• 제목/요약/키워드: 일반최소자승법

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순환적인 완전최소자승법을 이용한 도플러 주파수 추정 방법에 관한 연구 (Recursive Total Least Squares Method for Ultrasonic Doppler Frequency Estimation)

  • 김윤정;임준석;송준일;최낙진;성굉모
    • 한국음향학회:학술대회논문집
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    • 한국음향학회 2002년도 하계학술발표대회 논문집 제21권 1호
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    • pp.357-360
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    • 2002
  • 혈관에 흐르는 혈류 속도의 측정은 혈압 및 심박수와 관련된 혈류의 역학적 변화를 관찰하는 데 있어서 주로 사용되는 방법 중의 하나이다. 이 혈류 속도는 일반적으로 도플러 효과에 의하여 주파수가 변화하는 현상을 이용하여 추정하게 된다. 그런데 기존의 주파수 추정 방법들은 시불변 시스템을 가정하고 있지만 실제 혈관 속은 혈구가 일정하지 않은 속도를 갖는 시변 시스템이라 할 수 있기 때문에 이러한 시변 특성이 강한 경우 기존의 방법을 이용하게 되면 그 성능이 저하되는 경향을 보인다. 또 피시험자의 몸 상태에 따라서 서로 다른 주파수 변화 추이를 보이므로 하나의 고정 변수로써 최적화된 성능을 기대하기도 어렵다. 그러므로 본 논문에서는 시변 시스템에서 좋은 성능을 갖는 가변 망각 인자(variable forgetting factor, VFF)를 사용한 순환적인 완전 최소 자승법(recursive total least squares, RTLS) 기법을 이용한 주파수 추정 방법을 제안한다. RTLS란 TLS 기법을 순차적으로 계산하는 방법으로 시변 적응력을 향상시키는 방법이다. 또한 이 기법에 가변 망각 인자(VFF)를 적용시키는 것은 시변 시스템에서 외부적인 변화에 대하여 좀더 효율적으로 대응할 수 있기 위함이다. 기존의 방법과 성능 비교를 위하여 컴퓨터 시뮬레이션을 하였으며 그 결과 시변 시스템에서 본 논문에서 제안한 VFF를 이 용한 RTLS 기법이 보다 향상된 성능을 가지고 있음을 확인 할 수 있었다.

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갤러킨 정식화를 사용한 무요소법의 구성과 그 특성 (Formulation and Chatacteristics of the Element Free Galerkin Method)

  • 석병호;임장근
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제12권1호
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    • pp.47-56
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    • 1999
  • 최근 요소망의 구성없이 공학적인 문제의 해석이 가능한 무요소법이 많은 학자들에 의하여 제안되고 이에 관한 집중적인 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 갤러킨 정식화에 의한 무요소법을 고체역학적인 문제에 적용하여 이의 특성을 규명하고자 하였다. 특히 일반적으로 사용되고 있는 몇가지 가중 함수를 선정하여 이들이 해석결과에 미치는 특성과 절점 배치방법 및 가중 함수의 영향 영역 변화에 따른 해의 정확도 등을 서로 비교하고 검토하였다. 연구결과로 가중 함수의 형태와 영향 영역의 크기, 기정 함수의 차수와 절점 배치방법 등은 서로 상관관계를 갖고 해의 정확도에 크게 영향을 미침을 확인할 수 있었고 이의 적절한 선정은 무요소해석의 중요한 요건임을 알 수 있었다.

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입출력 변수에 부가 잡음이 있는 FIR형 시스템 인식을 위한 견실한 추정법에 관한 연구 (Error in Variable FIR Typed System Identification Using Combining Total Least Mean Squares Estimation with Least Mean Squares Estimation)

  • 임준석
    • 한국음향학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.97-101
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    • 2010
  • 일반적으로 시스템 인식 방법은 입출력에 잡음이 없거나, 출력에만 잡음이 있는 경우를 주 대상으로 한다. 본 논문은 입력 및 출력이 모두 잡음으로 오염되었을 뿐만 아니라 입력에 비해서 출력에 같거나 더 많은 양의 잡음이 개입된 환경에 노출된 Finite Impulse Response 형태의 시스템을 인식하는 새로운 방법을 제안한다. 이를 위해서 입출력의 잡음 수준이 같을 때 최적인 완전최소자승 기법과 출력에만 잡음이 있을 때 최적인 최소자승 기법을 서로 볼록 결합 (convex combination)하여 앞에서 언급한 것과 같은 좀 더 일반화된 잡음 환경에서도 향상된 결과가 나오도록 하였다. 또 제안한 방법이 다양한 잡음 환경에서 응용 가능함을 모의 실험을 통해서 확인하였다.

