• 제목/요약/키워드: Stochastic order

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Stochastic hygrothermoelectromechanical loaded post buckling analysis of piezoelectric laminated cylindrical shell panel

  • Lal, Achchhe;Saidane, Nitesh;Singh, B.N.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제9권6호
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    • pp.505-534
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    • 2012
  • The present work deals with second order statistics of post buckling response of piezoelectric laminated composite cylindrical shell panel subjected to hygro-thermo-electro-mechanical loading with random system properties. System parameters such as the material properties, thermal expansion coefficients and lamina plate thickness are assumed to be independent of the temperature and electric field and modeled as random variables. The piezoelectric material is used in the forms of layers surface bonded on the layers of laminated composite shell panel. The mathematical formulation is based on higher order shear deformation shell theory (HSDT) with von-Karman nonlinear kinematics. A efficient $C^0$ nonlinear finite element method based on direct iterative procedure in conjunction with a first order perturbation approach (FOPT) is developed for the implementation of the proposed problems in random environment and is employed to evaluate the second order statistics (mean and variance) of the post buckling load of piezoelectric laminated cylindrical shell panel. Typical numerical results are presented to examine the effect of various environmental conditions, amplitude ratios, electrical voltages, panel side to thickness ratios, aspect ratios, boundary conditions, curvature to side ratios, lamination schemes and types of loadings with random system properties. It is observed that the piezoelectric effect has a significant influence on the stochastic post buckling response of composite shell panel under various loading conditions and some new results are presented to demonstrate the applications of present work. The results obtained using the present solution approach is validated with those results available in the literature and also with independent Monte Carlo Simulation (MCS).

1차 신뢰성 해석법의 구조적 안전성평가에의 적용에 관한 재고 (Review of the Application of the First-Order Reliability Methods to Safety Assessment of Structures)

  • 이주성
    • 대한조선학회논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.195-206
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    • 1991
  • 본 논문은 구조부재의 안전성평가에 적용되는 1차 신뢰성해석법들의 비교를 다룬 것으로서, 구조해석 시 재료와 기하학적 변수들의 불확실성을 고려하는 방법과 이를 고려하지 않는 방법으로 편의상 나누어 비교하여 보았다. 전자를 흔히 확율 유한요소법(Stochastic Finite Element Method 또는 Probabilistic Finite Element Method)라고 하는데 이와 구별해 주기 위하여 현재 널리 쓰이는 후자의 방법을 통상적인 신뢰성해석법(Ordinary Reliability Method)이라고 하였다. 이통상적인 방법에서는 구조해석을 단 한번 수행하고 그 결과를 신뢰성 해석과정에 직접 이용한다. 이는 재료 및 기하학적 변수들의 불확실성이 음력이나 변위의 불확실성에 영향을 주지 않고 따라서 그 불확실성의 정도를 하중의 것과 같다는 가정을 이용한다. 본 논문에서는 위의 두방법을 평면 골조구조물의 안전성평가에 적용하였고 그 결과들을 효율성과 응용성 측면에서 비교하였다. 본 논문의 구조모델에 대한 결과에 따르면 재료 및 기하학적 변수들의 불확실성이 비교적 작을때(즉, COV가 약15%이하일 때) 통상적인 신뢰성 해석법은 적용해도 만족할 만한 결과를 주고 효율적인데, 확율유한요소법은 그 COV들이 약15%이상인 구조물에 적용하는 것이 바람직하다.

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A Study on Blind Channel Equalization Based on Higher-Order Cumulants

  • Han, Soo-Whan
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제7권6호
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    • pp.781-790
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    • 2004
  • This paper presents a fourth-order cumulants based iterative algorithm for blind channel equalization. It is robust with respect to the existence of heavy Gaussian noise in a channel and does not require the minimum phase characteristic of the channel. In this approach, the transmitted signals at the receiver are over-sampled to ensure the channel described by a full-column rank matrix. It changes a single-input/single-output (SISO) finite-impulse response (FIR) channel to a single-input/multi-output (SIMO) channel. Based on the properties of the fourth-order cumulants of the over-sampled channel outputs, the iterative algorithm is derived to estimate the deconvolution matrix which makes the overall transfer matrix transparent, i.e., it can be reduced to the identity matrix by simple reordering and scaling. Both a closed-form and a stochastic version of the proposed algorithm are tested with three-ray multi-path channels in simulation studies, and their performances are compared with a method based on conventional second-order cumulants. Relatively good results are achieved, even when the transmitted symbols are significantly corrupted with Gaussian noise.

