• Title/Summary/Keyword: 앙상블 예측기법

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Probabilistic Daecheong Dam Streamflow Prediction using Weather Outlook Weighted Ensemble Streamflow Prediction (확률론적 통계분석을 이용한 대청댐 유입량 예측)

  • Lee, Sang-Jin;Kim, Jeong-Kon;Kim, Joo-Cheol;Woo, Dong-Hyeon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.303-303
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    • 2011
  • 효율적인 수자원 관리를 위해서는 미래 수문자료의 예측치에 대한 구간을 추정하여 미래에 관측될 자료에 대한 정보를 얻는 문제는 어렵지만 중요한 부분에 해당한다. 특히 중장기 유량예측은 입력변수의 불확실성이 크므로 확률론적 방법을 적용한 예측이 유리하다. 본 연구에서는 SSARR 모형을 이용하여 현재 유역의 상태에 과거에 재현되었던 강우를 결합한 앙상블 유출시나리오를 생성하였다. 그리고 대청댐 월 유입량에 대한 확률론적 예측방안을 제시하기위하여 과거 시나리오의 관측 ESP(Ensemble Streamflow Prediction)확률 및 Croley방법, PDF-Ratio방법을 한국의 기상예측정보 실정에 맞는 가중치 부여방안으로 적용하여 분석하였다. 2010년도 상반기를 기준으로 각 분석 기법별 정확성을 검증한 결과 Croley, PDF-Ratio 등 기상전망을 가중치로 부여한 확률론적 예측기법의 효용성을 확인하였다.

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Predictive Analysis of Ethereum Uncle Block using Ensemble Machine Learning Technique and Blockchain Information (앙상블 머신러닝 기법과 블록체인 정보를 활용한 이더리움 엉클 블록 예측 분석)

  • Kim, Han-Min
    • Journal of Digital Convergence
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    • v.18 no.11
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    • pp.129-136
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    • 2020
  • The advantages of Blockchain present the necessity of Blockchain in various fields. However, there are several disadvantages to Blockchain. Among them, the uncle block problem is one of the problems that can greatly hinder the value and utilization of Blockchain. Although the value of Blockchain may be degraded by the uncle block problem, previous studies did not pay much attention to research on uncle block. Therefore, the purpose of this study attempts to predict the occurrence of uncle block in order to predict and prepare for the uncle block problem of Blockchain. This study verifies the validity of introducing new attributes and ensemble analysis techniques for accurate prediction of uncle block occurrence. As a research method, voting, bagging, and stacking ensemble analysis techniques were employed for Ethereum's uncle block where the uncle block problem actually occurs. We used Blockchain information of Ethereum and Bitcoin as analysis data. As a result of the study, we found that the best prediction result was presented when voting and stacking ensemble techniques were applied using only Ethereum Blockchain information. The result of this study contributes to more accurately predict the occurrence of uncle block and prepare for the uncle block problem of Blockchain.

Optimal Classifier Ensemble for Lymphoma Cancer Using Genetic Algorithm (유전자 알고리즘을 이용한 림프종 암의 최적 분류기 앙상블)

  • 박찬호;조성배
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2003.04c
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    • pp.356-358
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    • 2003
  • DNA microarray기술의 발달로 한꺼번에 수천 개 유전자의 발현 정보를 얻는 것이 가능해졌는데, 이렇게 얻어진 데이터를 효과적으로 분류하는 시스템을 만들어놓으면 새로운 샘플이 정상상태인지, 질병을 가진 상태인지 예측할 수 있다. 분류 시스템을 위하여 여러 가지 특징선택방법들과 분류기법들을 사용할 수 있는데, 모든 상황에서 항상 뛰어난 성능을 보이는 특징선택법이나 분류기를 찾기는 힘들다. 안정되고 개선된 성능을 내기 위해서 특징-분류기의 앙상블을 이용할 수 있는데, 앙상블에 이용될 수 있는 특징선택 방법이나 분류기의 수가 많다면, 앙상블을 만들 수 있는 조합이 많아지기 때문에, 모든 조합에 대하여 앙상블 결과를 구하기는 거의 불가능하다. 이를 해결하기 위하여 본 논문에서는 유전자알고리즘을 이용하여 모든 앙상블 결과를 계산하지 않으면서 최적의 앙상블을 찾아내는 방법을 제안하였으며, 실제로 림프종 암 데이터에 적용한 결과 100%의 결합결과를 보이는 최적의 앙상블을 효과적으로 찾아내었다.

