• Title, Summary, Keyword: 입력변수

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Evaluation of Uncertainty Importance Measure for Monotonic Function (단조함수에 대한 불확실성 중요도 측도의 평가)

  • Cho, Jae-Gyeun
    • Journal of the Korea Industrial Information Systems Research
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    • v.15 no.5
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    • pp.179-185
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    • 2010
  • In a sensitivity analysis, an uncertainty importance measure is often used to assess how much uncertainty of an output is attributable to the uncertainty of an input, and thus, to identify those inputs whose uncertainties need to be reduced to effectively reduce the uncertainty of output. A function is called monotonic if the output is either increasing or decreasing with respect to any of the inputs. In this paper, for a monotonic function, we propose a method for evaluating the measure which assesses the expected percentage reduction in the variance of output due to ascertaining the value of input. The proposed method can be applied to the case that the output is expressed as linear and nonlinear monotonic functions of inputs, and that the input follows symmetric and asymmetric distributions. In addition, the proposed method provides a stable uncertainty importance of each input by discretizing the distribution of input to the discrete distribution. However, the proposed method is computationally demanding since it is based on Monte Carlo simulation.

데이터 마이닝에서 배깅과 부스팅 알고리즘 비교 분석

  • Lee, Yeong-Seop;O, Hyeon-Jeong
    • Proceedings of the Korean Statistical Society Conference
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    • pp.97-102
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    • 2003
  • 데이터 마이닝의 여러 기법중 모형의 변동성을 줄이고 정확도가 높은 분류자를 형성하기 위하여 다양한 앙상블 기법이 연구되고 있다. 그 중에서 배깅과 부스팅 방법이 가장 널리 알려져 있다. 여러 가지 데이터에 이 두 방법을 적용하여 오분류율을 구하여 비교한 후 각 데이터 특성을 입력변수로 하고 배깅과 부스팅 중 더 낮은 오분류율을 갖는 알고리즘을 목표변수로 하여 의사결정나무를 형성하였다. 이를 통해서 배깅과 부스팅 알고리즘이 어떠한 데이터 특성의 패턴이 존재하는지 분석한 결과 부스팅 알고리즘은 관측치, 입력변수, 목표변수 수가 큰 것이 적합하고 반면에 배깅 알고리즘은 관측치, 입력변수, 목표변수 수의크기가 작은 것이 적합함을 알 수 있었다.

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Three-dimensional Sensitivity Analysis of Dynamic Agricultural Nonpoint Source Assessment Tool (DANSAT) (동적 농업 비점오염 평가모델 (DANSAT)의 3차원 민감도 분석)

  • Cho, Jae-Pil;Hwang, Sye-Woon;Saied, Mostaghimi
    • Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers
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    • v.51 no.1
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    • pp.41-52
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    • 2009
  • 새로 개발된 모형에 대한 민감도 분석은 입력변수의 선정 및 보정을 위한 필요한 지침을 제공하기 위해 수행되어야 할 필수적인 과정이다. 동적 농업비점오염 평가모델 (dynamic agricultural nonpoint source assessment tool, DANSAT)은 농업 최적관리기법(BMP)의 지표 및 지하수에 대한 영향을 평가하기 위해 개발된 3차원 모델이다. 본 연구의 목적은 서로 다른 토층 및 유역내 위치에서 입력변수의 변화에 따른 지표 및 지하관련 출력들의 반응을 토대로 DANSAT의 일반적인 민감도 분석을 수행하는 것이다. 선정된 입력변수들의 변화에 따른 세가지의 지표관련 출력 (유출량, 유사량, 유출수중 농약 부하량) 및 두가지의 지하관련 출력 (지하수로의 유입 유량 및 지하수로의 농약 유입량)의 반응이 고려되었다. 민감한 입력변수들은 하나의 격자만을 이용한 예비 민감도 분석을 통하여 선정되었는데, 대체로 토양 관련 인자들이 지표 및 지하에서 양적/질적으로 민감하게 작용하는 것으로 나타났다. 예비민감도 분석을 통해 선정된 토양입력변수들의 서로 다른 토층에서의 변화에 따른 모형 출력들의 반응을 고려한 수직적 민감도 분석결과, 지표관련 출력들의 경우 지표 부근의 상층 토양의 인자가, 지하관련 출력들의 경우 하부 토층의 인자가 각각 민감하게 작용하는 것으로 평가되었다. 유역내에서 입력변수들의 공간적 위치의 변화에 따른 반응을 고려하는 수평적 민감도 분석결과, 유역 경계의 주변보다 하천 주변에서의 입력변수 변화가 모형의 지표 및 지하관련 출력들에 민감한 것으로 나타났다. 본 연구 결과는 BMP의 지표 및 지하의 수문/수질에 미치는 영향을 평가하기 위해 개발된 DANSAT 모형의 입력변수 선정 및 보정에 유용한 자료로 활용될 것으로 기대된다.

