• 제목/요약/키워드: 상관관계함수

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기후변화에 따른 미래 하천 수온 예측을 위한 비선형 기온-수온 상관관계 구축 (Building a Nonlinear Relationship between Air and Water Temperature for Climate-Induced Future Water Temperature Prediction)

  • 이길하
    • 환경정책연구
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    • 제13권2호
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    • pp.21-38
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    • 2014
  • 지구의 온난화로 인하여 기온이 상승하고 이에 대응하여 수온 증가가 감지되고 있다. 하천의 수온 변화는 수질과 생태계, 특히 용존산소변화와 생물체의 이동으로 이어진다. 기온 변화가 하천의 수질과 생태 환경에 미치는 영향을 추정하기 위해서 수온 상승의 시기와 하천 어종에 대한 이해가 필요한데 이를 위하여 미래의 수온을 예측할 필요가 있다. 환경부 산하 국립환경과학원에서 설치한 국가수질관측망 자료와 기상청 기상관측소의 기온 자료를 활용하여 기온-수온 비선형 상관관계모형을 구축하였다. 기온-수온 대표 관계인 비선형 로지스틱(Logistic) 함수에 포함된 4개의 매개변수를 결정하기 위하여 SCE최적화 기법을 이용하였다. 기온-수온 상관관계는 시간규모에 따른 최대 온도와 최소 온도에 차이가 있으나 수질 또는 생태 반응의 적당한 시간규모에 해당하는 주 평균 온도를 이용하여 분석하였다. 전반적으로 우리나라 하천의 기온-수온 관계는 선형보다는 비선형 모형에서 NSC와 RMSE가 더 우수하여 비선형 모형이 적합한 것으로 나타났다. 연구 결과는 미래의 기온 상승 변화에 반응하는 수질, 수문 및 생태반응에 대비하여 공학기술자 또는 정책입안자에게 적절한 기후변화 대책 방향을 설정하는 데 지침을 제공할 것이다.

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난이도-거리 상관관계 기반의 문제 인스턴스 공간 분석 (Analyzing Problem Instance Space Based on Difficulty-distance Correlation)

  • 전소영;김용혁
    • 한국지능시스템학회논문지
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    • 제22권4호
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    • pp.414-424
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    • 2012
  • 문제 인스턴스 탐색 혹은 자동 생성은 알고리즘 분석 및 테스트에 적용될 수 있으며, 하드웨어, 소프트웨어 프로그램, 계산 이론 등 다양한 수준에서 연구되어온 주제이다. 본 연구에서는 해(解) 공간에 사용된 목적값-거리 상관관계 분석을 문제 인스턴스 공간에 적용하였다. 문제 인스턴스의 목적값은 문제에 따라 알고리즘의 수행 시간과 최적해를 잘 구하는 정도로 정의하였다. 이러한 정의는 문제 인스턴스의 난이도로 해석할 수 있다. 상관관계는 3가지 측면에서 분석하였다: 첫째, 알고리즘과 거리 함수에 따른 상관관계 차이, 둘째, 알고리즘의 개선 전/후의 상관관계 변화, 셋째, 문제 인스턴스 공간과 해당 문제의 해 공간 사이의 연관성. 본 논문은 문제 인스턴스 공간에 상관계수 분석이 어떻게 적용될 수 있는지 보여주며, 문제 인스턴스 공간 분석을 본격적으로 다루는 첫번째 시도이다.

Monte Carlo 모의를 이용한 지점 간 확률가중모멘트의 교차상관관계 (Cross Correlations between Probability Weighted Moments at Each Sites Using Monte Carlo Simulation)

  • 신홍준;정영훈;허준행
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제42권3호
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    • pp.227-234
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    • 2009
  • 본 연구에서는 지점 간 확률가중모멘트의 교차상관관계를 구하기 위해 Monte Carlo 모의를 이용하여 이를 지점간 표본자료의 교차상관성에 대한 관계식으로 확장하여 근사값을 구하고자 하였다. 모의실험 결과 각각의 확률가중 모멘트간 교차상관계수는 지점 간 표본자료의 교차상관계수와 자료크기가 동일하고 동시간 자료일 경우 기울기 1인 선형관계를 보이며, 자료크기에 따른 동시간 자료의 비율이 작아질수록 선형적인 관계는 점점 약해지게 된다. 따라서 자료크기에 따른 영향을 고려하기 위하여 보정항을 추가한 제곱함수식을 제시하였으며, 이 식에 발생된 자료를 적합시켜 각각의 경우에 따른 매개변수를 추정하였다. 이 결과를 이용하여 지역빈도해석의 지점 간 교차 상관성을 고려한 수문추정량의 분산 추정 등의 연구에 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

