• Title/Summary/Keyword: 베이지안 확률기법

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Evolutionary Algorithms with Distribution Estimation by Variational Bayesian Mixtures of Factor Analyzers (변분 베이지안 혼합 인자 분석에 의한 분포 추정을 이용하는 진화 알고리즘)

  • Cho Dong-Yeon;Zhang Byoung-Tak
    • Journal of KIISE:Software and Applications
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    • v.32 no.11
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    • pp.1071-1083
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    • 2005
  • By estimating probability distributions of the good solutions in the current population, some researchers try to find the optimal solution more efficiently. Particularly, finite mixtures of distributions have a very useful role in dealing with complex problems. However, it is difficult to choose the number of components in the mixture models and merge superior partial solutions represented by each component. In this paper, we propose a new continuous evolutionary optimization algorithm with distribution estimation by variational Bayesian mixtures of factor analyzers. This technique can estimate the number of mixtures automatically and combine good sub-solutions by sampling new individuals with the latent variables. In a comparison with two probabilistic model-based evolutionary algorithms, the proposed scheme achieves superior performance on the traditional benchmark function optimization. We also successfully estimate the parameters of S-system for the dynamic modeling of biochemical networks.

Cooperative Bayesian Compressed Spectrum Sensing for Correlated Signals in Cognitive Radio Networks (인지 무선 네트워크에서 상관관계를 갖는 다중 신호를 위한 협력 베이지안 압축 스펙트럼 센싱)

  • Jung, Honggyu;Kim, Kwangyul;Shin, Yoan
    • The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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    • v.38B no.9
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    • pp.765-774
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    • 2013
  • In this paper, we present a cooperative compressed spectrum sensing scheme for correlated signals in decentralized wideband cognitive radio networks. Compressed sensing is a signal processing technique that can recover signals which are sampled below the Nyquist rate with high probability, and can solve the necessity of high-speed analog-to-digital converter problem for wideband spectrum sensing. In compressed sensing, one of the main issues is to design recovery algorithms which accurately recover original signals from compressed signals. In this paper, in order to achieve high recovery performance, we consider the multiple measurement vector model which has a sequence of compressed signals, and propose a cooperative sparse Bayesian recovery algorithm which models the temporal correlation of the input signals.

Probabilistic Calibration of Computer Model and Application to Reliability Analysis of Elasto-Plastic Insertion Problem (컴퓨터모델의 확률적 보정 및 탄소성 압착문제의 신뢰도분석 응용)

  • Yoo, Min Young;Choi, Joo Ho
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.37 no.9
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    • pp.1133-1140
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    • 2013
  • A computer model is a useful tool that provides solution via physical modeling instead of expensive testing. In reality, however, it often does not agree with the experimental data owing to simplifying assumption and unknown or uncertain input parameters. In this study, a Bayesian approach is proposed to calibrate the computer model in a probabilistic manner using the measured data. The elasto-plastic analysis of a pyrotechnically actuated device (PAD) is employed to demonstrate this approach, which is a component that delivers high power in remote environments by the combustion of a self-contained energy source. A simple mathematical model that quickly evaluates the performance is developed. Unknown input parameters are calibrated conditional on the experimental data using the Markov Chain Monte Carlo algorithm, which is a modern computational statistics method. Finally, the results are applied to determine the reliability of the PAD.

The Method of Document Comparison using Document Hierarchy (문서의 계층화를 이용한 문서비교 방법)

  • Hwang, Myung-Gwon;Kong, Hyun-Jang;Hwang, Kwang-Su;Kim, Pan-Koo
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2006.10b
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    • pp.143-147
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    • 2006
  • 오늘날 웹의 비약적인 성장으로 텍스트, 이미지, 비디오, 그리고 사운드 등의 다양한 데이터 형식의 많은 정보가 축적되었으며 날마다 늘어나고 있다. 이들 정보의 효율적 검색을 위해 많은 연구가 이루어졌으며, 특히 텍스트 문서의 효율적인 검색을 위해 확률을 이용한 방법, 통계적인 기법을 이용한 방법, 벡터 유사도를 이용한 방법, 베이지안 자동문서 분류 방법 등이 제안되었다. 그러나 이러한 기존의 방법들은 문서의 특징을 정확하게 반영할 수 없고, 의미적 검색이 이루어지지 않는 단점을 가지고 있다. 이에 본 논문은 문서를 미리 분류하는 기존의 방법을 개선하기 위해, 사용자가 원하는 문서와 비슷한 문서를 의미적으로 찾아내기 위한 방법을 제안한다. 본 방법론은 문서의 내용을 의미적인 계층으로 표현하고 중요 도메인에 가중치를 두어 각 문서들의 계층들의 도메인 비중과 도메인 내의 개념 일치도를 이용하여 문서들 간에 유사도를 구한다.

