• 제목/요약/키워드: 허스트 지수

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Sinusoid 패턴 인식을 위한 측도로서의 허스트 지수 (A Hurst Exponent as the Measure for a Sinusoid Pattern Recognition)

  • 차경준;황선호
    • 한국수학사학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.85-96
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    • 2004
  • 본 연구에서 카오스 모형을 직접적으로 검정하기 위한 표준적인 기법 중의 하나인 R/S 분석(resealed range statistical analysis)과 허스트 지수를 'sinusoid' 패턴 평가하는 데 적용하였다. 이는 다소 잡음이 섞여 있으면서 동시에 준주기 성향을 갖는 시계열자료에 대해서 허스트 지수가 이를 간접적으로 평가 할 수 있는 측도(measure)로 활용될 수 있음을 논하였다.

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허스트 지수 산정 방법에 대한 고찰 (On the Estimation Techniques of Hurst exponent)

  • 김병식;김형수;서병하
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제37권12호
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    • pp.993-1007
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    • 2004
  • 허스트 지수를 산정하기 위하여 기존에 여러 방법론들이 제안되어 왔다. 그러나, 이들 방법론들은 시계열들의 지속성에 대하여 각기 다른 특성들을 보이고 있음을 기존의 연구에서 알 수 있다 따라서 본 연구에서는 수문학에서 주로 이용하고 있는 보정용량, 조정용량, 수정조정용량 방법 이외에 생리학 분야와 전자 분야 등에서 이용되고 있는 1/f 파워 스펙트럼 밀도 분석, DFA, AVT 방법, 최우도법 등을 이용하여 허스트 지수를 산정하여 보았다. 즉, 단기간과 장기간 기억을 가진 카오스와 추계학적 시계열들에 대하여 각각의 방법들을 적용하여 비교 분석하고자 하였으며, 각 방법론들에 대한 장점 및 단점 그리고 한계에 대하여 논의하였다.

세 국가(國歌)의 복잡도 및 장기기억 속성의 비교

  • 박영선;차경준;박홍구
    • 한국통계학회:학술대회논문집
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    • 한국통계학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.221-226
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    • 2005
  • 우리나라의 애국가(愛國歌), 일본(Kimigayo) 그리고 미국국가(The star-spangled Banner) 등에 대해서 악보가 갖는 고유정보를 카오스적 접근 방법인 근사엔트로피(approximate entropy)와 허스트(Hurst) 지수를 이용하여 각각 음계(scale)의 복잡도(複雜度)와 장기기억속성(長期 記憶 屬性)을 계산하여 비교하였던 바, 애국가가 상대적으로 복잡도에서 가장 높았으며, 세 국가 모두 장기 기억효과가 있는 것으로 나타났는데, 지속적인(persistent) 성향은 일본국가가 가장 컸다.

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뇌파 신호 기반 스트레스 상태 분류 (Stress status classification based on EEG signals)

  • 강준수;장길진;이민호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제16권3호
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    • pp.103-108
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    • 2016
  • 일상생활에서 인간은 끊임없이 스트레스를 받으며 살아간다. 스트레스는 삶의 질과 밀접하게 연관이 있으며, 건강한 삶은 스트레스에 적절하게 대처하며 살아가는 삶이다. 스트레스는 호르몬 분비에 영향을 주며, 호르몬 분비의 변화는 뇌 신호 및 생체 신호에 영향을 준다. 이를 바탕으로, 본 논문은 스트레스와 뇌파 신호와의 관련성을 확인하였으며, 더 나아가 뇌파 신호 기반 정량적 스트레스 지수를 찾아보았다. 사용한 뇌파 장비는 32채널 유선 EEG 장비이며, 상업용 2채널(FP1, FP2) 뇌파 장비와의 비교를 위해, 상업용 뇌파 장비와 동일한 위치에 있는 2채널만 이용하여 데이터를 분석하였다. 뇌파의 주파수 특징점으로는 각 주파수 대역대의 파워 값, 주파수 대역대 파워 값들 간의 비율 및 차이 등을 테스트해 보았으며, 시간 특징점으로는 허스트 지수, 상관 지수, 리아프노프 지수 등을 테스트해 보았다. 총 6명의 피 실험자가 본 실험에 참여하였으며, 실험 과제로는 영어 지문이 사용되었다. 여러 특징점들 중 ${\theta}$ 파워/mid ${\beta}$ 파워가 가장 좋은 테스트 성능을 보여줬으며, 테스트 데이터에 대하여 평균 70.8%의 스트레스 분류 정확도를 얻었다. 추후, 저가 상용 2채널 뇌파 장치를 이용해서 비슷한 결과가 나오는지 확인해 볼 예정이다.