영남지역 국도에 사용된 흙의 CBR 특성에 관한 연구 (A Study on CBR Characteristics of National Highway in Yeongnam Region)

  • 박영목;이고현;김낙석;조규태
    • 대한토목학회논문집
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    • 제36권3호
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    • pp.535-543
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    • 2016
  • 국토교통부 부산지방국토관리청에서 영남지역의 국도건설을 위해 수행된 약 30년간의 총 480개 시험데이터를 이용하여 지역별 및 모암 특성별로 나누어 흙쌓기재료의 기초적인 토질정수의 통계치를 나타내고 각 토질정수간의 상관성을 분석하였다. 특히 CBR값과 흙의 토질특성간의 상관관계를 분석하였다. 영남지역의 흙 시료는 SM이 163개로 약 34%를 점하며, SC, CL 및 SP를 합하면 4종의 흙이 전체 시료의 약 79%에 해당한다. 영남지역의 조립토의 평균 CBR값은 12.7~20.3%의 범위를 나타내며, 세립토는 평균 CBR값이 4.8%~7.1%의 범위를 나타내며 조립토에 비해 약 절반 이하였다. 자연함수비, No.200체 통과율, 최적함수비 및 최대건조밀도 등이 CBR값과 좋은 상관관계를 나타내며, No.200체 통과율이 가장 높은 상관성을 가짐을 알았다. 또한 영남지역을 모암의 특성에 따라 행정구역을 6 zone으로 구분하여 각각의 상관성을 검토한 결과, 상관성이 증가됨을 알았다. 향후 기술자가 본 연구결과를 활용하면 영남지역의 행정구역별, 모암특성별 및 토질분류별 개략적 토질특성 파악과 각 토질정수간의 상관성을 파악하는데 도움이 될 것으로 판단된다.

실내와 현장다짐 점성토의 회복탄성계수 (Resilient Modulus of Laboratory End Field Compacted Cohesive Soils)

  • 이우진
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제10권2호
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    • pp.5-24
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    • 1994
  • 실내다짐토와 현장다짐토의 회복탄성특성을 비교하기 위하여 5종류의 현장다짐점토와 3종류의 실내다짐점토에 대한 회복탄성계수실험 (Resilient Modulus Test)을 실시하였다. 실험 결과에 의하면 현장시료의 회복탄성계수는 동일한 함수비와 건조단위중량으로 다짐형성된 시료의 그것과 상당히 다른 것으로 나타났다. 회복탄성계수는 1% 변형률에서의 일축압축응력과 좋은 상관 관계를 가지는 것으로 확인되었으며 이들간의 상관관계는 회귀분석에 의하여 간단한 식과 도표로 제안되었다. 구해진 상관관계는 실내다짐토와 현장다짐 토에 대해 약간 다르나, 실제 노반에 존재할 것으로 예상되는 응력조건하에서는 크게 다르지 않다. 제안된 상관관계식 자체는 시공후 지반의 상태변화에 영향을 받지 않으므로 as-compacted나 in-service상태에 모두 적용 가능하다.

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지하수위 예측을 위한 경사하강법과 화음탐색법의 결합을 이용한 다층퍼셉트론 성능향상 (Improvement of multi layer perceptron performance using combination of gradient descent and harmony search for prediction of groundwater level)

