구조물의 손상탐지를 위한 센서 위치 최적화 및 적용

박수용 한국지진공학회 2003 한국지진공학회논문집 Vol.7 No.4

본 논문에서는 Shannon의 샘플링 이론을 이용하여 제한된 수의 센서에서 얻은 모드형상으로 정확한 모드형상을 재생성하고, 이렇게 재생성한 모드형상을 이용하여 구조물에 발생한 손상을 탐지할 수 있는지의 가능성에 대해 조사하였다. 우선 시간 영역에서의 Shannon의 샘플링 이론을 검토하였고, 이를 공간영역으로 확대하였다. 공간영역으로 확대한 Shannon의 샘플링 이론은 그 효용성을 확인하기 위하여 단순보의 모드형상을 해석적으로 구한 후 최소한으로 제한된 수의 샘플 데이터로 모드형상을 재생하였고 이를 원래의 모드형상과 비교하였다. 이렇게 하여 얻은 결과를 바탕으로 구조물의 모드형상을 추출하는 동적실험에서 필요한 최적 가속도계의 위치를 구할 수 있는 간단한 관계식을 제안하였다. 제안된 관계식과 공간영역으로 확대한 Shannon의 샘플링 이론의 실용성은 연속 2스팬으로 구성된 실험실 빔 구조물의 손상 전과 후의 모드형상에 적용하여 손상을 탐지함으로써 입증하였다. In this paper, the feasibility of using Shannon's sampling theorem to reconstruct exact mode shapes of a structural system from a limited number of sensor points and localizing damage in that structure with reconstructed mode shapes is investigated. Shannon's sampling theorem for the time domain is reviewed. The theorem is then extended to the spatial domain. To verify the usefulness of extended theorem, mode shapes of a simple beam are reconstructed from a limited amount of data and the reconstructed mode shapes are compared to the exact mode shapes. On the basis of the results, a simple rule is proposed for the optimal placement of accelerometers in modal parameter extraction experiments. Practicality of the proposed rule and the extended Shannon's theorem is demonstrated by detecting damage in laboratory beam structure with two-span via applying to mode shapes of pre and post damage states.

DEA/BSC/AHP 통합모형에서 Shannon entropy 결합 교차효율성의 유용성 평가

박무완(Park, Moo-Wan),김우재(Kim, Woo-Jae),이홍배(Lee, Hong-Bae) 한국의사결정학회 2016 의사결정학연구 Vol.24 No.1

본 연구는 DEA/AHP/BSC 모형을 근간으로 Shannon entropy 결합 교차효율성 모형을 ,CCR-I, BCC-I, 평균교차효율성 모형의 효율성 값과 순위를 산정하여, 비교, 검토함으로써 향후 보다 체계적인 새마을금고 효율성 분석 및 순위 결정 등 새로운 경영개선을 위한 전략 기반을 구축하고자 하였다. 분석결과, Shannon entropy 결합 교차효율성 모형은 CCR-I, BCC-I, 평균교차효율성 모형의 효율성 값에 차이가 있으며, 순위에는 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않고 있다. 또한 Tier 분석을 통한 효율성 순위의 신뢰도 검토에서 우월한 비교 결과를 나타냄으로써, Shannon의 정보 엔트로피 개념을 도입한 교차효율성 모형의 유용성을 확인하였다. The purpose of this paper is to review cross efficiency evaluation method which is an extension tool of data envelopment analysis(DEA). We proposed an approach based on information entropy theory instead of calculating the average cross efficiency scores. We eliminate the assumption of average and utilize the Shannon entropy to determine the weights for cross efficiency score. Especially, we use an improved integrated BSC/AHP/DEA model based on CCR-I model for measuring the efficiency and rank of Saemaeul Credit Cooperatives to establish a more objective and practical system. We find that cross efficiency using Shannon entropy is an approach to improve the discrimination of traditional DEA methods by considering all possible specifications, and to have some advantages in ranking DMUs as compared to traditional DEA models by giving a ranking with more discriminant ability for all individual DMUs