일반계 고등학생 사교육비 지출에 대한 베이지안 분위회귀모형 분석 (Bayesian quantile regression analysis of private education expenses for high scool students in Korea)

  • 오현숙
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제28권6호
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    • pp.1457-1469
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    • 2017
  • 일반계 고등학생의 사교육비 지출은 대학입시와 맞물려 최근 더욱 증가하고 있는 동시에 가구소득 수준, 지역 등에 따라 양극화되고 있다. 기존의 사교육비 연구는 주로 다중회귀모형을 토대로 최소자승법을 이용하였으나 자료가 최소자승법의 기본가정인 정규성과 등분산성을 만족하지 않으면 분석결과의 신뢰성에 대한 문제가 발생된다. 본 연구는 2015년도 사교육실태조사자료에 대하여 정규성과 등분산성이 성립되지 않음을 확인하고 이를 통제할 수 있는 베이지안 분위회귀모형을 적합한 후 깁스 샘플링 방법을 이용하여 사교육비 지출규모 수준 (분위수)에 따라 영향요인들을 분석하였다. 분석결과 학생의 성별, 부모의 나이, 방과후 학교 참여시간과 비용은 사교육비 지출규모에 의미있는 영향을 주지 못하였다. 가구소득은 사교육비 지출규모의 모든 수준에서 동일하게 영향을 주는 요인으로 파악되었다. 그 외, 거주지역, 총사교육시간, 학생의 성적, 부모의 교육정도, 가구의 경제활동주체, 방과후 학교 참여여부, EBS 교재비용은 사교육비 지출 규모의 수준에 따라 다르게 영향을 주었다.

서남해안 장대교량에 적합한 설계 풍속 산정 (Estimation of Design Wind Speed Compatible for Long-span Bridge in Western and Southern Sea)

  • 김한수;이현호;조두용;박선규
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제15권2호
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    • pp.153-160
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    • 2011
  • 최근들어 사장교나 현수교와 같은 케이블 형식의 장대교량이 많이 건설되거나 계획중에 있다. 하지만 도로교 설계기준에 제시된 풍하중 산정시 중요한 요인인 기본풍속 산정함에 있어서 1995년까지 측정된 풍속자료를 근거로 한 일반교량에 적합한 풍속을 명시하고 있어 장대교량에 적합한 풍속에 대한 재검토가 필요한 상황이다. 본 연구에서는 태풍의 빈도가 높고 대부분의 장대교량이 건설되고 있는 서남해안지역으로 구체화하였다. 풍하중기준과 같이 극치I형분포(Gumbel분포)에 의해 일반교량에 적용할 100년, 장대교량에 적용할 200년 재현기대풍속을 적률법과 최소자승법의 두 가지 방법으로 추정하고, 극한 상황인 해상에서 불어오는 풍속으로 보정하여 지상풍속보다 약 17%정도 큰 값을 추정하였다. RMS error 방법에 의해 재현기대풍속의 적합성을 평가한 결과 최소자승법이 서남해안지역의 경우 적합성이 우수하였다.

베이지안 회귀분석을 이용한 수위-유량 관계곡선의 불확실성 분석 (Identification of Uncertainty in Fitting Rating Curve with Bayesian Regression)

  • 김상욱;이길성
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제41권9호
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    • pp.943-958
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    • 2008
  • 본 연구는 수위-유량 관계곡선식의 매개변수 추정을 수행하기 위하여 Bayesian 회귀분석을 적용하였다. 또한 불확실성측면에서의 효과를 탐색하기 위하여 Bayesian 회귀분석에 의한 추정치와 t 분포를 이용하여 산정한 일반 최소자승법(ordinary least square, OLS)에 의한 회귀분석의 추정치를 각각 산정하여 산정결과의 신뢰구간을 비교분석 하였다. 등분산케이스의 통계적 실험결과 t 분포를 이용하여 산정된 평균 추정치와 Bayesian 회귀분석에 의한 평균 추정치는 크게 다르지 않았으나, 비등분산 케이스의 경우에는 Bayesian 회귀분석이 참값에 가까운 추정치를 산정함을 알 수 있었다. 또한 불확실성 측면에서 평가해 볼 때 신뢰구간의 상한추정치와 하한추정치의 차이는 Bayesian 회귀분석을 사용한 경우가 기존 방법을 사용한 경우보다 작은 것으로 나타났으며, 이로부터 수위-유량 관계곡선식의 매개변수를 추정하는 경우 Bayesian 회귀분석이 일반 회귀분석보다 불확실성을 표현하는데 있어서 우수하다는 결과를 얻을 수 있었다. 적용된 두 가지의 추정방법은 비등분산성을 고려한 통계적 실험을 통하여 장점과 단점이 비교되었으며, 안양천 유역의 5개 지점으로부터 얻어진 유량측정성과를 이용하여 적용성을 알아보았다. 현장 적용결과는 참값을 알지 못하므로 정량적 우수성은 평가할 수 없었으나, 기존에 사용되는 불확실성 산정방법보다 Bayesian 회귀 분석 불확실성은 감소시켜 나타냄을 알 수 있었다.

