• 제목/요약/키워드: random environment

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거친 균열 암반에서의 용질 입자 확산에 대한 수치적 연구 (A Numerical Study on Dispersion of Inert Particles in a Rough Single Fracture)

  • 정우창
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제7권5호
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    • pp.79-87
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    • 2006
  • 본 논문은 매끄럽거나 거친 단일 균열에서의 용질 이동을 모의하기 위해 개발된 수치모형을 통해 용질 입자의 확산에 수치적 연구를 수행한 것이다. 단일 균열의 조도는 프랙탈 방법을 통해 표현되었으며, 본 연구에서 사용된 3차원 이동 모형은 random walk 기법에 근거하여 개발하였다. 모의실험 결과 단일 균열내에서의 용질 입자의 확산은 균열의 조도와 입자의 크기에 큰 영향을 받는 것으로 나타났다.

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Reaction Dynamics of Continuous Time Random Walker in Heterogeneous Environment

  • 성재영
    • 대한화학회지
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    • 제50권4호
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    • pp.277-280
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    • 2006
  • 연속시간 무작위 운동자의 반응이 없을 경우 동력학과 반응이 있는 경우 반응 동력학과의 정확한 상관관계를 보고하였다. 이 상관 관계는 연속시간 무작위 운동자가 그 공간적 위치와 운동의 방향에 따라 다른 운동 성질을 가지는 경우에도 성립한다. 이 결과의 적용범위는 무작위 운동자가 한번에 일정한 거리만 움직이는 경우뿐 아니라 보다 일반적인 경우에도 적용할 수 있으며, 일차원 계와 더불어 등방성을 가지는 다차원 계에도 적용할 수 있다.

스마트 폰 기반 차량 환경에서의 랜덤 포레스트를 이용한 시선 인식 시스템 (Gaze Recognition System using Random Forests in Vehicular Environment based on Smart-Phone)

  • 오병훈;정광우;홍광석
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제15권1호
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    • pp.191-197
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    • 2015
  • 본 논문에서는 스마트 폰 기반 차량 환경에서의 랜덤 포레스트를 이용한 시선 인식 시스템을 제안한다. 제안한 시스템은 Adaboost 알고리즘을 이용한 얼굴 검출, 히스토그램 정보를 이용한 얼굴 구성 요소 추출, 그리고 랜덤 포레스트 알고리즘 기반의 시선 인식으로 구성되어 있다. 카메라로부터 획득한 영상정보를 바탕으로 운전자의 얼굴을 검출하고, 이를 기반으로 운전자의 얼굴 구성 요소를 추정한다. 그리고 추정된 구성 요소로부터 시선 인식에 필요한 특징 벡터를 추출하고, 랜덤 포레스트 인식 알고리즘을 이용하여 9개 방향에 대한 시선을 인식한다. 실험을 위해 실제 환경에서 다양한 시선 방향을 포함하여 DB를 수집하였으며, 실험 결과 얼굴 검출률은 약 82.02%, 시선 인식률은 약 84.77% 성능을 확인하였다.

머신러닝 기반 CFS(Correlation-based Feature Selection)기법과 Random Forest모델을 활용한 BMI(Benthic Macroinvertebrate Index) 예측에 관한 연구 (A Study on the prediction of BMI(Benthic Macroinvertebrate Index) using Machine Learning Based CFS(Correlation-based Feature Selection) and Random Forest Model)

  • 고우석;윤춘경;이한필;황순진;이상우
    • 한국물환경학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.425-431
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    • 2019
  • Recently, people have been attracting attention to the good quality of water resources as well as water welfare. to improve the quality of life. This study is a papers on the prediction of benthic macroinvertebrate index (BMI), which is a aquatic ecological health, using the machine learning based CFS (Correlation-based Feature Selection) method and the random forest model to compare the measured and predicted values of the BMI. The data collected from the Han River's branch for 10 years are extracted and utilized in 1312 data. Through the utilized data, Pearson correlation analysis showed a lack of correlation between single factor and BMI. The CFS method for multiple regression analysis was introduced. This study calculated 10 factors(water temperature, DO, electrical conductivity, turbidity, BOD, $NH_3-N$, T-N, $PO_4-P$, T-P, Average flow rate) that are considered to be related to the BMI. The random forest model was used based on the ten factors. In order to prove the validity of the model, $R^2$, %Difference, NSE (Nash-Sutcliffe Efficiency) and RMSE (Root Mean Square Error) were used. Each factor was 0.9438, -0.997, and 0,992, and accuracy rate was 71.6% level. As a result, These results can suggest the future direction of water resource management and Pre-review function for water ecological prediction.

