• Title/Summary/Keyword: 로버스트성

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Application of Robust Optimization for Reservoir Operation (저수지 운영계획 산정을 위한 로버스트 최적화의 적용)

  • Yoon, Hae Na;Kim, Gi Joo;Kim, Young-Oh
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.108-108
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    • 2017
  • 깊은 불확실성이 내재되어 있는 기후변화의 특성을 고려한 의사결정은 강건함(Robustness)의 특성을 지니고 있어야 한다. 강건한(Robust) 의사결정은 광범위한 불확실성의 상황에서 모든 요구사항을 충족시키는 전략을 제시한다. 이러한 강건함의 개념은 저수지운영 규칙 산정에 필요한 최적화 과정에도 적용될 수 있는데, 이를 로버스트(Robust) 최적화 과정이라고 한다. 로버스트 최적화 과정은 기존 최적화과정이 현재의 자료를 바탕으로 최적의 해를 찾기 때문에 미래 입력자료의 불확실성을 반영하지 못하는 한계를 극복하기 위하여 등장하였다. 로버스트 최적화 과정은 크게 두 가지 방법으로 나눌 수 있는데, 확률적 로버스트 최적화 방법과 비확률적 로버스트 최적화 방법이다. 확률적 로버스트 최적화 과정은 전통적인 최적화 과정과 동일하게 불확실 변수의 확률분포를 가정하지만, 비확률적 로버스트 최적화 과정은 불확실 변수의 확률분포를 가정하지 않는다. 본 연구는 최근 수자원의 부족을 겪었던 보령댐의 보다 안정적인 이수기 운영방안 산정을 위해 로버스트 최적화 과정을 적용하였다. 먼저 전통적인 최적화 방법을 적용하여 운영방안을 도출한 뒤 기후변화 상황에서의 취약성, 신뢰성, 지속가능성 그리고 회복탄력성 등을 검토하였다. 다음으로 이에 대한 대안으로 로버스트 최적화 방법으로 운영방안을 산출하였으며 이를 기존의 최적화방법과 여러 기준으로 비교하여 그 타당성을 검토하였다. 또한 두 가지 로버스트 최적화 방법을 비교하여 각 과정의 장단점에 대해 논의 하였으며, 어떤 최적화 과정이 댐 운영방안 산정에 있어 보다 합리적이고 타당한지 비교하였다. 본 연구의 결과를 통해, 기후변화의 영향 하에서 보다 안정적인 수자원 관리 방안을 제안할 수 있었다.

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Proposing Multi-Objective Robust Optimization for Dam Operations in Future (미래 댐 운영을 위한 다목적 로버스트 최적화 제안)

  • Yoon, Hae Na;Kim, Gi Joo;Seo, Seung Beom;Kim, Young-Oh
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.114-114
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    • 2018
  • 과거 수십년간 댐의 운영방법은 과거 관측 유입량 자료를 바탕으로 결정되었지만, 미래 기후변화의 불확실성을 고려하면 기존 운영방법이 더 이상 유효하지 않을 수 있다. 따라서, 이에 대응하여 수자원을 적절히 운용하기 위해서는 기후변화의 불확실성을 고려한 댐의 운영방법에 대한 연구가 필요하다. 본 연구는 예측 유입량의 불확실성을 고려하기 위하여 로버스트(Robust) 의사결정 방법을 댐 운영 최적화에 접목한 다목적 로버스트 최적화(Multi-Objective Robust Optimization) 방법을 제안한다. 이는 기존의 다목적 로버스트 의사결정이론(MORDM, Multi Objective Robust Decision Making)과 로버스트 최적화이론(Robust Optimization)을 결합한 의사결정 방법이다. 로버스트 최적화의 목적함수는 로버스트 항(Robust Term)을 신뢰도, 심각도, 그리고 회복도 등의 여러 관점으로 구성할 수 있으며, 이는 다목적 최적화의 일종으로 볼 수 있다. 본 연구는 신뢰도와 심각도 관점으로 로버스트 항을 적절히 구성하고 그 가중치들을 조절하며, 그에 따라 기후변화의 상황에서 댐 운영의 수행결과가 어떻게 변하는지 의사결정자들이 파악할 수 있도록 가시화한다. 그리고 동시에, 목표하는 댐 운영의 안정성이 다양한 미래 기후변화 시나리오 상에서 유지되도록 하는 로버스트 항과 각 항의 가중치들을 결정하는 방법을 제시한다. 이를 통해 의사결정자는 여러 측면에서 안정적인 다목적 로버스트 최적화의 해를 찾아갈 수 있다. 댐 운영을 위한 로버스트 최적화를 진행하기 위해서 본 연구는 Robust-SDP(Stochastic Dynammic Programming)을 수행하였으며, 대상유역인 보령댐이 이수기동안 인근지역의 수요량만큼 물을 충분히 공급함을 목적으로 로버스트 최적화를 진행하였다. 아울러, 저수지 용량이 로버스트 최적화에 미치는 영향을 분석하기 위해서 남강댐에 동일한 최적화 방법을 적용하고 이를 비교하였다.

