• 지질공학
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• 제20권4호
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• pp.437-447
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• 2010

확률론적 해석기법은 사면안정해석을 포함한 다양한 지질공학적인 문제에 내재하는 불확실성을 고려할 수 있는 효과적인 방안으로서 유용한 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 확률변수에 대한 무작위 추출을 통해 상태함수인 한계평형식의 안전율을 반복하여 구하는 몬테카를로시뮬레이션 기법을 이용하여 2개의 암반사면에 대해 확률론적 안정해석을 수행하였다. 본 연구에서 사용된 JRC와 JCS 같은 강도정수 등의 확률변수와 사면의 제원은 선행연구과정을 통해 도출된 값을 사용하였으며, 상태함수는 Barton의 경험식을 활용하였다. 본 연구에서는 각 사면별 파괴확률을 계산하고 이에 대한 민감도 및 신뢰성해석을 수행하였다. 특히 기존 결정론적 방법과의 비교와 샘플링 추출 기법에 대한 분석을 수행하였으며 분석결과 기준값보다 높은 파괴확률이 산정되어 사면의 붕괴이력과 부합되는 결과가 도출되었다. 또한 결정론적인 방법에 비해 변동성이 낮은 결과가 도출되어 해석의 신뢰성이 높은 것으로 나타났다.

• Geomechanics and Engineering
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• 제18권6호
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• pp.661-668
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• 2019

Seismic vulnerability assessment is a useful tool for rational safety analysis and planning of large and complex structural systems; it can deal with the effects of uncertainties on the performance of significant structural systems. In this study, an efficient dynamic reliability approach, probability density evolution methodology (PDEM), is proposed for seismic vulnerability analysis of earth dams. The PDEM provides the failure probability of different limit states for various levels of ground motion intensity as well as the mean value, standard deviation and probability density function of the performance metric of the earth dam. Combining the seismic reliability with three different performance levels related to the displacement of the earth dam, the seismic fragility curves are constructed without them being limited to a specific functional form. Furthermore, considering the seismic fragility analysis is a significant procedure in the seismic probabilistic risk assessment of structures, the seismic vulnerability results obtained by the dynamic reliability approach are combined with the results of probabilistic seismic hazard and seismic loss analysis to present and address the PDEM-based seismic probabilistic risk assessment framework by a simulated case study of an earth dam.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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• 제15권7호
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• pp.2339-2355
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• 2021

In this paper, a joint probabilistic data association algorithm based on loss function (LJPDA) is proposed so that the computation load and accuracy of the multi-target tracking algorithm can be guaranteed simultaneously. Firstly, data association is divided in to three cases based on the relationship among validation gates and the number of measurements in the overlapping area for validation gates. Also the contribution coefficient is employed for evaluating the contribution of a measurement to a target, and the loss function, which reflects the cost of the new proposed data association algorithm, is defined. Moreover, the equation set of optimal contribution coefficient is given by minimizing the loss function, and the optimal contribution coefficient can be attained by using the Newton-Raphson method. In this way, the weighted value of each target can be achieved, and the data association among measurements and tracks can be realized. Finally, we compare performances of LJPDA proposed and joint probabilistic data association (JPDA) algorithm via numerical simulations, and much attention is paid on real-time performance and estimation error. Theoretical analysis and experimental results reveal that the LJPDA algorithm proposed exhibits small estimation error and low computation complexity.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제23권6호
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• pp.667-673
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• 2010

Recently, structures are becoming longer and higher because of the developments of new materials and construction techniques. However, such modern structures are more susceptible to excessive structural vibrations which cause deterioration in serviceability and structural safety. A modified probabilistic neural network(MPNN) approach is proposed to reduce the structural vibration. In this study, the global probability density function(PDF) of MPNN is reflected by summing the heterogeneous local PDFs automatically determined in the individual standard deviation of each variable. The proposed algorithm is applied for the vibration control of a three-story shear building model under Northridge earthquake. When the control results of the MPNN are compared with those of conventional PNN to verify the control performance, the MPNN controller proves to be more effective than PNN methods in decreasing the structural responses.

• Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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• 제2권4호
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• pp.235-243
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• 2000

The probabilistic data association filter(PDAF) is known to provide better tracking performance than the standard Kalman filter(KF) in a cluttered environment. In this paper, the stability of the PDAF of Fortmann et al[7], in the presence of uncertainties with regard to the origin of measurement, is investigated. The modified Riccati equation derived by approximating two random terms with their expectations is used to prove the stability of the PDAF. A new Lyapunov function based approach, which is different from the quantitative evaluation of Li and Bar-Shalom[7], is pursued. With the assumption that the system and observation noises are bounded, specific tracking error bounds are established.

