KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제15권12호
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pp.4567-4583
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2021
This study proposes an analytical approximation algorithm based on extreme value theory (EVT) for the inverse of the power of the incomplete Gamma function. First, the Gumbel function is used to approximate the power of the incomplete Gamma function, and the corresponding inverse problem is transformed into the inversion of an exponential function. Then, using the tail equivalence theorem, the normalized coefficient of the general Weibull distribution function is employed to replace the normalized coefficient of the random variable following a Gamma distribution, and the approximate closed form solution is obtained. The effects of equation parameters on the algorithm performance are evaluated through simulation analysis under various conditions, and the performance of this algorithm is compared to those of the Newton iterative algorithm and other existing approximate analytical algorithms. The proposed algorithm exhibits good approximation performance under appropriate parameter settings. Finally, the performance of this method is evaluated by calculating the thresholds of space-time block coding and space-frequency block coding pattern recognition in multiple-input and multiple-output orthogonal frequency division multiplexing. The analytical approximation method can be applied to other related situations involving the maximum statistics of independent and identically distributed random variables following Gamma distributions.
본 연구는 국가산림자원조사 자료를 활용하여 피나무림의 임지생산력지수와 수확예측모델을 도출하기 위하여 수행되었다. 피나무의 임지생산력을 알 수 있는 지위지수는 Schumacher 모델로서 파라미터를 도출하였으며, 이 결과로서 지위지수분류곡선도를 작성하였다. 국내 피나무림 지위지수 분포는 8~16 범위에 있는 것으로 나타났다. 임령을 설명변수로하여 흉고직경과 수고를 추정하는 생장모델은 Chapman-Richards 모델과 Weibull 모델을 이용하여 각각 도출하였다. 추정 모델의 적합도는 각각 0.32, 0.11로 나타나 일반적으로 볼 때 낮은 값이었으나, 추정식의 잔차가 "0"을 중심으로 고르게 분포하여 식을 적용하는데는 문제가 없을 것으로 판단되었다. 피나무림의 임분축적 변화에는 흉고단면적과 지위지수가 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이 두 가지 인자를 적용시켜 피나무림의 수확모델을 도출하였으며, 모델에 대한 설명력은 약 94%로 높게 나타났다. 그리고 이들 수확모델의 잔차에 대한 정규성 및 자기상관 등에 대해서도 검증한 결과 문제가 없는 것으로 나타났다. 최종적으로 피나무림의 생장모델과 수확모델을 이용하여 임시로 활용할 수 있는 임분수확표를 제작하였으며, 이 자료에 의하면 피나무림이 70년생이 될 때, ha당 축적은 약 208 m3 이 될 것으로 예측되었다. 본 연구의 결과가 밀원자원 및 목재로서 활용가치가 높은 피나무림에 대한 경영의사결정에 도움이 되기를 기대한다.
탄소섬유보강폴리머(CFRP)는 경량이며, 성형성 및 작업성이 뛰어나 보수보강재료로서 널리 사용되고 있다. 하지만, 연성재료인 철근과는 달리 CFRP는 취성재료이므로, 철근에서 사용되는 전통적인 설계접근 방법을 적용하는 것은 부적합하다. 연성재료인 철근은 항복이후 요소사이의 응력재분배가 이뤄져 복합요소의 거동은 평균화된다. 따라서 복합요소의 응력 평균은 단위요소의 평균과 같고, 표준편차는 더 작아진다. 따라서 연성재료의 설계값은 증가시킬 수 있으나, 안전측, 실무적 접근에서 고정값을 사용한다. 반면 취성재료의 경우, 응력재분배를 기대하기 어려워 복합요소의 거동은 더 약한 요소에 의해 결정된다. 이에 복합요소의 응력의 평균값과 표준편차는 감소한다. 따라서 취성재료의 설계값은 요소수가 증가할수록 감소한다. 이 논문에서는 취성재료에서 정규분포를 가지는 단위요소가 요소 결합에 따라 와이블 분포를 가지게 됨을 증명하고, 이를 반영하여 하중이 작용하는 면적에 따른 물성치의 보정식을 제안하였다.
본 연구에서는 소나무의 수고-흉고직경 생장의 관계를 이용하여 지역적인 차이에 따른 우리나라 소나무의 지역형을 구분하고자 하였다. Weibull 생장식을 이용하여 추정한 수고-흉고직경 생장모델을 기준으로 각 표준지의 잔차를 산출하였으며, 추출된 잔차의 공간적 분포 특성에 따라 공간 연관성 지표(Local indicators of spatial association; LISA) 중 Getis-Ord의 $G_i$를 이용하여 군집을 분류하였다. 그 결과로부터 우리나라 소나무는 총 3개 그룹으로 분류되었으며, 분류된 그룹에 영향을 미치는 입지인자와 기후인자 중 연강수량의 영향이 가장 큰 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 우리나라 소나무림의 지역적인 경영 관리를 위한 참고자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
많은 확률과정이 Markov 특성을 만족하거나 근사적으로 만족하는 것으로 가정된다. Markov 과정에서 특히 관심을 끄는 것은 최초통과시간이다. 최초통과시간에 대한 연구는 Wald의 축차분석에서 시작하여 근사적 특성에 대한 많은 연구가 되어왔고 컴퓨터의 발달로 통계계산적 방법이 사용되면서 근사적 결과가 참값에 가까운 값을 계산할 수 있게 되었다. 이 논문은 Markov 과정의 예로서 지수가중 이동평균 관리도를 사용할 때 평균런길이를 계산하는 과정과 계산상의 주의점, 문제점 등을 연구하였다. 이 결과는 다른 모든 Markov 과정에 적용될 수 있으며 특히 Markov 연쇄로의 근사는 확률과정의 특성의 연구에 유용하고 계산적 접근을 용이하게 한다.