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Ensemble data assimilation using WRF-Hydro and DART (WRF-Hydro와 DART를 이용한 분포형 수문모형의 자료동화)

  • Noh, Seong Jin;Choi, Hyeonjin;Kim, Bomi;Lee, Garim;Lee, Songhee
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.392-392
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    • 2021
  • 자료동화(data assimilation) 기법은 관측 자료와 예측 모형의 정보를 동시에 활용, 모형의 상태량(state variables)이나 매개변수(model parameters)를 실시간으로 업데이트하는 Bayesian 필터링 이론에 근거한 방법으로, 최근 이를 활용한 수문 모의 정확도 향상 기술이 빠르게 발전하고 있다. 본 연구에서는 앙상블 자료동화의 정확성을 향상시키기 위한 세부 방법인 along-the-stream localization과 inflation 기법의 분포형 수문 모형에 대한 적용성을 대규모 지역 단위(regional-scale) 모의를 통해 검토한다. 분포형 수문모형과 자료동화 framework로는 WRF-Hydro(Weather Research and Forecasting Model Hydrological Modeling System)와 DART(Data Assimilation Research Testbed)를 각각 적용한다. WRF-Hydro는 미국의 전 대륙지역(CONUS; continental United States)에 대한 수문 모델링 framework인 National Water Model의 핵심엔진이고, DART는 미국 National Center for Atmospheric Research(NCAR) 연구소에서 개발한 범용 자료동화 도구이다. 본 연구에서는 지표수 수문모형의 자료동화를 위해 개발된 기법인 along-the-stream localization과 inflation 기법이 하도 추적에 미치는 영향을 분석한다. along-the stream localization 기법은 공간적 근접도 외에 하도의 수문학적 연관관계를 고려하는 localization 기법으로, 상대적으로 수문학적 상관도가 떨어지는 하도에 대한 과도한 자료동화를 줄여줄 수 있다. inflation 기법은 앙상블의 다양성을 증가시키는 기법으로, 칼만 필터(Kalman filter)에 의한 업데이트의 이전이나 이후 적용하여 앙상블 예측의 정확도를 추가적으로 향상시킬 수 있다. 본 고에서는 앙상블 자료동화 기법을 지표수 수문 모의에 적용할 경우 남아 있는 난제와 적용 가능한 방법에 대해 중점적으로 논의한다.

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Application Analysis of Short-term Rainfall Forecasting Model according to Bias Correlation in Rainfall Ensemble Data (강우앙상블자료 편의보정에 따른 단기강우예측모델의 적용성 분석)

  • Lee, Sanghyup;Seong, Yeon-Jeong;Bastola, Shiksha;Choo, InnKyo;Jung, Younghun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2019.05a
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    • pp.119-119
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    • 2019
  • 최근 기후변화와 이상기후의 영향으로 국지성 호우 및 가뭄, 홍수, 태풍 등 재해 발생 규모가 커지고 그 빈도 또한 많아지고 있다. 이러한 자연재해 및 이상현상에 대한 피해를 예방하고 빠르게 대처하기 위해서는 정확한 강우량 추정 및 강우의 시간적 예측이 필요하다. 이러한 강우의 불확실성을 해결하기 위해서 기상청 등에서는 단일 수치예보가 가지는 결정론적인 예측의 한계를 보완한 초기조건, 물리과정, 경계조건 등이 다른 여러 개의 모델을 수행하여, 확률적으로 미래를 예측하는 앙상블 예측 시스템을 예보기술에 응용하고 있으며 기존 수치모델의 정보와 예보 불확실성에 대한 정보를 동시에 제공하고 있다. 그러나 다양한 자연조건에 대한 불완전한 물리적 이해와 연산 능력 등의 한계로 높은 불확실성이 내포되어 있으므로 불확실성을 최소화하기 위한 편의보정이 수행될 필요가 있다. 강우분석의 적용 이전에 해당 자료의 타당성과 신뢰도의 분석이 필요하다. 본 연구에서는 LENS(Local ENsemble prediction System) 예측값과 시강우 관측값을 단기예측모델에 맞추어 3시간 누적하여 비교하였다. 비교 기간은 호우가 집중되는 2016년 10월로 선정하였으며 대상지역은 울산중구로 선정하였다. LENS를 대상 지역의 관측소 지점값과 행정구역 면적값을 따로 추출한 후, 불확실성을 최소화하기 위해 활용되고 있는 CF 기법과 QM 기법을 이용하여 LENS 모델을 재가공하고 이에 따른 편의보정 기법에 따른 LENS 모델을 과거의 실제강우 관측값과의 비교분석을 이용해 적용성을 검토 및 평가하였다.

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A Study on the Prediction of Cabbage Price Using Ensemble Voting Techniques (앙상블 Voting 기법을 활용한 배추 가격 예측에 관한 연구)

  • Lee, Chang-Min;Song, Sung-Kwang;Chung, Sung-Wook
    • Journal of Convergence for Information Technology
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    • v.12 no.3
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    • pp.1-10
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    • 2022
  • Vegetables such as cabbage are greatly affected by natural disasters, so price fluctuations increase due to disasters such as heavy rain and disease, which affects the farm economy. Various efforts have been made to predict the price of agricultural products to solve this problem, but it is difficult to predict extreme price prediction fluctuations. In this study, cabbage prices were analyzed using the ensemble Voting technique, a method of determining the final prediction results through various classifiers by combining a single classifier. In addition, the results were compared with LSTM, a time series analysis method, and XGBoost and RandomForest, a boosting technique. Daily data was used for price data, and weather information and price index that affect cabbage prices were used. As a result of the study, the RMSE value showing the difference between the actual value and the predicted value is about 236. It is expected that this study can be used to select other time series analysis research models such as predicting agricultural product prices