Shannon’s Entropy와 DEA의 결합모형을 이용한 국내 은행의 효율성 분석

김재윤(Jaeyun Kim),심광식(Gwangsic Sim),최성호(Sungho Choi) 한국산업경제학회 2016 산업경제연구 Vol.29 No.2

본 연구는 최근 국내 은행산업의 가장 큰 특징인 대형화와 겸업화가 은행의 효율성에 미치는 영향을 비모수적 접근방법(Non-Parametric Approach)인 자료봉합법(Data Envelopment Analysis: DEA)과 다양한 DEA 모형의 효율성 결과 값들을 모두 고려하여 DMU별 최종 효율성 값을 도출하는 모형인 Shannon’s Entropy의 결합모형을 이용하여 분석하였다. 본 연구에서는 금융중개기능 접근법(Intermediation Approach)에 기초하여 1999년부터 2013년까지 국내 17 은행(7개 시중은행, 6개 지방은행, 4개 특수은행)의 자료를 이용하여 DEA 모형별 효율성을 추정하였고, Shannon’s Entropy를 이용하여 국내 은행의 최종 효율성을 산출하였다. 분석결과, 국민은행과 산업은행, 그리고 농협은 연도별로 고르게 효율성 값이 상위권에 위치하였고, 광주은행과 전북은행, 그리고 제주은행은 효율성이 지속적으로 낮게 나타났다. 시중은행 중에서는 국민은행의 15개년 동안 평균 효율성이 0.997로 1위를 차지하였고, 특수은행 중에서는 농협의 평균 효율성이 0.965로 높게 분석되었고, 지방은행 중에서는 대구은행이 평균 0.294의 효율성 값을 보이며 지방은행 중에서는 가장 높게 나타났다. 분석 결과를 종합해 보면, 상대적으로 규모가 큰 시중은행과 특수은행의 효율성이 다른 지방은행에 비해서 상대적으로 높게 나타났고, 지방은행의 낮은 효율성은 규모면에서 상대적으로 작은 지방은행이 직면하고 있는 규모의 비효율성에서 기인한다고 추측할 수 있다. 따라서 지방은행이 효율적인 자본중개기능을 수행하기 위해서는 은행의 규모를 확장함으로써 규모의 효율성을 제고할 필요가 있고 이를 위한 보다 많은 지방은행 자체의 노력과 함께 금융당국의 정책적 의지가 필요해 보인다. This study investigates the efficiency of 17 Korean banks (7 nationwide commercial banks, 6 provincial banks, and 4 specialized banks) using the Data Envelopment Analysis (DEA), which is a non-parametric method widely used for efficiency assessment of units having similar characteristics. However, the DEA method has a problem of making the choice of the specific model difficult. One way of overcoming this difficulty is Shannon’s Entropy measure and it combines the DEA models in such a way that all the efficiency results calculated from each model are considered in the integrated model to rank the units. Therefore, the paper examines the Korean bank efficiency from 1999 to 2013 by employing the methodology based upon Shannon’s entropy formula for combining the efficiency results of different DEA models (CCR-I, BCC-I, BCC-O, FDH-I, and SBM-I). The empirical results show that Kookmin bank, Korea Development bank, and NongHyup bank are the most efficient banks among Korean banks throughout our sample period, while Kwangju bank, Jeonbuk bank, and Jeju bank are the least efficient banks. Among nationwide commercial banks, the average efficiency of Kookmin bank for 15 years is the highest at 0.997. NongHyup bank has the average efficiency score of 0.965 and it achieves the highest efficiency among specialized banks. Even though all provincial banks have a low efficiency score, Daegu bank has 0.294 which is the highest level among provincial banks. Overall, while all nationwide commercial banks and specialized banks which are relatively big in size have high efficiency scores, all provincial banks turn out to be inefficient. We conjecture that the low level of efficiency of provincial banks may be caused by the diseconomy of scale. Therefore, it is very important that to improve the efficiency of provincial banks, it is necessary to increase the size of provincial banks through their own efforts. In addition, the Financial Services Authority needs to take an appropriate action to support provincial banks.

