• 제목/요약/키워드: Stochastic analysis

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유전 알고리즘의 확률 미분방정식에 의한 동역학 분석에 대한 연구 (A Study on the Dynamics of Genetic Algorithm Based on Stochastic Differential Equation)

  • 석진욱;조성원
    • 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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    • 한국퍼지및지능시스템학회 1997년도 추계학술대회 학술발표 논문집
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    • pp.296-300
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    • 1997
  • Recently, the genetic algorithm has been applied to the various types of optimization problems and these attempts have very successfully. However, in most cases on these approaches, there is not given by investigator about to the theoritical analysis. The reason that the analysis of the dynamics for genetic algorithm is not clear, is the probablitic aspect of genetic algorithm. In this paper, we investigate the analysis of the internal dynamics for genetic algorithm using stochastic differential method. In addition, we provide a new genetic algorithm, based on the study of the convergence property for the genetic algorithm.

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뼈대구조의 신뢰성 해석 (Reliability Analysis of Frame Strctures)

  • 이정재;고재군;김한중
    • 한국농공학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.116-127
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    • 1994
  • A reliability analysis model for the frame structure which grafts the discretized ideal plastic method to the stochastic finite element method is introduced. The proposed method simmulates realistically the sequencial occurrence of plastic hinges and yields the probability of failure directly from the geometrical and material properties of a frame structure. The presented method can also take into account the uncertainties inherent in loads and resisten- ces through the stochastic finite element technique. The analysis results are compared with those of the Monte Carlo Simmulation, the Bound Theory, and the fs-unzipping method, and show good agreement.

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평판구조의 추계론적 유한요소해석 (Stochastic FE Analysis of Plate Structure)

  • 최창근;노혁천
    • 전산구조공학
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    • 제8권1호
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    • pp.127-136
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    • 1995
  • 본 연구는 가중적분법을 이용한 추계론적 유한요소해석에 관한 것으로 구조계 내에 존재하는 재료상수와 기하학적 상수의 임의성을 해석에 고려하여 추계론적 해석을 수행하였으며 대상 구조로는 평판구조를 택하였다. 재료와 기하학적 해석인자의 임의성을 포함한 요소강성행렬의 유도를 위해서 임의장을 가장하였으며 임의장의 평균은 0이고 표준편차 값은 0.1을 사용하였다. 이러한 임의장의 특성은 auto-correlation 함수에 의해서 표현되었으며 이 함수는 반응변화도를 얻는 과정에 사용되었다. 본 연구에서는 평판의 두께에 대한 임의성을 고려하기 위해서 새로운 auto-correlation 함수가 유도되었다. 유도된 새로운 auto-correlation 함수는 재료탄성계수의 임의장 특성을 나타내는 기존의 함수와 임의장 분산 계수의 함수로 나타났다. 수치해석결과는 몬테카를로 시뮬레이션 결과와 비교되었으며 상호 잘 일치하는 좋은 결과를 나타내었고 이들 결과는 제시된 이론적인 수렴치와도 잘 일치하였다. 평판두께에 대한 해석의 경우 역시 Lawrence의 결과는 물론 몬테카를로 시뮬레이션과 제시된 이론치와도 잘 일치하였다.

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Solution of randomly excited stochastic differential equations with stochastic operator using spectral stochastic finite element method (SSFEM)

  • Hussein, A.;El-Tawil, M.;El-Tahan, W.;Mahmoud, A.A.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제28권2호
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    • pp.129-152
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    • 2008
  • This paper considers the solution of the stochastic differential equations (SDEs) with random operator and/or random excitation using the spectral SFEM. The random system parameters (involved in the operator) and the random excitations are modeled as second order stochastic processes defined only by their means and covariance functions. All random fields dealt with in this paper are continuous and do not have known explicit forms dependent on the spatial dimension. This fact makes the usage of the finite element (FE) analysis be difficult. Relying on the spectral properties of the covariance function, the Karhunen-Loeve expansion is used to represent these processes to overcome this difficulty. Then, a spectral approximation for the stochastic response (solution) of the SDE is obtained based on the implementation of the concept of generalized inverse defined by the Neumann expansion. This leads to an explicit expression for the solution process as a multivariate polynomial functional of a set of uncorrelated random variables that enables us to compute the statistical moments of the solution vector. To check the validity of this method, two applications are introduced which are, randomly loaded simply supported reinforced concrete beam and reinforced concrete cantilever beam with random bending rigidity. Finally, a more general application, randomly loaded simply supported reinforced concrete beam with random bending rigidity, is presented to illustrate the method.