Based on an ecological monitoring in a Korean stream (Gapyeong), Habitat Suitability Index (HSI) of nine fish species was developed for three physical habitat factors : current velocity, water depth and substrate. The species were chosen based on their abundance and frequency in the fish community of the Gapyeong stream. The Weibull model was used as the probability density function to analyze the distribution and number of each fish species according to the three identified physical factors, which showed good results. This HSI equation has advantages because it statistically expresses habitat preferences of fish species simply and clearly. From that, we can quantitatively deduce the central tendency and variation of environmental factors for fish distribution. The selected fish species showed different preferences for each habitat factor respectively. Although there are some exceptions, the distribution and abundance of individual species of nektonic fish (Zacco koreanus, Zacco platypus, Microphysogobio longidorsalis and Pungtungia herzi) were positively skewed to deep water and fine substrate while riffle-benthic fish (Koreocobitis rotundicaudata and Coreoleuciscus splendidus) were normally distributed at the shallow and coarse substrate zone. It seems that the species showing the positively skewed distribution to the current, Z. koreanus, Z. platypus, M. longidorsalis and P. herzi have adapted themselves to the fast current and have expanded their niche.
This paper presents a mooring design procedure of a floating offshore wind turbine. The environment data of south offshore area of Jeju collected from Korea Hydrographic and Oceanographic Administration(KHOA) are used for hydrodynamic analyses as environmental conditions. We considered a semi-submersible type floating wind turbine based on Offshore Code Comparison Collaborative Continuation(OC4) DeepCWind platform and National Renewable Energy Laboratory(NREL) 5 MW class wind turbine. Catenary mooring with studless chain is chosen as the mooring system. Important design decisions such as how large the nomial sizes are, how long the mooring lines are, how far the anchor points are located, are demonstrated in detail. Considering ultimate limit state and fatigue limit state based on 100-year return period and 50-year design life, respectively, longterm predictions of breaking strength and fatigue are proposed.
To analyze the phenomenon of corrosion in the PV module, we experimented damp heat test at $85^{\circ}C$/85% relative humidity(RH) and $65^{\circ}C$/85% RH for 2,000 hours, respectively. We used 30 mini-modules designed of 6inch one cell. Despite of 2,000 hours test, measured $P_{max}$ is not reached failure which is defined less than 80% compared to initial $P_{max}$. Therefore, we calculate proper curve fitting over 2,000 hours. Data less than 80% $P_{max}$ is found and B10 lifetime is calculated by the number of failure specimens and weibull distribution. Using B10 lifetime that the point of failure rate 10% and Peck's model, the predictable equation of lifetime was derived under temperature and humidity condition.
Inverter module, which feeds the converted power to the traction motor for EMU. Consists of the power semiconductors with their gate drive unit(GDU)s and the control computer for driving, voltage, current and speed controls. Electrolytic condenser, connected to the gate drive unit and a core component to drive the power semiconductor, has problems such as reduction in lifetime and malfunction caused by electrical and mechanical characteristic changes from heat generation during high speed switching for generation of stable power. In this study, To check the service life of electrolytic condenser, the test was carried out in two ways. First, In the case of accelerated life testing of condenser, the Arrhenius model is a way of life testing. Another way is to analyze the reliability of the failure data by the method of parametric data analysis. Eventually, life time by accelerated life test than a method of failure data analysis(Weibull distribution) was found to be slightly larger output.
본 연구는 차세대 원자로의 후보 재료인 수정 9Cr-1Mo 강에 대한 크리프 균열 성장률 법칙, da/dt=B$(C^*)^q$의 파라메터 B와 q에 대한 통계적 성질에 대하여 취급하였다. 본 해석에 이용된 크리프 균열 성장 데이터는 $600^{\circ}C$의 일정 온도에서 5000N의 동일 하중하의 1/2 CT 시험편에 대하여 크리프 균열 성장 실험을 수행하였다. 크리프 균열 성장 거동은 크리프 균열 성장률 da/dt 와 파괴역학 파라메터 $C^*$와의 실험적 관계식으로부터 통계적으로 해석하였다. 각각의 시험편에 대한 파라메터 B와 q는 최소자승법에 의하여 결정하였다. B와 q에 대한 확률분포함수를 정규분포, 대수정규분포 그리고 와이블분포에 대하여 조사하였다. 본 연구에 의하면, B와 q의 확률분포함수는 대수정규분포와 와이블분포에 비교적 잘 따름을 알았다. 또한 이들 사이에는 강한 양의 선형적인 상관이 있음을 알았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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