• 제목/요약/키워드: Statistical design of experiments

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감각통합치료가 뇌성마비 아동의 감각.운동발달 및 적응행동에 미치는 영향 (Effects of Sensory Integration Therapy on Sensory. Motor Development and Adaptive Behavior of Cerebral Palsy Children)

  • 권혜정
    • 대한물리치료과학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.977-987
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    • 2001
  • The purpose of this study was to examine the effects of sensory integration therapy (SIT) on sensory' motor development and adaptive behavior of cerebral palsy children. The design of this study was quasi experiments with a non-equivalent pre- and post-test control design. Subjects of the study were arbitrarily chosen based on predetermined selection criteria among the cerebral palsy children who were treated as out-patients at two rehabilitation hospitals one in Seoul, and the other in Kyunggi-do. The study was conducted between early April and late July in 2000. Fifteen children were in the experimental group and eleven in the control group. The allocation was done based on ease of experimental treatment. A five-step SIT program was devised from a combination of SIT programs suggested by Ayres(1985) and Finks(1989), and an author-designed SIT program for cerebral palsy children. The experimental group was subjected to 20 to 30 minutes of SIT per session. two sessions a week for ten -week period. The effects of SIT were measured with respect to 9 sub-areas that can be administered to cerebral palsy children out of a total of 17 sub-areas in the Southern California Sensory Integration Test (SCSIT) developed by Ayres (1980). In addition. the scale developed by Russell (1993) for Gross Motor Function Measure (GMFM). and Perception Motor Development Test developed by 中司利一 et al.(1987) were also applied. Adaptive behavior was analyzed using guidelines in two unpublished documents - School-Age Checklist for Occupational Therapy by the Wakefield Occupational Therapy Associates, and the OTA-Watertown Clinical Assessment by the Watertown Occupational Therapy Associates-, and an author-developed Adaptive Behavior Checklist. Collected data were statistically analyzed by SPSS PC for chi square test, Mann-Whitney test, Wilcoxon signed rank test, and paired t-test. The results were as follows: 1. In sensory development, the experimental group exhibited a score increase compared to the control group, but the difference was not statistically significant, Although the experimental group showed improvements in all. 9 sub-areas compared to the control group, only right-left discrimination exhibited statistically significant change. 2. In gross motor development, the experimental group showed improvements in score compared to the control group, but it was not statistically significant. In fine motor development, the experimental group exhibited statistically significant improvements compared to the control group. In sub-area analysis, figure synthesis showed positive change. 3. In adaptive behavior development, post-experimental adaptive behavior scores were higher compared to pre-experimental scores with statistical significance. Furthermore, sub-areas emotional behavior, perception behavior, gross-fine motor function, oral-respiration function, motor behavior, motor planning, and adaptive response exhibited higher scores after SIT. In conclusion SIT was found to be partially effective in sensory and fine motor development, effective in all adaptive behavior areas, and not effective in gross motor development. Thus, this study has shown that SIT is an effective intervention for sensory development, fine motor development, and adaptive behavior for cerebral palsy children. But, for the effectiveness of SIT on gross motor development, further studies employing longer-time experiments are recommended.

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광분해반응을 통한 MTBE 제거에 대한 통계적 최적화 연구 (The Study of Statistical Optimization of MTBE Removal by Photolysis(UV/H2O2))

  • 천석영;장순웅
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제12권9호
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    • pp.55-61
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    • 2011
  • 본 연구는 UV와 $H_2O_2$를 통한 광분해 반응기에서의 Methyl Tert Butyl Ether(MTBE) 제거에 대해 조사하였다. 이 공정은 일반적으로 UV의 존재 하에 수용액 상에 생성되는 OH 라디칼을 요구하며, 이 라디칼들은 MTBE 분자를 공격하여 최종적으로 파괴하거나 무해한 단순 화합물로 전환시킨다. 반응들은 조사강도, MTBE 초기농도와 $H_2O_2$/MTBE비의 독립변수를 수학적으로 표현하였고, 반응표면법(Response Surface Methodology; RSM)을 사용하여 모델화하였다. 이 실험들은 Box-Behnken Design(BBD)를 통한 15개의 실험을 포함하여 실시하였다. ANOVA의 회귀분석 항은 유의한 p-value(p<0.05)와 높은 결정계수($R^2$=94.60%)를 나타내어 2차 회귀모델의 예측이 적절한 것으로 나타났다. 그리고 반응에 대한 정준분석을 통해 예측된 Y에 대한 최적 반응과 최대반응의 예측된 능선을 통해 최적조건은 각각 조사강도인 $x_1$=25.75W, MTBE 초기농도의 $x_2$=7.69mg/L 와 $H_2O_2$/MTBE비인 $x_3$=11.04로 관찰되었다. 본 연구는 RSM이 MTBE 제거의 최대화와 운전조건의 최적화에 적용하기에 알맞은 것으로 나타났다.

