불균일한 클러터 환경 안에서 Nonhomogeneity Detector의 다양한 정규화 방법에 따른 성능 평가

류장희,정지채,Ryu, Jang-Hee,Jeong, Ji-Chai 한국융합신호처리학회 2009 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.10 No.1

This paper describes the performance evaluation of NHD(nonhomogeneity detector) for STAP(space-time adaptive processing) airborne radar according to various normalization methods in the nonhomogeneous clutter environment. In practice, the clutter can be characterized as random variation signals, because it sometimes includes signals with very large magnitude like impulsive signal due to the system environment. The received interference signals are composed of homogeneous and nonhomogeneous data. In this situation, NHB is needed to maintain the STAP performance. The normalization using the NHD result is an effective method for removing the nonhomogeneous data. The optimum normalization can be performed by a representative value considered with a characteristic of the given data, so we propose the K-means clustering algorithm. The characteristic of random variation data due to nonhomogeneous clutters can be considered by the number of clusters, and then the representative value for selecting the homogeneous data is determined in the clustering result. In order to reflect a characteristic of the nonstationary interference data, we also investigate the algorithm for a calculation of the proper number of clusters. Through our simulations, we verified that the K-means clustering algorithm has very superior normalization and target detection performances compared with the previous introduced normalization methods. 본 논문에서는 불균일한 클러터 환경에서 다양한 정규화 방법을 사용한 NHD(nonhomogeneity detector) 기술을 통해 비행체 레이더를 위한 STAP(space-time adaptive processing)의 성능 평가를 수행하였다. 실제로 클러터는 시스템 환경에 따라 임펄스 신호와 같은 신호의 크기가 매우 큰 간섭 신호를 종종 포함하고 있기 때문에 수신된 간섭 신호는 균일한 신호와 불균일한 신호로 구성된다. 이 환경에서 STAP의 성능을 유지하기 위해서는 NHD 기술이 필수적이고, 그 NHD 결과를 이용한 정규화는 불균일한 신호를 제거하는데 효과적인 방법이다. 최적의 정규화는 주어진 데이터의 특성을 잘 고려한 대푯값을 통해서 가능하고, 이에 우리는 K 평균 군집화 알고리즘을 제안한다. 이 알고리즘에서는 군집화에 필요한 묶음의 수를 결정할 때 불규칙한 데이터의 특성을 고려할 수 있게 되고 군집화 된 결과를 이용해 균일한 데이터만을 선택하기 위한 대푯값을 결정할 수 있게 된다. 또한 여기서 우리는 시시각각 변화하는 불규칙적인 데이터의 특성을 잘 반영하기 위해, 적절한 묶음의 수를 결정하기 위한 방법을 연구한다. 시뮬레이션 결과를 통해 K 평균 군집화 알고리즘이 기존의 정규화 방법들에 비하여 매우 우수한 정규화와 목표물 검출 성능을 갖는 것을 확인할 수 있었다.

가부반응 데이터 특성을 가지는 탄약 체계의 신뢰도 추정방법 비교

류장희,백승준,손영갑,Ryu, Jang-Hee,Back, Seung-Jun,Son, Young-Kap 한국군사과학기술학회 2010 한국군사과학기술학회지 Vol.13 No.6

This paper shows accuracy comparison results of reliability estimation methods for one-shot systems such as ammunitions. Quantal-response data, following a binomial distribution at each sampling time, characterizes lifetimes of one-shot systems. Various quantal-response data of different sample sizes are simulated using lifetime data randomly sampled from assumed weibull distributions with different shape parameters but the identical scale parameter in this paper. Then, reliability estimation methods in open literature are applied to the simulated quantal-response data to estimate true reliability over time. Rankings in estimation accuracy for different sample sizes are determined using t-test of SSE. Furthermore, MSE at each time, including both bias and variance of estimated reliability metrics for each method are analyzed to investigate how much both bias and variance contribute the SSE. From the MSE analysis, MSE provides reliability estimation trend for each method. Parametric estimation method provides more accurate reliability estimation results than the other methods for most of sample sizes.

