• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
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• pp.90-90
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• 2011

Long-term nonstationary oscillations (NSOs) are commonly observed in hydrological and climatological data series such as low-frequency climate oscillation indices and precipitation dataset. In this work, we present a stochastic model that captures NSOs within a given variable. The model employs a data-adaptive decomposition method named empirical mode decomposition (EMD). Irregular oscillatory processes in a given variable can be extracted into a finite number of intrinsic mode functions with the EMD approach. A unique data-adaptive algorithm is proposed in the present paper in order to study the future evolution of the NSO components extracted from EMD.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제76권5호
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• pp.631-641
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• 2020

In the present work, an approach for the multiple time probabilistic characterization of the response of linear structural systems subjected to random non-Gaussian processes is presented. Its fundamental property is working directly on the multiple time probability density functions of the actions and of the response. This avoids of passing through the evaluation of the response statistical moments at multiple time or correlations, reducing the computational effort in a consistent measure. This approach is the extension to the multiple time case of a previously published dynamic Probability Transformation Method (PTM) working on a single evolution of the response statistics. The application to some simple examples has revealed the efficiency of the method, both in terms of computational effort and in terms of accuracy.

• Communications for Statistical Applications and Methods
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• 제29권6호
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• pp.629-640
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• 2022

Variable selection is one of the most crucial tasks in supervised learning, such as regression and classification. The best subset selection is straightforward and optimal but not practically applicable unless the number of predictors is small. In this article, we propose directly solving the best subset selection via the genetic algorithm (GA), a popular stochastic optimization algorithm based on the principle of Darwinian evolution. To further improve the variable selection performance, we propose to run multiple GA to solve the best subset selection and then synthesize the results, which we call ensemble GA (EGA). The EGA significantly improves variable selection performance. In addition, the proposed method is essentially the best subset selection and hence applicable to a variety of models with different selection criteria. We compare the proposed EGA to existing variable selection methods under various models, including linear regression, Poisson regression, and Cox regression for survival data. Both simulation and real data analysis demonstrate the promising performance of the proposed method.

• 한국광학회지
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• 제34권1호
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• pp.1-12
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• 2023

본 연구에서는 다채널 결맞음 빔결합 시스템을 위한 위상제어 방식으로 covariant matrix adaption evolution strategy (CMA-ES) 알고리즘 및 stochastic parallel gradient descent (SPGD) 알고리즘을 결합한 이중 위상제어 알고리즘을 제안하고 그 동작 특성을 전산모사를 통해 분석한다. 제안하는 CMA-ES/SPGD 이중 위상제어 알고리즘은 결합된 최종 출력광 세기가 미리 설정된 특정값에 도달하기 전까지는 그 위상제어 최적화를 CMA-ES 알고리즘을 통해 진행하고, 그 이후에는 SPGD 알고리즘으로 전환하여 진행하는 순차적 이중 구조를 취한다. 이를 이상적인 7채널과 19채널 광섬유 결합기 기반 결맞음 빔결함 시스템에 적용하였을 때, 위상제어 최적화 평균 수렴시간이 기존의 SPGD 알고리즘만 단독적용한 경우에 비해 약 10% 단축됨을 확인하였다. 뿐만 아니라, 동일한 결맞음 빔결함 시스템에서 실제 환경과 유사하게 각 채널광에 위상잡음을 부가적으로 인가한 경우, 본 연구에서 제안하는 이중 위상제어 알고리즘을 적용할 경우 주어진 조건에서 그 평균 수렴시간이 기존의 SPGD 알고리즘만 단독적용한 경우에 비해 7채널 시스템의 경우 약 17%, 19채널 시스템의 경우 약 16-27% 정도 단축됨을 확인하였다. 본 연구에서 제안한 CMA-ES/SPGD 이중 위상제어 알고리즘은 향후 실제 대기 환경과 같이 위상잡음 효과를 무시할 수 없는 조건에서 결맞음 빔결합을 구현시 매우 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국광학회지
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• 제35권3호
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• pp.107-114
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• 2024