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Analysis of the Effects of Subsystem Improvements on the Total System Safety (하부시스템의 안전도 개선이 전체 시스템 안전도에 미치는 영향 분석)

  • Yang, Hee-Joong
    • Journal of the Korea Safety Management & Science
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    • v.12 no.3
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    • pp.129-134
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    • 2010
  • 본 논문에서는 하부 안전 시스템의 개선이 전체 안전 시스템에 미치는 영향을 분석하기 위한 방법론을 개발하였다. 어느 하부 시스템의 안전성을 개선하느냐에 따라 전체 시스템의 안전성 증가는 서로 다르게 나타날 수도 있다. 본 연구에서는 베이지안 기법을 활용하여 사건가지와 상호연관도를 응용한 모형을 활용하였다. 또한 가지 파라메터의 확률 값 향상이 다음 번 사고까지의 시간을 어떻게 변화시키는지 연구하였다. 본 연구를 통해 우리가 관심을 갖고 있는 시스템 전체의 안전성 향상을 위해서는 어느 하부 시스템을 우선적으로 개선해야할지를 판단할 수 있게 한다.

Gender Prediction and Precision Inference Method based on the naive Bayesian (나이브 베이지안에 기반한 성별 예측 및 정확률 추론 기법)

  • Kwon, TaeWon;Lee, Euijong;Baik, Doo-Kwon
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2016.04a
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    • pp.588-590
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    • 2016
  • 사용자의 성별은 기본적이면서도 중요한 마케팅 데이터다. 그러나 최근에는 개인정보보호 강화 추세로, 회원가입 시 성별이나 나이 등의 세부 정보를 입력하지 않는 간편 가입이 많아졌다. 이러한 입력되지 않은 정보 추출을 위해 성별 예측 연구의 필요성이 증가되었다. 성별이 입력된 사용자의 정보를 바탕으로 성별이 입력되지 않은 사용자의 성별을 예측하는 기존 연구가 다양한 방법으로 진행되어왔고, 우수한 식별이 가능한 기법들은 이진분류기인 SVM을 기반으로 한 연구가 다수 존재한다. 그러나 SVM 알고리즘은 이진 분류만 가능하기 때문에 성별예측에 대한 정확률은 알 수가 없다. 성별예측의 정확률을 활용하면 부정확한 분류를 예방할 수 있으며 상품추천의 가중치로 사용 될 수 있다. 본 연구는 확률을 기반으로 하여 정확률을 추론 가능한 나이브 베이지안을 응용한다. 그리고 데이터 집합 사례를 균형있게 늘려주는 SMOTE기법을 이용해 클래스 불균형 문제를 개선했으며 또한 성별 예측의 특성에 맞게 노이즈를 제거하고, 성별 분류에 확정적인 아이템에 가중치를 적용했다. 더불어 제안 방법을 실제 데이터에 적용시켜 우수성을 입증하였다.

A Study on Rainfall Regional Frequency Analysis Based A Bayesian Hierarchical Kriging Approach (Bayesian Hierarchical Kriging 기법을 이용한 강우지역빈도해석 모형 개발)

  • Kim, Jin-Young;Kim, Jang-Gyeong;Kwon, Hyun-Han
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.466-466
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    • 2015
  • 지역빈도해석은 수문학에서 오랜 역사를 갖고 있으며, 수년에 걸쳐 수문학적 변량의 정량적 추정을 위해 다양한 접근방법들이 제안되어 왔다. 그러나 제안된 방법들의 가설설정 수준이 높기 때문에 실제 적용에 제약이 많고, 적용 시에도 예측에 대한 불확실성이 높은 문제점이 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 개선하기 위한 방법으로 계층적 베이지안 모델을 이용한 지역빈도해석 모형을 제안하고자 한다. 본 모형은 2개의 계층적 구조로 구성된다. 첫번째 계층은 재현기간별 GEV 분포의 매개변수를 정규화하여 주변분포로 설정하고, Kriging 기법을 이용하여 지형학적, 기상학적 정보들과 극치강수량 효과를 적합시켜 공간적 이질성과 미계측 유역에 대한 효과적인 보간을 가능하게 한다. 두번째 계층은 지점의 특성을 나타내는 매개변수들간의 공분산을 Bayesian 모델에 연계하여 매개변수들의 공간적 변동성을 나타낸다. 2개 계층의 결합확률분포는 MCMC 기법을 이용하여 예측값에 대한 불확실성을 정량적으로 분석하게 된다. 본 모형을 통해 홍수량 추정 시 필요한 시간 단위 극치강수량의 공간적 분포를 효과적으로 추정할 수 있을 것으로 판단된다.