  • 이원진;이의훈
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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    • pp.186-186
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    • 2022
  • 강수 및 침투 등으로 발생하는 지하수위의 변동을 예측하는 것은 지하수 자원의 활용 및 관리에 필수적이다. 지하수위의 변동은 지하수 자원의 활용 및 관리뿐만이 아닌 홍수 발생과 지반의 응력상태 등에 직접적인 영향을 미치기 때문에 정확한 예측이 필요하다. 본 연구는 인공신경망 중 다층퍼셉트론(Multi Layer Perceptron, MLP)을 이용한 지하수위 예측성능 향상을 위해 MLP의 구조 중 Optimizer를 개량하였다. MLP는 입력자료와 출력자료간 최적의 상관관계(가중치 및 편향)를 찾는 Optimizer와 출력되는 값을 결정하는 활성화 함수의 연산을 반복하여 학습한다. 특히 Optimizer는 신경망의 출력값과 관측값의 오차가 최소가 되는 상관관계를 찾는 연산자로써 MLP의 학습 및 예측성능에 직접적인 영향을 미친다. 기존의 Optimizer는 경사하강법(Gradient Descent, GD)을 기반으로 하는 Optimizer를 사용했다. 하지만 기존의 Optimizer는 미분을 이용하여 상관관계를 찾기 때문에 지역탐색 위주로 진행되며 기존에 생성된 상관관계를 저장하는 구조가 없어 지역 최적해로 수렴할 가능성이 있다는 단점이 있다. 본 연구에서는 기존 Optimizer의 단점을 개선하기 위해 지역탐색과 전역탐색을 동시에 고려할 수 있으며 기존의 해를 저장하는 구조가 있는 메타휴리스틱 최적화 알고리즘을 이용하였다. 메타휴리스틱 최적화 알고리즘 중 구조가 간단한 화음탐색법(Harmony Search, HS)과 GD의 결합모형(HS-GD)을 MLP의 Optimizer로 사용하여 기존 Optimizer의 단점을 개선하였다. HS-GD를 이용한 MLP의 성능검토를 위해 이천시 지하수위 예측을 실시하였으며 예측 결과를 기존의 Optimizer를 이용한 MLP 및 HS를 이용한 MLP의 예측결과와 비교하였다.

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낙동강 하구지역 점토퇴적물의 광물조성과 토질물성과의 상관관계 (Correlation Between Engineering Properties and Mineralogy of Clay Sediments in the Estuary of the Nakdong River)

  • 이선갑;김진섭;엄정기;황진연
    • 한국광물학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.93-107
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    • 2005
  • 부산 신항만 및 녹산공단 지역을 포함하는 낙동강 하구 유역에는 두꺼운 점토질퇴적물이 퇴적되어 연약지반을 구성하고 있다. 이곳의 4개의 시추공에서 채취한 점토퇴적물에 대해 광물성분과 공학적 토질물성을 분석하여, 깊이에 따른 변화를 검토하고 그들의 상관관계를 검토하였다. 그 결과 점토퇴적물 속에 함유된 일부 광물조성은 토질물성과 약간의 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 즉, 석영의 함량은 습윤단위중량과 정의 관계이고, 액성한계와는 부의 상관관계를 보였다. 함수량은 장석의 함량과는 부의 관계이고, 점토광물의 함량과는 정의 관계를 나타냈다. 습윤단위중량은 점토광물의 함량과는 부의 관계를 나타냈다. 그리고 복합적 인자에 의한 상관분석 결과에서 소성지수는 점토광물, 스멕타이트, 점토입토의 함량과 일정의 관계식을 가지는 것으로 나타났다.

분산학습알고리듬의 이론적 분석 (Theoretical Analysis on the Variance Learning Algorithm)

  • 조영빈;권대갑
    • 한국정밀공학회지
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    • 제14권10호
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    • pp.141-150
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    • 1997
  • 분산은 확률모델을 표현하는 유용한 변수중 하나이다. 입력변수에 대한 함수로 표현되는 조건부 분산을 학습하는 신경회로망에 대한 많은 연구가 있어왔다. VALEAN이라는 신경회로망 역시 이러한 많은 연구중 하나인데 이것은 기본적으로 feedforward 다층 퍼셉트론 구조를 가지며 새롭게 제시된 에너지 함수를 사용하고 있다. 이 논문에서는 이 에너지 모델에 의해 결정되는 피드백에러(델타)가 신경망의 transient, steady state에서 미치는 영향을 다루었다. 과도 상태 분석에서는 델타와 수렴성, 안정성에 관한 내용을 다루고 모의 실험을 하였으며 정상 상태 분석에서는 신경회로망의 정상상태 에러의 크기와 델타의 크기사이의 상관관계에 대하여 다루었다. 학습 알고 리듬이 확률적이므로 정상상태 역시 확률적인 상태를 나타낸다. 따라서 델타의 크기에 따른 정상 상태 에러의 최대치는 확률적인 모델을 가지게 된다. 여기서는 이 확률 관계를 분석적으로 규명하고 이에 따라 원하는 신뢰도로 정상 상태 에러를 제어하기 위해 필요한 델타의 크기를 예측할 수 있는 이론적 배경을 마련하게 된다.

