• 제목/요약/키워드: empirical simulation technique

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Genetic Algorithm과 다중부스팅 Classifier를 이용한 암진단 시스템 (Cancer Diagnosis System using Genetic Algorithm and Multi-boosting Classifier)

  • 온승엽;지승도
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.77-85
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    • 2011
  • 생물 및 의학계에서는 생물정보학(bioinformatics)의 데이터 중 혈청 단백질(proteome)에서 추출한 데이터가 질병의 진단에 관련된 정보를 가지고 있고, 이 데이터를 분류 분석함으로 질병을 조기에 진단 할 수 있다고 믿고 있다. 본 논문에서는 혈청 단백질(2-D PAGE: Two-dimensional polyacrylamide gel electrophoresis)로부터 암과 정상을 판별하는 새로운 복합분류기를 제안한다. 새로운 복합 분류기에서는 support vector machine(SVM)와 다층 퍼셉트론(multi-layer perceptron: MLP)와 k-최근 접 이웃(k-nearest neighbor: k-NN)분류기를 앙상블(ensemble) 방법으로 통합하는 동시에 다중 부스팅(boosting) 방법으로 각 분류기를 확장하여 부분류기(subclassifier)의 배열(array)으로서 복합분류기를 구성하였다. 각 부분류기에서는 최적 특성 집합 (feature set)을 탐색하기 위하여 유전 알고리즘(genetic algorithm: GA)를 적용하였다. 복합분류기의 성능을 측정하기 위하여 암연구에서 얻어진 임상 데이터를 복합분류기에 적용하였고 결과로서 단일 분류기 보다 높은 분류 정확도와 안정성을 보여 주었다.

구조적 안전성을 고려한 빙해선박의 안전 운항속도 평가 (Safe Speed Estimation of Arctic Ships considering Structural Safety)

  • 노인식;임승재;강국진
    • 대한조선학회논문집
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    • 제55권3호
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    • pp.236-242
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    • 2018
  • Damage due to ice collision is the most serious threat for the structural safety of ships operating in arctic region. Since such hull damages are usually caused by the collision of floating ice at excessive voyage speed of ships, the authorities responsible for the shipping at arctic sea are required to provide the speed limit for safe voyage, so-called safe speed. In countries near arctic ocean, such as Canada and Russia, empirical methods to determine the safe speed of ships based on their long experience of arctic voyage have been established and applied them in the real arctic navigation. However, in Korea, it is not easy to accumulate the arctic voyage experience and related technical database, so it seems to be a realistic approach to adopt a safe voyage speed estimating method in arctic sea based on the ice collision simulation technology using the nonlinear finite element analysis. The aim of this study is to develop a technique for estimating the safe voyage speed of vessels operating at arctic sea through the ice collision analysis, In order to achieve this goal, the standard procedure of the ice collision analysis is dealt with and example analysis was carried out and the results were considered. To investigate the validity of developed method, POLARIS system proposed by IMO was studied for comparison.

Residual capacity assessment of post-damaged RC columns exposed to high strain rate loading

  • Abedini, Masoud;Zhang, Chunwei
    • Steel and Composite Structures
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    • 제45권3호
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    • pp.389-408
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    • 2022
  • Residual capacity is defined as the load carrying capacity of an RC column after undergoing severe damage. Evaluation of residual capacity of RC columns is necessary to avoid damage initiation in RC structures. The central aspect of the current research is to propose an empirical formula to estimate the residual capacity of RC columns after undergoing severe damage. This formula facilitates decision making of whether a replacement or a repair of the damaged column is adequate for further use. Available literature mainly focused on the simulation of explosion loads by using simplified pressure time histories to develop residual capacity of RC columns and rarely simulated the actual explosive. Therefore, there is a gap in the literature concerning general relation between blast damage of columns with different explosive loading conditions for a reliable and quick evaluation of column behavior subjected to blast loading. In this paper, the Arbitrary Lagrangian Eulerian (ALE) technique is implemented to simulate high fidelity blast pressure propagations. LS-DYNA software is utilized to solve the finite element (FE) model. The FE model is validated against the practical blast tests, and outcomes are in good agreement with test results. Multivariate linear regression (MLR) method is utilized to derive an analytical formula. The analytical formula predicts the residual capacity of RC columns as functions of structural element parameters. Based on intensive numerical simulation data, it is found that column depth, longitudinal reinforcement ratio, concrete strength and column width have significant effects on the residual axial load carrying capacity of reinforced concrete column under blast loads. Increasing column depth and longitudinal reinforcement ratio that provides better confinement to concrete are very effective in the residual capacity of RC column subjected to blast loads. Data obtained with this study can broaden the knowledge of structural response to blast and improve FE models to simulate the blast performance of concrete structures.