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Development of Flood Forecasting and Warning Technique in a Tidal River Using Bayesian Network (감조하천의 Bayesian Network를 활용한 홍수 예·경보 기법 개발)

  • Lee, Myung Jin;Song, Jae Hyun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.422-422
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    • 2022
  • 최근 기후변화와 도시화 등의 영향으로 인해 전 지구적으로 홍수 피해의 규모와 홍수발생 빈도가 증가하고 있다. 특히, 전 세계 인구의 약 50% 이상이 거주하고 있는 연안지역의 홍수피해 위험성은 급격히 증가하고 있는 추세이며, 각 국가는 홍수 피해를 저감하고 예방하기 위한 노력을 지속적으로 기울이고 있다. 본 연구에서는 연안지역의 감조하천을 대상으로 홍수 예경보 의사결정기법을 개발하고자 하였다. 이를 위해 감조하천에서 관측된 수위는 조석에 의한 수위(조석 성분), 파고에 의한 수위(파고 성분), 강우에 의한 수위(강우-유출 성분), 그리고 잡음에 의한 수위(잡음 성분)의 4가지 수문 성분으로 구성되어 있다고 정의하였고, 감조하천의 예측 강우 성분에 해당하는 예측 수위를 추정하기 위해 수위-유량 관계 곡선식을 개발하고자 하였다. 또한 각 수문 성분별 위기 경보 단계를 설정하고, Bayesian Network를 활용하여 수문 성분들의 위험을 종합적으로 고려할 수 있는 홍수 예·경보 의사결정 기법을 개발하였다. 3가지 난수 발생 방법에 따라 Bayesian Network 모형을 통해 다양한 수문 조건에 따른 조건부 확률을 산정하였으며, 정확도 검토를 수행한 결과 F-1 Socre가 25.1%, 63.5% 및 82.3%의 정확도를 보였다. 향후 본 연구에서 제시한 방법론을 활용한다면 기상청에서 제공하고 있는 예측 강우 및 GRM 모형을 통해 유출량을 산정하고, 이를 예측 수위로 변환하여 연안 지역의 홍수 위험도 매트릭스를 통해 홍수 예·경보에 대한 의사결정을 수행할 수 있을 것으로 판단된다.

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Feasibility Mapping of Groundwater Yield Characteristics using Weight of Evidence Technique based on GIS in the Pocheon Area (GIS 기반 Weight of Evidence 기법을 이용한 포천 지역의 지하수 산출특성 예측도 작성)

  • Heo Seon-Hee;Lee Kiwon
    • Korean Journal of Remote Sensing
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    • v.21 no.6
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    • pp.493-503
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    • 2005
  • In this study, the weight of evidence(WofE) technique based on GIS was applied to spatially estimate the groundwater yield characteristics at the Pocheon area In Gyunggi-do. The groundwater preservation depends on many hydro-geologic factors that include hydrologic data, land-use data, topographic data, geological map and other natural materials collected at the site, even with man-made things. All these data can be digitally processed and managed by GIS database. In the applied technique of WofE, the prior probabilities were estimated as the factors that affect the yield on lineament, geology, drainage pattern or river system density, landuse and soil. We calculated the value of the weight values, W+ and W-, of each factor and estimated the contrast value of it. Results by the groundwater yield characteristic computation using this scheme were presented feasibility map in the form of the posterior probability to the consideration of in-situ samples. It is concluded that this technique is regarded as one of the effective techniques for the feasibility mapping related to the estimation of groundwater-bearing potential zones and its spatial pattern.

Dynamic Recommendation System for a Web Library by Using Cluster Analysis and Bayesian Learning (군집분석과 베이지안 학습을 이용한 웹 도서 동적 추천 시스템)

  • Choi, Jun-Hyeog;Kim, Dae-Su;Rim, Kee-Wook
    • Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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    • v.12 no.5
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    • pp.385-392
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    • 2002
  • Collaborative filtering method for personalization can suggest new items and information which a user hasn t expected. But there are some problems. Not only the steps for calculating similarity value between each user is complex but also it doesn t reflect user s interest dynamically when a user input a query. In this paper, classifying users by their interest makes calculating similarity simple. We propose the a1gorithm for readjusting user s interest dynamically using the profile and Bayesian learning. When a user input a keyword searching for a item, his new interest is readjusted. And the user s profile that consists of used key words and the presence frequency of key words is designed and used to reflect the recent interest of users. Our methods of adjusting user s interest using the profile and Bayesian learning can improve the real satisfaction of users through the experiment with data set, collected in University s library. It recommends a user items which he would be interested in.