• 제목/요약/키워드: robust stability

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데이터 구조에 강건한 K 관리도의 관리 모수 결정 (Robust determination of control parameters in K chart with respect to data structures)

  • 박잉근;이성임
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제26권6호
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    • pp.1353-1366
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    • 2015
  • 공정의 안정성을 평가하기 위해 사용되는 Shewhart 관리도 기법은 최근 다양한 분야에서 널리 응용되고 있지만, 품질 특성치에 대한 엄격한 확률분포를 가정한다. 하지만 현업에서 수집되고 있는 데이터의 확률분포는 알려진 경우가 많지 않으며, 다변량 데이터로 확장될수록 확률분포를 결정하는데 더 큰 어려움이 따른다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 다양한 비모수 관리도 기법이 연구되었는데, 최근 연구되고 있는 비모수 관리도 기법 중 하나인 RBF (Radial Basis Function) 커널 기반의 SVDD (Support Vector Data Description) 관리도는 관리상태 하의 데이터 영역에 대한 경계를 결정함으로써 공정의 이상상태를 탐지하는 기법으로 K 관리도로 불리우며, 다양한 분야에서 적용되고 있다. 그런데 K 관리도를 적용하기 위해서는 관리도의 성능을 결정짓는 커널모수 등의 선택이 중요하며, 관리도를 작성하기 전에 미리 결정되어야 한다. 이를 위해 기존의 연구들은 격자 탐색법 등을 활용하여 모수를 결정하고 있지만, 선택 가능한 범위에 대한 반복적인 계산으로 최적값을 선택하고 있어 계산 비용이 커지고 또 시간 등의 문제로 실제 문제에 적용하기 어려운 점이 있다. 따라서 본 연구에서는 데이터의 구조에 따라 모의실험을 통해 선택 가능한 영역에서의 효율성을 비교 검토하고, 이를 바탕으로 쉽게 적용할 수 있는 새로운 모수 선택 방법을 제안하고자 한다. 이를 통해 데이터 구조에 대해 강건함을 보이는 모수의 선택과 K 관리도의 구성을 논의하고 실제 자료에 적용해 보았다.

수치해석을 통한 화약류 간이저장소의 방폭성 및 구조인자 평가연구 (Evaluation Study of Blast Resistance and Structural Factors in the Explosive Simple Storage by Numerical Analysis)

  • 정승원;김정규;김준하;김남수;김종관
    • 터널과지하공간
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    • 제32권2호
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    • pp.160-172
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    • 2022
  • 현재 국내 화약류 간이저장소에 대한 설계 규정은 화약류 저장량이 적다는 이유로 구조기준은 구조물의 벽체 종류 및 두께에 대한 기준만이 제시되어 있다. 이러한 이유로 간이저장소 내부 폭발 시 2차 피해에 대한 우려가 있어 현재의 기준에 대한 재검증이 필요하다. 본 연구에서는 간이저장소 내부에서 TNT 15 kg 폭발을 가정하여 강건설계 실험설계법 및 수치해석을 실시하였다. 수치해석 결과를 토대로 동일 시간 조건에 발생하는 구조물의 변위를 분석하였으며 이를 통해 기여도 평가를 실시하였다. 기여도 평가 결과 콘크리트 두께가 가장 기여도가 높은 것으로 파악되었으며, 콘크리트 강도 및 철근 배열의 경우 콘크리트 두께에 비하여 낮은 수준의 기여도를 보였다. 철근 직경의 경우 구조물 변위에 대한 기여도가 현저히 낮은 것으로 파악되었다. 또한 현재 적용되고 있는 간이저장소에 대한 구조기준은 방폭성능이 부족하여 새로운 설계기준을 제시할 필요가 있었으며 이를 위해 추후 해석 및 실제 실험에 적용할 설계 인자를 선정하였다. 콘크리트 두께의 경우 발생 변위의 양상을 고려하여 15 cm, 콘크리트 강도는 입구 배출 압력을 고려하여 일반 콘크리트, 철근 배열은 발생 변위의 평균이 가장 작은 인자, 철근 직경의 경우 발생 변위의 차이가 낮아 경제성을 고려하여 가장 작은 수준의 인자를 설계변수로서 선정하였다.

