• 제목/요약/키워드: ai planning

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AI 기법을 활용한 정수장 수질예측에 관한 연구 (Study on water quality prediction in water treatment plants using AI techniques)

  • 이승민;강유진;송진우;김주환;김형수;김수전
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제57권3호
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    • pp.151-164
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    • 2024
  • 상수도 공급을 위한 정수장에서 전염소 또는 중염소 공정이 도입된 수처리 공정의 염소농도 관리에 필요한 공정제어를 위하여 AI 기술을 활용한 수질예측 기법이 연구되고 있다. 본 연구에서는 정수장 수처리 공정에서 실시간으로 관측, 생산되고 있는 수량·수질자료를 이용하여 염소소독 공정제어 자동화를 목적으로 침전지 후단의 잔류염소 농도를 예측하기 위한 AI 기반 예측모형을 개발하였다. AI 기반 예측모형은 과거 수질 관측자료를 학습하여 이후 시점의 수질에 대한 예측이 가능한 기법으로, 복잡한 물리·화학·생물학적 수질모형과 달리 간단하고 효율적이다. 다중회귀 모형과 AI 기반 모형인 랜덤포레스트와 LSTM을 이용하여 정수장의 침전지 후단 잔류염소 농도를 예측하여 비교하였다. 최적의 잔류염소 농도 예측을 위한 AI 모형의 입출력 구조로는 침전지 전단의 잔류염소 농도, 침전지 탁도, pH, 수온, 전기전도도, 원수의 유입량, 알칼리도, NH3 등을 독립변수로, 예측하고자 하는 침전지 유출수의 잔류염소 농도를 종속변수로 선정하였다. 독립변수는 침전지 후단의 잔류염소에 영향이 있는 정수장에서 확보가 가능한 관측자료중에서 분석을 통해 선별하였으며, 분석 결과 연구대상 정수장인 정수장에서는 중회귀모형, 신경망모형, 모델트리 및 랜덤포레스트 모형을 비교한 결과 랜덤포레스트에 기반한 모형오차가 가장 낮게 도출되는 결과를 얻을 수 있었다. 본 연구에서 제시하는 침전지 후단의 적정 잔류염소 농도 예측값은 이전 처리단계에서 염소주입량의 실시간 제어가 가능토록 할 수 있어 수처리 효율 향상과 약품비 절감에 도움이 될 것으로 기대된다.

지능정보사회의 안전한 인공지능 서비스 구현을 위한 개인정보 침해대응 및 위기관리 컴플라이언스 개발에 관한 연구 (A Study on Developing the Compliance for Infringement Response and Risk Management of Personal Information to Realize the Safe Artificial Intelligence Services in Artificial Intelligence Society)

  • 신영진
    • 융합정보논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.1-14
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    • 2022
  • 본 연구는 인공지능 서비스과정에서 개인정보를 포함한 데이터가 처리되고 있고, 그 과정에서 발생 가능한 개인정보 침해사고를 방지하기 위한 해결방안으로 개인정보 침해요인에 대응하는 위기관리 컴플라이언스를 마련하고자 한다. 이를 위해 먼저, 문헌조사 및 전문가 Delphi를 거쳐 처리과정을 범주화를 하였는데, 인공지능서비스 제공과정을 서비스기획·데이터 설계 및 수집과정, 데이터 전처리 및 정제과정, 알고리즘 개발 및 활용과정으로 구분하고, 3개 과정을 9단계의 개인정보처리단계로 다시 세분화하여 개인정보 침해요인을 구성하였다. 둘째, 조사한 개인정보 침해요인을 전문가 대상의 FGI, Delphi 등을 통해 선정하였다. 셋째, 각 개인정보 침해요인에 대한 심각도 및 발생가능성에 대해 전문가대상으로 설문조사하였으며, 94명의 응답결과에 대해 타당성 및 적정성을 검증하였다. 넷째, 인공지능 서비스에서의 개인정보 침해요인에 대한 적절한 위기관리 컴플라이언스를 제시하기 위해, 개인정보의 자산가치, 개인정보 침해요인, 개인정보침해사고 발생가능성을 활용하여 개인정보 침해위험도 산정방식을 마련하였으며, 이를 통해 점수등급에 따라 위험정도에 따른 개인정보 침해사고 대응방안을 제시하였다.