물 공급 시설의 향상된 가뭄 대응전략을 위한 댐 유입량 모의 기법 제시 (Stochastic Simulation for Reservoir inflows to Improve Drought Mitigation Policies of Water Supply Infrastructures)

  • 지수광;안국현
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2021년도 학술발표회
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    • pp.172-172
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    • 2021
  • 주된 물관리 시설의 신뢰성 있는 운영 계획의 수립을 위하여 충분한 길이의 유입량을 확보하는 것은 중요하나 현실적으로 제한된 관측 자료만 존재한다. 본 연구에서는 충분한 길이의 유입량을 생성하기 위하여 유입량의 모의 방법론을 제안하고자 한다. 제안하는 모형은 크게 3가지의 방법론을 기반으로 한다. 첫 번째는 연 유입량과 월 유입량의 생성단계로 Wavelet 기반으로 Autoregressive-moving-average(ARMA)을 적용할 것이다. 다음으로 일 유입량의 생성에 있어서 과거 관측값을 기반으로 한 Z-Score-based jittering 방법론을 적용할 것이다. 이렇게 각각 생성된 연 유입량, 월 유입량 그리고 일 유입량을 K-Nearest Nedighbors (K-NN) 방법론을 이용하여 최종 유입량을 결정하고자 한다. 생성된 유입량의 유용성을 판단하기 위하여 본 연구에서는 단기와 장기에서의 시계열의 지속성을 허스트 지수와 상관계수를 사용하여 검증할 것이며 이를 과거 관측치와 비교하고자 한다. 또한 각각의 연, 월, 일별의 기준으로 주요 통계치인 평균과 표준편차를 과거 관측 시계열의 통계치와 비교하여 그 유용성을 판단할 것이다.

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연안역와동확산: 관측 및 프랙탈 확산 모델링 (Eddy Diffusion in Coastal Seas: Observation and Fractal Diffusion Modelling)

  • 이문진;강용균
    • 한국해안해양공학회지
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    • 제9권3호
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    • pp.115-124
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    • 1997
  • 동일지점에 투하한 여러개 표류부표 사이의 이격거리 관측방법을 사용하여 한국 연안 여러곳에서 와동확산의 분산을 측정하고 ‘확산계수’를 산정하였다. 시간이 경과함에 따라 와동확산의 분산은 t$^{m}$ 에 비례하여 증가 하였는데, 여기서 시간지수승 m은 1.5와 3.5범위의 비정수 값으로 나타났다. 실측된 분산의 시간지수승 관계는 와동확산계수를 상수로 두는 확산모델링 방법에서는 재현되지 않는다. 본 논문에서는 프랙탈 이론을 도입하여 와동확산에 에 따른 분산의 지수승 관계를 시뮬레이트하였다. 본 논문의 프랙탈 확산모델에서는 가우스소음 대신에 프랙탈 가우스소음(fGn)을 와동확산에 따른 임의행보 과정에 적용하였다. 이 모델에서 프랙탈 브라운운동(fBm)으로 표현되는 와동확산의 분산은 시간 t에 대하여 t$^{2H}$와 같이 나타났는데, 여기서 H는 허스트 지수(Hurst exponent)이다. 본 논문의 프랙탈 확산모델은 시간지수승이 1과 2범위인 와동확산 분산을 잘 재현하였지만, 시간지수승이 2가 넘는 경우는 재현되지 않는다. 시간지수승이 2이상인 경우는 평균류의 유속전단(velocity shear)에 기인한다.다.

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카오스 이론 기반 시계열의 내재적 패턴분석: 룰렛과 KOSPI200 지수선물 데이터 대상 (Analysis of Intrinsic Patterns of Time Series Based on Chaos Theory: Focusing on Roulette and KOSPI200 Index Future)

  • 이희철;김홍곤;김희웅
    • 지식경영연구
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    • 제22권4호
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    • pp.119-133
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    • 2021
  • 각 산업에서 대량의 데이터가 생산되면서, 빠른 경영 의사결정을 위해 시계열 패턴 예측 연구가 수많이 진행되고 있다. 하지만 데이터에 내재된 불확실성으로 인해 비선형 시계열 데이터의 특정 패턴을 예측하는 데 한계가 존재하고, 기업경영의 전략적 의사결정 어려움이 존재한다. 또한, 최근 수십 년간 불규칙한 랜덤워크 모형의 시계열 데이터 예측을 위해 산업의 목적에 맞는 금융시장 데이터를 대상으로 다양한 연구가 진행되고 있지만, 특정 규칙을 예측하고 지속가능의 기업목적 달성 어려움이 있다. 본 연구에서는 룰렛 데이터와 금융시장 데이터를 Chaos 분석기법을 이용하여 예측 결과를 비교분석하고 유의미한 결과를 도출하였다. 그리고, 본 연구는 카오스 분석이 시계열 자료를 분석하는데 있어 새로운 방법을 모색하는데 유용함을 확인하였다. 룰렛 게임의 특성을 한국 주가지수 선물의 시계열과 비교 분석하여 추세가 확인되는 경우 예측력을 높일 수 있다는 점을 도출하였으며, 불확실성이 높고 랜덤워크가 존재하는 비선형 시계열 데이터가 특정한 패턴을 가지고 있는지 판단하는데 의의가 있다.