본 연구에서는 다채널 결맞음 빔결합 시스템에서 공분산 행렬 적응 진화 전략(covariance-matrix-adaptation-evolution-strategy, CMA-ES) 알고리즘의 구현 가능성을 실험적으로 확인하였다. 파장이 635 nm인 결맞음 광원과 함께 공간 광 변조기를 다채널 위상 변조기 배열로 활용하는 다채널 결맞음 빔결합 시스템을 구성하고, 확률적 병렬 경사 하강(stochastic parallel gradient descent, SPGD) 및 CMA-ES 알고리즘을 결맞음 빔결합 시스템에 적용하여 획득한 두 알고리즘의 동작 특성을 비교하였다. 사각 구조인 16채널 및 벌집 구조인 19채널 결맞음 빔결합 시스템에서 두 알고리즘의 동작 특성을 평가한 결과 두 알고리즘의 동작 특성은 주어진 조건에서 평균적으로 유사하였으나, CMA-ES 알고리즘이 SPGD 알고리즘에 비해 초기 위상값 설정에 따른 동작 특성 변동이 상대적으로 작아 보다 안정적으로 동작할 수 있음을 확인하였다. 본 연구는 저자가 아는 범위 내에서 CMA-ES 위상제어 알고리즘을 다채널 결맞음 빔결합 시스템에 적용한 최초의 원리증명 시연이며, 향후 CMA-ES 위상제어 알고리즘에 기반한 다채널 결맞음 시스템에서 채널 수 증가 혹은 외부 위상잡음 효과 등을 실험적으로 연구할 때 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• ETRI Journal
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• 제37권3호
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• pp.450-459
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• 2015

Small cell networks, as an important evolution path for next-generation cellular networks, have drawn much attention. Different from the traditional base stations (BSs) always-on model, we proposed a BSs on-off model, where a new, simple expression for the probabilities of active BSs in a heterogeneous network is derived. This model is more suitable for application in practical networks. Based on this, we develop an analytical framework for the performance evaluation of small cell networks, adopting stochastic geometry theory. We derive the system coverage probability; average energy efficiency (AEE) and average uplink power consumption (AUPC) for different association strategies; maximum biased received power (MaBRP); and minimum association distance (MiAD). It is analytically shown that MaBRP is beneficial for coverage but will have some loss in energy saving. On the contrary, MiAD is not advocated from the point of coverage but is more energy efficient. The simulation results show that the use of range expansion in MaBRP helps to save energy but that this is not so in MiAD. Furthermore, we can achieve an optimal AEE by establishing an appropriate density of small cells.

• 한국통신학회논문지
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• 제42권3호
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• pp.577-584
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• 2017

LTE D2D는 근접한 단말끼리의 직접적인 정보 교환을 통해 셀룰러 시스템의 데이터 트래픽 부하를 해결하는 핵심 기술이다. 특히 D2D 디스커버리는 LTE D2D를 위한 첫 단계로서 단말이 각자의 상태 정보를 주변 단말에게 브로드캐스트 하여 자신을 알리는 과정이다. 디스커버리 메시지 전송의 안정성을 평가하기 위해 시뮬레이션 기반의 성능 평가가 수행되었지만, 한정적인 상황에서 이루어진 경우가 많아 본 논문에서는 일반적인 환경에서 이를 평가할 수 있는 수학적 분석을 제안한다. 제안하는 분석은 확률 기하 이론을 바탕으로 수행되며, 자원 충돌과 인밴드 방사에 의한 간섭의 효과를 모두 고려한다. 우리는 디스커버리 메시지의 수신 성공 확률을 송수신 단말 간의 거리의 함수로 유도하고, 시뮬레이션 결과를 통해 제안하는 분석의 정확도를 확인한다.