Correlation-based Feature Selection 기법과 Random Forest 알고리즘을 이용한 한강유역 지류의 TDI 예측 연구 (A Study on Predicting TDI(Trophic Diatom Index) in tributaries of Han river basin using Correlation-based Feature Selection technique and Random Forest algorithm)

  • 김민규;윤춘경;이한필;황순진;이상우
    • 한국물환경학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.432-438
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    • 2019
  • The purpose of this study is to predict Trophic Diatom Index (TDI) in tributaries of the Han River watershed using the random forest algorithm. The one year (2017) and supplied aquatic ecology health data were used. The data includes water quality(BOD, T-N, $NH_3-N$, T-P, $PO_4-P$, water temperature, DO, pH, conductivity, turbidity), hydraulic factors(water width, average water depth, average velocity of water), and TDI score. Seven factors including water temperature, BOD, T-N, $NH_3-N$, T-P, $PO_4-P$, and average water depth are selected by the Correlation Feature Selection. A TDI prediction model was generated by random forest using the seven factors. To evaluate this model, 2017 data set was used first. As a result of the evaluation, $R^2$, % Difference, NSE(Nash-Sutcliffe Efficiency), RMSE(Root Mean Square Error) and accuracy rate show that this model is compatible with predicting TDI. To be more concrete, $R^2$ is 0.93, % Difference is -0.37, NSE is 0.89, RMSE is 8.22 and accuracy rate is 70.4%. Also, additional evaluation using data set more than 17 times the measured point was performed. The results were similar when the 2017 data set were used. The Wilcoxon Signed Ranks Test shows there was no statistically significant difference between actual and predicted data for the 2017 data set. These results can specify the elements which probably affect aquatic ecology health. Also, these will provide direction relative to water quality management for a watershed that must be continuously preserved.

효율적인 몬테카를로 위치추정을 위한 샘플 수의 감소 (Reduction in Sample Size for Efficient Monte Carlo Localization)

  • 양주호;송재복
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제12권5호
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    • pp.450-456
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    • 2006
  • Monte Carlo localization is known to be one of the most reliable methods for pose estimation of a mobile robot. Although MCL is capable of estimating the robot pose even for a completely unknown initial pose in the known environment, it takes considerable time to give an initial pose estimate because the number of random samples is usually very large especially for a large-scale environment. For practical implementation of MCL, therefore, a reduction in sample size is desirable. This paper presents a novel approach to reducing the number of samples used in the particle filter for efficient implementation of MCL. To this end, the topological information generated through the thinning technique, which is commonly used in image processing, is employed. The global topological map is first created from the given grid map for the environment. The robot then scans the local environment using a laser rangefinder and generates a local topological map. The robot then navigates only on this local topological edge, which is likely to be similar to the one obtained off-line from the given grid map. Random samples are drawn near the topological edge instead of being taken with uniform distribution all over the environment, since the robot traverses along the edge. Experimental results using the proposed method show that the number of samples can be reduced considerably, and the time required for robot pose estimation can also be substantially decreased without adverse effects on the performance of MCL.

3차원 알고리듬을 이용한 랜덤(or s-랜덤) 인터리버를 적용한 터보코드의 성능분석 (Performance Analysis of Turbo-Code with Random (and s-random) Interleaver based on 3-Dimension Algorithm)

  • 공형윤;최지웅
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제9A권3호
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    • pp.295-300
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    • 2002
  • 본 논문에서는 3차원 입출력 알고리즘을 랜덤 인터리버와 s-랜덤 인터리버에 적용하였으며, 이를 터보코드 인터리버에 적용하여 성능을 분석하였다. 인터리버의 성능은 인접 데이터간 최소 거리에 의해 결정되어지므로, 인접 데이터간의 최소거리를 증가시키는 방법으로 인터리버의 성능을 향상 시켰다. 3차원 알고리즘을 적용한 인터리버는 3차원 저장공간을 이용해 입력 데이터를 저장하고 랜덤하게 추출하는 방식이다. 이러한 방식은 기존의 랜덤 인터리버와 s-랜덤 인터리버에 비해 인접 데이터간 최소거리와 평균거리를 증가시킨다. 컴퓨터 시뮬레이션을 이용하여 3차원 알고리듬을 적용한 터보코드의 성능을 분석하였으며, 전송 환경을 가우시안 채널로 설정하였다.