위험 매트릭스(Risk Matrix)를 활용한 조류인플루엔자 인체감염증 위험지역 평가 (High-Risk Area for Human Infection with Avian Influenza Based on Novel Risk Assessment Matrix)

  • 박성대;유대성
    • 한국가금학회지
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    • 제50권1호
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    • pp.41-50
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    • 2023
  • AI인체감염증은 한번 발생하게 되면 막대한 사회경제적 손실이 있으므로, 사전 예방적 관리가 필수적이다. 위험도 평가를 통해 위험요인과 위험지역을 확인하여 방역을 강화하고 사람, 동물, 환경 등 소관 부처 간 분산되어 있는 방역정책 및 관리를 원헬스 차원으로 협업·연계한다면 사회경제적 비용을 최소화할 수 있다. 이번 연구에서는 위험 매트릭스 분석을 통해 가금농장의 고병원성AI와 연계하여 AI인체감염증의 발생 위험지역을 평가하고 위험요인을 분석하였다. AI인체감염증은 가금농장의 고병원성AI와 밀접한 관련이 있고 가금관련 산업 종사자가 가장 감염에 취약한 위험군이기 때문에, 위험 매트릭스는 가금농장의 고병원성AI 평균 발생 건수와 감염에 취약한 가금 관련 축산시설 수를 활용하여 분석하였다. 조류인플루엔자 유행시기에 시·군·구별로 가금농장의 HPAI 평균 발생건수를 예측하기 위해 일반화 선형모형 중 과대산포가 있는 가산자료를 분석하는데 이용되는 음이항 회귀모형을 적용하였다. 시·군·구별 가금농장의 고병원성AI 발생건수와 축산시설 수를 적용한 위험 매트릭스 분석 결과, AI인체감염증의 발생위험이 높아 관리가 필요한 지역은 전남 나주, 전북 정읍, 전북 남원으로 확인되었다. 또한, AI 인체감염증의 발생에 영향을 줄 수 있는 위험요인으로는 가금농장의 저병원성 AI 발생건수, 닭과 오리의 사육 밀도, 축산차량 등록 수로 확인되었다. 가금농장에서 저병원성AI가 1건 발생 시 가금농장의 고병원성AI 발생은 1.687배 증가하고, 닭과 오리의 밀도가 1,000 두/km2 증가할 경우 가금농장의 고병원성AI 발생은 각각 1.618배, 10.252배 증가하며, 축산차량의 경우 100대 증가 시 가금농장의 고병원성AI 발생이 1.134배 증가하는 것으로 나타났다. AI인체감염증의 예방을 위해 HPAI의 발생주기인 2~3년 간격으로 위험평가를 실시하고 환경·동물·사람에 대하여 원 헬스(One Health)적 관점으로 위험요인과 위험지역을 관리한다면, AI인체감염증에 대한 방역정책 수립과 사회·경제적 비용 감소에 도움이 될 수 있을 것으로 판단된다.

Grey algorithmic control and identification for dynamic coupling composite structures

  • ZY Chen;Ruei-yuan Wang;Yahui Meng;Timothy Chen
    • Steel and Composite Structures
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    • 제49권4호
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    • pp.407-417
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    • 2023
  • After a disaster like the catastrophic earthquake, the government have to use rapid assessment of the condition (or damage) of bridges, buildings and other infrastructures is mandatory for rapid feedbacks, rescue and post-event management. Many domain schemes based on the measured vibration computations, including least squares estimation and neural fuzzy logic control, have been studied and found to be effective for online/offline monitoring of structural damage. Traditional strategies require all external stimulus data (input data) which have been measured available, but this may not be the generalized for all structures. In this article, a new method with unknown inputs (excitations) is provided to identify structural matrix such as stiffness, mass, damping and other nonlinear parts, unknown disturbances for example. An analytical solution is thus constructed and presented because the solution in the existing literature has not been available. The goals of this paper are towards access to adequate, safe and affordable housing and basic services, promotion of inclusive and sustainable urbanization and participation, implementation of sustainable and disaster-resilient buildings, sustainable human settlement planning and manage. Simulation results of linear and nonlinear structures show that the proposed method is able to identify structural parameters and their changes due to damage and unknown excitations. Therefore, the goal is believed to achieved in the near future by the ongoing development of AI and control theory.