3차원 동영상의 시각 주의 확률 모델 도출 및 시각 주의 기반 입체감 추정 (Modeling of Visual Attention Probability for Stereoscopic Videos and 3D Effect Estimation Based on Visual Attention)

  • 김보은;송원석;김태정
    • 정보과학회 논문지
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    • 제42권5호
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    • pp.609-620
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    • 2015
  • 시청자들은 영상을 시청할 때 화면상 시각이 집중된 곳 주변의 정보를 영향력 있게 받아들일 가능성이 크다. 이러한 사실을 이용하여 최근 연구들은 시각 주의 모델을 영상 제작 및 평가 방법에 이용하고 있다. 본 연구에서는 실제로 사람들의 시각 주의도가 어떠한 인자에 영향을 많이 받는지, 또 시각 주의 모델은 구체적으로 어떠한 형태가 되는지를 통계적 실험 계획법을 이용하여 추정하였다. 분산 분석법을 이용하여 속도, 화면으로부터의 거리, 비초점흐림 정도가 시각 주의에 영향을 미치는 유의한 인자인 것을 확인하였고 반응 표면 계획법을 이용하여 이 세가지 인자들에 따른 시각 주의 점수 모델을 도출하였다. 이 시각 주의 점수 모델로부터 영상 각 픽셀의 시각 주의 확률을 구하였다. 본 연구의 뒷부분에서는 시각주의 확률 모델을 기존의 기울기(gradient) 기반 3차원 영상의 입체감 측정법에 적용하는 방법을 제안하였다. 화면 상에서 시선을 집중할 확률이 큰 부분에 높은 비중을 둠으로써 기존의 방법 보다 시청자가 느끼는 입체감을 더욱 정확하게 측정할 수 있도록 하였다. 제안한 방법의 성능을 검증하기 위해 주관적 평가를 실시하여 피실험자들이 느끼는 입체감과 제안된 방법으로부터 도출한 결과를 비교하였다. 실험 결과 제안한 방법이 기존의 방법에 비해 성능이 높은 것을 확인하였다.

초등학교 과학 '생물과 환경' 단원에서 백워드 디자인의 적용 효과 (The Effects and the Development of Backward Course Design in the 'Biology and Environment' Classes of the Elementary School)

  • 함정화;심재호
    • 과학교육연구지
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    • 제41권1호
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    • pp.80-97
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    • 2017
  • 본 연구의 목적은 초등학교 과학의 생물과 환경 단원에서 백워드 디자인의 적용 효과를 알아보는 데 있다. 백워드 디자인은 학습의 결과를 먼저 명료화한 후, 이것을 토대로 수업 방법과 교수 요목을 결정하는 것이다. 이 방법은 교육 내용-평가-학습 활동 사이의 일관성을 유지할 수 있고 학생들의 진정한 이해를 도울 수 있는 장점이 있다. 본 연구 대상은 초등학교 6학년 78명이며, 이 모델 적용에 따른 효과를 알아보기 위해 학생들이 수행한 프로젝트 자료, 과학 학습 정서 검사, 학업 성취도 검사 자료가 수집되었다. 수집된 자료는 SPSS 23 통계 패키지로 t-test와 ANCOVA 검증이 이루어졌다. 연구의 결론은 다음과 같다. 첫째, 백워드 디자인을 적용한 실험 집단에서 학생들이 2가지 프로젝트를 수행한 결과물을 분석한 결과 과학의 내용에 대해서는 비교적 정확하게 이해하고 있었으나 창의적인 산출물을 만들어내지는 못함을 알 수 있었다. 둘째, 백워드 디자인에 따라 수업을 하여도 과학 학습정서 부문의 성취가 유의미하게 향상되지는 않음을 알 수 있었다. 셋째, 백워드 디자인에 의해 학생들의 학업 성취도는 유의미한 향상을 보였다.

2차 혼합물 반응표면 모형에서의 강건한 실험 설계 (Robust Designs of the Second Order Response Surface Model in a Mixture)