불균질 매질에서 탄성파 모델링 (Seismic Modeling for Inhomogeneous Medium)

  • 김영완;장성형;윤왕중
    • 자원환경지질
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    • 제40권6호
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    • pp.739-749
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    • 2007
  • 탄성파 속도는 지층 물성에 따라 다양하게 분포한다. 탄성파 음원 모음도 상에 나타나는 이러한 특성은 균질 매질을 고려한 수치 모델링에서는 정상적으로 모사할 수 없으므로 무작위 불균질 매질을 고려한 수치 모델링이 필요하다. 본 연구에서는 불균질 매질 모델을 설정하고, 가우스 자기상관 함수, 지수 자기상관 함수, 폰 카르만 자기상관 함수를 이용하여 단순 지층 구조에 적용하고 각각의 특성을 살펴보았으며, 이 가운데 폰 카르만 자기상관 함수가 단파장 불균질 속도매질을 잘 표현함을 알 수 있었다. 가스 하이드레이트 수치모델링은 동해 현장자료를 바탕으로 해저면과 모델크기를 결정하였으며, 수치모델링 결과 폰 카르만 자기 상관함수가 불균질 지층구조를 포함하는 가스 하이드레이트 속도모델에서 산란현상을 가장 적절하게 구현함을 알 수 있었다. 또한 동해 탄성파 탐사자료의 탄성파 음원 모음도에서 나타나는 해저면 기인 강진폭 위상역전 반사파(BSR: bottom simulated reflector)와 산란파들이 불균질 수치 모형실험에서 적절하게 구현되었음을 알 수 있었다.

남방진동지수, 나이테 자료에 대한 허스트 기억 (Hurst's memory for SOI and tree-ring series)

  • 김병식;김형수;서병하;윤강훈
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2005년도 학술발표회 논문집
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    • pp.792-796
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    • 2005
  • The methods of times series analysis have been recognized as important tools for assisting in solving problems related to the management of water resources. Especially, After more than 40 years the so-called Hurst effect remains an open problem in stochastic hydrology. Until now, its existence has been explained fly R/S analysis that roots in early work of the British hydrologist H.E. Hurst(1951). Today, the Hurst analysis is mostly used for the hydrological studies for memory and characteristics of time series and many methodologies have been developed for the analysis. So, there are many different techniques for the estimation of the Hurst exponent(H). However, the techniques can produce different characteristics for the persistence of a time series each other. We found that DFA is the most appropriate technique for the Hurst exponent estimation for both the shot term memory and long term memory. We analyze the SOI(Southern Oscillations Index) and 6 tree-ring series for USA sites by means of DFA and the BDS statistic is used for nonlinearity test of the series. From the results, we found that SOI series is nonlinear time series which has a long term memory of H=0.92. Contrary to earlier work of Rao(1999), all the tree- ring series are not random from our analysis. A certain tree ring series show a long term memory of H=0.97 and nonlinear property. Therefore, we can say that the SOI and tree-ring series may show long memory and nonlinearity.

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5차원 전면교육 프로그램의 적용 및 효과 -간호대학 신입생을 대상으로- (Application and Effect of the Five Dimensional Education -Focusing on Freshmen Student of College of Nursing-)

  • 배익렬;허명륜;안은경
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권11호
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    • pp.57-65
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    • 2016
  • 본 연구는 간호 대학생의 대학생활 적응과 학업 스트레스 감소, 인성 함양을 돕기 위해 5차원 전면교육 프로그램을 적용하고, 전인지수(DQ), 자아존중감, 자기효능감에 대한 효과를 확인하기 위해 시행되었다. 본 연구는 단일군 사전사후 실험설계로 진행되었으며, 프로그램은 심력, 체력, 지력, 자기관리, 인간관계 5가지 차원의 내면을 골고루 향상시키기 위한 내용으로 구성하고, 지침서를 제작하여 1주일에 2회씩 총 56회 운영하였다. 프로그램은 2014년 3월부터 12월까지 적용하여 운영하였고, 자료수집은 프로그램 시작 전 1회, 프로그램 종료 후 1회 이루어졌으며, 대상자는 K시에 소재한 간호대학 신입생 중 연구 참여에 동의한 288명이었다. 수집된 자료는 SPSS 20.0프로그램을 이용하여 빈도분석, t-test, ANOVA로 분석하였다. 연구 결과 자아존중감, 자기효능감이 유의하게 상승하였으며, 전인지수(DQ)중 지력이 유의하게 상승하였다. 따라서 자아존중감과 자기효능감의 증진을 통해 간호대학생들의 대학생활 적응을 돕고 학업 스트레스를 감소시키는데 5차원 전면교육 프로그램은 효과가 있다고 여겨지며, 인성 함양을 위한 5차원 전인지수 향상을 위해서는 시행 횟수 증가 및 참여 유도를 위한 운영방법의 보완이 필요하다.