• 제목/요약/키워드: implicit functions

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Capabilities of stochastic response surface method and response surface method in reliability analysis

  • Jiang, Shui-Hua;Li, Dian-Qing;Zhou, Chuang-Bing;Zhang, Li-Min
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제49권1호
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    • pp.111-128
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    • 2014
  • The stochastic response surface method (SRSM) and the response surface method (RSM) are often used for structural reliability analysis, especially for reliability problems with implicit performance functions. This paper aims to compare these two methods in terms of fitting the performance function, accuracy and efficiency in estimating probability of failure as well as statistical moments of system output response. The computational procedures of two response surface methods are briefly introduced first. Then their capabilities are demonstrated and compared in detail through two examples. The results indicate that the probability of failure mainly reflects the accuracy of the response surface function (RSF) fitting the performance function in the vicinity of the design point, while the statistical moments of system output response reflect the accuracy of the RSF fitting the performance function in the entire space. In addition, the performance function can be well fitted by the SRSM with an optimal order polynomial chaos expansion both in the entire physical and in the independent standard normal spaces. However, it can be only well fitted by the RSM in the vicinity of the design point. For reliability problems involving random variables with approximate normal distributions, such as normal, lognormal, and Gumbel Max distributions, both the probability of failure and statistical moments of system output response can be accurately estimated by the SRSM, whereas the RSM can only produce the probability of failure with a reasonable accuracy.

스마트폰 애플리케이션을 위한 임베디드형 피드백 지원 검색체 (Embeded-type Search Function with Feedback for Smartphone Applications)

  • 강문중;황민태
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.974-983
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    • 2017
  • 본 논문에서는 안드로이드 기반의 각종 어플리케이션에 내장시켜 사용가능한 검색체에 대해 연구하였다. 이를 위해 조사와 같이 무의미하지만 자주 사용되는 단어를 빈도수에 따라 억제하는 BM25, 아이템의 길이 편차에 따른 검색 순위 문제를 해결하기 위해 아이템의 길이에 따라 중요도를 보정하는 Pivoted Length Normalization, 그리고 벡터공간 모형 상에서 쿼리 벡터를 관련 있는 것으로 판정된 아이템들의 벡터 그룹으로 끌어당겨 보정하는 Rocchio's Method를 사용해 묵시적 피드백 기능을 지원하도록 하였다. 그리고 색인 작업은 오프라인 동작을 위한 간단 색인과 온라인 동작을 위한 정밀 색인의 두 단계로 나누어 동작성을 보장하도록 하였다. 본 논문에서 연구한 피드백 지원 검색체는 쿼리 유추를 통해 사용자의 입력을 색인된 자료와 비교해 입력 내용을 예측하고 오타 등의 사용자 실수에 대해서도 대응하므로 스마트폰 어플리케이션에 손쉽게 탑재되어 검색 기능을 향상시킬 수 있을 것으로 기대한다.

수정된 선택적 확장 기법을 이용한 불연속 요소의 효율적 해석 (Efficient Analysis of Discontinuous Elements Using a Modified Selective Enrichment Technique)

  • 이세민;강태훈;정하영
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제35권5호
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    • pp.267-275
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    • 2022
  • Non-conforming mesh를 이용해 구조적인 불연속성을 해석 시 요소 내 함수 불연속성과 특이점이 존재하며, 이로 인해 계산의 효율성이 저하된다. 본 연구에서는 이 문제를 해결하기 위해 모멘트 피팅법을 응용한 선택적 확장기법(Duster and Allix, 2020)을 토대로 새로운 고효율 확장 기법을 제시하였다. 특히, 적분과정에서의 비효율성에 초점을 두고 두가지 개선 방안을 제안하고 이를 수치 예제를 통해 검증하였다. 첫째로 음함수-모멘트간 효율적 계산을 위해 인공신경망을 도입하였으며, 기존 확장 기법에 비해 해의 정확성이 유지되면서도 효율적인 계산이 가능함을 확인하였다. 더불어, 구조 해석과 형상 표상용 격자를 분리, 낮은 밀도의 구조 해석 격자에서도 정확성이 향상되었음을 보였다.