순환신경망 모델을 활용한 팔당호의 단기 수질 예측 (Short-Term Water Quality Prediction of the Paldang Reservoir Using Recurrent Neural Network Models)

  • 한지우;조용철;이소영;김상훈;강태구
    • 한국물환경학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.46-60
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    • 2023
  • Climate change causes fluctuations in water quality in the aquatic environment, which can cause changes in water circulation patterns and severe adverse effects on aquatic ecosystems in the future. Therefore, research is needed to predict and respond to water quality changes caused by climate change in advance. In this study, we tried to predict the dissolved oxygen (DO), chlorophyll-a, and turbidity of the Paldang reservoir for about two weeks using long short-term memory (LSTM) and gated recurrent units (GRU), which are deep learning algorithms based on recurrent neural networks. The model was built based on real-time water quality data and meteorological data. The observation period was set from July to September in the summer of 2021 (Period 1) and from March to May in the spring of 2022 (Period 2). We tried to select an algorithm with optimal predictive power for each water quality parameter. In addition, to improve the predictive power of the model, an important variable extraction technique using random forest was used to select only the important variables as input variables. In both Periods 1 and 2, the predictive power after extracting important variables was further improved. Except for DO in Period 2, GRU was selected as the best model in all water quality parameters. This methodology can be useful for preventive water quality management by identifying the variability of water quality in advance and predicting water quality in a short period.

랜덤 포레스트를 이용한 W-대역의 경로손실 분석 (Path loss analysis of W-band using random forest)

  • 조연기;김기철;박주만;최증원;조한신
    • 전기전자학회논문지
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    • 제26권1호
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    • pp.89-94
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    • 2022
  • W-대역(75-110GHz)은 기존 5G 대역에 비해 최소 10배 이상의 대역폭 활용이 가능한 대역이다. 따라서 가상 및 증강 현실과 같이 빠른 속도와 저지연이 요구되는 미래 이동통신에 적합한 대역 중 하나이다. 그러나 파장이 짧아 높은 경로손실을 가지며, 대기환경에도 매우 민감한 특성을 가진다. 따라서 향후 W-대역 통신 시스템 개발을 위해서는, 채널 환경에 따른 경로손실의 특성을 분석할 필요가 있다. 본 논문에서는 W-대역 경로손실의 특성을 분석하기 위해 랜덤 포레스트 기법을 이용, 다양한 채널 환경 파라미터에 따른 경로손실 데이터를 통해 거리 구간에 따른 채널 파라미터의 영향성을 분석하였다. 시뮬레이션 결과, 근거리에서의 경로손실은 거리가 가장 높은 영향성을 가지며, 채널 환경 요소는 거의 무시된다. 그러나 거리 구간이 길어질수록 거리의 영향성이 감소하는 동시에 클러터와 강우량의 영향성이 증가하였다.

비정형 빅데이터를 이용한 난수생성용 블록체인 오라클 (Blockchain Oracle for Random Number Generator using Irregular Big Data)

  • 정승욱
    • 융합보안논문지
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    • 제20권2호
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    • pp.69-76
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    • 2020
  • 블록체인 2.0은 프로그래밍 가능한 스마트계약을 사용하여 다양한 DApp(Distributed Application) 개발을 지원한다. 하지만 스마트계약이 동작하는 환경은 블록 높이, 블록 해쉬, 트랜잭션 해쉬 등 결정된 데이터만 접근할 수 있어서 블록체인 기반 복권, 배팅, 키 생성 등 난수를 필요로 하는 응용은 블록체인 외부에서 데이터를 가져 올 수 있는 오라클 서비스를 이용해야 한다. 본 논문에서는 난수 생성 오라클 서비스를 개발하였다. 또한 난수 생성을 위해 비정형 빅데이터를 entropy source로 사용하였다. 이렇게 생성된 난수를 NIST SP800-22 난수 테스트하여 난수로 사용할 수 있음을 확인하였다. 또한, 물리적 세계를 entropy source로 사용하는 기존의 진성난수 생성기에 비해서 비용측면에서 유리함을 설명한다.