Bayesian 다중회귀분석을 이용한 저수량(Low flow) 지역빈도분석 (Regional Low Flow Frequency Analysis Using Bayesian Multiple Regression)

  • 김상욱;이길성;성진영
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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    • pp.169-173
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    • 2008
  • 본 연구는 저수량 지역 빈도분석(regional low flow frequency analysis)을 수행하기 위하여 일반최소자승법(ordinary least squares method)을 이용한 Bayesian 다중회귀분석을 적용하였으며, 불확실성측면에서의 효과를 탐색하기 위하여 Bayesian 다중회귀분석에 의한 추정치와 t 분포를 이용하여 산정한 일반 다중회귀분석의 추정치의 신뢰구간을 비교분석하였다. 각 재현기간별 비교결과를 보면 t 분포를 이용하여 산정된 평균 추정치와 Bayesian 다중회귀분석에 의한 평균 추정치는 크게 다르지 않았다. 그러나 불확실성 측면에서 평가해볼 때 신뢰구간의 상한추정치와 하한추정치의 차이는 Bayesian 다중회귀분석을 사용한 경우가 기존 방법을 사용한 경우보다 훨씬 작은 것으로 나타났으며, 이로부터 저수량(low flow) 지역 빈도분석을 수행하는 경우 Bayesian 다중회귀분석이 일반 회귀분석보다 불확실성을 표현하는데 있어서 우수하다는 결과를 얻을 수 있었다. 또한 낙동강 유역에 2개의 미계측 유역을 선정하고 구축된 Bayesian 다중회귀모형을 적용하여 불확실성을 포함한 미계측 유역에서의 저수량(low flow)을 추정하였으며 이와 같은 방법이 미계측 유역에서의 저수(low flow) 특성을 나타내는 데 있어서 효과적일 수 있음을 입증하였다.

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Holstein종(種)의 유량(乳量)에 영향(影響)을 미치는 환경효과(環境效果) 추정(推定)에 관한 연구(硏究) (Study on the estimation of environmental effects on milk yield in Holstein)

  • 윤두학;최광수
    • Current Research on Agriculture and Life Sciences
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    • 제9권
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    • pp.37-49
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    • 1991
  • 본 연구는 한국종축개량협회(韓國種畜改良協會)에서 1985년-1989년 사이에 일반(一般) 낙농농가(酪農農家)를 대상으로 실시한 산유능력검정자료(産乳能力檢定資料) 4,008두(頭)의 기록(記錄)을 이용(利用)하여 유우(乳牛)의 주요경제형질중(主要經濟形質中), 유량(乳量)에 관여하는 환경요인중(環境要因中) 년도(年度), 분만연령(分娩年齡), 농가(農家), 착유(搾乳) 기간효과(期間效果)를 구명(究明)하기 위하여 수행되었으며 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 일반능력(一般能力)에 있어서 각(各) 형질(形質)의 평균치(平均値) 및 표준편차(標準偏差)는 실유량(實乳量)이 $5,959.23{\pm}2,113.03kg$, 분만연령(分娩年齡) $49.19{\pm}22.77$개월(個月), 초산월령(初産月齡) $27.11{\pm}5.13$개월(個月) 그리고 착유기간(搾乳期間) $255.11{\pm}79.68$일(日)이였다. 12. 최소자승법(最小自乘法)에 의해 추정(推定)된 전체(全體) 분산(分散)에 대한 각(各) 요인별(要因別) 분산성분(分散成分)의 비(比)는 년도(年度)가 1.91%, 분만연령(分娩年齡)이 4.86%, 농가(農家)가 8.89%, 착유기간(搾乳期間)이 54.94% 그리고 오차(誤差)의 분산비(分散比)가 29.39%로 나타나 착유기간(搾乳期間)의 효과(效果)가 가장 큰 것으로 나다났다. 3. 유량(乳量)에 대한 전체의 최소자승효과(最小自乘效果) 추정치(推定値)는 6,229.31kg이였고, 년도별효과(年度別效果)에 있어서 최소자승(最小自乘) 평균치(平均値)는 1985년-1987년이 6,000.76kg, 1988년 6,028.11kg, 1989년 6,659.07kg이었다. 4. 분만연령별효과(分娩年齡別效果)에 있어서 24개월령이하(個月齡以下)는 5,456.01kg, 61-66개월령(個月齡)은 최고치인 6,565.48kg으로 분만년령간(分娩年齡間) 고도의 유의성(p<0.01)이 인정되었다. 이러한 분만연령별(分娩年齡別) 효과(效果)에 있어 24개월령이하(個月齡以下)에서부터 61-66개월령(個月齡)까지 점차 증가(增加)하다가 67-72개월령(個月齡)에 저조한 성적을 보이며 이상치를 나타냈고, 그 이후부터는 점차 감소(減少)되는 경향(傾向)을 보였다. 5. 농가별효과(農家別效果)에 있어서는 최소자승(最小自乘) 평균치(平均値)에 있어 가장 낮은 농가(農家)에서는 4,958.50kg에서 가장 높은 농가(農家)는 7,479.07kg으로 비교적 변이(變異)가 심하였고, 이는 고도(高度)의 유의성(p<0.01)이 인정되었다. 6. 착유기간별효과(搾乳期間別效果)에 있어서 착유기간(搾乳期間)이 경과(經過)함에 따라 최소자승평균치(最小自乘平均値)가 증가(增加)하는 면을 보였으며 착유기간(搾乳期間)에 따른 실유량평균간(實乳量平均間)에는 고도의 유의성이 인정되었다.