Estimation of optimal runoff hydrograph using radar rainfall ensemble and blending technique of rainfall-runoff models (레이더 강우 앙상블과 유출 블랜딩 기법을 이용한 최적 유출 수문곡선 산정)

  • Lee, Myungjin;Kang, Narae;Kim, Jongsung;Kim, Hung Soo
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.51 no.3
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    • pp.221-233
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    • 2018
  • Recently, the flood damage by the localized heavy rainfall and typhoon have been frequently occurred due to the climate change. Accurate rainfall forecasting and flood runoff estimates are needed to reduce such damages. However, the uncertainties are involved in guage rainfall, radar rainfall, and the estimated runoff hydrograph from rainfall-runoff models. Therefore, the purpose of this study is to identify the uncertainty of rainfall by generating a probabilistic radar rainfall ensemble and confirm the uncertainties of hydrological models through the analysis of the simulated runoffs from the models. The blending technique is used to estimate a single integrated or an optimal runoff hydrograph by the simulated runoffs from multi rainfall-runoff models. The radar ensemble is underestimated due to the influence of rainfall intensity and topography and the uncertainty of the rainfall ensemble is large. From the study, it will be helpful to estimate and predict the accurate runoff to prepare for the disaster caused by heavy rainfall.

Ensemble Design of Machine Learning Technigues: Experimental Verification by Prediction of Drifter Trajectory (앙상블을 이용한 기계학습 기법의 설계: 뜰개 이동경로 예측을 통한 실험적 검증)

  • Lee, Chan-Jae;Kim, Yong-Hyuk
    • Asia-pacific Journal of Multimedia Services Convergent with Art, Humanities, and Sociology
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    • v.8 no.3
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    • pp.57-67
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    • 2018
  • The ensemble is a unified approach used for getting better performance by using multiple algorithms in machine learning. In this paper, we introduce boosting and bagging, which have been widely used in ensemble techniques, and design a method using support vector regression, radial basis function network, Gaussian process, and multilayer perceptron. In addition, our experiment was performed by adding a recurrent neural network and MOHID numerical model. The drifter data used for our experimental verification consist of 683 observations in seven regions. The performance of our ensemble technique is verified by comparison with four algorithms each. As verification, mean absolute error was adapted. The presented methods are based on ensemble models using bagging, boosting, and machine learning. The error rate was calculated by assigning the equal weight value and different weight value to each unit model in ensemble. The ensemble model using machine learning showed 61.7% improvement compared to the average of four machine learning technique.

Estimation of Fine Dust Concentration Using Photo Data : Application of Deep Learning (사진 데이터로 본 미세먼지 단계 추정 시스템 : 딥러닝 기술의 적용)

  • Hyeon-Ji Park;Ji-Young Jeong;Yu-Jung Kim;Hyun-Soo Park;Hyun-Ji, Choi
    • Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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    • 2023.11a
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    • pp.870-871
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    • 2023
  • 미세먼지 단계를 예측하는 딥러닝 기반 시스템을 개발하고 그 성능을 평가하는 연구를 진행했다. 연구에서 320개의 풍경 사진 데이터를 수집하고, 해당 시점의 미세먼지 농도를 측정하여 "좋음" 또는 "나쁨"으로 분류했다. 데이터 전처리 단계에서는 특히 하늘 이미지의 특성을 고려하여 다양한 전처리 기법을 적용하였다. 다섯 가지 이미지 데이터 모델을 사용하여 이미지를 분류하고 미세먼지 단계를 예측하는 모델을 개발하였으며, 또 이 모델들을 다양한 기법으로 앙상블 해보며 성능을 비교했다. 그 결과, Random Forest를 이용한 앙상블 모델이 제일 뛰어난 예측 성능을 보였다. 이러한 연구 결과는 미세먼지 모니터링 및 예측에 유용한 시스템 개발의 가능성을 제시한다.

Bankruptcy prediction using ensemble SVM model (앙상블 SVM 모형을 이용한 기업 부도 예측)

  • Choi, Ha Na;Lim, Dong Hoon
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • v.24 no.6
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    • pp.1113-1125
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    • 2013
  • Corporate bankruptcy prediction has been an important topic in the accounting and finance field for a long time. Several data mining techniques have been used for bankruptcy prediction. However, there are many limits for application to real classification problem with a single model. This study proposes ensemble SVM (support vector machine) model which assembles different SVM models with each different kernel functions. Our ensemble model is made and evaluated by v-fold cross-validation approach. The k top performing models are recruited into the ensemble. The classification is then carried out using the majority voting opinion of the ensemble. In this paper, we investigate the performance of ensemble SVM classifier in terms of accuracy, error rate, sensitivity, specificity, ROC curve, and AUC to compare with single SVM classifiers based on financial ratios dataset and simulation dataset. The results confirmed the advantages of our method: It is robust while providing good performance.