• Title/Summary/Keyword: 베이지안 예측

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Learning Predictive Model of Memory Landmarks based on Bayesian Network Using Mobile Context Log (모바일 컨텍스트 로그를 사용한 베이지안 네트워크 기반의 랜드마크 예측 모델 학습)

  • Lee Byung-Gil;Cho Sung-Bae
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2005.11b
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    • pp.550-552
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    • 2005
  • 유비쿼터스 환경의 발달과 함께 모바일 장비에서 수집되어지는 컨텍스트 로그를 활용한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 기존의 컨텍스트 정보를 사용한 연구는 사용자 모델링에 그 초점을 맞추거나 단순하게 수집된 정보를 정리하여 한눈에 알아보기 쉽게 보여주는 정도에 그치고 있다. 본 논문에서는 사용자에게 새로운 서비스를 제공하기 위한 방법으로서 모바일 컨텍스트 로그와 외부 센서를 통해 정보를 수집하여 학습한 베이지안 네트워크를 이용하여 랜드마크를 찾아내는 예측 모델을 제안한다. 베이지안 네트워크 설계는 사전에 수집된 컨텍스트 정보를 요일과 주별로 분류하여 각각에 대한 베이지안 네트워크를 cross validation하여 랜드마크 예측에 대한 정확도를 평가하였다. 그리고 분류에서 가장 많이 사용하고 있는 SVM 방법을 사용하여 제안한 방법과의 성능을 비교평가하였다. 랜드마크 예측에 대한 정확도는 주간별로 설계한 베이지안 네트워크보다 요일별로 설계한 베이지안 네트워크가 랜드마크를 예측하는데 정화도가 높음을 확인하였고, 베이지안 네트워크를 사용한 방법이 SVM을 사용한 방법보다. 예측에 한 정확성이 우수하였다.

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A Study of Improvement of a Prediction Accuracy about Wind Resources based on Training Period of Bayesian Kalman Filter Technique (베이지안 칼만 필터 기법의 훈련 기간에 따른 풍력 자원 예측 정확도 향상성 연구)

  • Lee, Soon-Hwan
    • Journal of the Korean earth science society
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    • v.38 no.1
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    • pp.11-23
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    • 2017
  • The short term predictability of wind resources is an important factor in evaluating the economic feasibility of a wind power plant. As a method of improving the predictability, a Bayesian Kalman filter is applied as the model data postprocessing. At this time, a statistical training period is needed to evaluate the correlation between estimated model and observation data for several Kalman training periods. This study was quantitatively analyzes for the prediction characteristics according to different training periods. The prediction of the temperature and wind speed with 3-day short term Bayesian Kalman training at Taebaek area is more reasonable than that in applying the other training periods. In contrast, it may produce a good prediction result in Ieodo when applying the training period for more than six days. The prediction performance of a Bayesian Kalman filter is clearly improved in the case in which the Weather Research Forecast (WRF) model prediction performance is poor. On the other hand, the performance improvement of the WRF prediction is weak at the accurate point.

Improvement of streamflow forecast using a Bayesian inference approach (베이지안 기법을 통한 유량예측 정확도 개선)

  • Seo, Seung Beom;Kim, Young-Oh;Kang, Shin-Uk
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.303-303
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    • 2018
  • 안정적인 수자원 운용을 위해서는 정확한 유량예측 기술이 필요하다. 본 연구에서는 유량예측 정확도의 개선을 위해 베이지안 추론(Bayesian inference) 기법과 앙상블 유량 예측(Ensemble Streamflow Prediction, ESP) 기법의 결합을 통한 새로운 유량예측 기법(Bayesian ESP)을 제안하였다. ESP를 통한 유량 예보 앙상블은 베이지안 추론의 사전정보로 활용되며, 관측 유량과 ESP 전망 결과의 선형관계를 통해 우도함수가 추정된다. 우도함수는 관측 유량이 존재하는 과거 기간에 대한 ESP를 수행한 후 예보 시점의 관측 유량(concurrent observed flow)과 선행 관측 유량(lagged observed flow)과의 다중선형회귀 모형을 통해 추정된다. 사전정보와 우도함수는 정규분포로 가정되며, 따라서 최종 유량예측인 사후정보 역시 정규분포함수로 산정되게 된다. Bayesian ESP은 ESP에서 발생하는 강우-유출모형 오차의 개선을 통해 수문예측의 정확도를 개선하게 되며 정규분포함수로 최종 결과가 산정되므로 확률예보 형태의 수문 전망도 가능하다. 본 기법을 전국 35개 댐 유역에 시범적용을 한 결과, 모든 유역에서 기존 ESP 기법 대비 수문예측 정확도의 개선을 가져왔으며, 우도함수 추정에 있어 선행 유량의 포함 여부가 수문 예측 정확도의 추가적인 개선을 가져왔다. 본 기법은 주간 예보부터 계절 예보까지 탄력적으로 구축이 가능하며 적용 결과 리드 타임이 길어질수록 예측 능력이 감소되었지만 전체 구간에 있어서 Bayesian ESP 기법이 가장 우수한 예측 정확도를 보여주었다.