Computer vision-based remote displacement monitoring system for in-situ bridge bearings robust to large displacement induced by temperature change

  • Kim, Byunghyun;Lee, Junhwa;Sim, Sung-Han;Cho, Soojin;Park, Byung Ho
    • Smart Structures and Systems
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    • 제30권5호
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    • pp.521-535
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    • 2022
  • Efficient management of deteriorating civil infrastructure is one of the most important research topics in many developed countries. In particular, the remote displacement measurement of bridges using linear variable differential transformers, global positioning systems, laser Doppler vibrometers, and computer vision technologies has been attempted extensively. This paper proposes a remote displacement measurement system using closed-circuit televisions (CCTVs) and a computer-vision-based method for in-situ bridge bearings having relatively large displacement due to temperature change in long term. The hardware of the system is composed of a reference target for displacement measurement, a CCTV to capture target images, a gateway to transmit images via a mobile network, and a central server to store and process transmitted images. The usage of CCTV capable of night vision capture and wireless data communication enable long-term 24-hour monitoring on wide range of bridge area. The computer vision algorithm to estimate displacement from the images involves image preprocessing for enhancing the circular features of the target, circular Hough transformation for detecting circles on the target in the whole field-of-view (FOV), and homography transformation for converting the movement of the target in the images into an actual expansion displacement. The simple target design and robust circle detection algorithm help to measure displacement using target images where the targets are far apart from each other. The proposed system is installed at the Tancheon Overpass located in Seoul, and field experiments are performed to evaluate the accuracy of circle detection and displacement measurements. The circle detection accuracy is evaluated using 28,542 images captured from 71 CCTVs installed at the testbed, and only 48 images (0.168%) fail to detect the circles on the target because of subpar imaging conditions. The accuracy of displacement measurement is evaluated using images captured for 17 days from three CCTVs; the average and root-mean-square errors are 0.10 and 0.131 mm, respectively, compared with a similar displacement measurement. The long-term operation of the system, as evaluated using 8-month data, shows high accuracy and stability of the proposed system.

Empirical correlation for in-situ deformation modulus of sedimentary rock slope mass and support system recommendation using the Qslope method

  • Yimin Mao;Mohammad Azarafza;Masoud Hajialilue Bonab;Marc Bascompta;Yaser A. Nanehkaran
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제35권5호
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    • pp.539-554
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    • 2023
  • This article is dedicated to the pursuit of establishing a robust empirical relationship that allows for the estimation of in-situ modulus of deformations (Em and Gm) within sedimentary rock slope masses through the utilization of Qslope values. To achieve this significant objective, an expansive and thorough methodology is employed, encompassing a comprehensive field survey, meticulous sample collection, and rigorous laboratory testing. The study sources a total of 26 specimens from five distinct locations within the South Pars (known as Assalouyeh) region, ensuring a representative dataset for robust correlations. The results of this extensive analysis reveal compelling empirical connections between Em, geomechanical characteristics of the rock mass, and the calculated Qslope values. Specifically, these relationships are expressed as follows: Em = 2.859 Qslope + 4.628 (R2 = 0.554), and Gm = 1.856 Qslope + 3.008 (R2 = 0.524). Moreover, the study unravels intriguing insights into the interplay between in-situ deformation moduli and the widely utilized Rock Mass Rating (RMR) computations, leading to the formulation of equations that facilitate predictions: RMR = 18.12 Em0.460 (R2 = 0.798) and RMR = 22.09 Gm0.460 (R2 = 0.766). Beyond these correlations, the study delves into the intricate relationship between RMR and Rock Quality Designation (RQD) with Qslope values. The findings elucidate the following relationships: RMR = 34.05e0.33Qslope (R2 = 0.712) and RQD = 31.42e0.549Qslope (R2 = 0.902). Furthermore, leveraging the insights garnered from this comprehensive analysis, the study offers an empirically derived support system tailored to the distinct characteristics of discontinuous rock slopes, grounded firmly within the framework of the Qslope methodology. This holistic approach contributes significantly to advancing the understanding of sedimentary rock slope stability and provides valuable tools for informed engineering decisions.