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Robust group independent component analysis (로버스트 그룹 독립성분분석)

  • Kim, Hyunsung;Li, XiongZhu;Lim, Yaeji
    • The Korean Journal of Applied Statistics
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    • v.34 no.2
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    • pp.127-139
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    • 2021
  • Independent Component Analysis is a popular statistical method to separate independent signals from the mixed data, and Group Independent Component Analysis is an its multi-subject extension of Independent Component Analysis. It has been applied Functional Magnetic Resonance Imaging data and provides promising results. However, classical Group Independent Component Analysis works poorly when outliers exist on data which is frequently occurred in Magnetic Resonance Imaging scanning. In this study, we propose a robust version of the Group Independent Component Analysis based on ROBPCA. Through the numerical studies, we compare proposed method to the conventional method, and verify the robustness of the proposed method.

A Comparative Study of a Robust Estimate Method for Abnormal Traffic Detection (이상 트래픽 탐지를 위한 로버스트 추정 방법 비교 연구)

  • Jung, Jae-Yoon;Kim, Sahm
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • v.18 no.4
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    • pp.517-525
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    • 2011
  • This paper shows the performance evaluation of a robust estimator based on the GARCH model. We first introduce the method of a robust estimate in the GARCH model and the method of an outlier detection in the GARCH model. The results of the real internet traffic data show the out-performance of the robust estimator over the outlier detection method in the GARCH model. In addition, the method of the robust estimate is less complex than the method of the outlier detection method in the GARCH model.

A Comparison Study of Several Robust Regression Estimators under Various Contaminations (다양한 오염 상황에서의 여러 로버스트 회귀추정량의 비교연구)

  • 김지연;황진수;김진경
    • The Korean Journal of Applied Statistics
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    • v.17 no.3
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    • pp.475-488
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    • 2004
  • Several robust regression estimators are compared under contamination. Symmetric and asymmetric contamination schemes are used to measure the variance and MSE of regression estimators. Under asymmetric contamination depth-based regression estimator, especially projection based regression estimator(rcent) outperforms the rest and under symmetric contamination HBR performs relatively well.

Estuary reservoir water-level management using robust decision making (로버스트 의사결정기법을 활용한 담수호 관리수위 산정)

  • Seokhyeon Kim;Sinae Kim;Hyunji Lee;Jihye Kwak;Jihye Kim;Moon Seong Kang
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.421-421
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    • 2023
  • 하구담수호는 하천의 출구점이 해양과 만나는 곳에 방조제를 건설하고 이를 통해 형성되는 인공호수이다. 출구점에 위치한 지리적 특성은 많은 수자원을 확보할 수 있지만 유역에서 발생하는 모든 유입량 및 오염물질이 유입되어 홍수위험 및 수질악화가 문제점으로 제시되고 있다. 담수호의 관리수위는 배수갑문 운영에 기초가 되는 수위로 용수공급, 홍수위험도를 고려하여 산정한다. 하지만 기후변화로 인해 가뭄, 홍수의 위험성이 커지고 있으며, 이를 고려하여 관리수위의 산정이 필요하다. 로버스트 의사결정 기법은 기후변화의 불확실성 하에서의 정책 결정을 위해 제시된 개념으로 불확실한 미래상황에 대하여 최적이 아닌 여러상황의 준수한 결과를 보이는 방법을 선정해 예상치 못한 상황에도 대비할 수 있는 것을 목적으로 한다. 본 연구에서는 담수호의 관리수위 산정을 위해 로버스트 의사결정 기법을 적용하였다. 관리수위 산정을 위해 미래 기후변화 시나리오는 CanESM5 GCM의 SSP1, 2, 3, 5 시나리오를 이용하였으며 담수호 관리수위는 기존 관리수위를 포함한 5개의 관리수위를 모의하였다. 각 시나리오에 따른 유입량, 호소수위 및 호소수질 변화를 모의하기위해 유역모형 HSPF와 호소모형인 EFDC-WASP 모형을 연계하여 활용하였다. 로버스트 의사결정 기법에 성능인자로는 신뢰도기반 이수, 치수, 수질지표를 활용하였으며, 결정인자으로 후회도를 활용하였다. 후회도는 로버스트의사 결정에서 널리 쓰이는 결정인자로 가장 좋은 성능인자와 그 대안의 성능인자의 차이를 의미한다. 최종적으로 최소의 최대 후회도를 갖는 시나리오를 1순위로 선정하였다.