낙동강 유역에서의 확정론적 및 추계학적 수질해석 (Deterministic and Stochastic Water Quality Analysis in the Nakdong River)

  • 한건연;최현상;김상호
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제35권4호
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    • pp.385-395
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    • 2002
  • 하천에서의 수질변동을 예측하기 위해 FOEA(First-Order Error-Analysis)와 Monte Carlo 모의를 적용한 추계학적 모형을 개발하였다. 영향메트릭스(Influential matrix)를 이용한 민감도 분석을 실시하여 주요 반응계수를 결정하였고, BFGS(Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno) 최적화 기법을 사용하여 주요 반응계수 값을 산정하였다. 본 모형을 확정론적 수질해석과 동일한 실제 하도구간에 적용하여 추계학적 수질해석을 실시하였고, 그 결과는 확정론적 해석결과와 잘 일치하였다. 유량과 수질, 반응계수 등에 포함된 불확실도가 하류단의 불확실도에 끼치는 영향을 산정하기 위해 상류단과 지류의 유량 및 수질에 대한 불확실도, 그리고 반응계수의 불확실도에 대한 분석과정이 모형에 포함되었다. 모의수행 결과로부터 각 변수들이 가지고 있는 불확실도가 총 불확실도에 끼치는 영향에 대한 기여도를 산정 할 수 있었다.

확률변수의 상관성을 고려한 사장교의 확률유한요소해석 및 신뢰성해석 (The Stochastic Finite Element Analysis and Reliability Analysis of the Cable Stayed Bridge Considered to Correlation of the Random Variable)

  • 한성호;신재철
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권1A호
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    • pp.21-33
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    • 2006
  • 사장교 구조물을 대상으로 확률유한요소법을 신뢰성이론에 적합하도록 정식화하여 신뢰성해석을 보다 효율적으로 수행하고자 한다. 사장교의 초기평형해석을 수행한 후, 섭동법을 이용하여 선형 비선형 확률유한요소해석을 수행할 수 있으며, 확률변수의 상관성에 따른 신뢰성해석을 수행할 수 있는 프로그램을 작성하였다. 작성된 프로그램을 이용하여 사장교의 응답해석을 검토한 결과, 확률변수의 상호간 상관성에 따른 절점변위, 부재력 및 케이블긴장력에 대한 분산특성을 정량적으로 평가할 수 있었다. 또한 신뢰성지수 및 파괴확률을 검토하여 사장교 구조물의 안전성을 명확하게 파악하였다.

On procedures for reliability assessment of mechanical systems and structures

  • Schueller, G.I.
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제25권3호
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    • pp.275-289
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    • 2007
  • In this paper a brief overview of methods to assess the reliability of mechanical systems and structures is presented. A selection of computational procedures, stochastic structural dynamics, stochastic fatigue crack growth and reliability based optimization are discussed. It is shown that reliability based methods may form the basis for a rational decision making.

Mobille Resource Availability Modeling in Mobile Grid System

  • Ro, Cheul Woo;Cao, Yang;Suh, In Saeng
    • 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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    • 한국콘텐츠학회 2010년도 춘계 종합학술대회 논문집
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    • pp.390-392
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    • 2010
  • Mobile grid system supports the integration mobile devices as grid resources. Availability of mobile resources changes dynamically in mobile grid system. Stochastic reward nets (SRN) is an extension of stochastic Petri nets and provides compact modeling facilities for system analysis. We build the SRN model to represent availability of mobile resources with disconnected operation service.

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PRICING CONVERTIBLE BONDS WITH KNOWN INTEREST RATE

  • Kim, Jong Heon
    • Korean Journal of Mathematics
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    • 제14권2호
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    • pp.185-202
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    • 2006
  • In this paper, using the Black-Scholes analysis, we will derive the partial differential equation of convertible bonds with both non-stochastic and stochastic interest rate. We also find numerical solutions of convertible bonds equation with known interest rate using the finite element method.

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대전시 공공하수처리시설 유입수 수질자료의 통계적 특성 및 추계학적 모의 (Statistical Characteristics and Stochastic Modeling of Water Quality Data at the Influent of Daejeon Wastewater Treatment Plant)

  • 박기정;정민재;이한샘;김덕우;윤재영;백경록
    • 한국물환경학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.38-49
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    • 2012
  • In this study, we analyze statistical characteristics of influent water quality in Daejeon waste water treatment plant and apply a stochastic model for data generation. In the analysis, the influent water quality data from year 2003 to 2008, except for year 2006, are used. Among water quality variables, we find strong correlations between BOD and T-N; T-N and T-P; BOD and T-P; $COD_{Mn}$ and T-P; and BOD and $COD_{Mn}$. We also find that different water quality variables follow different theoretical probability distribution functions, which also depends on whether the seasonal cycle is removed. Finally, we generate the influent water quality data using the multi-season 1st Markov model (Thomas-Fiering model). With model parameters calibrated for the period 2003~2005, the generated data for 2007~2008 are well compared with observed data showing good agreement in general. BOD and T-N are underestimated by the stochastic model. This is mainly due to the statistical difference in observed data itself between two periods of 2003~2005 and 2007~2008. Therefore, we expect the stochastic model can be applied with more confidence in the case that the data follows stationary pattern.