기술적(技術的) 효율성(效率性)의 결정요인(決定要因)과 동태적(動態的) 변화(變化) (Technical Efficiency in Korea: Interindustry Determinants and Dynamic Stability)

  • 유승민
    • KDI Journal of Economic Policy
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    • 제12권4호
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    • pp.21-46
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    • 1990
  • 본 논문은 유승민(劉承旻) 이인찬(李仁燦)(1990)이 추정한 우리나라 제조업(製造業)의 기술적(技術的) 효율성(效率性)을 토대로 기술적(技術的) 효율성(效率性)의 산업적(産業的) 격차(隔差)를 설명하는 경험적 증거를 구하고 효율성 추정치의 동태적(動態的) 안정성(安定性)을 분석하였다. 분석결과 산업(産業)의 생산규모(生産規模)가 클수록, 생산특화도(生産特化度)가 높을수록, 자본(資本)-노동비율(勞動比率)의 이질성(異質性)이 낮을수록 높은 기술적(技術的) 효율성(效率性)을 나타내었다. 이러한 결과는 미국(美國) 일본(日本)의 경우에 대한 연구결과와 공통되는 것으로서 기술적(技術的) 효율성(效率性)과 산업조직특성간(産業組織特性間)의 관계가 경제규모나 발전단계의 차이에도 불구하고 가설(假說)의 일반성(一般性)을 지지한다는 점에서 중요한 의미를 지닌다. 기업집중률(企業集中率) 또한 기술적 효율성에 대하여 선형(線型)보다는 이차형(二次型)의 관계를 가지고 있으나 우리나라의 경우 기술적 효율성이 극대화되는 집중률(集中率)은 매우 높은 것으로 나타났다. 또한 본 논문은 효율성(效率性) 척도간(尺度間)의 선택문제에 대한 경험적 기준을 제시하였는데 부가가치액기준(附加價値額基準)보다는 생산액기준(生産額基準)으로 추정된 기술적(技術的) 효율성(效率性)이 제가설(諸假說)들과 잘 부합되는 결과를 나타내었다. 효율성의 동태적(動態的) 안정성(安定性)에 관한 시론적(試論的) 분석(分析)에 의하면 시간변화에 따른 효율성 추청치의 안정성은 효율성 척도간에 다소의 차이는 있으나 기대한 만큼 높지 않았다. 따라서 기술적 효율성의 동태적(動態的) 불안전요인(不安全要因)에 관한 설명은 연구과제로 남는다.

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Targeting the epitope spreader Pep19 by naïve human CD45RA+ regulatory T cells dictates a distinct suppressive T cell fate in a novel form of immunotherapy

  • Kim, Hyun-Joo;Cha, Gil Sun;Joo, Ji-Young;Lee, Juyoun;Kim, Sung-Jo;Lee, Jeongae;Park, So Youn;Choi, Jeomil
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제47권5호
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    • pp.292-311
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    • 2017
  • Purpose: Beyond the limited scope of non-specific polyclonal regulatory T cell (Treg)-based immunotherapy, which depends largely on serendipity, the present study explored a target Treg subset appropriate for the delivery of a novel epitope spreader Pep19 antigen as part of a sophisticated form of immunotherapy with defined antigen specificity that induces immune tolerance. Methods: Human polyclonal $CD4^+CD25^+CD127^{lo-}$ Tregs (127-Tregs) and $na\ddot{i}ve$ $CD4^+CD25^+CD45RA^+$ Tregs (45RA-Tregs) were isolated and were stimulated with target peptide 19 (Pep19)-pulsed dendritic cells in a tolerogenic milieu followed by ex vivo expansion. Low-dose interleukin-2 (IL-2) and rapamycin were added to selectively exclude the outgrowth of contaminating effector T cells (Teffs). The following parameters were investigated in the expanded antigen-specific Tregs: the distinct expression of the immunosuppressive Treg marker Foxp3, epigenetic stability (demethylation in the Treg-specific demethylated region), the suppression of Teffs, expression of the homing receptors CD62L/CCR7, and CD95L-mediated apoptosis. The expanded Tregs were adoptively transferred into an $NOD/scid/IL-2R{\gamma}^{-/-}$ mouse model of collagen-induced arthritis. Results: Epitope-spreader Pep19 targeting by 45RA-Tregs led to an outstanding in vitro suppressive T cell fate characterized by robust ex vivo expansion, the salient expression of Foxp3, high epigenetic stability, enhanced T cell suppression, modest expression of CD62L/CCR7, and higher resistance to CD95L-mediated apoptosis. After adoptive transfer, the distinct fate of these T cells demonstrated a potent in vivo immunotherapeutic capability, as indicated by the complete elimination of footpad swelling, prolonged survival, minimal histopathological changes, and preferential localization of $CD4^+CD25^+$ Tregs at the articular joints in a mechanistic and orchestrated way. Conclusions: We propose human $na\ddot{i}ve$ $CD4^+CD25^+CD45RA^+$ Tregs and the epitope spreader Pep19 as cellular and molecular targets for a novel antigen-specific Treg-based vaccination against collagen-induced arthritis.