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A Comparison of Robust Parameter Estimations for Autoregressive Models (자기회귀모형에서의 로버스트한 모수 추정방법들에 관한 연구)

  • Kang, Hee-Jeong;Kim, Soon-Young
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • v.11 no.1
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    • pp.1-18
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    • 2000
  • In this paper, we study several parameter estimation methods used for autoregressive processes and compare them in view of forecasting. The least square estimation, least absolute deviation estimation, robust estimation are compared through Monte Carlo simulations.

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On Confidence Intervals of Robust Regression Estimators (로버스트 회귀추정에 의한 신뢰구간 구축)

  • Lee Dong-Hee;Park You-Sung;Kim Kee-Whan
    • The Korean Journal of Applied Statistics
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    • v.19 no.1
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    • pp.97-110
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    • 2006
  • Since it is well-established that even high quality data tend to contain outliers, one would expect fat? greater reliance on robust regression techniques than is actually observed. But most of all robust regression estimators suffers from the computational difficulties and the lower efficiency than the least squares under the normal error model. The weighted self-tuning estimator (WSTE) recently suggested by Lee (2004) has no more computational difficulty and it has the asymptotic normality and the high break-down point simultaneously. Although it has better properties than the other robust estimators, WSTE does not have full efficiency under the normal error model through the weighted least squares which is widely used. This paper introduces a new approach as called the reweighted WSTE (RWSTE), whose scale estimator is adaptively estimated by the self-tuning constant. A Monte Carlo study shows that new approach has better behavior than the general weighted least squares method under the normal model and the large data.

A Criterion for the Selection of Principal Components in the Robust Principal Component Regression (로버스트주성분회귀에서 최적의 주성분선정을 위한 기준)

  • Kim, Bu-Yong
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • v.18 no.6
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    • pp.761-770
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    • 2011
  • Robust principal components regression is suggested to deal with both the multicollinearity and outlier problem. A main aspect of the robust principal components regression is the selection of an optimal set of principal components. Instead of the eigenvalue of the sample covariance matrix, a selection criterion is developed based on the condition index of the minimum volume ellipsoid estimator which is highly robust against leverage points. In addition, the least trimmed squares estimation is employed to cope with regression outliers. Monte Carlo simulation results indicate that the proposed criterion is superior to existing ones.

Robust Discriminant Analysis using Minimum Disparity Estimators

  • 조미정;홍종선;정동빈
    • Proceedings of the Korean Statistical Society Conference
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    • 2004.11a
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    • pp.135-140
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    • 2004
  • Lindsay and Basu (1994)에 의해 소개된 최소차이추정량 (Minimum Disparity Estimators)들은 실제 자료 분석 도구로써 유용하다. 본 논문에서는 최소일반화음지수 차이추정량 (Minimum Generalized Negative Exponential Disparity Estimator, MGNEDE)이 최대가능도추정량 (Maximum Likelihood Estimator, MLE)와 최소가중 헬링거거리추정량 (Minimum Blended Weight Hellinger Distance Estimator, MBWHDE)에 비해 오염된 정규모형에서 효율적이고 로버스트하다는 것을 모의실험을 통하여 확인하였다. 또한 세 가지 추정량들에 의해 추정된 모수들을 이용하여 판별하였을 때 자 추정량득의 판별율을 비교함으로써 오염된 정규모형에서 MLE의 대안으로 MGNEDE와 MBWHDE를 사용할 수 있음을 보였다.

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