• 제목/요약/키워드: Hierarchical Bayesian inference

검색결과 26건 처리시간 0.021초

베이지안 네트워크의 학습에 기반한 모바일 환경에서의 사용자 적응형 음식점 추천 서비스 (User Adaptive Restaurant Recommendation Service in Mobile Environment based on Bayesian Network Learning)

  • 김희택;조성배
    • 한국HCI학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국HCI학회 2009년도 학술대회
    • /
    • pp.6-10
    • /
    • 2009
  • 네트워크의 발달로 인한 정보량의 증가와 모바일 디바이스의 폭넓은 보급으로, 모바일 플랫폼 상에서의 추천 서비스가 최근 각광받고 있다. 기존에 진행되었던 연구인 사용자의 선호도를 반영한 음식점 추천 시스템은 사용자의 선호도를 효과적으로 모델링 하기 위해 베이지안 네트워크를 사용하며, 음식첨 추천을 위해 계층형 분석방법(AHP)을 이용한다. 기존 시스템에서 사용했던 고정된 형태의 사용자 선호도 추론 모델은 변화하는 사용자의 선호도에 대응하지 못하며, 추론 모델을 구축하기 위해 방대한 분량의 설문조사가 선행되어야만 한다는 한계를 가졌다. 본 논문에서는 사용자의 선호도를 학습하기 위해 사용자 요청 정보를 이용한 베이지안 네트워크 학습 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 모바일 디바이스와 데스크탑을 이용해 구현되었으며, 실험을 통해 제안하는 방법의 가능성을 보였다.

  • PDF

Bayesian Methods for Wavelet Series in Single-Index Models

  • Park, Chun-Gun;Vannucci, Marina;Hart, Jeffrey D.
    • 한국데이터정보과학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국데이터정보과학회 2005년도 춘계학술대회
    • /
    • pp.83-126
    • /
    • 2005
  • Single-index models have found applications in econometrics and biometrics, where multidimensional regression models are often encountered. Here we propose a nonparametric estimation approach that combines wavelet methods for non-equispaced designs with Bayesian models. We consider a wavelet series expansion of the unknown regression function and set prior distributions for the wavelet coefficients and the other model parameters. To ensure model identifiability, the direction parameter is represented via its polar coordinates. We employ ad hoc hierarchical mixture priors that perform shrinkage on wavelet coefficients and use Markov chain Monte Carlo methods for a posteriori inference. We investigate an independence-type Metropolis-Hastings algorithm to produce samples for the direction parameter. Our method leads to simultaneous estimates of the link function and of the index parameters. We present results on both simulated and real data, where we look at comparisons with other methods.

  • PDF

A Bayesian inference for fixed effect panel probit model

  • Lee, Seung-Chun
    • Communications for Statistical Applications and Methods
    • /
    • 제23권2호
    • /
    • pp.179-187
    • /
    • 2016
  • The fixed effects panel probit model faces "incidental parameters problem" because it has a property that the number of parameters to be estimated will increase with sample size. The maximum likelihood estimation fails to give a consistent estimator of slope parameter. Unlike the panel regression model, it is not feasible to find an orthogonal reparameterization of fixed effects to get a consistent estimator. In this note, a hierarchical Bayesian model is proposed. The model is essentially equivalent to the frequentist's random effects model, but the individual specific effects are estimable with the help of Gibbs sampling. The Bayesian estimator is shown to reduce reduced the small sample bias. The maximum likelihood estimator in the random effects model is also efficient, which contradicts Green (2004)'s conclusion.

컴퓨팅 사고력 신장을 위한 퍼즐 기반 컴퓨터과학 교육 프로그램의 효과 예측 (Predicting the Effect of Puzzle-based Computer Science Education Program for Improving Computational Thinking)

  • 오정철;김종훈
    • 정보교육학회논문지
    • /
    • 제23권5호
    • /
    • pp.499-511
    • /
    • 2019
  • 본 연구의 선행 연구에서는 1~3차에 걸쳐 초등학생의 컴퓨팅 사고력 신장을 위한 퍼즐 기반 컴퓨터과학 교육 프로그램을 개발하여 현장에 투입하며 교육 효과를 CT창의성과 CT인지력으로 나눠 검증하고 교육 프로그램을 개선해왔다. 본 연구에서는 이러한 선행 연구 결과를 바탕으로 연령과 CT사고력 하위 요소를 매개 변수로 사용하여 계층적 베이지안 추론 모델링을 실시하였다. 그리고 그 결과를 바탕으로 중 고등학교에서 퍼즐 기반 컴퓨터과학 교육 프로그램의 효과를 예측하고 향후 투입할 중 고등학교의 퍼즐 기반 컴퓨터과학 교육 프로그램의 주요 개선 항목과 개선 방향을 제안하였다.

