wavelet basis function. Through this analysis, more realistic response of the system under sloshing impact pressure can be obtained without missing the details of pressure time history such as rising pattern, oscillation due to air entrapment and decay pattern and so on. The strength assessment of the cargo containment system is then performed based on the statistical analysis of the stress peaks selected out of the obtained stress time history.

• 한국수자원학회논문집
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• 제42권11호
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• pp.933-951
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• 2009

지구온난화에 따른 기후변화가 우리나라의 물순환 과정에 영향을 미칠 수 있다. 강우는 여러 기상인자들과 복잡한 영향을 주고 받으며 발생한다. 따라서 강우는 물순환 과정에서 기후변화에 따른 영향을 크게 받는 인자 중의 하나이다. 본 연구에서는 강우특성을 나타낼 수 있는 여러 시계열 자료를 구축하였다. 또한 강우의 발생 시계열을 연별, 계절별 및 월별로 구성하여 분석하였다. 분석 방법은 시계열 자료의 평균과 표준편차의 변동성 분석과 경향성 분석을 수행하였다. 또한, 최근 10년 동안에 강우특성의 변화에 대한 상대오차를 계산하여 과거 자료들과 비교하였다. 분석 결과에서 강우자료의 고유 특성인 무작위성에 의하여 뚜렷한 통계적 결과는 나타나지 않았다. 그러나 일반적으로 최근 10년간 강우량은 증가하였으며, 강우일수는 감소하는 추세를 보였다. 또한, 계절별과 월별에 따른 강우특성의 변화가 다르게 나타나고 있음을 확인할 수 있다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제48권1호
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• pp.157-165
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• 2011

본 논문에서는 마르코프 랜덤 필드(Markov random fields: MRF) 기반으로 배경을 모델링하는 방식과 함께 관련 파라미터들을 추정하는 알고리즘을 제안한다. 화소 기반의 배경 모델링 기법은 인근 화소 간의 연관성을 고려하지 않고 화소 단위의 시간적 변화에 대한 통계적 특성에 주로 의존하므로 판정 오류를 줄이는데 한계가 있다. 제안 알고리즘은 화소 기반으로 배경 모델을 일차적으로 수행한 다음 MRF를 이용하여 시공간적으로 인근한 화소 간의 상호 의존성을 활용하여 배경모텔의 정확도를 향상시키는데 그 목적을 두고 있다. MRF는 기본적으로 파라미터의 크기에 매우 민감하므로 기존의 MRF 기반 알고리즘은 이미지에 따라 적절한 값을 사전에 구하여 적용하고 있다. 제안한 방식은 초기에 임의의 파라미터로 배경/전경 상태변수를 구한 후에 이의 통계적 특성을 이용하여 파라미터들을 추정하고 추정된 파라미터를 적용하여 상대변수를 재차 구하는 과정을 반복함으로써 최적의 파라미터에 적응적으로 수렴하도록 조정한다. 실내외의 다양한 환경에서 촬영한 비디오를 이용하여 제안한 방식 성능을 확인한다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권5호
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• pp.75-82
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• 2013

본 논문은 인접한 전송선에서 크로스토크의 크기가 임의의 값을 갖는 것을 이용한 PUF 회로를 제안한다. 기존의 PUF는 동작전압과 온도변화와 같은 환경변화에 따라 출력 값이 일정하지 않기 때문에 신뢰성이 보장되지 않는다. 제안된 PUF는 세 개의 전송선으로 구성되고 두 개의 크로스토크를 발생시킨다. 각각의 전송선에서 발생되는 크로스토크의 크기는 서로 다른 임의의 값을 갖는다. 제안된 회로는 전송선간에 발생되는 각각의 크로스토크의 크기가 서로 다르고 그 크기는 항상 일정한 값을 갖고 크로스토크의 특성으로 동작전압과 온도변화와 같은 환경변화에 강하다. 따라서 제안된 PUF 회로는 요청된 값에 대해 신뢰성 있는 응답 값을 제공한다. 이 회로는 인증 및 암호화 등의 보안시스템에 활용 될 수 있다.

• 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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• 한국콘크리트학회 2008년도 춘계 학술발표회 제20권1호
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• pp.917-920
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• 2008

ECC는 섬유가 매트릭스의 균열 면에서 가교작용을 통하여 균열의 폭을 제어함으로써 미세한 다중 균열(multiple cracking)을 발생시키면서 인장변형률 경화 거동을 보이는 섬유복합재료이다. 따라서 다중 균열과 인장변형률 경화 거동을 보일 수 있도록 마이크로역학에 기반하여 재료를 설계한다. 이 연구에서는 ECC의 다중 균열과 변형률 경화 거동을 모사할 수 있는 해석 방법을 제시하고자 한다. 이 과정에서 균열 면에서 이론적으로 유도된 가교응력-개구변위 관계에서 섬유의 방향과 유효 섬유의 개수를 고려하여 수정된 응력-변위 관계를 사용하였으며, 매트릭스 및 섬유-매트릭스 계면의 불확실성을 고려하기 위하여 각 요소의 매트릭스 균열 강도(${\sigma}_{fci}$) 및 탄성계수($E_{ci}$), 균열면 최대응력(${\sigma}_{Bi}$) 및 변위(${\delta}_{Bi}$), 계면의 화학적 부착에 의한 균열면의 초기응력(${\sigma}_{0i}$), 균열 간격(${\alpha}_cX_d$)이 일정 범위 내에서 무작위로 선택되도록 하였다. 해석결과 변형률 경화거동 및 최대 변형률을 충분히 모사할 수 있는 것으로 나타났으며, 균열 개수 및 균열면의 강성이 해석의 중요한 변수임을 확인할 수 있었다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제11권9호
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• pp.777-781
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• 2001

본 논문은 저대비 영상을 처리하여 보다 향상된 영상을 얻고자 펴지 함소와 개선된 IAFC 모델을 적용한 영상 대비 향상 기법을 제안한다. 저대비에 의한 영상 정보의 불확실성이 무작위성보다 명암도의 모호성과 퍼지성에 근거한다는 점에서 퍼지 집합이론을 영상 향상 기법을 개발하는데 적용한다. 영상 향상의 단계를 퍼지화, 대비 강화 연산, 비퍼지화 단계로 나눠볼 수 있으며, 퍼지화 및 비퍼지화 과정에서 적절한 교차점 선택이 요구되고 이때 개선된 IAFC 모델을 적용하여 최적의 교차점을 선택한다. 데이터 대한 정신없이 임계 파라미터를 조정함으로써 클러스터링을 할 수 있는 개선된 IAFC 모델로 두 클래스만을 형성하도록 하여 명암도의 애매성이 최대가 되는 교차점을 찾아 대비를 강화시킨다. 대비 향상의 정략적 측정을 위해 퍼지성 지수를 사용하며 히스토그램 균등화 기법을 사용한 대비 향상 결과와 비교한다. 저대비 영상에 대해 최적의 교차점의 위치를 정하는 제안한 기법의 결과가 많은 실험영상을 통해 우수함을 보여주고 있다.