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Random Noise가 2차 Analog Phase-Locked Loop에 미치는 영향 (Random Noise Effect Upon 2nd Order Analog Phase-Locked Loop)

  • 강정수;이만영
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제23권5호
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    • pp.605-615
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    • 1986
  • The phase-locked loop(PLL) is a communication receiver which operates as a coherent detector by continuously correcting the phase error. In this paper analysis for the Phase-error behavior of analog phase-locked loop (APLL) in the presence of additive white gaussian noise has been done theoretically and experimentally. A close form solution of the first-order loop is obtained and approximate solutions are derived for the second-order loops with RC, leadlag and perfect integrator filters. The perdormance of APLL's and their characteristics are also thoroughly investigated through experiments. In order to analyze the effect of the stochastic nature on nonlinear dynamics characteristics of the second order APLL, the phase error distribution and its variance have been obtained by using the Fokker-Planck equation. Theoretical results agree closely with those of experiment.

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Applying Stochastic Fractal Search Algorithm (SFSA) in Ranking the Determinants of Undergraduates Employability: Evidence from Vietnam

  • DINH, Hien Thi Thu;CHU, Ngoc Nguyen Mong;TRAN, Van Hong;NGUYEN, Du Van;NGUYEN, Quyen Le Hoang Thuy To
    • The Journal of Asian Finance, Economics and Business
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    • 제7권12호
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    • pp.583-591
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    • 2020
  • Employability has recently become the first target of the national higher education. Its model has been updated to catch the new trend of Industry 4.0. This paper aims at analyzing and ranking the determinants of undergraduate employability, focusing on business and economics majors in Ho Chi Minh City, Vietnam. In-depth interviews with content analysis have been primarily conducted to reach an agreement on a key group of factors: human capital, social capital, and identity. The Stochastic Fractal Search Algorithm (SFSA) is then applied to rank the sub-factors. Human capital is composed of three major elements: attitude, skill, and knowledge. Social capital is approached at both structural and cognitive aspects with three typical types: bonding, bridging, and linking. The analysis has confirmed the change of priority in employability determinants. Human capital is still a driver but the priority of attitude has been confirmed in the contemporary context. Then, social capital with the important order of linking, bridging, and bonding is emphasized. Skill, knowledge, and identity share the least weight in the model. It is noted that identity is newly proposed in the model but a certain role has been found. The findings are crucial for education strategies to enhance university graduate employability.

추계론적 유한 요소법을 이용한 동하중을 받는 비선형 구조물의 안전성 평가 (Nonlinear Structural Safety Assessment under Dynamic Excitation Using SFEM)

  • Huh, Jungwon
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.373-384
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    • 2000
  • 단기 동 하중(특히 지진하중)을 받는 비선형 강 프레임 구조물의 안전성을 평가하기 위하여 추계론적 유한요소 개념에 근거한 비선형 시간영역 신뢰성 해석 기법을 제안하였다. 제안된 알고리즘에서는 유한요소 공식화가 응답 표면법, 1차 신뢰성 방법, 그리고 반복 선형보간 기법의 개념들과 결합되어 지는데, 이것이 추계론적 유한요소 개념으로 귀결된다. 실제 지진하중의 시간이력이 구조물의 진동을 위해 사용되므로 사실적인 하중조건의 재현이 가능하다. 가상 응력에 기초한 유한요소 기법이 본 알고리즘의 효율성을 증대하기 위해 사용된다. 본 알고리즘은 지진하중 또는 임의의 단기 동적하중을 받는 유한요소 기법으로 표현되는 어떠한 선형 및 비선형 구조물과 관련된 위험도를 평가할 수 있는 잠재성을 가지고 있다. 수치예제를 통하여 알고리즘을 설명하였으며, 몬테카를로 시뮬레이션 기법을 사용하여 본 알고리즘을 검증하였다.

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불확실성하에서의 확률적 기법에 의한 판매 및 실행 계획 최적화 방법론 : 서비스 산업 (Optimization Methodology for Sales and Operations Planning by Stochastic Programming under Uncertainty : A Case Study in Service Industry)

  • 황선민;송상화
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제39권4호
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    • pp.137-146
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    • 2016
  • In recent years, business environment is faced with multi uncertainty that have not been suffered in the past. As supply chain is getting expanded and longer, the flow of information, material and production is also being complicated. It is well known that development service industry using application software has various uncertainty in random events such as supply and demand fluctuation of developer's capcity, project effective date after winning a contract, manpower cost (or revenue), subcontract cost (or purchase), and overrun due to developer's skill-level. This study intends to social contribution through attempts to optimize enterprise's goal by supply chain management platform to balance demand and supply and stochastic programming which is basically applied in order to solve uncertainty considering economical and operational risk at solution supplier. In Particular, this study emphasizes to determine allocation of internal and external manpower of developers using S&OP (Sales & Operations Planning) as monthly resource input has constraint on resource's capability that shared in industry or task. This study is to verify how Stochastic Programming such as Markowitz's MV (Mean Variance) model or 2-Stage Recourse Model is flexible and efficient than Deterministic Programming in software enterprise field by experiment with process and data from service industry which is manufacturing software and performing projects. In addition, this study is also to analysis how profit and labor input plan according to scope of uncertainty is changed based on Pareto Optimal, then lastly it is to enumerate limitation of the study extracted drawback which can be happened in real business environment and to contribute direction in future research considering another applicable methodology.