샤논 정보이론의 상관성 동기에 관한 연구

이문호,김정수,Lee, Moon-Ho,Kim, Jeong-Su 한국인터넷방송통신학회 2021 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.21 No.3

In this paper, the relevance between Einstein's special theory of relativity (1905) and Bernoulli's fluid mechanics (1738), which motivates Shannon's theorem (1948), was derived from the AB=A/A=I dimension, and the Shannon's theorem channel code was simulated. When Bernoulli's fluid mechanics ΔP=pgh was applied to the Hallasan volcano Magma eruption, the dimensions and heights matched the measured values. The relationship between Einstein's special theory of relativity, Shannon's information theory, and the stack effect theory of fluid mechanics was analyzed, and the relationship between volcanic eruptions was mathematically proven. Einstein's and Bernoulli's conservation of energy and conservation of mass were the same in terms of bandwidth and power efficiency in Shannon's theorem. 본 논문에서는 샤논 정리(1948)의 동기가 되는 아인슈타인 특수상대성이론(1905)과 베르누이 유체역학(1738)의 상관성을 AB=A/A=I Dimension 관점에서 유도했고 샤논 정리 채널코드를 시뮬레이션했다. 베르누이 유체역학 ΔP=pgh를 한라산 화산 Magma 폭발식으로 적용했을 때 Dimension과 높이가 실측치와 일치했다. 아인슈타인 특수상대성이론과 샤논의 정보이론, 그리고 유체역학의 연돌효과(Stack Effect) 이론의 관계를 분석해 보고 화산 폭발의 관계를 수학적으로 증명했다. 아인슈타인, 베르누이의 에너지보존과 질량보존은 샤논 정리에서는 대역폭과 power의 효율면과 같았다.

오일러(Euler)와 샤논(Shannon)의 만남

이문호 한국인터넷방송통신학회 2017 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.17 No.1

세상에 꽃고 여자도 아름답지만 오일러 공식과 대칭이 가장 아름답다. 샤논은 무선통신과 정보이론이 뿌리가 되는 샤논 정리를 오일러 정리에 기반해 정보와 통신에 응용했고, 오늘날 Smart Phone의 원리다. 그들의 만난 점은 MIMO(multiple input and multiple output) 다중안테나 다이버시티가 e -SNR 이다. 본 논문에서는 세상에서 가장 아름다운 공식 eπi + 1 = 0를 발견한 오일러와 무선통신과 정보통신을 탄생시킨 C = Blog2(1 + S/N)을 발견한 샤논의 공식 을 간단히 유도하고 이 두 거장은 샤논 한계(Shannon limit)에서 만남을 증명하고 숨어있는 비밀이 무엇인가를 밝힌 다. 또한 대수학코딩이론(Algebraic coding theory)와 삼각함수 속에 숨겨진 비밀은 대칭(symmetric)과 Element-wise Inverse가 됨을 발견한다. The flower and woman are beautiful but Euler’s theorem and the symmetry are the best. Shannon applied his theorem to information and communication based on Euler’s theorem. His theorem is the root of wireless communication and information theory and the principle of today smart phone. Their meeting point is e -SNR of MIMO(multiple input and multiple output) multiple antenna diversity. In this paper, Euler, who discovered the most beautiful formula( eπi + 1 = 0 ) in the world, briefly guided Shannon's formula ( C = Blog2 (1 + S/N)) to discover the origin of wireless communication and information communication, and these two masters prove a meeting at the Shannon limit, It reveals something what this secret. And we find that it is symmetry and element-wise inverse are the hidden secret in algebraic coding theory and triangular function.