Genetically Optimized Self-Organizing Fuzzy-Set based Polynomial Neural Networks (유전론적 최적 자기구성 퍼지 집합 기반 다항식 뉴럴네트워크)

  • 노석범;오성권
    • Proceedings of the Korean Institute of Intelligent Systems Conference
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    • pp.303-306
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    • 2004
  • 기존의 퍼지 규칙에 기반을 둔 퍼지 다항식 뉴론(FPN)들로 구성된 SOFPNN은 데이터 수가 적고 비선형 요소가 많은 시스템에 대한 체계적이고 효율적인 최적 모델 을 구축할 수 있었으며 각 층 노드의 선택 입력을 변화시킴으로써 네트워크 구조 전체의 적응능력을 향상 시켰다. 유전자 알고리즘을 이용하여 자기구성 퍼지 다항식 뉴럴 네트워크의 입력변수의 수와 이에 해당되는 입력변수 그리고 규칙 후반부 다항식의 차수를 탐색하여 최적 의 자기구성 퍼지 다항식 뉴럴 네트워크를 구축한다. 그러나, SOFPNN의 기본 뉴론인 퍼지 규칙 기반 다항식 뉴론의 경우 입력변수가 많아질수록 규칙수가 기하급수적으로 증가한다는 단점을 가지고 있으나 본 노문에서 제안한 퍼지 집합 기반 다항식 뉴론(FSPN)의 규칙수는 입력 변수들이 서로 독립적이므로 규칙의 증가가 퍼지 규칙 기반 다항식 뉴런보다는 적다는 장점을 가지고 있다. 이러한 특성을 기반으로 기존의 SOFPNN의 노드에 퍼지 규칙 기반 다항식 뉴런 대신에 퍼지 집합 기반 다항식 뉴런을 적용한 SOFPNN을 제안하여 기존의 SOFPNN과 성능을 비교하였다. 최적의 자기 구성 퍼지 집합기반 다항식 뉴럴 네트워크를 구축하기 위하여 SOFPNN에서처럼 유전자 알고리즘을 이용하여 네트워크의 입력변수의 수와 이에 해당되는 입력변수 그리고 규칙 후반부 다항식의 차수를 탐색하였다.

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Mutual Information Technique for Selecting Input Variables of RDAPS (RDAPS 입력자료 선정을 위한 Mutual Information기법 적용)

  • Han, Kwang-Hee;Ryu, Yong-Jun;Kim, Tae-Soon;Heo, Jun-Haeng
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • pp.1141-1144
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    • 2009
  • 인공신경망(artificial neural network) 기법은 인간의 두뇌 신경세포의 활동을 모형화한 것으로 오랜 시간동안 발전해 왔으며 여러 분야에서 활용되고 있고 수문분야에서도 인공신경망을 이용한 연구가 활발히 진행되어 왔다. RDAPS와 같은 단기수치예보 자료는 강우의 유무 판단과 같은 정성적인 분석에서 비교적 정확도가 높지만 정확한 강우량의 추정과 같은 정량적인 부분에서는 정확도가 매우 낮으므로 인공신경망 기법과 같은 후처리 기법을 통해서 정확도를 높이게 된다. 인공신경망 기법을 수행할 때, 가장 중요한 것은 입력변수선택(input variable selection)으로 입력 변수의 적절한 선택이 결과값에 큰 영향을 주게 된다. 본 연구에서는 mutual information을 입력 변수 선택 기법으로 채택하여, 인공신경망의 입력변수 선정의 정확도를 알아보고자 한다. Mutual information은 주어진 자료의 엔트로피값을 이용하여 변수들 간의 독립과 종속의 관계를 나타내는 기법으로서, MI값은 '0'에서 '1'의 값을 가지며 '0'에 가까울수록 변수들 간의 관계가 독립적이고 '1'에 가까울수록 종속적인 관계를 나타낸다. 인공신경망의 입력변수선정에 대한 mutual information의 정확도를 알아보기 위해, 기존 입력변수선택 기법과 mutual information을 이용했을 경우의 인공신경망의 처리능력, 정확도를 비교 검토하였다.

