• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제11권7호
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• pp.307-314
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• 2022

최근 전력수요를 예측하기 위해 통계기반 시계열 분석 기법을 대체하기 위해 딥러닝 기법을 활용한 연구가 활발히 진행되고 있다. 딥러닝 기반 전력수요 예측 연구 결과를 분석한 결과, LSTM 기반 예측 모델의 성능이 우수한 것으로 규명되었으나 장기간의 지역 범위 전력수요 예측에 대해 LSTM 기반 모델의 성능이 충분하지 않음을 확인할 수 있다. 본 연구에서는 기온 데이터를 반영하여 24시간 이전에 전력수요를 예측하는 WaveNet 기반 딥러닝 모델을 개발하여, 실제 사용하고 있는 통계적 시계열 예측 기법의 정확도(MAPE 값 2%)보다 우수한 예측 성능을 달성하는 모델을 개발하고자 한다. 먼저 WaveNet의 핵심 구조인 팽창인과 1차원 합성곱 신경망 구조를 소개하고, 전력수요와 기온 데이터를 입력값으로 모델에 주입하기 위한 데이터 전처리 과정을 제시한다. 다음으로, 개선된 WaveNet 모델을 학습하고 검증하는 방법을 제시한다. 성능 비교 결과, WaveNet 기반 모델에 기온 데이터를 반영한 방법은 전체 검증데이터에 대해 MAPE 값 1.33%를 달성하였고, 동일한 구조의 모델에서 기온 데이터를 반영하지 않는 것(MAPE 값 2.31%)보다 우수한 전력수요 예측 결과를 나타내고 있음을 확인할 수 있다.

• Computers and Concrete
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• 제21권1호
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• pp.47-54
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• 2018

Artificial neural network models can be successfully used to simulate the complex behavior of many problems in civil engineering. As compared to conventional computational methods, this popular modeling technique is powerful when the relationship between system parameters is intrinsically nonlinear, or cannot be explicitly identified, as in the case of concrete behavior. In this investigation, an artificial neural network model was developed to assess the residual compressive strength of self-compacted concrete at elevated temperatures ($20-900^{\circ}C$) and various relative humidity conditions (28-99%). A total of 332 experimental datasets, collected from available literature, were used for model calibration and verification. Data used in model development incorporated concrete ingredients, filler and fiber types, and environmental conditions. Based on the feed-forward back propagation algorithm, systematic analyses were performed to improve the accuracy of prediction and determine the most appropriate network topology. Training, testing, and validation results indicated that residual compressive strength of self-compacted concrete, exposed to high temperatures and relative humidity levels, could be estimated precisely with the suggested model. As illustrated by statistical indices, the reliability between experimental and predicted results was excellent. With new ingredients and different environmental conditions, the proposed model is an efficient approach to estimate the residual compressive strength of self-compacted concrete as a substitute for sophisticated laboratory procedures.

• ETRI Journal
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• 제27권6호
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• pp.747-758
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• 2005

The problem of selection among competing models has been a fundamental issue in statistical data analysis. Good fits to data can be misleading since they can result from properties of the model that have nothing to do with it being a close approximation to the source distribution of interest (for example, overfitting). In this study we focus on the preference among models from a family of polynomial regressors. Three decades of research has spawned a number of plausible techniques for the selection of models, namely, Akaike's Finite Prediction Error (FPE) and Information Criterion (AIC), Schwartz's criterion (SCH), Generalized Cross Validation (GCV), Wallace's Minimum Message Length (MML), Minimum Description Length (MDL), and Vapnik's Structural Risk Minimization (SRM). The fundamental similarity between all these principles is their attempt to define an appropriate balance between the complexity of models and their ability to explain the data. This paper presents an empirical study of the above principles in the context of model selection, where the models under consideration are univariate polynomials. The paper includes a detailed empirical evaluation of the model selection methods on six target functions, with varying sample sizes and added Gaussian noise. The results from the study appear to provide strong evidence in support of the MML- and SRM- based methods over the other standard approaches (FPE, AIC, SCH and GCV).