녹지 토양내 탄화수소화합물의 분포변화에 관한 모델링 연구 (Model Study of the Fate of Hydrocarbons in the Soil-Plant Environment)

  • Yoon-Young Chang;Kyung-Yub Hwang
    • 한국토양환경학회지
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    • 제1권2호
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    • pp.91-101
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    • 1996
  • 최근에 식물을 이용한 탄화수소화합물의 정화방법은 특히, 넓은 범위에 거쳐 저농도로 오염되어 있는 토양인 경우에 앞으로 각광을 받을 가능성이 높은 새로운 연구분야로 주목을 받아왔다. 이의 기술을 실제 오염토양에 바로 적용하기전 적절한 설계에 필요한 예측 모델링의 필요성이 함께 요구되고 있다. 현재 녹지토양내의 용질과 식물과의 상호작용에 관한 많은 모델들이 나와있지만 대부분이 이온상태의 무기영향물이나 금속류의 경우에만 한정되어 있다. 본 연구에서는 토양내의 탄화수소화합물의 생물학적정화에 미치는 식물의 영향을 예측하기 위한 기본 수학적 모델식을 제안 하였다. 먼저 토양내의 식물뿌리가 토양수분과 오염물에게 미치는 영향과 비포화계층에서의 오염물의 이동현상 및 토양내 기/액상간의 물질전달을 수학적으로 나타내고자 하였으며 시간의 변화와 토양깊이별 식물의 오염물의 동태에 미치는 영향을 시뮬레이션하기 위하여 식물뿌리의 시간에 따른 양적성장과 깊이별 분포정도를 예측하기 위한 관계식도 아울러 모델링에 포함하였다. 오염물의 식물내의 흡수 및 생물막이론을 이용한 식물뿌리근처에서의 생물학적 분해에 관한 현상도 관계식을 이용 설명하고자 하였다. 본 연구에서 제시한 식물영향하의 탄화수소화합물의 토양내의 동태해석을 위한 모델식은 실제로 탄화수소화합물에 의해 오염된 토양을 식물을 이용하여 정화하고자 할때, 필요한 기본설계도구로서 유용하게 쓰여질 것으로 기대된다.

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Central Composite Design Matrix (CCDM) for Phthalocyanine Reactive Dyeing of Nylon Fiber: Process Analysis and Optimization

  • Ravikumar, K.;Kim, Byung-Soon;Son, Young-A
    • 한국염색가공학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.19-28
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    • 2008
  • The objective of this study was to apply the statistical technique known as design of experiments to optimize the % exhaustion variables for phthalocyanine dyeing of nylon fiber. In this study, a three-factor Central Composite Rotatable Design (CCRD) was used to establish the optimum conditions for the phthalocyanine reactive dyeing of nylon fiber. Temperature, pH and liquor ratio were considered as the variable of interest. Acidic solution with higher temperature and lower liquor ratio were found to be suitable conditions for higher % exhaustion. These three variables were used as independent variables, whose effects on % exhaustion were evaluated. Significant polynomial regression models describing the changes on % exhaustion and % fixation with respect to independent variables were established with coefficient of determination, R2, greater than 0.90. Close agreement between experimental and predicted yields was obtained. Optimum conditions were obtained using surface plots and Monte Carlo simulation techniques where maximum dyeing efficiency is achieved. The significant level of both the main effects and interaction was observed by analysis of variance (ANOVA) approach. Based on the statistical analysis, the results have provided much valuable information on the relationship between response variables and independent variables. This study demonstrates that the CCRD could be efficiently applied for the empirical modeling of % exhaustion and % fixation in dyeing. It also shows that it is an economical way of obtaining the maximum amount of information in a short period of time with least number of experiments.