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중등학교 상관관계 지도 내용 개선을 위한 가추적 실증 연구 (An empirical study for a better curriculum reform of statistical correlation based on an abduction)

  • 이영하;김소현
    • 대한수학교육학회지:수학교육학연구
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    • 제22권3호
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    • pp.371-386
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    • 2012
  • 본 연구는, 2007년 개정 교육과정에서 중3과정의 상관관계 내용변화가 삭제보다는 개선이 더 나았을 것이라는 점과 피아제의 인지발달 이론 중에서 논리적 사고 유형 6가지의 발달 모두를 학교 교육이 도와야 한다는 가정의 두 전제에서 출발한다. 본 연구에서는 7차 교육과정 이전에 다루던 상관관계는 피아제가 생각했던 6가지 중의 하나가 아님을 밝히고, 그 주된 원인이 심리학, 교육학, 통계학 등의 학문간 용어 차이로 인한 소통 오류였다고 추측 판단할 수 있는지 해당 학문 분야들의 대학 교재들을 비교 분석하였다. 이 과정에서 얻어진 지식과 결과를, 앞의 두 가지 전제에 비추어 보아, 장차 상관관계가 우리 교육과정에 다시 도입될 경우를 대비하여, 외국 교과서와 비교 검토를 통해 상관관계의 교육과정에 대한 시사점을 찾아보고자 하였다. 예측했던 대로 교육학에서 상관관계의 개념은 지나치게 포괄적이어서 거의 모든 관계가 다 상관관계라고 할 수 있었고, 통계학에서는 그 구분이 매우 엄격하였다. 가장 중요한 연구 결과는, 본 연구를 통해 알게 된 용어의 차이들을 반영하여 우리는 상관관계와 종속관계, 그리고 기타관계 등을 엄격히 구분하여 교육과정에 반영할 필요가 있으며, 외국교과서와 같은 상관관계의 재도입을 생각한다면 회귀직선 활용을 도입하여 일차함수 단원과의 연계를 고려하자는 것이 본 연구의 가장 중요한 제안 사항이다.

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상관관계 대칭성을 이용한 CELP 보코더의 델타피치 검색에 관한 연구 (A Study on Delta Pitch Searching of CELP Vocoder using the Symmetry of Correlation)

  • 정현욱;민소연;배명진
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2004년도 추계학술발표대회논문집 제23권 2호
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    • pp.119-122
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    • 2004
  • G.723.1은 저 전송률 환경에서 고 음질을 제공하여 주고 있으나 CELP형 부호화기가 갖는 합성에 의한 분석(Analysis by Synthesis)방식의 구조로 인해 많은 처리 시간과 계산량을 요구하게 된다. 본 논문에서는 G.723.1에 대해 NAMDF함수를 적용하여 델타 피치 검색과정의 계산량을 줄여 부호화기의 전체 계산량을 감소시키는 방법을 제안하였다. 기존의 피치 검출 알고리즘에서 피치 검출을 위해 사용하고 있는 자기상관함수는 곱셈 연산에서 발생하는 bit의 dynamic range가 커서 나눗셈 연산에서도 과도한 연산량을 필요로 한다. 따라서, 이러한 계산량의 감소를 위해 기존의 자기상관함수 대신 계산량을 감소하기 위하여 NAMDF 방법을 적용하였고 추가된 skipping 기법을 사용하였다. 계산량 감소율 측면에서는 약 $64\%$의 감소율을 보였고 기존의 방법과 제안한 방법간의 피치 pitch contour은 원음성의 피치 contour와 유사하였고, 음질 평가에서도 기존의 G.723.1 부호화기 합성음과 유사한 길과를 얻을 수 있었다.

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