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SVM 앙상블을 이용한 심혈관질환 질환단계 예측 (Prediction of Cardiovascular Disease Steps using Support Vector Machine Ensemble)

  • 엄재홍;장병탁
    • 한국정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국정보과학회 2006년도 한국컴퓨터종합학술대회 논문집 Vol.33 No.1 (A)
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    • pp.76-78
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    • 2006
  • 현재 심혈관 질환은 암 다음으로 높은 사망 원인으로 기록되고 있어 심혈관 질환에 대한 초기 진단은 질환의 치료에 매우 중요한 문제로 대두되고 있다. 본 논문에서는 SVM을 이용하여 심혈관질환 환자의 질환 단계를 예측하였다. 일반적으로 이진분류에 사용되는 SVM을 이용하여 정상 및 질환 $1{\sim}3$기의 총 4가지 분류가 필요한 다분류 분류문제를 처리하기 위해서 논문에서는 독립적 학습된 단일 SVM 분류기들을 결합하여 분류를 수행하는 SVM 앙상블 방법을 사용하였다. 단일 분류기의 결합은 Majority voting, 최소자승에러기반 가중치 부여, 2단계층 결합 등의 방법으로 수행하여 심혈관 질환 분류에 적합한 앙상블의 구성을 시도하였다. 실험 데이터는 (주)제노프라의 압타머 칩 데이터를 사용하였다. 서로 다른 데이터를 이용하여 학습된 이종의 SVM들을 결합한 결과 질환단계 예측에 있어서 단일 SVM을 이용하여 질환 단계를 예측하는 경우 보다 향상된 질환단계 예측 성능을 관찰할 수 있었으며, 심혈관 질환의 예측에 대해서는 단일 SVM 분류기의 2단 계층 결합법이 가장 좋은 성능을 보임을 확인하였다.

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Bayesian과 Bootstrap 방법을 이용한 수위-유량 관계곡선의 불확실성 분석 (Uncertainty Analysis of Stage-Discharge Curve Using Bayesian and Bootstrap Method)

  • 권형수;김연수;김치영;김삼은;김형수
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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    • pp.452-452
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    • 2015
  • 수문학 분야에서 하천유량은 중요한 요소이므로 신뢰성을 바탕으로 지속적이고 정확한 관측이 필요하다. 일반적으로 수위나 강우량의 경우 지속적이고, 자동적인 측정으로 비교적 정확한 관측이 가능하다. 하지만, 기술적인 한계와 경제적인 면에서 연속적인 유량측정이 어렵기 때문에 수위-유량 관계곡선을 이용하여 유량을 산정하고 있다. 수위-유량 관계를 통해 유량을 산정할 경우 계산방법과 분석과정에서 오차가 발생되고 산정된 유량의 오차로 이어지게 된다. 따라서, 신뢰성있는 유량 산정을 위해서는 수위-유량 관계곡선의 불확실성을 감소시키는 것이 중요하다. 본 연구에서는 Bayesian 회귀분석 및 Bootstrap 방법을 이용하여 수위-유량 관계 곡선식의 매개변수를 추정하였다. 또한 앞의 2가지 방법의 적용성을 평가하기 위해서 기존 방법인 최소자승법에 의한 매개변수 추정치 결과의 신뢰구간을 비교분석 하였다. 본 연구를 통해 다양한 통계학적 방법을 이용한 결과로부터 수위-유량 관계곡선의 불확실성을 감소시키는데 효과적인 방법을 찾고자 한다.

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