• 한국해안·해양공학회논문집
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• 제31권3호
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• pp.158-169
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• 2019

추계학적 확률과정의 하나인 감마 확률과정을 이용하여 구조물의 잔류유효수명을 확률론적으로 예측할 수 있는 수학적 모형을 수립하였다. 수립된 모형은 과거부터 현재 시점까지 관측된 피해자료와 관련된 표본의 불확실성과 장래 시간 진행에 따른 누적피해의 불확실성을 올바로 고려할 수 있다. 또한 최소자승법과 모멘트법을 함께 사용하여 경사제의 재령, 운용환경 그리고 피해이력을 고려할 수 있는 모수 추정법을 제시하였다. 먼저 현재 재령의 단일 피해 자료를 갖는 임의의 조건에서 모수에 대한 민감도 분석을 수행하여, 잔류유효수명과 관련된 여러가지 거동 특성들을 분석하였다. 또한 잔류유효수명 예측모형을 경사제에 적용하였다. 경사제 피복재의 피해 이력에 대한 실험자료를 이용하여 감마 확률과정의 모수를 추정하였는데 실험자료와 매우 잘 일치하였다. 해석 결과에 의하면 현재 시점으로부터 상당히 오랜 시간이 경과하면 파괴한계를 초과할 확률이 일정한 값으로 수렴해야 하는 제약 조건을 잘 만족하였다. 한편 기대 잔류유효수명은 피해 이력의 거동 특성에 따라 각기 다르게 산정되었다. 특히 피해의 변동계수가 크면 추계학적으로 산정된 기대 잔류유효수명은 결정론적 회기모형의 해석 결과와 큰 차이를 보인다. 이는 해석과정에 포함된 불확실성의 영향으로 판단된다. 변동계수가 크면 파괴한계에 도달하는 시간의 분포가 넓게 퍼지기 때문이다. 따라서 본 연구에서 수립된 추계학적 잔류유효수명 예측모형은 현재 재령에서 경사제의 피해에 대한 확률적 평가를 수행할 수 있을 뿐만 아니라 장래 시간의 진행에 따른 누적피해의 불확실성을 올바로 고려할 수 있다.

• 물과 미래
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• 제27권3호
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• pp.45-54
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• 1994

물수지 모델을 사용하여 발생시킨 시계열에 대해서 프랙탈(Fractal) 차원의 기본 이론이 소개 및 적용되었고 물수지 방정식이 넓은 지역에 대해 계절 시간 규모로 분석하였다. 중간 규모 순환의 발생과 변화에 있어 강우의 국부 재순환과 토양 수분의 동력학적 영향이 명시적으로 포함되어 있고 지체 시간 또한 분석에서 고려되었다. 시스템은 전개에 있어 변수 값들에 따라 고정점, 한계주기 그리고 카오스(Chaos)적인 행태와 같은 서로 다른 결과를 보여 주었다. 발생된 시계열의 추계학적인 행태는 궤적들이 초기 조거넹 매우 민감한 한정된 수의 방정식을 가지는 비선형 동력학 시스템으로부터 발생하는 확정론적 카오스 때문이다. 강우의 특성으로부터 발생하는 잡음은 어트랙터(Attractor)의 조직화된 구조를 파괴시키는데, 잡음의 존재에도 불구하고 어트랙터가 존재한다는 것은 시스템의 전개의 다기 예측에 있어 매우 중요하다고 할 수가 있다. 이러한 비선형 동력계가 가지고 있는 의미는 수문자료나 현상들의 해석과 모델링에 있어 중요하다.

• ETRI Journal
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• 제38권4호
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• pp.622-633
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• 2016

A discontinuous reception (DRX) operation is included in the Long Term Evolution (LTE) system to achieve power saving and prolonged battery life of the user equipment. An improvement in DRX power saving usually leads to a potential increase in the packet delay. An optimum DRX configuration depends on the current traffic, which is not easy to estimate accurately, particularly for non-real-time applications. In this paper, we propose a novel way to vary the DRX cycle length, avoiding a continuous estimation of the data traffic when only non-real-time applications are running with no active real-time applications. Because a small delay in non-real-time traffic does not essentially impact the user's experience adversely, we deliberately allow a limited amount of delay in our proposal to attain a significant improvement in power saving. Our proposal also improves the delay in service resumption after a long period of inactivity. We use a stochastic analysis assuming an M/G/1 queue to validate this improvement.