K-shape 군집화 기반 블랙-리터만 포트폴리오 구성 (Black-Litterman Portfolio with K-shape Clustering)

  • 김예지;조풍진
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제46권4호
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    • pp.63-73
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    • 2023
  • This study explores modern portfolio theory by integrating the Black-Litterman portfolio with time-series clustering, specificially emphasizing K-shape clustering methodology. K-shape clustering enables grouping time-series data effectively, enhancing the ability to plan and manage investments in stock markets when combined with the Black-Litterman portfolio. Based on the patterns of stock markets, the objective is to understand the relationship between past market data and planning future investment strategies through backtesting. Additionally, by examining diverse learning and investment periods, it is identified optimal strategies to boost portfolio returns while efficiently managing associated risks. For comparative analysis, traditional Markowitz portfolio is also assessed in conjunction with clustering techniques utilizing K-Means and K-Means with Dynamic Time Warping. It is suggested that the combination of K-shape and the Black-Litterman model significantly enhances portfolio optimization in the stock market, providing valuable insights for making stable portfolio investment decisions. The achieved sharpe ratio of 0.722 indicates a significantly higher performance when compared to other benchmarks, underlining the effectiveness of the K-shape and Black-Litterman integration in portfolio optimization.

Development of Lateral Flow Immunoassay for Antigen Detection in Human Angiostrongylus cantonensis Infection

  • Chen, Mu-Xin;Chen, Jia-Xu;Chen, Shao-Hong;Huang, Da-Na;Ai, Lin;Zhang, Ren-Li
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제54권3호
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    • pp.375-380
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    • 2016
  • Angiostrongyliasis is difficult to be diagnosed for the reason that no ideal method can be used. Serologic tests require specific equipment and are not always available in poverty-stricken zone and are time-consuming. A lateral flow immunoassay (LFIA) may be useful for angiostrongyliasis control. We established a LFIA for the diagnosis of angiostrongyliasis based on 2 monoclonal antibodies (mAbs) against antigens of Angiostrongylus cantonensis adults. The sensitivity and specificity were 91.1% and 100% in LFIA, while those of commercial ELISA kit was 97.8% and 86.3%, respectively. Youden index was 0.91 in LFIA and 0.84 in commercial ELISA kit. LFIA showed detection limit of 1 ng/ml of A. cantonensis ES antigens. This LFIA was simple, rapid, highly sensitive and specific, which opened an alternative approach for the diagnosis of human angiostrongyliasis.

Exploring Near-Future Potential Extreme Events(X-Events) in the Field of Science and Technology -With a Focus on Government Emergency Planning Officers FGI Results -

  • Sang-Keun Cho;Jong-Hoon Kim;Ki-Woon Kim;In-Chan Kim;Myung-Sook Hong;Jun-Chul Song;Sang-Hyuk Park
    • International Journal of Advanced Culture Technology
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    • 제11권4호
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    • pp.310-316
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    • 2023
  • This study aims to predict uncertain future scenarios that may unfold in South Korea in the near future, utilizing the theory of extreme events(X-events). A group of 32 experts, consisting of government emergency planning officers, was selected as the focus group to achieve this objective. Using the Focus Group Interview (FGI) technique, opinions were gathered from this focus group regarding potential X-events that may occur within the advanced science and technology domains over the next 10 years. The analysis of these opinions revealed that government emergency planning officers regarded the "Obsolescence of current technology and systems," particularly in the context of cyber network paralysis as the most plausible X-event within science and technology. They also put forth challenging and intricate opinions, including the emergence of new weapon systems and ethical concerns associated with artificial intelligence (AI). Given that X-events are more likely to emerge in unanticipated areas rather than those that are widely predicted, the results obtained from this study carry significant importance. However, it's important to note that this study is grounded in a limited group of experts, highlighting the necessity for subsequent research involving a more extensive group of experts. This research seeks to stimulate studies on extreme events at a national level and contribute to the preparation for future X-event predictions and strategies for addressing them.

사물인터넷의 사회적 영향: 시나리오 플래닝을 통한 일자리 영향 전망 (Social Impacts of IoT: Job Prospects through Scenario Planning)

  • 유소영;한인구
    • 경영정보학연구
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    • 제18권4호
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    • pp.173-187
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    • 2016
  • 본 연구는 사물인터넷의 사회적 파급 중 일자리에 미치는 영향을 미래 분석 기법인 시나리오 플래닝을 통해 탐색하였다. 컴퓨팅성능의 기하급수적 발전과 단가 하락에 힘입어 사물인터넷 및 유관 기술의 혁신이 가속화되면서 기존에 인간의 고유한 영역으로 여겨졌던 비정형적, 인지적 영역까지 도전 받게 되었다. 시나리오분석을 통해 미래의 불확실한 경계를 정의, 잠재된 기회와 위협의 영역을 전망함으로써, 주요 의사결정자들에게 사물인터넷의 확장이 기존 일자리 구조에 어떤 영향을 미칠 것인가에 대한 마인드맵(Mind map)을 제공할 수 있을 것으로 기대된다. 또한 시나리오를 통해 전반적으로 기술한 일자리 영향의 정도를 가늠하기 위하여, 국내 고용노동 구조를 살펴보고 52개 중분류 표준직업군별로 향후 감소 또는 성장 가능성이 높은 분야에 대하여 기존 연구 및 시나리오분석을 바탕으로 직종별 전망을 논의한다.

