• Title/Summary/Keyword: 결합확률분포

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Assessment of Applicability and Goodness-of-Fit test of Gumbel Copula for Extreme Rainfall Events of South Korea (국내 극치 강우사상에 대한 Gumbel copula 모형의 적합도 검정 및 적용성 검토)

  • Joo, Kyungwon;Jung, Younghun;Seo, Miru;Heo, Jun-Haeng
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.279-279
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    • 2020
  • 최근 copula 모형은 여러 확률변수를 갖는 수문현상에 대해 빈도해석을 수행할 경우 결합확률분포형으로 유용하게 사용되고 있다. 하나의 자료를 확률변수로 사용하는 단변량 빈도해석에 비해 여러 수문자료를 동시에 각각 확률변수로 취하여 결합확률분포형을 추정할 수 있는 다변량 빈도해석은 수문자료의 상관성을 고려하면서 확률분포형을 추정할 수 있다는 장점이 있다. Copula 모형 중 Gumbel copula는 extreme-value 확률분포형으로 극치사상에 적합한 확률분포형이다. 본 연구에서는 Gumbel copula를 이용하여 우리나라 기상청 64개 종관기상관측소의 강우자료로부터 극치 강우사상을 추출하고, 이를 이용하여 빈도해석을 수행하였다. 극치 강우사상은 전체 강우사상 중 각 년도별로 최대강우량을 갖는 연최대강우량사상(annual maximum volume event)을 사용하였다. 각 확률변수의 주변분포형으로는 gamma, Gumbel, generalized extreme value, generalized logistic, Weibull 등 5개 확률분포형을 검토하였으며 각각 적합한 주변분포형을 적용하고 copula 모형의 매개변수는 의사최우도법(maximum pseudo-likelihood method)를 사용하여 추정하였다. 또한 추정된 copula 모형은 Cramer-von Mises 함수와 경험적 copula를 이용하여 적합도 검정을 수행하였다. 이를 통해 극치강우사상에 대하여 Gumbel copula 모형의 적용성을 검토하였으며 추정된 결합확률분포형을 이용하여 빈도별 확률강우사상을 2차원 등치선(contour line)형태로 제시하였다.

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Rainfall Ensemble Generation Considering the Regional Characteristics (지역특성을 고려한 강우 앙상블 생성)

  • Kang, Minseok;Ro, Yonghun;Kim, Gildo;Youn, Sunghyun;Yoo, Chulsang
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.217-217
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    • 2016
  • 강우는 시 공간적 변동성이 크고 지형특성으로 인한 지역 편차가 큰 특성을 가지고 있다. 따라서 강우 발생을 분석하는 경우, 강우의 시 공간적 변동성과 지역특성을 고려해야한다. 본 연구에서는 지역특성을 고려한 강우 앙상블을 생성하였다. 강우의 지역특성을 고려하기 위해 2010~2015년 동안 발생한 강우사상 중 서울지역을 통과하는 대류성 강우사상 30개를 선정하였다. 지역특성 고려하기 위한 매개변수로 강우강도와 풍향을 선정하고, 매개변수의 가중인자를 결정하였다. 또한 매개변수의 정량화를 위해 강우강도의 경우 대수정규분포, 풍향의 경우 Von mises분포를 매개변수의 확률분포로 선정하고, 선정된 두 확률분포에 Copula함수를 적용하여 결합확률분포를 추정하였다. 아울러 추정된 결합확률분포에 Monte-Carlo Simulation기법을 적용하여 매개변수에 대한 난수를 발생시키고, 이를 이용하여 지역특성을 고려한 강우 앙상블을 생성하였다.

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베이지안 방법에 의한 K개 지수분포 모수들의 기하평균 추정에 관한 연구

  • Kim, Dae-Hwang;Kim, Hye-Jung
    • Proceedings of the Korean Statistical Society Conference
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    • 2002.11a
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    • pp.169-174
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    • 2002
  • 본 연구는 k개 지수분포 모수들의 기하평균에 대한 베이지안추정 방법을 제시하였다. 이를 위해 Tibshirani가 제안한 직교변환법으로 비정보적 사전확률분포를 도출하여 모수들의 결합사후확률분포를 유도해 내었으며, 이 분포 하에서 가중 몬테칼로 방법을 사용하여 기하평균을 추정하는 절차를 제안하였다. 모의실험과 실제자료의 예를 통해 제안된 베이지안 추정의 유효성 및 효용성을 보였으며, 본 연구에서 제안한 사전확률분포가 전통적인 포함확률을 기준으로 볼 때, Jeffrey의 사전확률분포 보다 더 유효한 추정을 함을 보였다.

