• 제목/요약/키워드: stochastic modeling

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확률적 인구추계 (Stochastic Demographic and Population Forecasting)

  • 우해봉
    • 한국인구학
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    • 제33권1호
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    • pp.161-189
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    • 2010
  • 인구추계 분야에서 경험한 최근의 발전 상황은 불확실성에 대한 정확한 이해와 이에 대한 적절한 방법론적 대처가 핵심적인 이슈 중의 하나임을 보여 주고 있다. 이러한 측면에서 본 연구는 1980년대 이후 점차 활용도가 높아지고 있는 확률적 인구추계의 주요 내용과 방법들을 소개하였다. 구체적으로 본 연구는, 첫째, 인구변동 요인들의 미래 추세 예측에 수반된 불확실성의 특성 그리고 이러한 불확실성의 처리 방법으로 전통적인 시나리오 접근과 상대적으로 최근에 주목을 받기 시작한 확률적 접근을 개관하였다. 시나리오 접근의 한계와 관련해서는 확률적 해석의 불가능, 시나리오의 경직성, 예측구간의 비일관성의 문제를 검토하였다. 둘째, 확률적 인구추계의 특성들을 살펴봄과 함께 인구변동 요인들에 대한 확률적 예측을 위해 현재까지 가장 빈번하게 활용되고 있는 전문가 판단법, 통계적 모형에 기초한 방법, 그리고 과거의 예측 오차를 활용한 방법의 주요 내용과 장단점을 살펴보았다. 마지막으로 이러한 논의를 기초로 인구추계에 있어서 확률적 접근이 해결해야 할 과제와 향후 발전 방향 그리고 인구추계 분야에서 이루어진 최근의 발전 상황들이 갖는 시사점을 논의하였다.

재경로 설정을 고려한 통신망의 신뢰도 분석 모델링 (Reliability Analysis Modeling of Communication Networks Considering Rerouting)

  • 노철우
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제9권1호
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    • pp.45-52
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    • 2009
  • 본 논문에서는 통신망의 큐잉망 모델을 링크 고장을 고려한 신뢰도 모델과 함께 개발한다. 가상연결을 갖는 통신망에서 링크 고장시의 신뢰도 분석이 수행된다. 확장된 추계적 페트리 네트인 SRN은 시스템 분석을 위한 다양한 모델링 기능을 제공해 주며 적절한 보상율을 모델에 할당해 줌으로써 원하는 성능지표를 쉽게 구할 수 있다. 재경로를 갖는 신뢰도 분석을 위하여 모델 규격을 정하고 자동으로 모델을 생성하고 그 해를 구하는데 SRN 모델링이 적합함을 보여준다. 링크 고장에 따른 다양한 재경로 설정과 신뢰도 분석을 위하여 SRN을 이용한 마르코프 모델이 개발되고 그 해가 구해진다.

NUMERICAL SOLUTION OF STOCHASTIC DIFFERENTIAL EQUATION CORRESPONDING TO CONTINUOUS DISTRIBUTIONS

  • Amini, Mohammad;Soheili, Ali Reza;Allahdadi, Mahdi
    • 대한수학회논문집
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    • 제26권4호
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    • pp.709-720
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    • 2011
  • We obtain special type of differential equations which their solution are random variable with known continuous density function. Stochastic differential equations (SDE) of continuous distributions are determined by the Fokker-Planck theorem. We approximate solution of differential equation with numerical methods such as: the Euler-Maruyama and ten stages explicit Runge-Kutta method, and analysis error prediction statistically. Numerical results, show the performance of the Rung-Kutta method with respect to the Euler-Maruyama. The exponential two parameters, exponential, normal, uniform, beta, gamma and Parreto distributions are considered in this paper.

Electricity Price Prediction Model Based on Simultaneous Perturbation Stochastic Approximation

  • Ko, Hee-Sang;Lee, Kwang-Y.;Kim, Ho-Chan
    • Journal of Electrical Engineering and Technology
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    • 제3권1호
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    • pp.14-19
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    • 2008
  • The paper presents an intelligent time series model to predict uncertain electricity market price in the deregulated industry environment. Since the price of electricity in a deregulated market is very volatile, it is difficult to estimate an accurate market price using historically observed data. The parameter of an intelligent time series model is obtained based on the simultaneous perturbation stochastic approximation (SPSA). The SPSA is flexible to use in high dimensional systems. Since prediction models have their modeling error, an error compensator is developed as compensation. The SPSA based intelligent model is applied to predict the electricity market price in the Pennsylvania-New Jersey-Maryland (PJM) electricity market.

추계적 페트리넷을 통한 동적 환경에서의 지능적인 환경정보의 갱신 (Intelligent Update of Environment Model in Dynamic Environments through Generalized Stochastic Petri Net)

  • 박중태;이용주;송재복
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2006년 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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    • pp.181-183
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    • 2006
  • This paper proposes an intelligent decision framework for update of the environment model using GSPN(generalized stochastic petri nets). The GSPN has several advantages over direct use of the Markov Process. The modeling, analysis, and performance evaluation are conducted on the mathematical basis. By adopting the probabilistic approach, our decision framework helps the robot to decide the time to update the map. The robot navigates autonomously for a long time in dynamic environments. Experimental results show that the proposed scheme is useful for service robots which work semi-permanently and improves dependability of navigation in dynamic environments.