  • 임용빈
    • 응용통계연구
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    • 제20권2호
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    • pp.267-280
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    • 2007
  • 혼합물 성분들의 비율의 상한과 하한에 대한제한조건이 부과된 제한된 혼합물 실험 공간 R에서의 혼합물 실험을 위한 최적 설계를 찾는 데에 D-, G-, V- 최적기준 등과 같은 다양한 최적 설계 기준이 사용된다. 각각의 실험 설계는 선택된 최적 기준에 대해서는 최적이지만, 제한된 혼합물 실험 공간에서의 예측력에 대해서는 만족스럽지 못하다는 것은 잘 알려진 사실이다. (Vining 등, 1993; Khuri 등, 1999). 우리의 관심사는 2차 혼합물 반응표면모형을 가정한 경우에 제한된 혼합물 공간에서의 효율적인 실험 설계를 찾는 것이다. 이 논문에서는 꼭지점, 선중심점, 면중심점, 중앙점과 내부점으로 구성된 확장된 후보 실험점 그룹을 구성한 다음에, D-최적기준, G-최적기준, V-최적기준과 실험점들 간의 거리에 근거한 U-최적기준에 강건한 실험 설계를 제안한다. Khuri 등(1999)에서 분석된 비료 혼합물 실험과Vining과 Cornell(1993)이 분석한 조명탄 혼합물 실험의 사례에서 강건한 실험설계들과 두 논문에서 추천된 실험 설계들에 대한 예측치의 표준화된 분산의 분위수의 그림(SVPQP)을 비교한 결과 강건한 설계가 상대적으로 우월함이 판명되었다.

반응표면분석법을 이용한 Lactobacillus paracasei SRCM201474의 생산배지 최적화 (Application of Response Surface Methodology in Medium Optimization to Improve Lactic Acid Production by Lactobacillus paracasei SRCM201474)

  • 하광수;김진원;임수아;신수진;양희종;정도연
    • 생명과학회지
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    • 제30권6호
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    • pp.522-531
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    • 2020
  • 본 연구는 반응표면분석법을 이용하여 L(+)형 젖산 생산향상을 위한 배지조성을 확립하기 위해 수행되었다. L(+)형 젖산을 선택적으로 고생산하는 것으로 알려진 9종의 Lactobacillus paracasei 균주를 전국에서 수집한 김치 시료로부터 선별하였으며, 젖산 생산량과 glucose로부터의 전환률 분석을 통하여 젖산 생산 배지 최적화를 수행하기 위한 균주로 SRCM201474를 선발하였다. 선택된 11개의 배지 조성 중 젖산 생산에 가장 큰 영향을 미치는 요인을 분석하기 위한 방법으로 Plack-Burman design (PBD)을 설계하였으며, 통계분석을 통해 탄소원으로는 glucose, sucrose, molasses, 질소원으로는 peptone을 최종 선정하였다. 젖산 생산 배지 최적화를 위한 각 변수들의 농도 최적화를 수행하기 위한 방법으로 반응표면분석법 중 적은 실험수로도 최적값을 산출할 수 있는 hybrid design 설계 하였다. 실험 모델에 의한 L. paracasei SRCM201474 균주를 이용한 젖산 생산배지 조성과 최적 농도는 glucose 15.48 g/l, sucrose 16.73 g/l, molasses 39.09 g/l, peptone 34.91 g/l로 나타났으며, 이때의 젖산 생산량은 33.38 g/l로 예측되었다. ANOVA 분석을 통해 가정된 실험 모델의 적합성과 유의성을 확인하였으며, 최종적으로 분석된 최적배지에서의 반복실험을 통한 젖산 생산량을 측정하여 모델에 의해 예측된 젖산생산량과 동일함을 검증하였다. 본 연구를 통해 L(+)형 젖산을 선택적으로 고생산하는 균주를 선발하였으며, 배지 최적화를 수행하여 생분해성 플라스틱 생산을 위한 산업적 젖산 생산에 적용할 수 있는 연구자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

Effect of spatial variability of concrete materials on the uncertain thermodynamic properties of shaft lining structure

  • Wang, Tao;Li, Shuai;Pei, Xiangjun;Yang, Yafan;Zhu, Bin;Zhou, Guoqing
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제81권2호
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    • pp.205-217
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    • 2022
  • The thermodynamic properties of shaft lining concrete (SLC) are important evidence for the design and construction, and the spatial variability of concrete materials can directly affect the stochastic thermal analysis of the concrete structures. In this work, an array of field experiments of the concrete materials are carried out, and the statistical characteristics of thermophysical parameters of SLC are obtained. The coefficient of variation (COV) and scale of fluctuation (SOF) of uncertain thermophysical parameters are estimated. A three-dimensional (3-D) stochastic thermal model of concrete materials with heat conduction and hydration heat is proposed, and the uncertain thermodynamic properties of SLC are computed by the self-compiled program. Model validation with the experimental and numerical temperatures is also presented. According to the relationship between autocorrelation functions distance (ACD) and SOF for the five theoretical autocorrelation functions (ACFs), the effects of the ACF, COV and ACD of concrete materials on the uncertain thermodynamic properties of SLC are analyzed. The results show that the spatial variability of concrete materials is subsistent. The average temperatures and standard deviation (SD) of inner SLC are the lowest while the outer SLC is the highest. The effects of five 3-D ACFs of concrete materials on uncertain thermodynamic properties of SLC are insignificant. The larger the COV of concrete materials is, the larger the SD of SLC will be. On the contrary, the longer the ACD of concrete materials is, the smaller the SD of SLC will be. The SD of temperature of SLC increases first and then decreases. This study can provide a reliable reference for the thermodynamic properties of SLC considering spatial variability of concrete materials.