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Review of hydraulic characteristics in River by parameters chang (매개변수 변화에 따른 하도 수리특성 검토)

  • Kim, Mi Jung;Ahn, Seoung Seop
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • pp.294-294
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    • 2017
  • 본 연구에서는 입력 매개변수의 변화에 따른 하천의 수리특성의 변화를 분석하기 위하여 2차원 수리해석 모형의 입력변수들에 대하여 초기 입력값의 15%~ +15% 범위로 변화시켜 해석하였다. 하도내 구조물 주변의 2차원 부정류 해석으로 각각의 매개변수의 입력값에 따라 나타나는 해석결과 최댓값들의 영향을 검토하여 하도내 2차원 분석결과에서 각각의 매개변수의 민감도를 파악하였다. 2차원 수리해석 입력자료의 민감도 분석을 위하여 수온, 밀도, 난류교환계수, 조도계수, MP(Marsh Porosity)에 대한 초기치를 기준으로 $0%{\sim}{\pm}15%$ 변화된 값을 각각 입력하여 하도내 합류부와 구조물 주변에 나타나는 2차원 수리특성 변화를 분석하고 하도구간의 종단 및 횡단에 대해서 각각 매개변수들의 결과 값에 따라 변화되는 특성을 분석하였다.

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Optimal Network Selection Method for Artificial Neural Network Downscaling Method (인공신경망 Downscaling모형에 있어서 최적신경망구조 선택기법)

  • Kang, Boo-Sik;Ryu, Seung-Yeop;Moon, Su-Jin
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • pp.1605-1609
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    • 2010
  • CGCM3.1 SRES B1 시나리오의 2D 변수들을 입력값으로 인공신경망 모형을 이용한 스케일 상세화기법으로 강부식(2009)은 소양강댐 유역의 월 누적강수 경향분석을 실시하였다. 원시 GCM 시나리오를 스케일 상세화 시키기 위한 기법의 하나로 인공신경망 모형을 사용할 수 있는데, 이 경우 GCM에서 모의되는 강수플럭스, 해면기압, 지표면 근처에서의 일 평균온도, 지표면 근처에서의 일평균온도, 지표면으로부터 발생하는 잠열플럭스 등과 같은 22개의 변수를 잠재적인 예측인자로 사용하여 신경망을 구성하게 된다. 입력변수세트의 구성은 인공신경망의 계산 효율을 좌우하는 중요한 요소라 할 수 있다. 본 연구에서는 변수의 물리적 특성을 고려하여 순차적인 변수선택을 통한 신경망 입력변수 세트를 구성하고 입력세트 간의 학습성과 비교를 통하여, 최적 입력변수 선정 및 신경망의 학습효과를 높일 수 있는 방법에 대해 연구하였다. 물리적 상관성이 높다고 판단되는 GCM_Prec, huss, ps를 입력변수로 하여 순차적인 케이스를 학습해본 결과 huss와 ps를 입력변수로 하는 케이스에 대해서 적은 오차와 높은 상관성을 보였다, 또한, 신경망의 학습 효과를 높이기 위해 홍수기와 비홍수기로 구분하여 학습한 결과 홍수기와 비홍수기로 구분하여 신경망을 구성하였을 경우가 향상된 모의값을 나타내었다. 기후변화모의자료는 CCCma(Canadian Center for Climate Modeling and Analysis)에서 제공되는 CGCM3.1/T63 20C3M 시나리오를 사용하였으며, 관측값으로는 AWS에서 제공된 일 누적강수를 사용하였다. 인공신경망의 학습기간은 1997년부터 2000년이며, 검증기간은 2001년부터 2004년으로 구성하였다.

