• 응용통계연구
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• 제34권5호
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• pp.773-794
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• 2021

교통량 예측은 지방 행정의 의사결정에 매우 중요한 정보를 제공한다. 교통량 예측을 통해 교통혼잡비용을 줄이고 지역경제를 활성화 함으로써 사회적, 경제적 이익을 창출할 수 있다. 교통량은 미지의 확률적 규칙하에서 시간의 흐름에 따라 궤적을 가지며 변화하는 함수데이터의 일종이다. 본 논문에서는 세 가지 함수회귀모형을 이용하여 과거에 관측된 교통량 궤적을 기반으로 미래의 관측되지 않은 교통량 궤적을 예측하는 방법을 제시한다. 본 논문에서 소개하는 세가지 방법은 전국 고속도로 영업소 중 서울, 춘천, 강릉 세 개 영업소에서 수집된 고속도로 영업소 데이터에 적용한다. 각 영업소 별로 세가지 방법의 예측오차를 비교함으로써 영업소별 최적 교통량 예측모형을 찾는다.

• Structural Engineering and Mechanics
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• 제63권6호
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• pp.751-760
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• 2017

In recent years, multifractal-based analysis methods have been widely applied in engineering. Among these methods, multifractal detrended cross-correlation analysis (MFDXA), a branch of fractal analysis, has been successfully applied in the fields of finance and biomedicine. For its great potential in reflecting the subtle characteristic among signals, a structural health monitoring (SHM) system based on MFDXA is proposed. In this system, damage assessment is conducted by exploiting the concept of multifractal theory to quantify the complexity of the vibration signal measured from a structure. According to the proposed algorithm, the damage condition is first distinguished by multifractal detrended fluctuation analysis. Subsequently, the relationship between the q-order, q-order detrended covariance, and length of segment is further explored. The dissimilarity between damaged and undamaged cases is visualized on contour diagrams, and the damage location can thus be detected using signals measured from different floors. Moreover, a damage index is proposed to efficiently enhance the SHM process. A seven-story benchmark structure, located at the National Center for Research on Earthquake Engineering (NCREE), was employed for an experimental verification to demonstrate the performance of the proposed SHM algorithm. According to the results, the damage condition and orientation could be correctly identified using the MFDXA algorithm and the proposed damage index. Since only the ambient vibration signal is required along with a set of initial reference measurements, the proposed SHM system can provide a lower cost, efficient, and reliable monitoring process.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권8호
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• pp.3073-3084
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• 2022

The propagation of radiation source uncertainties in spent nuclear fuel (SNF) cask shielding calculations is presented in this paper. The uncertainty propagation employs the depletion and source term outputs of the deterministic code STREAM as input to the transport simulation of the Monte Carlo (MC) codes MCS and MCNP6. The uncertainties of dose rate coming from two sources: nuclear data and modeling parameters, are quantified. The nuclear data uncertainties are obtained from the stochastic sampling of the cross-section covariance and perturbed fission product yields. Uncertainties induced by perturbed modeling parameters consider the design parameters and operating conditions. Uncertainties coming from the two sources result in perturbed depleted nuclide inventories and radiation source terms which are then propagated to the dose rate on the cask surface. The uncertainty analysis results show that the neutron and secondary photon dose have uncertainties which are dominated by the cross section and modeling parameters, while the fission yields have relatively insignificant effect. Besides, the primary photon dose is mostly influenced by the fission yield and modeling parameters, while the cross-section data have a relatively negligible effect. Moreover, the neutron, secondary photon, and primary photon dose can have uncertainties up to about 13%, 14%, and 6%, respectively.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제16권6호
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• pp.1849-1876
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• 2022

Wireless Sensor Network (WSN) is considered as an integral part of the Internet of Things (IoT) for collecting real-time data from the site having many applications in industry 4.0 and smart cities. The task of nodes is to sense the environment and send the relevant information over the internet. Though this task seems very straightforward but it is vulnerable to certain issues like energy consumption, delay, throughput, etc. To efficiently address these issues, this work develops a cross-layer model for the optimization between MAC and the Network layer of the OSI model for WSN. A high value of duty cycle for nodes is selected to control the delay and further enhances data transmission reliability. A node measurement prediction system based on the Kalman filter has been introduced, which uses the constraint based on covariance value to decide the scheduling scheme of the nodes. The concept of duty cycle for node scheduling is employed with a greedy data forwarding scheme. The proposed Duty Cycle-based Greedy Routing (DCGR) scheme aims to minimize the hop count, thereby mitigating the energy consumption rate. The proposed algorithm is tested using a real-world wastewater treatment dataset. The proposed method marks an 87.5% increase in the energy efficiency and reduction in the network latency by 61% when validated with other similar pre-existing schemes.