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Evaluation of Extreme Sea Levels Using Long Term Tidal Data (검조기록을 이용한 극치해면 산정)

  • 심재설;오병철;김상익
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.4 no.4
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    • pp.250-260
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    • 1992
  • Two methods for computing extreme sea levels, which are the extreme probability method and the joint probability method, are examined at five different ports (Incheon, Cheju, Yeosu, Pusan, Mukho). The extreme probability mothod estimates the extreme sea levels from three different probability papers of Gumbel, Weibull and generalized extreme value(GEV) using the least square method, conventional moment method and probability weighted moment method. respectively. The results showed that the extreme sea levels estimated by the Gumbel paper or the least square method appeared higher than those calculated by other papers or methods. The extreme values estimated by the extreme probability method are approximately 5-10 cm lower than the values by the joint probability method.

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Dependency-based Framework of Combining Multiple Experts for Recognizing Unconstrained Handwritten Numerals (무제약 필기 숫자를 인식하기 위한 다수 인식기를 결합하는 의존관계 기반의 프레임워크)

  • Kang, Hee-Joong;Lee, Seong-Whan
    • Journal of KIISE:Software and Applications
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    • v.27 no.8
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    • pp.855-863
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    • 2000
  • Although Behavior-Knowledge Space (BKS) method, one of well known decision combination methods, does not need any assumptions in combining the multiple experts, it should theoretically build exponential storage spaces for storing and managing jointly observed K decisions from K experts. That is, combining K experts needs a (K+1)st-order probability distribution. However, it is well known that the distribution becomes unmanageable in storing and estimating, even for a small K. In order to overcome such weakness, it has been studied to decompose a probability distribution into a number of component distributions and to approximate the distribution with a product of the component distributions. One of such previous works is to apply a conditional independence assumption to the distribution. Another work is to approximate the distribution with a product of only first-order tree dependencies or second-order distributions as shown in [1]. In this paper, higher order dependency than the first-order is considered in approximating the distribution and a dependency-based framework is proposed to optimally approximate the (K+1)st-order probability distribution with a product set of dth-order dependencies where ($1{\le}d{\le}K$), and to combine multiple experts based on the product set using the Bayesian formalism. This framework was experimented and evaluated with a standardized CENPARMI data base.

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Outage Probability Analysis of Macro Diversity Combining Based on Stochastic Geometry (매크로 다이버시티 결합의 확률 기하 이론 기반 Outage 확률 분석)

  • Zihan, Ewaldo;Choi, Kae-Won
    • The Journal of the Korea institute of electronic communication sciences
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    • v.9 no.2
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    • pp.187-194
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    • 2014
  • In this paper, we analyze the outage probability of macro diversity combining in cellular networks in consideration of aggregate interference from other mobile stations (MSs). Different from existing works analyzing the outage probability of macro diversity combining, we focus on a diversity gain attained by selecting a base station (BS) subject to relatively low aggregate interference. In our model, MSs are randomly located according to a Poisson point process. The outage probability is analyzed by approximating the multivariate distribution of aggregate interferences on multiple BSs by a multivariate lognormal distribution.

Bivariate drought frequency analysis using copula function (Copula 함수 기반의 이변량 가뭄빈도 해석)