수치모형에 의한 터널발파 시뮬레이션에 관한 연구 (Numerical Simulation of Tunnel Blasting)

  • 박정주;박의섭
    • 터널과지하공간
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    • 제11권4호
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    • pp.344-351
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    • 2001
  • 발파를 이용한 터널굴착에 있어서, 장약량 산정이나 터널 주변 암반 및 구조물웨 대한 영향 평가 등은 주로 간단한 경험식에 의해 이루어져 왔다. 또한 지금까지 발파의 충격에너지를 고려한 지하구조물의 동해석 연구는 매우 빈약한 실정이라 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 발파하중을 받는 불연속체 지하구조물의 비선형 거동을 평가하기 위하여 2차원 개별요소법의 수치모델기법을 개발하였고, 실제문제에의 적용성을 검토하기 위하여 제방하부에 위치한 터널발파의 수치해석을 통하여 시간별 지하 및 지상 구조물의 변위 및 입자속도의 전파과정을 살펴보았다. 해석결과 본 연구에서 제안한 발파하중의 모형이 실제 문제에 적용될 수 있었고, 이를 개별요소해석에 적용함으로써 발파지역 주변의 구조물의 안정성을 검토할 수 있었다.

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합성암반체 접근법에 대한 고찰 (Review of the Synthetic Rock Mass Approach)

  • 박철환;신중호;박의섭
    • 터널과지하공간
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    • 제17권6호
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    • pp.438-447
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    • 2007
  • 본 기술보고서는 Lisbon에서 개최된 2007 ISRM Congress에서 발표된 논문을 소개한 것이다. 이는 SRM(합성암반체)에 관한 연구결과이며, 이의 중요성과 향후 잠재력을 강조하고 있는 Fairhurst 교수가 직접 발표한 논문이다. 절리 암반의 특성을 규명하는 SRM 접근법은 현존하는 경험적 접근법이나 절리 암반의 거동에 대한 현재의 이해정도와 관련지어 재검토된다. 이 재검토 논문에서 절리 암반의 역학적 거동에 영향을 미치는 주요 요소들이 어떻게 고려되는가를 기술하며, 또 SRM 접근법이 상당히 발전되어 현장에 적용된 사례를 보여준다. PFC-3D에서 BP 모델링과 DFN 모사법 등의 두개의 잘 정립된 방법에 기초를 두고 있는 이 기법은 새로운 미끄러지는 절리모델을 사용한다. 이 모델은 모든 응력경로에 의하여 힘을 받고 있는 수천개의 기존 절리를 포함하는 대규모 암반체를 모사할 수 있게 하는 것이다. 암반의 강도 및 취성도, 완전 순응 행렬의 전개, 그리고 초기의 파쇄 등이 SRM 시험에서 얻어지는 결과이다.

기업교육을 위한 인터넷 원격훈련 학습과정 모니터링 연구 (Learning Process Monitoring of e-Learning for Corporate Education)