Evolutionary Optimization of Neurocontroller for Physically Simulated Compliant-Wing Ornithopter

  • Shim, Yoonsik
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제24권12호
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    • pp.25-33
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    • 2019
  • 본 논문은 목표한 방향으로 자유롭게 기동할 수 있는 새 크기의 물리기반 날갯짓 비행로봇 시뮬레이션을 위한 동역학적 신경망 컨트롤러를 생성하는 통합적인 진화연산 방법을 제시한다. 제안된 진화로봇 시스템은 날갯짓 비행의 추가적인 민첩성과 안정성을 위하여 Morphological Computation 개념을 응용한 간단한 날개 순응성 모델과 그와 통합된 Mechanosensory 정보를 활용한다. 역학적으로 불안정한 날갯짓 기동의 안정성 개선을 위해 로봇의 날개는 회전스프링으로 팔의 골격에 연결된 여러개의 패널들로 모델링되어, 새의 깃털에서 영감을 받은 단순한 형태의 날개 유연성을 시뮬레이션 하도록 설계되었다. 신경망 컨트롤러 역시 생물학적으로 의미있는 좌우대칭적 연결구조를 가짐과 동시에 최대의 진화연산 탐색 가능성을 위해 두 개의 fully-connected 신경망 모듈로 이루어지며, 이를 위한 센서정보로서 항법센서와 더불어 각 날개패널의 움직임 보들이 입력되어진다. 이러한 설계는 각 패널센서로 하여금 잠재적으로 신경망의 날갯짓 패턴 생성에 관여하게 함과 동시에, 날개에 가해지는 힘의 감지와 패널의 굽어짐으로 인한 날개 순응성으로부터 얻을 수 있는 비행의 민첩성과 안정성 향상을 동시에 유도할 수 있다. 본 시스템으로 진화된 날갯짓 로봇은 실시간으로 주어지는 목표방향으로의 효과적인 기동과 함께, 외부의 공기역학적 섭동에 대하여도 더욱 안정적인 비행을 유지함을 보여준다.

셀룰로오스 나노 결정을 도입한 폴리아릴렌 피페리디늄 음이온 교환 복합매질분리막 (Cellulose Nanocrystals Incorporated Poly(arylene piperidinium) Anion Exchange Mixed Matrix Membranes)

