• 제목/요약/키워드: Self-Adaptive Systems

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Cable with discrete negative stiffness device and viscous damper: passive realization and general characteristics

  • Chen, Lin;Sun, Limin;Nagarajaiah, Satish
    • Smart Structures and Systems
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    • 제15권3호
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    • pp.627-643
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    • 2015
  • Negative stiffness, previously emulated by active or semi-active control for cable vibration mitigation, is realized passively using a self-contained highly compressed spring, the negative stiffness device (NSD).The NSD installed in parallel with a viscous damper (VD) in the vicinity of cable anchorage, enables increment of damper deformation during cable vibrations and hence increases the attainable cable damping. Considering the small cable displacement at the damper location, even with the weakening device, the force provided by the NSD-VD assembly is approximately linear. Complex frequency analysis has thus been conducted to evaluate the damping effect of the assembly on the cable; the displacement-dependent negative stiffness is further accounted by numerical analysis, validating the accuracy of the linear approximation for practical ranges of cable and NSD configurations. The NSD is confirmed to be a practical and cost-effective solution to improve the modal damping of a cable provided by an external damper, especially for super-long cables where the damper location is particularly limited. Moreover, mathematically, a linear negative stiffness and viscous damping assembly has proven capability to represent active or semi-active control for simplified cable vibration analysis as reported in the literature, while in these studies only the assembly located near cable anchorage has been addressed. It is of considerable interest to understand the general characteristics of a cable with the assembly relieving the location restriction, since it is quite practical to have an active controller installed at arbitrary location along the cable span such as by hanging an active tuned mass damper. In this paper the cable frequency variations and damping evolutions with respect to the arbitrary assembly location are then evaluated and compared to those of a taut cable with a viscous damper at arbitrary location, and novel frequency shifts are observed. The characterized complex frequencies presented in this paper can be used for preliminary damping effect evaluation of an adaptive passive or semi-active or active device for cable vibration control.

Environment Adaptive Emergency Evacuation Route GUIDE through Digital Signage Systems

  • Lee, Dongwoo;Kim, Daehyun;Lee, Junghoon;Lee, Seungyoun;Hwang, Hyunsuk;Mariappan, Vinayagam;Lee, Minwoo;Cha, Jaesang
    • International Journal of Advanced Culture Technology
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    • 제5권1호
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    • pp.90-97
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    • 2017
  • Nowadays, the most of commercial buildings are build-out with complex architecture and decorated with more complicated interiors of buildings so establishing intelligible escape routes becomes an important case of fire or other emergency in a limited time. The commercial buildings are already equipped with multiple exit signs and these exit signs may create confusion and leads the people into different directions under emergency. This can jeopardize the emergency situation into a chaotic state, especially in a complex layout buildings. There are many research focused on implementing different approached to improve the exit sign system with better visual navigating effects, such as the use of laser beams, the combination of audio and video cues, etc. However the digital signage system based emergency exit sign management is one of the best solution to guide people under emergency situations to escape. This research paper, propose an intelligent evacuation route GUIDE that uses the combination centralized Wireless Sensor Networks (WSN) and digital signage for people safety and avoids dangers from emergency conditions. This proposed system applies WSN to detect the environment condition in the building and uses an evacuation algorithm to estimate the safe route to escape using the sensor information and then activates the signage system to display the safe evacuation route instruction GUIDE according to the location the signage system is installed. This paper presented the prototype of the proposed signage system and execution time to find the route with future research directions. The proposed system provides a natural intelligent evacuation route interface for self or remote operation in facility management to efficiently GUIDE people to the safe exit under emergency conditions.

An Evaluation of Multiple-input Dual-output Run-to-Run Control Scheme for Semiconductor Manufacturing