  • 김도헌;정효정
    • 산경연구논집
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    • 제9권8호
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    • pp.35-40
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    • 2018
  • Purpose - The purpose of this study is to conduct a monitoring study on the learning process of e-learning contents. This study has two research objectives. First, by conducting monitoring research on the learning process, we aim to explore the implications for content development that reflects future student needs. Second, we want to collect empirical basic data on the estimation of appropriate amount of learning. Research design, data, and methodology - This study is a case study of learner's learning process in e-learning. After completion of the study, an in-depth interview was made after conducting a test to measure the total amount of cognitive load and the level of engagement that occurred during the learning process. The tool used to measure cognitive load is NASA-TLX, a subjective cognitive load measurement method. In the monitoring process, we observe external phenomena such as page movement and mouse movement path, and identify cognitive activities such as Think-Aloud technique. Results - In the total of three research subjects, the two courses showed excess learning time compared to the learning time, and one course showed less learning time than the learning time. This gives the following implications for content development. First, it is necessary to consider the importance of selecting the target and contents level according to the level of the subject. Second, it is necessary to design the learner participation activity that meets the learning goal level and to calculate the appropriate time accordingly. Third, it is necessary to design appropriate learning support strategy according to the learning task. This should be considered in designing lessons. Fourth, it is necessary to revitalize contents design centered on learning activities such as simulation. Conclusions - The implications of the examination system are as follows. First, it can be confirmed that there is difficulty in calculating the amount of learning centered on learning time and securing objective objectivity. Second, it can be seen that there are various variables affecting the actual learning time in addition to the content amount. Third, there is a need for reviewing the system of examination of learning amount centered on 'learning time'.

Hoek-Brown 암석에서 발생된 탄성균열의 균질화 (Homogenization of Elastic Cracks in Hoek-Brown Rock)

  • 이연규;전석원
    • 터널과지하공간
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    • 제19권2호
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    • pp.158-166
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    • 2009
  • Hoek-Brown 암석에서 응력에 의해 발생되는 균열의 전파특성을 수치해석적으로 분석하기 위한 기초연구로서 탄성균열의 균질화 기법이 제안되었다. 균열의 개시조건으로 Hoek-Brown 경험식이 이용되었고, 균열의 방향 탐색을 위해 임계면법이 이용되었다. 균열물질과 무결암으로 구성된 대표체적에 대해 체적평균 응력 및 변형률 개념을 적용하여 균열과 신선암의 역학적 특성을 균질화시킴으로써 등가 이방성매질의 구성관계식을 유도하였다. 제안된 균질화모델을 포트란 코드로 작성하여 상업유한요소 코드인 COSMOSM에 이식하였다. 제안된 수치해석모델의 적합성을 검증하기 위하여 2차원 평면변형률조건에서 수치 일축압축시험을 실시하였다. 모델 상하부 가압면의 구속조건을 달리한 2가지 해석모델을 선정하여 구속조건이 일축압축시험편의 변형 및 파단면 형성형태에 미치는 영향이 분석되었다. 균열의 균질화를 고려한 수치 일축압축시험 결과는 실제 실험에서 발생되는 형태와 유사한 변형거동 및 파단면 형성 특성을 잘 나타내었다.

EST 기법에 의한 태풍의 재해위험인자 평가 (Evaluation of Typhoon Hazard Factors using the EST Approach)

  • 이순철;김진규;오경두;전병호;홍일표
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제38권10호
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    • pp.825-839
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    • 2005
  • 우리나라에 주기적으로 내습하여 막대한 인명 및 재산피해를 발생시키고 있는 태풍의 재해위험도를 EST 기법을 적용하여 평가하였다. 서울을 비롯한 6개 주요 도시에 대하여 기존의 태풍자료를 Training Set으로 사용하여 In년 간의 태풍 모의 기간에 대하여 100회 반복모의를 수행한 결과로부터 재현기간별 최대풍속과 일최대강우량의 평균값, 표준편차, 최소값 및 최대값을 추정하였다. 재현기간 100년의 태풍에 대한 최대풍속의 평균값을 비교 평가한 결과 태풍으로 인한 최대풍속은 목포, 부산, 제주, 인천, 대구, 서울의 순으로 나타나 해안이나 도서지방의 재해위험도가 내륙 지방 보다 높은 것으로 나타났으며, 태풍에 동반되는 일최대강우량은 부산, 목포, 제주, 서울, 인천, 대구의 순으로 나타나 남부지방이 중북부지방 보다 태풍동반 호우에 취약한 것으로 나타났다. 태풍 재해에 있어서 남부해안지방에 위치한 도시들이 위험도가 높았다.