확률적 설계 방법을 이용한 동적 시스템의 강건 설계

류장희(Jang-Hee Ryu),최인상(In-Sang Choi),김주성(Joo-Sung Kim),손영갑(Young Kap Son) 대한기계학회 2011 大韓機械學會論文集A Vol.35 No.10

본 논문은 동적 시스템인 구동기의 강건설계를 수행한 결과를 제시한다. 구동기를 구성하는 부품들의 변량은 구동기의 성능에 변량을 유발한다. 따라서 부품들의 변량에 둔감한 구동기의 성능을 확보하기 위해 구동기에 대해서 강건설계를 수행하였다. 구동기를 구성하는 부품들을 전달함수로 표현하여 시뮬링크 모델로 구축하였으며, 시뮬링크 모델을 이용하여 설계 변수 조합에 따른 구동기의 응답을 얻었다. 또한 반응표면법을 적용하여 구동기의 응답을 설계 변수들의 2차 함수로 근사화하였다. 구동기 응답을 출력으로 하는 근사화된 모델에 확률적 설계방법을 적용하여 강건한 구동기의 성능을 위한 최적 설계변수를 결정하고 기존 설계와 비교한 결과를 제시하였다. This paper shows the robust design results of an actuator, a kind of dynamic system. Variations in the components comprising the actuator cause uncertainties in the system's dynamic performance. Therefore, a probabilistic design method is applied to ensure robust actuator performance to component variation. A Simulink model for the actuator was built using transfer functions for the components. The dynamic responses of the actuator were evaluated using the Simulink model. Performance indexes were approximated as quadratic functions of the design parameters through the application of the response surface methodology (RSM) with the Simulink model. Then, a probabilistic design method was applied to the approximated performance indexes to obtain optimal design parameters that would provide robust actuator performance. The optimal design was compared to the present design in terms of the performance indexes and dynamic response characteristics over time.

계수형 데이터에 대한 신뢰도 추정방법의 샘플 수와 샘플링 시점 수에 따른 민감도 분석

손영갑(Son, Young-Kap),류장희(Ryu, Jang-Hee) 한국산학기술학회 2011 한국산학기술학회논문지 Vol.12 No.2

계수형 데이터를 이용하여 신뢰도를 추정하는 방법은 원자력 설비, 의약품, 우주발사체 등과 같은 다양한 시 스템의 신뢰도 평가에 사용되고 있다. 본 논문은 모수 추정법을 포함하여 문헌에 공개된 신뢰도 추정방법에 대한 샘 플 수 및 샘플링 시점 수 변화에 대한 정확성의 민감도를 분석하고 비교한 결과를 제시한다. 또한 민감도 분석 결과 를 이용하여 각 추정 방법의 정확성을 향상시키기 위한 방안을 제시하였다. Reliability estimation methods using attribute data are widely used in reliability evaluation of various systems such as nuclear energy plants, food and drug, and space launch vehicles. This paper shows sensitivity analysis and comparison results of reliability estimation methods including a parametric estimation method in open literature with respect to both sample size and sampling points of time. And ways to improve accuracy of each reliability estimation method were proposed from the sensitivity analysis results.

시스템 신뢰성 향상을 위한 확률적 부하경감설계

손영갑(Young Kap Son),류장희(Jang-Hee Ryu),김재중(Jae-Jung Kim) 대한기계학회 2009 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2009 No.11

This paper proposes a derating design method for system reliability improvement using a probabilistic approach. The proposed design approach tries to select derated levels of stresses such as temperature and current in system level unlike recent design approaches focusing on component levels. System reliability is evaluated using component reliability metrics given as functions of uncertain stresses and time, based on a series system reliability model. Variation in stress, not considered in previous derating designs, is introduced to consider uncertain both environmental and operating conditions at customers’ hands in the field. Optimization problems for system reliability improvement are formulated and solved using FORM to find the best derating design. An electrical system comprising four components shows the details of the design method and the potential of the approach.