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An Attribute Ordering Optimization in Bayesian Networks for Prognostic Modeling of the Metabolic Syndrome (대사증후군의 예측 모델링을 위한 베이지안 네트워크의 속성 순서 최적화)

  • Park Han-Saem;Cho Sung-Bae
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2006.06a
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    • pp.1-3
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    • 2006
  • 대사증후군은 당뇨병, 고혈압, 복부 비만, 고지혈증 등의 질병이 한 개인에게 동시에 발현하는 것을 말하며, 최근 경제여건의 향상 및 식생활 습관의 변화와 함께 우리나라에서도 심각한 문제가 되고 있다. 한편 불확실성의 처리를 위해 많이 사용되는 베이지안 네트워크는 사람이 분석 가능한 확률 기반의 모델로 최근 의학분야에서 질병의 진단이나 예측모델을 구성하기 위한 방법으로 유용하게 사용되고 있다. 베이지안 네트워크의 구조를 학습하는 대표적인 알고리즘인 K2 알고리즘은 속성이 입력되는 순서의 영향을 받으며, 따라서 이 또한 하나의 주제로써 연구되어 왔다. 본 논문에서는 유전자 알고리즘을 이용하여 베이지안 네트워크에 입력되는 속성 순서를 최적화하며 이 과정에서 의학지식을 적용해 효율적인 최적화가 가능하도록 하였다. 제안하는 모델을 통해 1993년의 데이터를 가지고 1995년의 상태를 예측하는 분류 실험을 수행한 결과 속성 순서 최적화 후에 이전보다 향상된 예측율을 보였으며 또한 다층 신경망, k-최근접 이웃 등을 이용한 다른 모델보다 더 높은 예측율을 보였다.

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Development and Evaluation of Drought Outlook method Using Climate Prediction with Bayesian method (기후예측정보와 베이지안 기법을 활용한 가뭄전망기술 개발 및 평가)

  • Son, Kyung-Hwan;Bae, Deg-Hyo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.22-22
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    • 2015
  • 가뭄은 적시에 경보해야 하는 홍수와 달리 진행속도가 느리고 시간적으로 대처할 여유가 있어 진행중일지라도 미리 감지만 한다면 그 피해를 최소화할 수 있다. 이로 인해 미국 등 수문기상 선진국에서는 수문기상 장기예보자료로부터 가뭄전망정보 생산기술을 개발하였으며, 특히 가뭄전망의 정확도 향상을 위해 여러 통계적 보정기법을 적용하고 있다. 국내의 경우 기상청에서 가뭄전망을 목적으로 2011년에 수치예보모델을 이용하여 가뭄전망정보를 생산한바 있으나, 전망정보의 불확실성 문제로 가뭄예보에 활용하는데 한계가 있어 이를 개선할 수 있는 기술개발이 요구되는 실정이다. 본 연구에서는 기후예측자료를 이용하여 가뭄전망정보 생산기술을 개발하고 정확도 개선을 위해 베이지안 기법을 연계하였다. GloSea5 (Global Seasonal forecast model 5) 장기예보자료를 이용하였으며, 베이지안 기법을 통해 과거 관측자료에 대한 사전분포, 모델의 전망정보로부터 우도함수를 유도하여 최종 사후분포를 추정하였다. 베이지안 기법 적용 전 후에 따른 가뭄지수를 산정하였다. 관측자료 기반의 가뭄지수와의 비교분석을 통해 선행기간 및 계절별 가뭄예측 성능을 평가하였으며, 실제 가뭄기간 동안에 가뭄의 재현성을 지역별로 분석하였다. 장기예보자료만을 활용한 기존 가뭄전망에서는 관측 자료가 포함된 1개월 전망에서도 불확실성이 매우 높았지만 베이지안 기법 적용으로 가뭄전망의 정확도가 크게 개선되었다. 특히, 1, 2개월 전망의 시계열 가뭄지수가 관측기반의 가뭄지수의 거동과 매우 유사하게 나타났으며, 지역별로도 베이지안 기법 적용시 실제 가뭄피해 상황을 적절히 재현하는 것으로 나타났다. 국내 가뭄예보에 있어 기후예측정보를 단순활용하기 보다는 베이지안과 같은 통계적 보정기법을 이용하여 가뭄전망정보를 생산하는 것이 바람직하며, 본 연구에서는 가뭄예보업무에 활용될 수 있도록 베이지안 기법에 대한 검증 및 평가를 지속적으로 수행할 계획이다.