• 한국정보처리학회논문지
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• 제6권9호
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• pp.2365-2372
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• 1999

재사용도 측정 모델은 다음 조건을 만족해야 한다. 1) 측정 속성(척도)들과 컴포넌트들을 쉽게 삽입 삭제할 수 있어야 한다. 2) 타당성에 근거하여 컴포넌트들을 정량적으로 평가할 수 있어야 한다. 3) 가정된 지식을 요구하지 않아야 한다. 4) 각 측정 속성들의 중요도를 객관적으로 산출할 수 있어야 한다. 따라서 본 논문에서는 위의 조건들을 만족시킬 수 있는 재사용 컴포넌트들의 재사용도 측정 모델을 제안한다. 제안된 모델은 적합한 측정 인자들을 선택하고, 러프집합을 이용하여 그들의 중요도를 산출한다. 다음으로 컴포넌트의 재사용도를 측정하기 위해서, 퍼지 적분을 이용하여 측정 인자들의 중요도와 측정값을 종합한다. 마지막으로 기능 중심 컴포넌트들에 제안된 모델을 적용하고, 통계적 방법으로 모델의 타당성을 보인다.

• Steel and Composite Structures
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• 제33권4호
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• pp.583-594
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• 2019

In the areas highly exposed to earthquakes, concrete-filled steel tube columns (CFSTCs) are known to provide superior structural aspects such as (i) high strength for good seismic performance (ii) high ductility (iii) enhanced energy absorption (iv) confining pressure to concrete, (v) high section modulus, etc. Numerous studies were reported on behavior of CFSTCs under axial compression loadings. This paper presents an analytical model to predict ultimate load capacity of CFSTCs with circular sections under axial load by using multivariate adaptive regression splines (MARS). MARS is a nonlinear and non-parametric regression methodology. After careful study of literature, 150 comprehensive experimental data presented in the previous studies were examined to prepare a data set and the dependent variables such as geometrical and mechanical properties of circular CFST system have been identified. Basically, MARS model establishes a relation between predictors and dependent variables. Separate regression lines can be formed through the concept of divide and conquers strategy. About 70% of the consolidated data has been used for development of model and the rest of the data has been used for validation of the model. Proper care has been taken such that the input data consists of all ranges of variables. From the studies, it is noted that the predicted ultimate axial load capacity of CFSTCs is found to match with the corresponding experimental observations of literature.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제72권3호
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• pp.313-327
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• 2019

Damage evolution in the form of void nucleation, propagation and coalescence is the primary cause that is responsible for the ductile failure of microalloyed steels. The Gurson-Tvergaard-Needleman (GTN) damage model has proven to be extremely robust for characterizing the microscopic damage behavior of ductile metals. Nonetheless, successful applications of the model on a given metal type are limited by the correct identification of damage parameters as well as the validation of the calculated void growth rate. The purpose of this study is two-fold. First, we aim to identify the damage parameters of the GTN model for Q345 steel (Chinese code), due to its extensive application in mechanical and civil industries in China. The identification of damage parameters is facilitated by the well-suited response surface methodology, followed by a complete analysis of variance for evaluating the statistical significance of the identified model. Second, taking notched Q345 cylinders as an example, finite element simulations implemented with the identified GTN model are performed in order to analyze their microscopic damage behavior. In particular, the void growth rate predicted from the simulations is successfully correlated with experimentally measured acoustic emissions. The quantitative correlation suggests that during the yielding stage the void growth rate increases linearly with the acoustic emissions, while in the strain-hardening and softening period the dependence becomes an exponential function. The combined experimental and finite element approach provides a means for validating simulated void growth rate against experimental measurements of acoustic emissions in microalloyed steels.

• 응용통계연구
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• 제23권2호
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• pp.345-356
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• 2010

오래 전부터 지속적으로 제기된 기후변화에 의한 문제들은 전 세계적인 문제점으로 언급되고 있다. 이러한 환경적 위기에 처한 각 나라들의 대처방법 중에 하나는 친환경적이고 지속가능한 발전 설비를 마련하기 위한 노력과 연구를 진행하고 있다는 것이다. 그중에서 풍력을 이용한 발전은 해외 선진국에서 오래 전부터 개발되어 발전해 오고 있고 우리나라 역시 최근에 풍력 발전에 관심을 갖고 기술개발에 노력을 기울이고 있다. 이러한 실정에서 우리나라 지역의 풍력에 대한 분석 및 예측은 천연자원의 적절한 이용이라는 관점에서 매우 중요한 연구라고 할 수 있겠다. 본 논문에서는 기상청에서 제공하는 풍속 측정 자료로 선형회귀모형에 근간을 둔 추정방법을 이용하여 주요도서지역을 제외한 남한지역의 공간적 특성을 파악할 수 있는 적절한 모형을 찾고 각 모형의 비교를 실시하였다. 이 결과를 바탕으로 남한지역의 풍속 예측지도를 구성하였다.