탄수화물과 크레아틴의 병행 섭취가 조정 2,000M time-trial 및 관련변인에 미치는 영향

이종삼 ( Jong Sam Lee ),임순영 ( Sun Young Im ),류장희 ( Jang Hee Ryu ),김준호 ( Jun Ho Kim ) 한국스포츠정책과학원(구 한국스포츠개발원) 2011 체육과학연구 Vol.22 No.2

이 연구에서는 엘리트 대학 조정 선수(10명)를 대상으로 무처치시, 탄수화물 섭취시, 크레아틴 섭취시 및 탄수화물과 크레아틴의 병행 섭취시 2000M time-trial을 실시해 이들 보충제의 섭취가 조정 수행력 및 관련 변인에 미치는 영향을 구명하고자 하였다. 모든 피험자는 총 4회의 실험에 참가해 탄수화물은 실험 전 3일간, 크레아틴은 실험 전 5일간 섭취하였으며, 탄수화물과 크레아틴의 병행 섭취의 경우 탄수화물이나 크레아틴 개개의 섭취 시 이용된 실험설계를 그대로 적용해 크레아틴은 실험 5일전부터, 탄수화물은 실험 시작 3일전부터 섭취하였다. 혈중 기질 성분 중 글루코스와 젖산, 및 관련 생리적 변인들 중 혈압과 심박수, 그리고 운동 수행 중 2,000M 로윙 종료 시간, 총 스트록수, 1회 스트록 시 이동거리, 매 500M의 구간별 기록 및 스트록수 등을 측정하였다. 각각의 변인에 대해 이원변량분석법을 이용해 평균차 검증을 실시하였으며 Tukey의 사후검정을 실시하였다. 통계적 유의수준은 α=.05로 설정하였다. 탄수화물, 크레아틴, 혹은 탄수화물과 크레아틴의 병행 섭취가 조정 2000M 완주 기록 및 총 스트록수에 유의한 변화를 일으키지 못했다. 탄수화물, 크레아틴, 혹은 탄수화물과 크레아틴의 병행 섭취가 조정 2000M time-trial시 심박수 및 혈압(수축기/이완기)에 대한 유의한 변화를 나타내지 못했다. 탄수화물, 크레아틴, 혹은 탄수화물과 크레아틴의 병행 섭취가 조정 2000M time-trial시 혈중 글루코스와 젖산 농도 변화에 유의한 효과를 나타내지 못했다(p>.05). 흥미로운 것은 실험조건과 무관하게 대부분의 피험자들에게서 안정시 혈압이 높게 나타났다는 점(133.3~144.1mmHg)으로 이 점에 대해서는 후속 연구를 통해 밝혀져야 할 것으로 사료된다. 이와 같은 결과들을 토대로 탄수화물, 크레아틴, 혹은 탄수화물과 크레아틴의 병행 섭취가 조정 2000M time-trial시 각 구간별 스트록수, 이동거리, 기록, 및 심박수에 유의한 변화를 일으키지 않는다는 결론을 내릴 수 있었다. The purpose of this study was to investigate the effect of carbohydrate and creatine supplementation on 2000M rowing performance in collegiate elite rowers. Total 10 rowers were recruited, and all subjects were performed four separated time-trials on rowing ergometer with either control condition (no supplement was administered) or orally supplemented conditions (3 d carbohydrate [CHO] supplement, 5 d creatine [Cre] supplement, and combined with 3 d CHO and 5 d Cre supplement). Completion time of 2000M, total stroke frequency, moving distance per single stroke, heart rate, blood pressure (both systolic and diastolic), blood glucose and lactate concentration were measured. Twoway ANOVA was used to test if the mean values were statistically different, tukey`s post-hoc test was adopted to identify where the statistical significance was found. There was no statistical difference observed in total 2000M rowing time, moving distance per single stroke and stroke frequency following four different experimental treatments (p>.05). Heart rate and blood pressure was not significantly changed after CHO and Cre supplement when the comparison was made with control condition (p>.05). Supplement of CHO and Cre did not affect any glucose and lactate concentration during performing 2000M rowing and at 45 min of recovery period (p>.05). Interestingly, resting systolic blood pressure was abnormally high (133.3~144.1 mmHg) in most subjects regardless of different experimental conditions. This needs to be further examined in subsequent studies. Based on these results it was concluded that supplementation of CHO, or Cre, or CHO and Cre combination is not exert notable positive effects in 2000M rowing performance and relevant variables.