ITU-R의 협대역 이동위성업무를 위한 주파수 분배 연구 현황 (ITU-R Study on Frequency Allocation to Narrowband Mobile Satellite Services (NB-MSS))

  • 구본준;오대섭
    • 전자통신동향분석
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    • 제36권6호
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    • pp.36-45
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    • 2021
  • As the global demand for satellite IoT services using small satellites increases, interest in their frequency requirements has also increased. Consequently, International Telecommunication Union Radiocommunication Sector (ITU-R) preparatory studies for WRC-23 include AI 1.18, which considers new frequency allocations for narrowband mobile satellites. This agenda item was issued in accordance with Resolution 284 (WRC-19), and contributions and reviews by government and satellite operators are underway at ITU-R SG4 WP4C with the aim of completing the study in 2023. Resolution 248 (WRC-19) considers the conditions for transmission of candidate bands and satellites and terminals for narrowband mobile satellite, and all contributions should satisfy narrowband mobile satellite system characteristics parameters within these conditions. However, among the current transmission specifications, there are several views on the exact definition of satellite e.i.r.p., and the derivation schedule of characteristic system parameters for the study is slower than that of the original work schedule. The goal of this paper is to examine the outline of WRC-23 AI 1.18 and the main content of Resolution 284 (WRC-19) and to determine the status of studies related to WRC-23 AI 1.18. The ITU-R's study on this agenda includes updating work schedules, developing the draft required spectrum and system characteristics parameter reports/recommendations, developing draft CPM reports, and examining the various views of transmission specifications in Resolution 284 (WRC-19). Focusing on candidate bands in Region 1 (Europe and Africa) and Region 2 (America), the current status of use in Korea is investigated and future countermeasures in Korea are investigated. In addition, we would like to examine the trend of narrowband mobile satellite through satellite frequency and service status and planning of satellite IoT operators, such as EchoStar, Omnispace, and Sateliot that are participating in the ITU-R study.

활동관여-장소애착 유형에 따른 환경책임행동분석 - 남한산성 도립공원 방문객을 대상으로 - (Analysis of Environmentally Responsible Behaviors based on a Typology of Activity Involvement and Place Attachment - Focuses on Visitors to Namhansanseong Provincial Park -)

  • 김현;송화성;김예은
    • 한국조경학회지
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    • 제43권3호
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    • pp.114-124
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    • 2015
  • 활동관여와 장소애착은 자원의 지속가능한 이용을 설명하는데 유용한 개념이다. 활동관여와 장소애착의 영향관계, 그리고 각 개념과 환경행동의 관계에 대한 연구는 선행되었으나, 두 개념을 결합하여 환경행동과의 관계를 살펴본 연구는 이루어진 바 없다. 이에 본 연구에서는 남한산성 방문객을 대상으로 활동관여와 장소애착을 결합한 유형구분을 실시하고 유형별 환경책임행동에 대하여 고찰하였다. 남한산성의 주요 등산로에서 총 587부의 표본을 수집하였으며 빈도, 신뢰도, 요인, 교차, 평균비교분석, 상관분석과 일원분산분석을 실시하였다 그 결과, 활동관여-장소애착에 따라 고관여-고애착, 고관여-저애착, 저관여-저애착, 저관여-고애착의 4유형으로 분류되었고, 유형별 환경책임행동은 유의미한 차이를 가지고 있으며, 일반적 환경행동과 전문적 환경행동 모두에서 차이를 보였다. 또한 활동관여보다는 장소애착이 환경책임행동에 미치는 영향이 큰 것을 알 수 있었다. 등산에 대한 관여도가 높고 남한산성에 애착이 높은 방문객이 가장 적극적인 환경행동을 보인 반면 등산에 대한 관여도와 장소애착이 모두 낮은 방문객의 경우 소극적인 환경책임행동이 나타나 장소애착이 사람들의 친환경행동을 이끌어내므로 향후 관광 레크리에이션 자원 관리는 장소에서 일어나는 활동 경험을 기반으로 수립되어야 함을 강조하였다.