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Learning Predictive Models of Memory Landmarks based on Attributed Bayesian Networks Using Mobile Context Log (모바일 컨텍스트 로그를 사용한 속성별 베이지안 네트워크 기반의 랜드마크 예측 모델 학습)

  • Lee, Byung-Gil;Lim, Sung-Soo;Cho, Sung-Bae
    • Korean Journal of Cognitive Science
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    • v.20 no.4
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    • pp.535-554
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    • 2009
  • Information collected on mobile devices might be utilized to support user's memory, but it is difficult to effectively retrieve them because of the enormous amount of information. In order to organize information as an episodic approach that mimics human memory for the effective search, it is required to detect important event like landmarks. For providing new services with users, in this paper, we propose the prediction model to find landmarks automatically from various context log information based on attributed Bayesian networks. The data are divided into daily and weekly ones, and are categorized into attributes according to the source, to learn the Bayesian networks for the improvement of landmark prediction. The experiments on the Nokia log data showed that the Bayesian method outperforms SVMs, and the proposed attributed Bayesian networks are superior to the Bayesian networks modelled daily and weekly.

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Understanding Bayesian Experimental Design with Its Applications (베이지안 실험계획법의 이해와 응용)

  • Lee, Gunhee
    • The Korean Journal of Applied Statistics
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    • v.27 no.6
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    • pp.1029-1038
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    • 2014
  • Bayesian experimental design is a useful concept in applied statistics for the design of efficient experiments especially if prior knowledge in the experiment is available. However, a theoretical or numerical approach is not simple to implement. We review the concept of a Bayesian experiment approach for linear and nonlinear statistical models. We investigate relationships between prior knowledge and optimal design to identify Bayesian experimental design process characteristics. A balanced design is important if we do not have prior knowledge; however, prior knowledge is important in design and expert opinions should reflect an efficient analysis. Care should be taken if we set a small sample size with a vague improper prior since both Bayesian design and non-Bayesian design provide incorrect solutions.

An Analysis on Prediction of Computer Entertainment Behavior Using Bayesian Inference (베이지안 추론을 이용한 컴퓨터 오락추구 행동 예측 분석)

  • Lee, HyeJoo;Jung, EuiHyun
    • The Journal of Korean Association of Computer Education
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    • v.21 no.3
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    • pp.51-58
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    • 2018
  • In order to analyze the prediction of the computer entertainment behavior, this study investigated the variables' interdependencies and their causal relations to the computer entertainment behavior using Bayesian inference with the Korean Children and Youth Panel Survey data. For the study, Markov blanket was extracted through General Bayesian Network and the degree of influences was investigated by changing the variables' probabilities. Results showed that the computer entertainment behavior was significantly changed depending on adjusting the values of the related variables; school learning act, smoking, taunting, fandom, and school rule. The results suggested that the Bayesian inference could be used in educational filed for predicting and adjusting the adolescents' computer entertainment behavior.