체계신뢰성 평가와 비교한 응답면기법에 의한 강재아치교의 위험성평가 (Risk Assessment for a Steel Arch Bridge System Based upon Response Surface Method Compared with System Reliability)

  • 조태준
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.273-279
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    • 2007
  • 복잡한 구조물의 유한요소해석 응답값으로부터 계산된 요소신뢰성 지수와 파괴확률은 음함수의 미분 및 극히 작은 파괴확률의 계산상 1계2차 모멘트법 (FOSM)과 몬테카를로 시뮬레이션(Monte-Carlo Simulation)의 적용이 어려우므로, 선택된 확률변수만의 함수인 한계상태방정식을 음함수로 구성하는 응답면기법을 적용하여, 기본설계단계의 아치교량의 설계값으로 구성된 확률변수를 고려하여 교량시스템의 완성단계에 대한 위험성을 해석하였다. 체계신뢰성 해석에서는 모든 붕괴모드의 발생경로와 단면에 대한 해석에 많은 시간이 소요되어 유한요소 구조해석 결과와 기존의 아치교 사고사례 등을 통해서 밝혀진 중요한 위험경로 및 위험단면의 파괴를 일으키는 사건에 대하여만 고려하였다. 교량시스템의 체계신뢰성을 평가하여 상관관계의 변동에 따른 시스템붕괴에 대한 발생확률의 상하한계를 결정하였다. 시스템의 요소간 저항연결구조는 요소파괴의 순서와 전체강성의 감소정도에 따라서 결정하였다. 체계신뢰성에서 검토되지 않는 다른 요소간의 상관관계를 검토하기 위해서 가정된 붕괴순서와 다른 거동을 보일 경우에 대해서는 통계적으로 독립된 요소들의 파괴와 그 모든 붕괴모드 조합경우에 대해서 검토하였다. 붕괴모드조합의 검토 결과 거더와의 파괴조합과 아치리브와의 파괴조합에서 체계신뢰성보다 위험한 상한계 시스템 파괴확률과 안전한 하한계 파괴확률이 발견되었다.

Chebyshev 다항식에 의한 토양수분특성 및 불포화 수리전도도 추정과 부분 치환 원리에 의한 강우 분포를 이용한 토양수분 불포화 이동 유한차분 수리모형 (Finite Difference Model of Unsaturated Soil Water Flow Using Chebyshev Polynomials of Soil Hydraulic Functions and Chromatographic Displacement of Rainfall)

  • 노희명;유순호;한경화;이승헌;이군택;윤석인;노영동
    • 한국토양비료학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.181-192
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    • 2003
  • 기상 자료와 토양 수리 특성을 입력하여 토양수분의 수직 이동 및 분포를 예측할 수 있는 수치모형을 개발하고, 이 모형을 검정하기 위해 중동사양토를 대상으로 추정한 결과와 중성자 산란법에 의해 측정한 수분단면을 비교하였다. 이 모형에서 토양수분 포텐셜을 기준으로 한 Richards 방정식의 해를 predictor-corrector 격자에 투영한 음함수 유한차분법에 의해 구하였다. 이 모형에서는 토양단면의 수리특성은 균질하고, 토양수분은 등온적으로 흐르고, 수분이력현상은 고려하지 않고, 수증기 및 열 이동은 일어나지 않고, 빗물은 토양 단면에 부분 치환원리에 의해 분배된다고 가정하였다. 이 모형의 입력 자료는 크게 강우량, 최고 및 최저 기온, 상대습도 및 일사량의 일일 기상자료와 불포화 수리전도도 및 수분보유 특성 함수를 추정하기 위한 토양 수리 자료로 구분하였다. Chebyshev 다항식과 최소 자승차를 이용하여 추정한 토양 수리 다항식은 입력 자료와 매우 잘 일치하였다. 다양한 지표 및 하부 경계조건에서 53일 동안 상대적으로 시간증가분을 크게 하여 추정한 Richards 방정식의 해인 토양수분 수직 단면은 지표 10 cm를 제외하고는 중성자 산란법에 의해 측정한 결과와 잘 일치하였다.

화이트헤드의 언어 이해와 상징적 연관 (Language and Symbolic Reference in Whitehead′s Philosophy)