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Performance Sensitivity of Flexible Barriers to Input Parameters (연성 방호구조물의 입력변수에 대한 동적 퍼포먼스 민감도 분석)

  • Yi, Gyu-Sei
    • Journal of Korean Society of Hazard Mitigation
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    • v.10 no.3
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    • pp.13-20
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    • 2010
  • To evaluate the performance of safety apparatus without the full scale crash test, the computer simulation is inevitable. But, to improve the accuracy of computer simulation, it is important to reasonably determine the input parameters in which the interaction of vehicle-guardrail-soil should be accounted for. This study is focused on how to enhance the reliance of the dynamic performance of guardrail obtained by computer simulation. Analyses were done on the sensitivity of output variables to the change of input parameters by using BARRIER VII of which the usefulness was proved on the barrier-vehicle impact analysis. Through the analyses important input parameters, which give sensitive effects to output of computer simulation, are found out, and methods to determine such parameters are suggested to improve the accuracy of simulation.

Using GA based Input Selection Method for Artificial Neural Network Modeling Application to Bankruptcy Prediction (유전자 알고리즘을 활용한 인공신경망 모형 최적입력변수의 선정: 부도예측 모형을 중심으로)

  • 홍승현;신경식
    • Journal of Intelligence and Information Systems
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    • v.9 no.1
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    • pp.227-249
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    • 2003
  • Prediction of corporate failure using past financial data is a well-documented topic. Early studies of bankruptcy prediction used statistical techniques such as multiple discriminant analysis, logit and probit. Recently, however, numerous studies have demonstrated that artificial intelligence such as neural networks can be an alternative methodology for classification problems to which traditional statistical methods have long been applied. In building neural network model, the selection of independent and dependent variables should be approached with great care and should be treated as model construction process. Irrespective of the efficiency of a teaming procedure in terms of convergence, generalization and stability, the ultimate performance of the estimator will depend on the relevance of the selected input variables and the quality of the data used. Approaches developed in statistical methods such as correlation analysis and stepwise selection method are often very useful. These methods, however, may not be the optimal ones for the development of neural network model. In this paper, we propose a genetic algorithms approach to find an optimal or near optimal input variables fur neural network modeling. The proposed approach is demonstrated by applications to bankruptcy prediction modeling. Our experimental results show that this approach increases overall classification accuracy rate significantly.

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Predicting Stock Prices using Book Values and Earnings-per-Share Based on Linear Regression Model and Neural Network Model (장부가치와 주당 이익을 이용한 선형회귀모형과 신경망모형의 주가예측)

  • Choi, Sung-Sub;Koo, Hyeng-Keun;Kim, Young-Kwon
    • The Korean Journal of Financial Management
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    • v.17 no.1
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    • pp.161-180
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    • 2000
  • 본 연구는 주가를 예측하는데 있어서 선형 회귀모형을 이용하는 방법과 비선형 인공신경망 모형을 이용하는 방법을 비교 분석하여, 어떤 모형이 더 우수한 예측성과를 내는지를 검증한다. 자본시장에서 투자자들은 접근하는 정보가 다르고 각기 상이한 예측 변수들을 토대로 나름대로의 예측치를 만들어 낸다. 이렇게 볼 때 개별 투자자들이 이용하는 다양한 정보집합을 결합하여 단일의 뛰어난 정보집합을 만들어내는 것은 매우 어려운 과제이다. 따라서 본 연구에서는 이용 가능한 소수의 예측 변수들을 어떤 방식으로 결합하는 것이 예측오차의 분산을 최소화할 수 있는지에 대한 현실적인 접근방법을 모색하고자 한다. 거시경제변수나 시장자료를 입력변수로 사용한 기존 연구와는 달리 본 연구에서는 재무제표 정보를 입력변수로 사용하였다 즉, 대차대조표의 최종요약치인 주당 지분의 장부가치와 손익계산서의 최종요약치인 주당 순이익을 입력변수로 사용했으며 1991년부터 1995년까지의 추정(학습)결과를 토대로 모형을 선택하여 1996년의 제무제표 정보로 1997년의 주가를 예측하는 것이 본 연구의 과제이다. 연구결과, 대체로 선형회귀모형에 비해 비선형 신경망 모형이 예측오차의 분산을 감소시키는 것으로 나타났다.

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