  • 심다혜;박현정;최영우;박정태;이재훈
    • 멤브레인
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    • 제34권2호
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    • pp.154-162
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    • 2024
  • 음이온 교환막은 수전해 시스템에서 매우 중요한 역할을 하며, 생성된 수소와 산소 기체를 물리적으로 분리할 뿐만 아니라 전극 사이에서 수산화 이온의 선택적인 전달을 용이하게 한다. 음이온 교환막에 요구되는 특성은 수산화 이온에 대한 높은 전도도와 알칼리 환경에서의 화학적/기계적 안정성 등이 있다. 본 연구에서는 셀룰로오스 나노 크리스탈이 포함된 poly(terphenyl piperidinium) (qPTP/CNC) 복합매질분리막을 제조하였다. 고분자 매질로 사용된 poly(terphenyl piperidinium)은 super-acid 중합법을 통해 제조되었으며 이온전도성과 알칼라인 내구성이 뛰어난 소재로 알려져 있다. qPTP/CNC 분리막의 구조는 고분자와 나노 입자 계면의 공극이나 큰 응집체가 없는 조밀하고 균일한 형태를 나타냈다. CNC 나노 입자가 2wt% 첨가된 qPTP/CNC 분리막은 높은 이온교환용량(1.90 mmol/g)과 낮은 함수율(9.09%) 및 팽윤도(5.56%)를 보였다. 또한, 복합막은 수전해 작동 환경인 50℃ 1 M KOH에서 상용 FAA-3-50 분리막에 비해 월등히 낮은 저항과 우수한 알칼라인 내구성(384시간)을 달성했다. 이러한 결과는 친수성 첨가제인 CNC가 음이온 교환막의 이온 전도 특성과 알칼라인 내구성 향상에 기여할 수 있음을 보고하였다.

Controller Area Network(CAN) 통신 프로토콜에 의한 자동차 신호 및 센서 제어 시스템의 개발 (A System Development for Car Signal and Sensor Control with Controller Area Network (CAN) Communication Protocol)

  • 정차근
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제3권3호
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    • pp.54-62
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    • 2002
  • 본 논문에서는 최근 급속히 진전되고 있는 자동차의 각종 전기신호와 센서 입·출력의 통합제어를 위한 CAN 통신 시스템의 개발에 관해서 기술한다. 본 논문에서 제시하는 CAN 통신을 사용한 통합제어 시스템은 기존의 Wiring Harness (W/H)에 의한 제어기 구성의 문제점인 낮은 신뢰성과 시스템 구성의 비효율성을 개선할 수 있고, 다중화 네트워크에 의한 유니트별 독립적인 제어가 가능함으로 성능향상과 기능확대에 유연하게 대응할 수 있는 특징을 갖는다. 제안 시스템은 성능향상과 함께 높은 신뢰성으로 센서 입·출력의 각종 기능을 통합해서 자동차 신호를 제어 할 수 있는 새로운 통합 시스템의 하나이다. 제안 시스템의 성능을 확인하기 위해, 관련 하드웨어와 프로그램을 개발하고 실제 시스템을 구현해서 그 효율성을 입증한다. 이를 위해 CAN 통신 프로토콜의 특징을 간단히 기술하고, 이를 이용한 차량의 각종 전기신호와 센서들의 통합제어를 수행하는 개발된 하드웨어와 프로그램을 제시한다. CAN 통신의 높은 신뢰성과 각종 신호의 효율적인 제어가 가능함으로 제안된 시스템은 향후 자동 전자제어화에 중요한 모듈이 될 것이다.

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역최적화 방법을 이용한 강인한 퍼지 제어기의 설계 (Design of Robust Fuzzy Controllers via Inverse Optimal Approach)

  • 곽기호;임재환;박주영
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제11권6호
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    • pp.477-486
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    • 2001
  • 본 논문은 TS(Takagi-Sugeno) 퍼지 모델로 근산 혹은 표현될 수 있는 비선형 시스템을 위한 TS 퍼지 제어기의 설계를 다룬다 본 논문에서 사용하는 주된 전략은, 안정도, 감쇠률 및 불확실성에 대한 강인성등의 설계요건을 만족시키는 리아푸노프 함수와 그에 대응하는 제어입력이 먼저결정된 후에 비용함수가 결정되는 역최적화 방법이다. 이러한 설계방법은, 설계요건뿐만 아니라 최적제어기 고유의 강인성까지 만족시키는 제어기를 제공하므로 매우 유용하다. 본 논문에서 확립되는 설계절차는 모두 선형행렬분등식을 푸는 형태로 이루어진다. 선형행렬부등식 문제는 내부점 방법에 의하여 주어진 허용 오차 이내에서 풀릴수 있으므로, 본 논문에서 제시하는 설계방법은 실용적인 특성을 갖는다. 제안된 설계 절차의 적용 방법은 설계 예제를 통하여 예시된다.

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