  • 문창옥
    • 인문언어
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    • 제6권
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    • pp.147-166
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    • 2004
  • Whitehead's discussion of language is not to be found in any one book or article. It is interwoven with his discussion of many other questions. He was, however, greatly concerned with the problem of symbolism in general and the uses of language. He regards language, spoken or written, as an instrument devised by men to aid them in their adjustment to the environment in which they live Language is used for many specific purposes in the process of this adjustment. Words are employed not only to refer to data and to express emotions. They may be used also to record experiences, and thoughts about these experiences. Worts also function as instruments in the organization of experiences as they are considered in retrospect. Thus words free us from the bondage of the immediate. And Whitehead's theory of meaning is implicit in his discussion of the functions of language. According to him, the human mind is functioning symbolically when some components of its experience elicit consciousness, beliefs, emotions, and usages, respecting other components of its experiences. The former set of components are the 'symbols', and the latter set constitute the 'meaning' of the symbols. Whitehead points out that one word may have several meanings, i.e. refer to several different data. In order to understand, thus, the meaning to which a word refers, it is sometimes very important to appreciate the system of thought within which a person is operating. Further, Whitehead's discussion of language includes a number of cogent warning the deficiencies of language, and hence the need for great care in the use of words. In fact, language developed gradually. For the most part we have created words designed to deal with practical problems. Attention focuses on the prominent features in a situation, in particular the changing aspects of things. With reference to such data our words are relatively adequate. However, this issues in an unfortunate superficiality. The enduring, the subtle, the complex and the general aspects of the universe do not have adequate verbal representation. for this reason, Whitehead's position concerning the uses of language in speculative philosophy is stated with pungent directness. The uncritical trust in the adequacy of language is one of the main errors to which philosophy is liable. Since ordinary language does not do justice to the generalities, profundities and complexities of life, it is obvious that philosophy requires new words and phrases, or at least the revision of familiar words and phrases. Proceeding to develop the theme Whitehead contends that words and phrases must be stretched towards a generality foreign to their ordinary usage. In the same vein Whitehead refers to the need to realize that language which is the tool of philosophy needs to be redesigned just as in physical science available physical apparatus needs to be redesigned. But even these words and phrases, stretched or redesigned, are never completely adequate in philosophical speculations. They are, in his opinion, merely a great improvement over ordinary language or the language science, mathematics or symbolic logic.

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확장 유한 요소 법을 적용한 RTM 공정 해석 (Analysis of RTM Process Using the Extended Finite Element Method)

  • 정연희;김승조;한우석
    • Composites Research
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    • 제26권6호
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    • pp.363-372
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    • 2013
  • RTM (Resin Transfer Molding) 공정을 수치해석하기 위해 Level set 방법과 결합된 확장 유한 요소 법을 적용하였다. 유동 전면 부에서 비연속적인 구배를 가지는 압력을 계산하기 위해 확장 유한 요소 법을 이용하여 계산의 정밀성을 높였다. 확장 유한 요소 법에 이용되는 확장 형상 함수는 Level set 값을 이용하여 정의하였다. 이 확장 형상 함수는 요소를 통과하는 수지 유동 전면부의 위치를 반영할 수 있다. 게다가 Level set 법이 금형 충전 동안 수지 유동 전면부의 위치를 계산할 때 적용되었다. 수지 유동 전면부의 위치를 계산하는 미분방정식은 내연적 특성 Galerkin 유한 요소 법을 적용하여 풀었다. 선형 시스템 계산에서는 IPSAP의 다중 프론트 솔버를 이용한다. 본 연구에서 계산한 해석 값은 이론 값과 비교하여 검증하였다. 계산 효율을 높이기 위해 확장 유한 요소 법과 Level set 방법의 국소화 기법이 제안되었다. 이 기법은 계산 영역을 수지 유동 전면 부 근처의 영역으로 축소한다. 그러므로 전체 계산 양은 최소화될 수 있었다. 이 기법의 계산 효율은 채널 유동 모델을 이용하여 평가된다. 본 연구의 해석 능력을 보여주기 위해 몇 가지 적용 예제를 계산하였다. 첫 번째 예제를 이용해서 복잡하게 흘러가는 수지 전면부의 갈라짐과 합쳐지는 현상 해석하였다. 그리고 금형 내부의 Race-tracking 효과와 기공 생성 현상을 확인하기 위해 복잡한 모양의 구조물을 시뮬레이션 하였다.

제품디자인에 있어서 젠더디자인 개념의 재정립에 관한 연구 - 냉장고의 그래픽 요소 분석을 중심으로 - (Study on the Concept of Gender Design in Product Design - Centered on analysing graphic element of refrigerator -)

  • 이주현;이유진;박승호
    • 디자인융복합연구
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    • 제14권1호
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    • pp.99-114
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    • 2015
  • 본 연구는 광의적 개념으로써 젠더디자인의 필요성을 말하고자 하고, 제품 디자인에서 젠더정체성을 어떻게 구현할 수 있는지 찾고자 했다. 현재 젠더디자인 연구의 현황을 본 후, 젠더 개념의 확장과 젠더디자인 개념을 재정립해야 할 필요성을 발견했다. 젠더와 동일시되는 여성성이란 특성을 분석하기 위해 특정 제품을 선정했다. 여성성을 가장 강하게 대표하는 제품군인 냉장고를 선정하여 그래픽 요소를 기준으로 분석했다. 분석 결과, 가사 공간의 냉장고에서 젠더는 상당히 국한된 개념으로 사용되고 있었다. 이미 여성이란 굳건한 고정관념이 내재했고 많은 이해관계들이 얽혀있기 때문에, 여기서는 확장된 젠더 개념 구현을 위한 대안 제시가 어렵다고 판단했다. 그래서 대안이 될 수 있는 가능성을 가진 제품군으로 디지털 기기를 제시했다. 물론 이 제품군도 냉장고와 마찬가지의 문제점을 분명히 가지고 있다. 하지만 기능, 사용 빈도, 사용 공간 등을 심도 깊게 고려한다면 젠더 의미를 확보한 디자인의 구현이 가능한 제품군이라 판단했다. 기존의 고정관념에서 벗어나 성별로 강요되지 않는 젠더 개념의 정립을 바탕으로, 젠더디자인이 사용자의 정체성을 고려하여 제품의 시각 요소를 추출할 수 있다면 정체성과 사용성의 융합이 가능할 것임을 살펴보고자 했다.