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SPAD 인간 신뢰도 모델연구 (Stochastic Model for SPAD Human Reliability)

  • 이강원;정인수
    • 한국철도학회논문집
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    • 제11권1호
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    • pp.75-80
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    • 2008
  • 철도 시스템은 높은 수준의 안전성을 요구하고 있으며 열차속도와 교통량의 증가로 다양한 안전시스템이 도입되었다. 그러나 많은 철도 사고에서도 인간의 책임이 중요한 비중을 차지하고 있으며 철도 시스템의 안전은 여전히 신뢰성 있는 인간의 업무수행능력에 많이 좌우된다. 본 연구에서는 열차사고의 가장 중요한 원인으로 알려진 신호위반 진입(SAPD)에 대한 인간 신뢰도 모델을 제시하였다. 그리 신호 발생 과정과 운전자의 성능 특성을 고려하여 인간 신뢰도를 정량화 할 수 있는 수학적 표현식을 유도하였다.

Cumulant 급수이론을 이용한 추계학적 토양 물수지 방정식의 확률 해 (Probabilistic Solution to Stochastic Soil Water Balance Equation using Cumulant Expansion Theory)

  • 한수희;김상단
    • 한국물환경학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.112-119
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    • 2009
  • Based on the study of soil water dynamics, this study is to suggest an advanced stochastic soil water model for future study for drought application. One distinguishable remark of this study is the derivation of soil water dynamic controling equation for 3-stage loss functions in order to understand the temporal behaviour of soil water with reaction to the precipitation. In terms of modeling, a model with rather simpler structure can be applied to regenerate the key characteristics of soil water behavior, and especially the probabilistic solution of the derived soil water dynamic equation can be helpful to provide better and clearer understanding of soil water behavior. Moreover, this study will be the future cornerstone of applying to more realistic phenomenon such as drought management.

LMI를 이용한 Well-Conditioned 관측기 설계 (Well-Conditioned Observer Design via LMI)

  • 허건수;정종철
    • 한국공작기계학회:학술대회논문집
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    • 한국공작기계학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.21-26
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    • 2003
  • The well-conditioned observer in a stochastic system is designed so that the observer is less sensitive to the ill-conditioning factors in transient and steady-state observer performance. These factors include not only deterministic issues such as unknown initial estimation error, round-off error, modeling error and sensing bias, but also stochastic issues such as disturbance and sensor noise. In deterministic perspectives, a small value in the L$_2$ norm condition number of the observer eigenvector matrix guarantees robust estimation performance to the deterministic issues and its upper bound can be minimized by reducing the observer gain and increasing the decay rate. Both deterministic and stochastic issues are considered as a weighted sum with a LMI (Linear Matrix Inequality) formulation. The gain in the well-conditioned observer is optimally chosen by the optimization technique. Simulation examples are given to evaluate the estimation performance of the proposed observer.

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확률 페트리 네트를 이용한 객체기향 기반의 칩마운터 시뮬레이터 구현 (Object-Oriented Programming Based Chip-Mounter Simulator Using Stochastic Petri Nets)

  • 박기범;박태형
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제7권6호
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    • pp.540-549
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    • 2001
  • An implementation method for chip-mounter simulator is proposed to improve the productivity and utility of electronic assembly lines. The simulator emulates the assembly sequence graphically to verify the chip mounter program in offline. It also presents functions of time estimation and productivity analysis considering the error probability. To increase the flexibility of simulator, stochastic petri nets are applied to modeling of the assembly sequence. The sequence model is then implemented as extendable classes by an object oriented language. The simulator is applied to a commercial chip mounter to verify the usefulness of the method proposed.

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An Efficient Scheduling Method for Grid Systems Based on a Hierarchical Stochastic Petri Net

  • Shojafar, Mohammad;Pooranian, Zahra;Abawajy, Jemal H.;Meybodi, Mohammad Reza
    • Journal of Computing Science and Engineering
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    • 제7권1호
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    • pp.44-52
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    • 2013
  • This paper addresses the problem of resource scheduling in a grid computing environment. One of the main goals of grid computing is to share system resources among geographically dispersed users, and schedule resource requests in an efficient manner. Grid computing resources are distributed, heterogeneous, dynamic, and autonomous, which makes resource scheduling a complex problem. This paper proposes a new approach to resource scheduling in grid computing environments, the hierarchical stochastic Petri net (HSPN). The HSPN optimizes grid resource sharing, by categorizing resource requests in three layers, where each layer has special functions for receiving subtasks from, and delivering data to, the layer above or below. We compare the HSPN performance with the Min-min and Max-min resource scheduling algorithms. Our results show that the HSPN performs better than Max-min, but slightly underperforms Min-min.