DEA/BSC/AHP 통합모형에서 Shannon entropy 결합 교차효율성의 유용성 평가

박무완,이홍배 한국경영학회 2016 한국경영학회 통합학술발표논문집 Vol.2016 No.8

본 연구는 DEA/AHP/BSC 모형을 근간으로 Shannon entropy 결합 교차효율성 모형을 ,CCR-I, BCC-I, 평균교차효율성, 초효율성 모형과 여분기반 초효율성 모형의 효율성 값과 순위를 산정하여, 비교, 검토함으로써 향후 보다 체계적인 새마을금고 효율성 분석 및 순위 결정 등 새로운 경영개선을 위한 전략 기반을 구축하고자 하였다. 분석결과, Shannon entropy 결합 교차효율성 모형은 CCR-I, BCC-I, 평균교차효율성, 초효율성모형과 여분기반 초효율성 모형의 효율성 값에 차이가 있으나, 순위에는 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않고 있으며, 또한 Tier 분석을 통한 효율성 순위 검토에서 교차효율성과 함께 유사한 순위를 보여줌으로써, Shannon의 정보 엔트로피 개념을 도입한 교차효율성 계산과 순위 결정에 매우 유용한 성과를 검토하였다.

전시부스디자인에서 셰넌-위버 커뮤니케이션 모델의 한계와 확장가능성에 관한 연구

이란표(Ran Pyo Lee) 한국디자인문화학회 2012 한국디자인문화학회지 Vol.18 No.2

현재의 커뮤니케이션 상황은 다원적이고 다차원적이며, 감성적이고 감각적인 측면들이 중요시되고 있다. 이러한 상황에 부합되게 전시부스 디자인에서도 다원적이고 다차원적인 공간적 이미지의 구성에 대한 인식이 점차로 확산되고 있다. 그럼에도 불구하고 아직 이에 부합되는 전시커뮤니케이션 모델이 정립되지 못하는 실정이며 이에 대한 정립은 필수적이라고 하겠다.이를 위한 작업의 일환으로 본 연구는 우선 기존의 전시디자인에서 기본적인 커뮤니케이션 모델의 원형으로 사용되어온 셰넌-위버 커뮤니케이션 모델이라는 발신자-수신자모델을 정확히 이해하고 이 모델내에서 새로운 커뮤니케이션 모델로의 확장 가능성을 모색해본다. 여기에서 분석사례로 제시되는 내용은 기존의 단선적 전달모델에 부합되는 2003년 독일 ISPO 전시회의 ``Metzler Design``이라는 전시부스와 확장된 모델에 부합되는 2006년 독일 하노버의 Domotex의 ``Armstrong Booth``이다. 연구방법은 기존의 커뮤니케이션 모델들의 가장 단순화된 모델인 셰넌-위버 커뮤니케이션 모델을 정확하게 분석하고 이론적으로 검증하는 방식이다. 연구범위는 셰넌-위버 커뮤니케이션 모델에 부합되는 사례를 분석하며, 그 확장가능성과 이러한 확장가능성에 부합되는 사례를 분석하는 것에 한정된다. 본 연구의 결과 다음과 같은 이해가 획득 될 수 있었다. 즉 건축적 언어와 기호들이 전시품과 전시공간그리고 전시디자이너와 방문객들이 서로 관계하는 가운데 총체적인 커뮤니케이션이 이루어진다는 것이다. 이 같은 커뮤니케이션은 즉각적이고 감각적인 현대인들에게 전시에 대한 응축된 관점을 제공해줄 뿐 아니라 전시대상과의 상호작용 역시 가능케 해준다. 셰넌-위버 모델의 확장은 전시부스 디자인에서 이 같은 새로운 커뮤니케이션의 실현가능성들 중의 하나를 제공해준다. In the contemporary communications are the multidimensional and emotional aspects of importance. Corresponding to this situation trade fair booth designers consider that the multiple construction of the spatial images must be indispensably made in the booth design. In spite of that it is not yet developed an appropriate communication model, which is in the moment in urgent need. This study is foremost purposed to analyze and to understand the procedures and core substances of the ``Shannon-Weaver Model`` as the framework of the communication models in the existing trade fair design. Moreover it is tried to grope for the extendability of the model and to arrange the ground for establishing the multidimensional communication model for the contemporary trade booth design. The analysis examples are ``Metzler Design`` as a lineal transmitting model of information that has been exhibited at ISPO in Germany in 2003, and ``Armstring Booth`` as an extension of the lineal model that has been exhibited at Domotex Hannover in Germany in 2006. The method of research follows the accurate analysis and the theoretical inspection of the ``Shannon-- Weaver Model`` as the most simplified model of the existing communication models. The range of research is limited to the comprehension of the ``Shannon-Weaver Model`` and the analysis of its expandability and a concrete example for that. This study results in the following understanding: in the contemporary trade fairs in which architectural languages and signs are expressed into space and form it exhibition products, exhibiting space, exhibition designer and visitors communicate with each other. The trade fair communication as a form of total communication furnishes the spontaneous and sensitive contemporaries not only a condensed perspective to the exhibition but also possibilities of the interaction with the exhibited. The extension of the Shannon-Weaver Model can bring one of the realizabilities of the new communication model in the trade fair booth design.