• Earthquakes and Structures
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• 제22권1호
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• pp.95-107
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• 2022

This paper introduces a novel, rigorous, and efficient probabilistic methodology for the performance-based optimal design (PBOD) of semi-active tuned mass damper (SATMD) for seismically excited nonlinear structures. The proposed methodology is consistent with the modern performance-based earthquake engineering framework and aims to design reliable control systems. To this end, an optimization problem has been defined which considers the parameters of control systems as design variables and minimization of the probability of exceeding a targeted structural performance level during the lifetime as an objective function with a constraint on the failure probability of stroke length damage state associated with mass damper mechanism. The effectiveness of the proposed methodology is illustrated through a numerical example of performance analysis of an eight-story nonlinear shear building frame with hysteretic bilinear behavior. The SATMD with variable stiffness and damping have been designed separately with different mass ratios. Their performance has been compared with that of uncontrolled structure and the structure controlled with passive TMD in terms of probabilistic demand curves, response hazard curves, fragility curves, and exceedance probability of performance levels during the lifetime. Numerical results show the effectiveness, simplicity, and reliability of the proposed PBOD method in designing SATMD with variable stiffness and damping for the nonlinear frames where they have reduced the exceedance probability of the structure up to 49% and 44%, respectively.

• 한국음향학회지
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• 제27권2호
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• pp.75-79
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• 2008

본 논문에서는 support vector machine (SVM) 기반의 global soft decison (GSD)을 이용한 새로운 음성 향상 기법을 제시한다. 일반적으로 soft decision (SD) 이득 수정 및 잡음 전력 추정에 근거한 음성 향상 기법이 hard decision을 이용한 음성향상 기법 보다 우수한 성능을 보이는 것으로 알려져 있다. 특히, 각 프레임에서의 음성 부재에 대한 효과적인 척도인 전역음성 부재확률 (global speech absence probability, GSAP)을 SD 기반의 음성 향상 기법에 적용한 여러 연구가 진행되었다. 본 논문에서는 sigmoid 함수를 이용하여 얻어진 SVM의 확률 출력에 의해 추정된 새로운 GSAP를 음성 향상 기법에 적용한다. 제안된 알고리즘의 성능은 다양한 잡음 환경에 적용하여 PESQ 및 MOS 평가 방법을 바탕으로 기존의 GSD 기반의 스펙트럼 향상 기법과 비교하여 향상된 결과를 나타내었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권12호
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• pp.497-503
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• 2011

본 연구에서는 환경음 인식 성능의 향상을 위하여 GMM의 훈련 방식에 MCE 도입을 제안하였다. 이는 환경음 데이터 모델링에 사용할 분류오류함수를 정의할 때 해당 클래스의 로그우도 뿐 아니라 다른 클래스의 로그우도도 같이 고려함으로써 변별력 있는 분류가 이뤄질 수 있게 한다. 모델의 파라미터는 전체 클래스를 고려한 손실함수를 정의하고, GPD(generalized probabilistic descent)알고리즘을 이용하여 추정하였다. 제안된 방법의 인식 성능 비교를 위해 모두 9가지 환경음을 전처리 과정과 MFCC(mel-frequency cepstral coefficients)를 이용하여 12차 특징을 추출하고, 이를 혼합 성분의 수에 따라 GMM 분류 실험을 행하였다. 실험 결과에 따르면 혼합 성분을 19개 사용한 경우에서 MCE 훈련 방식이 평균 87.06%의 인식률로 가장 좋은 성능을 보였다. 이 결과로 제안한 MCE 훈련 방식이 환경음 인식에서 GMM의 훈련 방식으로 효과적으로 사용될 수 있음을 확인하였다.

• 음성과학
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• 제11권4호
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• pp.17-28
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• 2004

In this paper, we propose a statistical approach to improve the performance of spectral quantization of speech coders. The proposed techniques compensate for the distortion in a decoded line spectrum pairs (LSP) vector based on a statistical mapping function between a decoded LSP vector and its corresponding original LSP vector. We first develop two codebook-based probabilistic matching (CBPM) methods based on linear mapping functions according to different assumption of distribution of LSP vectors. In addition, we propose an iterative procedure for the two CBPMs. We apply the proposed techniques to a predictive vector quantizer used for the IS-641 speech coder. The experimental results show that the proposed techniques reduce average spectral distortion by around 0.064dB.

• 전기전자학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.339-345
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• 2013

본 논문에서는 희소한 신호의 압축센싱를 위해 확률적 배제에 기반한 직교정합추구 (PEOMP) 신호 복원 알고리듬을 제안하였다. CoSaMP, gOMP, BAOMP 등의 알고리듬들은 매 반복 단계에서 새로운 atom들을 support set에 추가할 뿐만 아니라 부적절하다고 판단되어지는 atom들은 삭제하기 때문에 우수한 신호 복원 성능을 보인다. 그러나 반복 과정 중에 support set의 구성이 국소 최저점에서 벗어나지 못하여 신호 복원에 실패하는 경우가 발생하는 단점을 가지고 있다. 제안된 알고리듬은 매 반복 단계에서 확률적으로 임의의 atom을 배제하여 support set이 국소 최저점에 빠져 있는 경우 그곳에서 탈출하는데 도움을 준다. 모의실험을 통해 PEOMP가 기존의 OMP 기반의 알고리듬들과 $l_1$ 최적화 방법보다 신호 복원 능력 관점에서 우수한 성능을 보임을 확인하였다.