Development and application of dam inflow prediction method using Bayesian theory (베이지안 이론을 활용한 댐 유입량 예측기법 개발 및 적용)

  • Kim, Seon-Ho;So, Jae-Min;Kang, Shin-Uk;Bae, Deg-Hyo
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.87-87
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    • 2017
  • 최근 이상기후로 인해 국내 가뭄피해가 증가하고 있는 추세이며, 미래 가뭄의 심도 및 지속시간은 증가할 것으로 예측되고 있다. 특히 우리나라는 용수공급의 56.5%를 댐에 의존하여 댐 유역의 가뭄은 생 공 농업용수 공급제한 등의 광범위한 피해를 발생시킬 수 있다. 다만 가뭄은 홍수와 달리 진행속도가 비교적 느리기 때문에 사전에 정확한 댐 유입량 예측이 가능하다면, 용수공급량 조정을 통해 피해를 최소화할 수 있다. 국내에서는 댐 유입량 예측에 ESP (Ensemble Streamflow Prediction) 기법을 활용하고 있으며, ESP 기법은 과거 기상자료를 기반으로 미래를 예측하기 때문에 기상자료, 초기수문조건, 매개변수 등에 불확실성을 가지고 있다. 본 연구에서는 베이지안 이론을 이용하여 댐 예측유입량의 정확도 향상기법을 개발하고 예측성을 평가하고자 하며, 강우유출모델은 ABCD를 활용하였다. 대상유역은 국내의 대표 다목적댐인 충주댐 유역을 선정하였으며, 기상자료는 기상청, 국토교통부 및 한국수자원공사의 지점자료를 수집하였다. 예측성 평가기법으로는 도시적 분석방법인 시계열 분석, 통계적 분석방법인 Skill Score (SS)를 활용하였다. 시계열 분석 결과 ESP 댐 예측유입량(ESP)은 매년 월별 전망값의 큰 차이가 없었으며, 다우년 및 과우년의 예측성이 떨어지는 것으로 나타났다. 베이지안 기반의 댐 예측유입량(BAYES-ESP)는 ESP의 과소모의하는 경향을 보정하였으며, 다우년에 예측성이 향상되었다. 월별 평균 댐 관측유입량과 ESP, BAYES-ESP의 SS 비교분석 결과 ESP는 유입량 값이 적은 1, 2, 3월에 SS가 양의 값을 가졌으며, 이외의 월에는 음의 값으로 나타났다. BAYES-ESP는 ESP와 관측값이 비교적 선형관계를 나타내는 1, 2, 3월에 ESP의 예측성을 개선시키는 것으로 나타났다. ESP 기법은 강수량의 월별, 계절별 변동성이 큰 우리나라에 적용하기에는 예측성의 한계가 있었으며, 이를 개선한 BAYES-ESP 기법은 댐 유입량 예측 연구에 가치가 있는 것으로 판단된다.

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Prognostic Modeling of Metabolic Syndrome Using Bayesian Networks (베이지안 네트워크를 이용한 대사증후군의 예측 모델링)

  • Park Han-Saem;Cho Sung-Bae;Lee Hong Kyu
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2005.07b
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    • pp.292-294
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    • 2005
  • 대사증후군은 당뇨병, 고혈압, 복부 비만, 고지혈증 등의 질병이 한 개인에게 동시에 발현하는 것을 말한다. 미국에서는 $25\%$ 이상의 성인이 대사성 증후군인 것으로 알려져 있으며, 경제 여건의 향상 및 식생활 습관의 변화와 함께 최근 우리나라에서도 심각한 문제가 되고 있다. 한편 불확실성의 처리를 위해 많이 사용되고 있는 베이지안 네트워크는 사람이 분석 가능한 확률 기반의 모델로 최근 의학 분야에서 지식 발견, 데이터 마이닝을 위한 도구로 유용하게 사용되고 있다. 본 논문에 서 는 대사증후군을 예측하는 문제를 다루며, 베이지안 네트워크와 의학 지식을 이용한 대사증후군의 예측 모델을 제안한다. 제안하는 모델을 통해 1993년의 데이터를 가지고 1995년의 상태를 예측하는 분류 실험을 수행하였으며, 실험 결과 다층 신경망, k-최근접 이웃 등의 분류기 보다 높은 $81.5\%$의 예측율을 보였다.

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