• 응용통계연구
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• 제36권1호
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• pp.21-32
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• 2023

한국 소비자원의 의료 분야 처리금액 자료에 대한 시계열 모형을 이용한 실증 분석을 연구하였다. 의료분야 처리금액 시계열 자료는 상담 처리금액, 피해 구제금액, 분쟁 조정 처리금액으로 나뉜 3개 변수를 사용하였고 분석에 사용된 시계열 모형은 ARIMA 모형, 벡터 자기회귀 모형 그리고 전이 함수를 이용한 시계열 모형이다. 이들 중 전이 함수를 이용한 시계열 모형이 단기 예측면에서 가장 우수한 예측력을 보였고 벡터자기회귀 모형도 변수간 영향력과 기간을 파악하는데 유용한 정보를 제공하였다.

• 지구물리
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• 제3권3호
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• pp.161-174
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• 2000

베이지안 역산(Bayesian inversion)은 불충분한 자료를 가지고 지하구조를 추정해야 하는 지구물리자료의 해석에 있어서 안정적이고 신뢰를 줄 수 있는 방법 중의 하나이다. 관측 자료가 측정 과정부터 불확실성을 함유하고 있으며, 역산에 이용되는 이론 자료 또한 모델의 매개변수화에 따른 각종 불확실성을 포함하고 있다. 따라서 지구물리 자료의 역산은 확률적으로 접근하는 것이 가장 바람직하며 베이지안 역산은 이에 대한 처리뿐만 아니라, 추정에 대한 신뢰도와 불확실성에 대한 이론적 근거를 제공한다. 그러나 대부분의 베이지안 역산이 고차원의 적분을 필요로 하므로 몬테 카를로 방법과 같은 대규모의 계산이 요구되는 방법에 의해 사후 확률분포가 구해지는 경우가 많다. 이는 특히 지구물리 자료와 같이 고도의 비선형 자료에 대하여 매우 적합한 접근 방법이기는 하지만, 점차 현장화, 고속화되어가는 자료의 해석 경향에 맞추어 간략하게 사후 확률분포를 근사한 수 있는 기법의 연구 또한 필요하다. 따라서 이 연구에서는 관측자료와 사전 확률분포가 정규분포에 의해 근사 될 수 있는 지구물리자료에 대한 베이지안 역산에 대해 논의 하고자 한다. 사전 확률분포의 작성을 위해 지구통계학적 기법이 이용되었으며, 관측자료의 통계적 불화실성을 추정하기 위해 교차 검사(cross-validation) 방법을 이용하여 공분산(covariance)을 유도하고 그것에 의한 우도 함수(likelihood function)를 작성하였다. 베이지안 해석을 위해 두 확률분포를 곱하여 근사적인 사후 확률분포를 얻을 수 있었으며, 이에 대해 최적화(optimization) 기법을 이용하여 최대 사후 확률(Maximum a Posterior)을 따르는 지하 구조를 얻을 수 있었다. 또한 사후 확률 분포의 공분산 항을 이용하여 지하 비저항 구조를 시뮬레이션 하여 불확실성분석을 수행하였다.

• 한국항해항만학회지
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• 제29권5호
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• pp.403-408
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• 2005

수신신호의 도래방향을 추정하는 기술은 어레이 안테나를 이용하는 무선통신시스템의 성능향상을 위하여 핵심역할을 수행하여 왔다. 이러한 기술중에서 MUSIC 및 ESPRIT와 같은 고분해 추정 알고리즘은 어레이 안테나에서 관측되는 수신신호의 데이터 벡터에 대한 공분산행렬을 계산한 후, 고유치 전개기법을 적용하여 도래방향을 정도 높게 추정한다. 그러나 이러한 고유치 전개기법에 기초를 둔 고분해 알고리즘은 멀티패스 환경에서 코히어런트 입사파 또는 상호간에 높은 상관관계를 가지는 수신신호들의 도래방향을 분리${\cdot}$추정하기가 어렵다. 이러한 경우에 종래의 방법은 사전 신호처리 과정으로서 공간평균법에 의한 공분산행렬을 계산한 후에 이를 이용하여 고유치 전개에 기초를 둔 고분해 알고리즘들을 적용하여 멀티패스 수신신호의 도래방향을 추정한다. 그러나 종래의 공간평균법이 어레이 안테나에 수신되는 신호에 대한 자기 공분산행렬의 대각요소를 포함하는 부분행렬들 만을 이용하기 때문에 멀티패스파의 분리${\cdot}$추정을 가능하게 하는 대신에 안테나의 유효구경을 감소하는 결과를 초래한다. 또한 종래의 방법이 공분산행렬의 대각요소를 포함하는 부분행렬들 만을 이용하고 대각요소를 포함하지 않은 상호상관 요소들에 대한 부분행렬은 고려하지 않음으로써 어레이 안테나에 의한 도래방향 추정성능을 저하시키는 요인이 된다. 따라서, 본 연구에서는 어레이 안테나에서 관측되는 수신신호 벡터의 자기상관행렬의 모든 요소들을 이용하는 새로운 공간평균법을 제안하고 종래의 공간평균법과 비교${\cdot}$평가한다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제38권10호
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• pp.851-859
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• 2005