Machinability investigation of gray cast iron in turning with ceramics and CBN tools: Modeling and optimization using desirability function approach

  • Boutheyna Gasmi;Boutheyna Gasmi;Septi Boucherit;Salim Chihaoui;Tarek Mabrouki
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제86권1호
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    • pp.119-137
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    • 2023
  • The purpose of this research is to assess the performance of CBN and ceramic tools during the dry turning of gray cast iron EN GJL-350. During the turning operation, the variable machining parameters are cutting speed, feed rate, depth of cut and type of the cutting material. This contribution consists of two sections, the first one deals with the performance evaluation of four materials in terms of evolution of flank wear, surface roughness (2D and 3D) and cutting forces. The focus of the second section is on statistical analysis, followed by modeling and optimization. The experiments are conducted according to the Taguchi design L32 and based on ANOVA approach to quantify the impact of input factors on the output parameters, namely, the surface roughness (Ra), the cutting force (Fz), the cutting power (Pc), specific cutting energy (Ecs). The RSM method was used to create prediction models of several technical factors (Ra, Fz, Pc, Ecs and MRR). Subsequently, the desirability function approach was used to achieve a multi-objective optimization that encompasses the output parameters simultaneously. The aim is to obtain optimal cutting regimes, following several cases of optimization often encountered in industry. The results found show that the CBN tool is the most efficient cutting material compared to the three ceramics. The optimal combination for the first case where the importance is the same for the different outputs is Vc=660 m/min, f=0.116 mm/rev, ap=0.232 mm and the material CBN. The optimization results have been verified by carrying out confirmation tests.

Laboratory Experiments for the Force and Load with Pseudo-Dynamic Test: Ex-vivo Study for the Manual Therapy

  • Choi, Wansuk;Choi, Taeseok;Heo, Seoyoon;Lee, Wooram
    • 국제물리치료학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.1889-1896
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    • 2019
  • Background: Because of the lack of accurate values for applied forces in manual therapy, manual therapists relies on the magnitude of the individual's perception during applying the force. However, excessive loading maneuvers carry risks for patients. Objective: To establish the relationship between the maximal force applied to swine skin with the specific region, sex, and baseline parameters of the subject. Design: Ex-vivo Study and laboratory Experimental research Methods: 3.5 kg of Korean pork sirloin that is a piece of swine was handled and it was set 3 dimensions; #A; #B; #C. Forty-seven participants who has no experience in physical therapy randomly carried out the experiment, indicated to push each place of the pressure spots with same posture and process under supervision from the instructor who has over 15 years of manual therapy, and we measured the pressure force in each time. Results: The biggest pressure force was recorded in spot #A, and #B was represented after #C. Pressure on #A showed certain statistic relation with height (r=.317, p<.05) and weight (r=.434, p<.01); pressure on #B showed certain relation which has statistical meaning with only height (r=.401, p<.01); pressure on #C emerged to have statistic relationship with height (r=.308, p<.05)and weight (r=.428, p<.01). The age aspect revealed relation with pressure on #A, #B and #C, but that was not statistically significant. Conclusions: It can be inferred that there is the most loss of pressure in the area where cartilage is like an island in the middle.

폐감귤박으로 만든 활성탄을 이용한 염료 Eosin Y 흡착에서 반응표면 모델링 (Response Surface Modeling for the Adsorption of Dye Eosin Y by Activated Carbon Prepared from Waste Citrus Peel)

  • 감상규;이민규
    • 공업화학
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    • 제29권3호
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    • pp.270-277
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    • 2018
  • 반응 표면법(RSM)과 Box-Behnken 설계(BBD) 통계 방법을 사용하여 폐감귤박으로 만든 활성탄(WCAC)에 의한 염료 Eosin Y의 흡착을 검토하였다. 실험은 Eosin Y의 농도(Conc. : 30~50 mg/L), 용액 온도(Temp. : 293~313 K) 및 흡착제 투여량(Dose : 0.05~0.150 g/L)의 3가지 입력 변수를 가진 BBD에 따라 수행하였다. 염료 Eosin Y 제거에 대해 얻어진 2차 다항식 모델의 회귀분석 결정계수($R^2$) 값이 0.9851이고 적합성 결여(Lack of fit)의 p 값은 0.342로 실험 데이터는 2차 다항식 모델에 잘 부합하였다. 염료 농도 50 mg/L, 온도 333 K 및 흡착제 투여량 0.1056 g에서 최적 염료 흡착량 59.3 mg/g이 얻어졌다. WCAC에 의한 Eosin Y의 흡착공정은 유사 2차 속도식에 의해 잘 기술되었으며, 등온 실험결과는 Langmuir 모델식을 따랐다.