장미농가의 생산효율성 분석: DEA와 SFA 기법 비교를 중심으로 (Productive Efficiency of the Rose Farming Business: A Comparison of DEA and SFA)

  • 김기태;김원경;정지영
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권12호
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    • pp.8719-8727
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    • 2015
  • 본 연구는 장미농가의 생산효율성을 측정하고, 경영의 비효율성에 영향을 미치는 요인을 파악하기 위한 연구이다. SFA(Stochastic Frontier Analysis) 기법과 DEA(Data Envelopment Analysis) 기법을 사용하여 생산효율성을 측정하였으며, 효율성에 영향을 미치는 요인을 분석하기 위하여 Tobit 회귀 분석을 실시하였다. 먼저, SFA 방법을 통한 생산효율성은 88.4%으로 측정되었으며, DEA 방법에서 불변규모수익(CRS) 모형과 변동수익규모(VRS) 모형을 통해서는 생산효율성이 각각 78.5%와 85.2%로 측정되었다. 특히 두 가지 방법의 생산효율성 측정결과는 각 경영체의 효율성 순위를 동일하게 설명하고 있어 상호보완적이다. 다음으로 Tobit 분석 결과, 투입한 6개의 변수가 모두 효율성에 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 종묘비와 제재료비는 (+) 부호를 나타냄과 동시에 회귀계수가 가장 크게 나타나 효율성에 미치는 영향력이 가장 큰 경영 항목으로 분석되었다. 이러한 결과는 장미농가는 종묘비와 제재료비의 투입을 증대시켜 더욱 높은 소득을 창출하는 방식으로 경영 효율성을 증대시켜야 함을 시사한다.

앙상블 기법을 이용한 가뭄지수 예측 (Drought index forecast using ensemble learning)

  • 정지현;차상훈;김묘정;김광섭;임윤진;이경은
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제28권5호
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    • pp.1125-1132
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    • 2017
  • 가뭄의 심도와 빈도가 강해지는 상황에서 가뭄예측을 위한 연구가 지속적으로 이루어지고 있으나 가뭄현상의 시간적 변동이 비선형적이며 복잡하여 단일 모형만으로 예측하기에는 한계가 있다. 이 연구에서는 기상가뭄지수인 표준강수지수 (SPI)와 세계기후지수, 날씨 관련 변수 등과 같은 다양한 설명변수들 사이의 관계를 설명할 선행 모형과 가법 모형을 먼저 구축한 후 앙상블 기법 중 확률 기울기 하강 (stochastic gradient descent; SGD) 방법을 이용하여 가중치를 설정하는 결합모형을 구축하였다. 우리나라 14개 지역에 대한 1954년 ~ 2013년 자료를 이용하여 모형을 구축하고 2014년 ~ 2015년 자료를 이용하여 모형의 성능을 비교하였다. 그 결과 14개 지역 중 8개 지역에 대하여 개별 모형에 비해 결합모형의 성능이 좋았으며 가뭄 예측이 개선되었다.

평균회귀확률과정을 이용한 2요인 사망률 모형 (A Two Factor Model with Mean Reverting Process for Stochastic Mortality)

  • 이강수;조재훈
    • 응용통계연구
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    • 제28권3호
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    • pp.393-406
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    • 2015
  • 본 논문은 2요인(two-factor) 사망률 모형에 평균회귀모형(mean reverting process)을 적용하여 2요인의 확률적 변동을 모형화하여 사망률리스크(mortality risk)와 장수리스크(longevity risk)를 분석하였다. 최근 고령사회로 진입한 국가들에서 사망률 개선의 둔화가 관측되고 있는 시점에서 기존의 선형증가 또는 감소의 사망률 개선 모형을 보완함에 그 목적을 두었다. 영국의 1991~2015년 사망률 자료를 이용하여 제시한 모형의 모수를 메트로폴리스 알고리듬을 이용해 추정하였고 추정된 모수 값을 이용하여 다수 시뮬레이션을 통하여 장기간의 미래 사망률 예측값을 계산하였다. 평균회귀 모형의 특성으로 인해 약 60년의 시간이 지난 뒤부터는 사망률 개선이 거의 사라져 사망률이 일정한 값에 근접하였다. 사망률 개선이 둔화되는 현상이 관측되는 특정 집단(국가, 사회)의 경우 2요인 평균회귀 모형은 장기간 사망률 예측방법의 대안으로 간주될 것으로 기대되며, 모형의 응용으로서 평균회귀율의 추정결과로부터 사망률 개선의 속도를 계량화하는 기준을 제시하였다. 끝으로, 2014년~2040 기간의 사망률 예측값을 이용하여 25년 만기 장수채권의 발행가격을 산출하였다.