  • Fan, Shu-Kai-S.;Lin, Yen
    • Industrial Engineering and Management Systems
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    • 제4권1호
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    • pp.54-67
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    • 2005
  • This paper provides an evaluation of an optimization-based, multiple-input double-output (MIDO) run-to-run (R2R) control scheme for general semiconductor manufacturing processes. The controller in this research, termed adaptive dual response optimizing controller (ADROC), can serve as a process optimizer as well as a recipe regulator between consecutive runs of wafer fabrication. In evaluation, it is assumed that the equipment model could be appropriately described by a pair of second-order polynomial functions in terms of a set of controllable variables. Of practical relevance is to consider a drifting effect in the equipment model since in common semiconductor practice the process tends to drift due to machine aging and tool wearing. We select a typical application of R2R control to chemical mechanical planarization (CMP) in semiconductor manufacturing in this evaluation, and there are five different CMP process scenarios demonstrated, including mean shift, variance increase, and IMA disturbances. For the controller, ADROC, an on-line estimation technique is implemented in a self-tuning (ST) control manner for the adaptation purpose. Subsequently, an ad hoc global optimization algorithm based on the dual response approach, arising from the response surface methodology (RSM) literature, is used to seek the optimum recipe within the acceptability region for the execution of next run. The main components of ADROC are described and its control performance is assessed. It reveals from the evaluation that ADROC can provide excellent control actions for the MIDO R2R situations even though the process exhibits complicated, nonlinear interaction effects between control variables, and the drifting disturbances.

Intrusion Detection System Modeling Based on Learning from Network Traffic Data

  • Midzic, Admir;Avdagic, Zikrija;Omanovic, Samir
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제12권11호
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    • pp.5568-5587
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    • 2018
  • This research uses artificial intelligence methods for computer network intrusion detection system modeling. Primary classification is done using self-organized maps (SOM) in two levels, while the secondary classification of ambiguous data is done using Sugeno type Fuzzy Inference System (FIS). FIS is created by using Adaptive Neuro-Fuzzy Inference System (ANFIS). The main challenge for this system was to successfully detect attacks that are either unknown or that are represented by very small percentage of samples in training dataset. Improved algorithm for SOMs in second layer and for the FIS creation is developed for this purpose. Number of clusters in the second SOM layer is optimized by using our improved algorithm to minimize amount of ambiguous data forwarded to FIS. FIS is created using ANFIS that was built on ambiguous training dataset clustered by another SOM (which size is determined dynamically). Proposed hybrid model is created and tested using NSL KDD dataset. For our research, NSL KDD is especially interesting in terms of class distribution (overlapping). Objectives of this research were: to successfully detect intrusions represented in data with small percentage of the total traffic during early detection stages, to successfully deal with overlapping data (separate ambiguous data), to maximize detection rate (DR) and minimize false alarm rate (FAR). Proposed hybrid model with test data achieved acceptable DR value 0.8883 and FAR value 0.2415. The objectives were successfully achieved as it is presented (compared with the similar researches on NSL KDD dataset). Proposed model can be used not only in further research related to this domain, but also in other research areas.

인공지능 기반 정보보호핵심원천기술 연구 (Research on Core Technology for Information Security Based on Artificial Intelligence)

  • 이상준;민경일;남상도;임준성;한근희;한현욱
    • 한국빅데이터학회지
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    • 제6권2호
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    • pp.99-108
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    • 2021
  • 최근, 예상치 못하고 지능적인 보다 고도화된 사이버 의료 위협 공격이 증가하고 있는 추세이다. 하지만 다양한 패턴의 사이버 의료 위협 공격 대응에 있어, 물리적인 차단과 의료기기 교체와 같은 규칙 기반 보안방법론은 인력 부족, 고가의 비용 부담 등의 한계를 지닌다. 이를 해결하기 위한 방안으로 최근 의료계에서도 인공지능 기술에 주목하고 있다. 인공지능 기술은 기존의 규칙 기반의 보안 프로그램과는 달리 과거의 이상행태를 스스로 학습하여 보안 위협 감지 및 예측을 가능케 하는 기술이다. 본 연구에서는 의료기관 통합의료정보시스템 내 의료정보 데이터를 수집 및 학습하여 AI 기반 네트워킹 행동 적응형 정보 플랫폼 개발 연구 방법론에 대한 소개를 포함한다. 이를 통해 규칙 기반의 보안 프로그램의 기술적 제반사항 소개와 제약 사항 대비 의료정보분야에서의 인공지능 기술을 활성화하기 위한 전략에 대해 논의한다.