• 응용통계연구
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• 제21권6호
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• pp.1093-1107
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• 2008

매년 전 세계는 여러 자연재해로 인하여 많은 피해를 받고 있다 그 중에서도 강수와 관련한 집중호우와 가뭄, 홍수, 상수원 부족 등으로 많은 손실을 입고 있다. 이러한 재해에 의한 피해를 줄이기 위해서는 기상에 대한 정확한 예측이 필요하다. 따라서 강수량에 대한 정확한 예측을 실시하여 수자원을 적절하게 이용하고 재해에 의한 피해를 줄이기 위하여 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 강수량을 측정하는 지상기상관측지점자료에 대해 공간적 상관구조를 포함하는 선형회귀모형(크리깅)을 고려하여 세미베리오그램을 기반으로한 최소제곱법과 코베리오그램을 기반으로한 최대우도추정방법으로 남한지역의 공간적 특성을 적절하게 파악할 수 있는 모형들을 찾고 이 모형들을 비교하였다. 공간적 선형회귀모형들에 대한 신뢰성을 검증하기 위하여 자동기상관측지점과 항공기상관측지점에서 측정된 실제값과 예측값을 비교하고 이를 바탕으로 강수량 예측에 관한 발전 및 개선방향에 대해 알아보았다.

• Smart Structures and Systems
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• 제17권1호
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• pp.107-122
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• 2016

We propose an effective methodology using electromechanical impedance characteristics for estimating the remaining tensile force of tendons and simultaneously detecting damages of the anchorage blocks. Once one piezoelectric patch is attached on the anchor head and the other is bonded on the bearing plate, impedance responses are measured through these two patches under varying tensile force conditions. Then statistical indices are calculated from the impedances, and two types of relationship curves between the tensile force and the statistical index (TE Curve) and between statistical indices of two patches (SR Curve) are established. Those are considered as database for monitoring both the tendon and the anchorage system. If damage exists on the bearing plate, the statistical index of patch on the bearing plate would be out of bounds of the SR curve and damage can be detected. A change in the statistical index by damage is calibrated with the SR curve, and the tensile force can be estimated with the corrected index and the TE Curve. For validation of the developed methodology, experimental studies are performed on the scaled model of an anchorage system that is simplified only with 3 solid wedges, a 3-hole anchor head, and a bearing plate. Then, the methodology is applied to a real scale anchorage system that has 19 strands, wedges, an anchor head, a bearing plate, and a steel duct. It is observed that the proposed scheme gives quite accurate estimation of the remaining tensile forces. Therefore, this methodology has great potential for practical use to evaluate the remaining tensile forces and damage status in the post-tensioned structural members.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제16권1호
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• pp.26-37
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• 2017

본 연구는 random effects Tobit 회귀모형을 이용하여 도심지 교차로에 대한 교통사고모형을 개발하여 교통사고와 요인간의 상관관계를 파악하는 것이 목적이다. Random effects Tobit 회귀모형의 적용성을 비교 분석하기 위하여 fixed effect Tobit 회귀모형을 산정하였다. 산정결과, 교통량, 제한속도, 차로수, 토지이용, 우회전차로, 전방신호등이 유효한 변수로 나타났으며, 총 교통사고율에 대한 random effects 모형의 모형 적합도(결정계수: 0.418, 로그-우도함수값: -3210.103, 우도비: 0.056)와 모형 설명력(MAD: 19.533, MAPE: 75.725, RMSE: 26.886)은 fixed effects 모형의 모형 적합도 (결정계수: 0.298, 로그-우도함수값: -3276.138, 우도비: 0.037)와 모형 설명력(MAD: 20.725, MAPE: 82.473, RMSE: 27.267)보다 우수한 것으로 나타났으며, 부상교통사고율에 대한 교통사고모형에서도 총 교통사고율의 산정결과와 동일하게 나타나 두 모형에서 random effects Tobit 회귀모형이 다소 우수한 것으로 분석되었다.