정규 상호 상관 (상관계수)은 입자영상유속계(PIV) 분석에서 형태 분석을 위한 가장 정확하고 적합한 척도이다. 그러나 상관계수는 주파수 영역에서 그에 상당하는 간단한 수식 표현이 없기 때문에, 빠르지만 부정확한 척도들이 종종 이용된다. 이러한 척도 중에서 선정된 세 가지 방법과 상관계수법을 상호 비교하였다. 그 결과 상관계수법을 제외한 나머지 척도들은 모두 종종 부정확한 결과를 도출함을 알 수 있었다. 그러나 상관계수법은 계산 시간이 많이 걸린다는 단점을 지니고 있다. 이 문제를 해결하기 위해, 상관계수법을 계산하는 빠르고 정확한 방법을 제시하였다. 이 방법은 상관계수의 분산을 계산하는 Fn 알고리듬과 분모를 계산하는 순차가감법을 결합한 것이다. 시험 결과 이 방법은 상관계수를 빠르고 정확하게 계산할 수 있음을 보였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제55권4호
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• pp.1563-1570
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• 2023

In this study, a DeCART/MIG uncertainty quantification (UQ) analysis code system with a multicorrelated cross section stochastic sampling (S.S.) module was established and verified through the UAM (Uncertainty Analysis in Modeling) and the BEAVRS (Benchmark for Evaluation And Validation of Reactor Simulations) benchmark calculations. For the S.S. calculations, a sample of 500 DeCART multigroup cross section sets for two major actinides, i.e., ²³⁵U and ²³⁸U, were generated by the MIG code and covariance data from the ENDF/B-VII.1 evaluated nuclear data library. In the three pin problems (i.e. TMI-1, PB2, and Koz-6) from the UAM benchmark, the uncertainties in k_inf by the DeCART/MIG S.S. calculations agreed very well with the sensitivity and uncertainty (S/U) perturbation results by DeCART/MUSAD and the S/U direct subtraction (S/U-DS) results by the DeCART/MIG. From these results, it was concluded that the multi-group cross section sampling module of the MIG code works correctly and accurately. In the BEAVRS whole benchmark problems, the uncertainties in the control rod bank worth, isothermal temperature coefficient, power distribution, and critical boron concentration due to cross section uncertainties were calculated by the DeCART/MIG code system. Overall, the uncertainties in these design parameters were less than the general design review criteria of a typical pressurized water reactor start-up case. This newly-developed DeCART/MIG UQ analysis code system by the S.S. method can be widely utilized as uncertainty analysis and margin estimation tools for developing and designing new advanced nuclear reactors.

• 한국음향학회지
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• 제24권4호
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• pp.230-237
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• 2005

수중음향 시스템에서는 이동 표적에 대한 상태 추정 및 표적 식별 등의 목적을 위해서 표적 방위 추적은 필수적이다. 그러나 감시영역에 근접 또는 교차 표적 등이 존재하는 다수 표적 상황에서의 방위 추적은 매우 어려운 문제로 다양한 접근방법으로 연구되어 왔다. SWORD는 배열 센서 신호의 출력 공분산 행렬로부터 방위 변위를 추정하여 표적을 추적함으로써 별도의 정보 연관 과정이 필요 없는 단순한 구조의 다중 표적 방위 추적 알고리즘을 제안하였으며, RYU 등은 표적 조향 벡터 (target steering vector)와 배열 센서 공분산 행렬의 신호 고유 벡터 (signal eigenvector)가 선형결합 관계임을 이용하여 교차 표적 (cross target)에 대해서도 우수한 성능을 나타내는 효율적인 알고리즘을 제안하였다. 또한 HWANG 등은 잡음 고유 벡터 (noise eigenvector)와 표적 조향 벡터가 직교 관계임을 이용하여 RYU의 알고리즘과 동일한 성능을 유지하면서 연산량을 개선한 알고리즘을 제안하였다. 그러나 기존의 방법은 코히어런트 (coherent) 다중 표적인 경우에는 추적 성능이 저하되는 단점이 있다. 본 논문에서는 배열 센서의 공분산 행렬로부터 추정할 수 있는 신호 고유 벡터와 잡음 공분산 행렬 (noise covariance matrix)의 특성을 이용하여 코히어런트 다중 표적에 대해 추적 성능을 유지할 수 있는 다중 표적 방위 추적 알고리즘을 제안하였으며, 근접 및 교차 기동하는 표적에 대한 시뮬레이션을 통하여 비코히어런트 (incoherent)와 코히어런트 다중 표적에 대해 추적 성능이 우수함을 확인하였다.