붕괴모드 조합 예측법에 의한 PSC사장교의 위험도평가 (Probabilistic Risk Assessment of a Cable-Stayed Bridge Based on the Prediction Method for the Combination of Failure Modes)

  • 박미연;조효남;조태준
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권4A호
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    • pp.647-657
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    • 2006
  • 허용응력설계법과 극한한계 상태 설계법에 근거한 케이블과 보강형을 갖는 PSC 사장교의 예를 통해서 통계학적 확률분포를 고려한 확률론적인 위험성을 평가하였다. 사용성 한계상태 및 극한 한계상태에서의 케이블요소의 파괴확률과 거더의 최대 정모멘트. 부모멘트 발생단면, 그리고 최대전단력의 작용단면에서 각각의 요소 파괴 확률을 설계변수의 응답면에서 검토하였다. 응답면 기법(RSM)은 복잡한 다자유도 구조물에서 MCS를 사용하여 얻을 수 없는 상대적으로 매우 작은 파괴 확률값을 얻기 위해 사용이 가능할 뿐만 아니라, FOSM으로 쉽게 얻을 수 없는 한계상태방정식의 미분형태에도 성공적으로 적용이 가능 하다. 케이블과 보강형으로 구성된 병렬저항구조를 시스템 해석을 위해 각각 직렬구조로 연결하여 전체구조물의 체계신뢰성을 평가하고, 제안된 붕괴모드조합 예측값과 비교분석하였다. 제안된 붕괴모드의 조합에 의한 파괴확률검토는 조건부 파괴에 대한 동일한 발생확률을 구하며, 순열방법보다 개선된 시간비용과 효율성을 제공하며, 상하한계파괴확률을 구하는 체계 신뢰성해석에서 검토되지 않는 요소파괴의 조합에 의한 시스템의 위험성 검토를 제공한다.

열 에너지 그리드 연계운전의 운전 거동 특성 분석을 위한 방법론에 관한 연구 (A Study for the Methodology of Analyzing the Operation Behavior of Thermal Energy Grids with Connecting Operation)

  • 임용훈;이재용;정모
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제1권3호
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    • pp.143-150
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    • 2012
  • 본 연구에서는 스마트 열 그리드의 운영 특성 분석을 위한 기초적인 방법론과 해당 방법론에 근거한 열 그리드 연계운전 분석 시뮬레이션 프로그램에 대해 소개하고자 하며, 특히 기존의 광역 열에너지네트워크에 해당하는 집단에너지 시스템 인근에 소규모 열 그리드가 신규로 연계되어 운전될 경우에 대한 각 시스템별 운영특성 및 주요 운전 변수에 대한 상호 영향에 대해 면밀히 살펴볼 수 있는 시뮬레이션 방법론에 대해 고찰해보고자 한다. 본 연구에서 열 그리드 간 연계운전에 따른 기존의 규모가 큰 열 그리드에 대한 영향은 해당 그리드의 연간 시각별 운영 실적 데이터를 바탕으로 한 경험적 상관관계식을 도출하여 간략히 모델링하고자 하였으며, 신규 그리드에 설치, 운영되는 열원 설비들에 대한 운전 특성은 실제 제품의 운전부하별 운전효율 자료에 대한 DB를 구축, 사용함으로서 시뮬레이션 분석 결과의 신뢰도를 제고하고자 하였다. 또한 본 시뮬레이션 프로그램에서는 해당 수요처의 에너지부하 예측에 있어 건물 유형별로 연간, 시각별로 실측한 데이터를 기반으로 수립된 단위 에너지부하 모델을 이용, 예측함으로써 운전시뮬레이션을 통한 최적화 분석 결과의 신뢰성을 확보하고자 하였다. 본 연구에서 기 제안된 방법론 및 이에 근거한 시뮬레이션 분석 결과로부터 그리드 상호간 열 거래에 기반한 복수의 열 그리드 운전 특성 분석 방법의 효용성을 확인할 수 있었으며, 향후 수요자 및 열 에너지 공급자간 다양한 정보의 공유를 근간으로 하는 IT 기반 스마트 열 그리드 최적화 분석으로의 확장을 위한 기초 자료를 확보할 수 있었다.