IT 생태계의 지속적인 운영을 위한 동적 오케스트레이션 프레임워크 (A Dynamic Orchestration Framework for Supporting Sustainable Services in IT Ecosystem)

  • 박수진
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제6권12호
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    • pp.549-564
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    • 2017
  • 자율성을 가지는 소프트웨어와 사물 인터넷 기술 등의 발달로 단일 시스템이 제공하는 서비스들이 다양해짐은 물론, 기존에는 상상하지 못했던 새로운 서비스들이 시스템간의 협업을 통해 제공되고 있다. 자율성을 가지는 시스템 간의 협업은 마치 생물학적 관점에서의 생태계 구성과 닮아 있다는 점에서 IT 생태계의 개념이 근래 들어 새롭게 대두되었다. IT 생태계란 단일 시스템이 아닌 다수개의 이기종 시스템들이 하나의 공통된 목적을 달성하기 위해 각자의 자율성을 활용하여 자신의 미션을 달성하는 동시에 전체 시스템 그룹의 목적을 이뤄나가는 개념이다. 우리는 앞선 연구에서 IT생태계 구현을 위한 기본적인 몇 가지 메타모델과 초보적인 수준의 아키텍처를 제안한 바 있다. 본 논문은 이러한 선행연구를 정제하여 IT생태계 시스템 구현을 위한 참조 아키텍처 프레임워크를 제안하고 있다. 제안된 프레임워크는 시스템 구성원의 동적 재구성 문제에 비용-혜택 모델을 기반으로 하는 유틸리티 함수와 IT생태계 구성원의 개체 숫자 확장에 따라 기하급수적으로 증가하는 동적 재구성 오버헤드를 감소시킬 수 있는 해결책으로서의 유전자 알고리즘 활용 방안을 포함하고 있다. 무인삼림관리를 위한 IT 생태계 시스템이라는 개연성 있는 사례 연구를 통해 제안된 프레임워크의 효용성을 정량적으로 검증하고 있다.

제주도 내 점개구리밥(Landoltiapunctate) 분포와 생태계 위해성 평가 (Distribution Characteristics and Ecosystem Risk Assessment of Dotted Duckweed (Landoltis punctate) in Jeju Island, Korea)

  • 최종윤;김남영;류태복;최동희;김덕기;김성기
    • 한국환경생태학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.425-439
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    • 2018
  • 본 연구는 제주도 지역에서 처음 발견된 점개구리밥의 분포와 서식생물상에 대한 점개구리밥의 위해성을 평가하기 위해, 제주도 내 43개 습지 및 하천에서 환경요인과 서식생물상을 조사하였다. 점개구리밥은 43개 중 총 18개 조사지역에서 출현이 확인되었으며, 이들 지역에서는 점개구리밥 외 수생식물의 생물량은 낮은 편이었다. 점개구리밥 등 수생식물과 환경요인에 대한 서식생물상의 영향을 분석하기 위해 SOM(Self-Organizing Map)을 활용한 패턴분석을 실시하였다. 분석 결과, 동물플랑크톤 등 서식생물상은 환경요인보다는 수생식물의 생물량에 대한 영향이 큰 것으로 나타났다. 특히 점개구리밥의 생물량은 부착성 종과 밀접하게 관련되는 것으로 분석되었다. 제주도 내 하천 및 습지는 수원이 일정하지 않고 수위변화가 급격하여 수생식물의 현존량이 적은 점을 감안하면, 제주도 지역의 교란 특성에 비교적 강한 점개구리밥은 서식생물상(동물플랑크톤 등)에게 서식처로서 중요하게 적용될 것으로 판단된다. 더욱이, 점개구리밥의 점유 공간 내 유기물이 서식동물상의 먹이원으로 활용되는 점 등을 볼 때 점개구리밥은 서식처인 동시에 먹이터로의 역할을 수행하고 있는 것으로 보인다. 비록 점개구리밥의 밀생이 그늘 효과 등으로 일부 수생식물의 성장과 발달에 영향을 미치지만, 이것은 부유식물이 수표면에 우점하는 특성 때문이며, 점개구리밥의 위해성이라 판단하기는 어렵다. 결론적으로 점개구리밥은 제주도 지역 내 대부분의 수계에서 확산 및 정착된 것으로 조사되었으며, 서식생물상 및 수중 환경 내 미치는 영향은 적은 것으로 사료된다. 추후 제주도 지역 외 내륙에서의 점개구리밥 분포 및 확산에 대한 모니터링을 수행할 필요가 있다고 보여진다.