SOME GENERALIZED SHANNON-MCMILLAN THEOREMS FOR NONHOMOGENEOUS MARKOV CHAINS ON SECOND-ORDER GAMBLING SYSTEMS INDEXED BY AN INFINITE TREE WITH UNIFORMLY BOUNDED DEGREE

Wang, Kangkang,Xu, Zurun The Korean Society for Computational and Applied M 2012 Journal of applied mathematics & informatics Vol.30 No.1

In this paper, a generalized Shannon-McMillan theorem for the nonhomogeneous Markov chains indexed by an infinite tree which has a uniformly bounded degree is discussed by constructing a nonnegative martingale and analytical methods. As corollaries, some Shannon-Mcmillan theorems for the nonhomogeneous Markov chains indexed by a homogeneous tree and the nonhomogeneous Markov chain are obtained. Some results which have been obtained are extended.

SOME GENERALIZED SHANNON-MCMILLAN THEOREMS FOR NONHOMOGENEOUS MARKOV CHAINS ON SECOND-ORDER GAMBLING SYSTEMS INDEXED BY AN INFINITE TREE WITH UNIFORMLY BOUNDED DEGREE

Kangkang Wang,Zurun Xu 한국전산응용수학회 2012 Journal of applied mathematics & informatics Vol.30 No.1

In this paper, a generalized Shannon-McMillan theorem for the nonhomogeneous Markov chains indexed by an infinite tree which has a uniformly bounded degree is discussed by constructing a nonnegative martingale and analytical methods. As corollaries, some Shannon-Mcmillan theorems for the nonhomogeneous Markov chains indexed by a homogeneous tree and the nonhomogeneous Markov chain are obtained. Some results which have been obtained are extended.

Shannon`s Entropy와 DEA를 결합한 효율성 분석 -세계 주요 20대 컨테이너항만을 대상으로-

박호 ( Ho Park ),김동진 ( Dong Jin Kim ),왕진 ( Jin Wang ) 한국생산성학회 2012 生産性論集 Vol.26 No.4

Data Envelopment Analysis (DEA) is a non-parametric method widely used for efficiency assessment of units having similar characteristics. However, DEA method has several different models and the result of each model is usually different making the choice of the specific model difficult in assessing the efficiency of units. One way of overcoming this difficulty is to combine the different DEA models into an integrated one with each model being weighted according to some weighing method. In this regard, we use Shannon`s Entorpy measure to combine the DEA models in such a way that all the efficiency results calculated from each model are considered in the integrated model to rank the units. For the study, the top 20 container ports in the world are compared for efficiency based on the traditional DEA method and the proposed method with Entropy.