  • Lee, Jeong Ju;Kim, Ha Yung;Kwon, Moon Hyuck;Kwon, Hyun Han
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.309-309
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    • 2022
  • 특정 극치사상 자료에 대한 특성 분석 시 수문자료에 대한 빈도해석은 일반적으로 단일 확률 변수를 기준으로 이루어지는 단변량 해석 방법이 활용된다. 그러나 두 가지 이상의 변량이 서로 상관성을 가지는 경우 다변량 빈도해석이 요구되며, 이를 단변량으로 해석하는 경우 재현기간의 과소추정 등의 문제점이 발생할 수 있다. 최근 이러한 점을 개선하기 위하여 다변량 빈도해석에 관한 연구가 지속적으로 진행되고 있다(Kwon and Lall, 2016; Vaziri et al., 2018). 특히, 가뭄의 경우, 강도(intensity)뿐만 아니라 지속기간, 심도도 매우 중요한 인자로 고려되고 있다. 특히, 가뭄지속기간과 심도의 경우 두 인자 간의 상관성이 매우 크기 때문에 단변량(univariate) 가뭄빈도해석 보다 다변량으로(multivariate) 가뭄빈도해석을 수행하는 것이 가뭄위험도 평가 측면에서 유리하다고 알려져 있다(Shiau and Shen, 2001; Kim et al., 2017). 따라서 이 둘을 결합한 빈도 해석을 위해 Copula Function을 이용한 다변량 빈도 해석에 관한 연구들이 활발히 진행되고 있다. 홍수의 경우 지속시간별 연최대강수량 계열을 이용한 빈도해석 과정이 지침으로 정립되어 수자원 설계 실무에서 활용되고 있으나, 가뭄은 실무에서 활용할 수 있는 지침 및 분석 도구가 없는 실정이다. 이에 환경부와 국가가뭄정보분석센터에서는 '20년도에 단변량 가뭄빈도 해석을 위한 프로그램을 제작·배포하였다. 본 연구에서는 가뭄의 특성을 대변하는 상관도 높은 두 인자인 가뭄 심도(severity)와 가뭄 지속기간(duration)이라는 두 가지 특성을 함께 고려해 이변량(bivariate) 가뭄 빈도를 해석할 수 있는 도구를 개발하는 것을 목표로, 다양한 확률분포형을 이용한 최적 주변 확률분포형 선정과 최신 Copula Function들을 이용한 최적 결합확률분포 추정을 통해 신뢰도 높은 2변량 가뭄빈도 해석을 수행할 수 있는 프로그램을 제작하였으며, 테스트 버전 배포 등을 거쳐 누구나 사용할 수 있도록 공개할 예정이다.

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깁스표본기법을 이용한 와이블분포의 모수추정

  • 이우동;이창순;강상길
    • Journal of Korea Society of Industrial Information Systems
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    • v.3 no.1
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    • pp.13-21
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    • 1998
  • 와이블분포의 척도모수와 형상모수를 베이지안 방법을 이용하여 추정한다. 깁스표본법을 사용하여 모수들에 대한 추정, 결합사후확률분포와 주변사후확률분포를 구한다. 9개의 열 전달기기자료와 10개의 인위적인 자료를 이용하여 제안된 방법을 적용하여 사례를 연구한다.

An Estimation of Parameters in Weibull Distribution using Gibbs Sampler (깁스표본기법을 이용한 와이블분포의 모수추정)

  • 이우동;이창순;강상길
    • Proceedings of the Korea Society for Industrial Systems Conference
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    • 1997.11a
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    • pp.521-533
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    • 1997
  • 와이블분포에서 척도모수와 형상모수를 베이지안 방법을 이용하여 추정한다. 깁스표본법을 사용하여 모수들에 대한 추정, 결합사후확률분포 와 주변사후확률분포를 구한다. 9개의 열 전달기기자료와 10개의 인위적인 자료를 이용하여 제안된 방법을 적용하여 사례를 연구한다.

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Computing Conditional Probabilities in a Latent Probabilistic Library Model (은닉 확률 라이브러리 모델에서의 조건부 확률의 계산)

  • Heo Min-Oh;Zhang Byoung-Tak
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2006.06a
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    • pp.70-72
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    • 2006
  • 확률 라이브러리 모델(Probabilistic Library Model)은 DNA컴퓨팅 방법론에 기반하여, 라이브러리를 구성하는 원소들의 빈도를 이용하여 결합확률분포를 표현하고자 하는 모델이다. PLM에서 결합확률분포 외에도 조건부 확률을 계산하는 방법이 필요해짐에 따라, 본 논문에서는 in-vitro메서 DNA를 이용하여 임의의 조건부 확률을 계산하는 방법으로 은닉 확률라이브러리모델(Latent Probabilistic Library Model)을 이용한 방법을 제시하고, 이전 논문에서 미비한 부분인 알고리즘의 타당성 증명을 보완하였다. 또한, 시뮬레이션을 통하여 실제 확률과 1% 이내로 동일한 결과를 얻었다.

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