Statistical Inference in Non-Identifiable and Singular Statistical Models

  • Amari, Shun-ichi;Amari, Shun-ichi;Tomoko Ozeki
    • Journal of the Korean Statistical Society
    • /
    • 제30권2호
    • /
    • pp.179-192
    • /
    • 2001
  • When a statistical model has a hierarchical structure such as multilayer perceptrons in neural networks or Gaussian mixture density representation, the model includes distribution with unidentifiable parameters when the structure becomes redundant. Since the exact structure is unknown, we need to carry out statistical estimation or learning of parameters in such a model. From the geometrical point of view, distributions specified by unidentifiable parameters become a singular point in the parameter space. The problem has been remarked in many statistical models, and strange behaviors of the likelihood ratio statistics, when the null hypothesis is at a singular point, have been analyzed so far. The present paper studies asymptotic behaviors of the maximum likelihood estimator and the Bayesian predictive estimator, by using a simple cone model, and show that they are completely different from regular statistical models where the Cramer-Rao paradigm holds. At singularities, the Fisher information metric degenerates, implying that the cramer-Rao paradigm does no more hold, and that he classical model selection theory such as AIC and MDL cannot be applied. This paper is a first step to establish a new theory for analyzing the accuracy of estimation or learning at around singularities.

  • PDF

A Finite Mixture Model for Gene Expression and Methylation Pro les in a Bayesian Framewor

  • Jeong, Jae-Sik
    • 응용통계연구
    • /
    • 제24권4호
    • /
    • pp.609-622
    • /
    • 2011
  • The pattern of methylation draws significant attention from cancer researchers because it is believed that DNA methylation and gene expression have a causal relationship. As the interest in the role of methylation patterns in cancer studies (especially drug resistant cancers) increases, many studies have been done investigating the association between gene expression and methylation. However, a model-based approach is still in urgent need. We developed a finite mixture model in the Bayesian framework to find a possible relationship between gene expression and methylation. For inference, we employ Expectation-Maximization(EM) algorithm to deal with latent (unobserved) variable, producing estimates of parameters in the model. Then we validated our model through simulation study and then applied the method to real data: wild type and hydroxytamoxifen(OHT) resistant MCF7 breast cancer cell lines.

A spatial heterogeneity mixed model with skew-elliptical distributions

  • Farzammehr, Mohadeseh Alsadat;McLachlan, Geoffrey J.
    • Communications for Statistical Applications and Methods
    • /
    • 제29권3호
    • /
    • pp.373-391
    • /
    • 2022
  • The distribution of observations in most econometric studies with spatial heterogeneity is skewed. Usually, a single transformation of the data is used to approximate normality and to model the transformed data with a normal assumption. This assumption is however not always appropriate due to the fact that panel data often exhibit non-normal characteristics. In this work, the normality assumption is relaxed in spatial mixed models, allowing for spatial heterogeneity. An inference procedure based on Bayesian mixed modeling is carried out with a multivariate skew-elliptical distribution, which includes the skew-t, skew-normal, student-t, and normal distributions as special cases. The methodology is illustrated through a simulation study and according to the empirical literature, we fit our models to non-life insurance consumption observed between 1998 and 2002 across a spatial panel of 103 Italian provinces in order to determine its determinants. Analyzing the posterior distribution of some parameters and comparing various model comparison criteria indicate the proposed model to be superior to conventional ones.

확률론적 베이지언 모델링에 의한 케이블 교량의 복합열화 리스크 평가 및 예측시스템 (The Risk Assessment and Prediction for the Mixed Deterioration in Cable Bridges Using a Stochastic Bayesian Modeling)

  • 조태준;이정배;김성수
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
    • /
    • 제16권5호
    • /
    • pp.29-39
    • /
    • 2012
  • 상관관계가 높은 복합열화의 완벽한 개별예측모델의 개발은 매우 어려운 문제로, 본 논문에서는 현수교 시스템의 미래열화와 유지 예산을 예측하기 위하여, 10년간의 유지 데이터가 주어진 매개변수(파손지표와 사용성)의 사후 확률 밀도함수를 찾기 위해 베이지언 추론을 적용하였다. 마르코프 연쇄 몬테카를로법을 이용하여 매개변수의 사후 분포를 조사하였다. 감소한 사용성의 모의위험예측은 사전분포와 연간유지 업무에서 업데이트한 데이터의 가능성에 따라 작성한 사후 분포이다. 기존의 선형 예측 모델과 비교하면, 제안된 2차 모델은 교량부품의 사용성, 위험요소, 그리고 유지 예산의 측정 데이터에 대하여 매우 개선된 수렴성과 근접성을 제공한다. 따라서 제안된 2차 추계학적 회귀 모델을 기반으로 복잡한 사회간접설비의 미래 성능과 유지관리예산을 예측하고 제어할 수 있는 기회를 제공할 것으로 기대한다.

다형질 Threshold 개체모형에서 Missing 기록을 포함한 이산형 자료에 대한 Bayesian 분석 (Bayesian Analysis for Categorical Data with Missing Traits Under a Multivariate Threshold Animal Model)

  • 이득환
    • Journal of Animal Science and Technology
    • /
    • 제44권2호
    • /
    • pp.151-164
    • /
    • 2002
  • 한우의 근내지방도 또는 임신 여부 등과 같이 이산형 분포의 성질을 갖는 다수의 형질들에 대한 유전모수 및 종축의 유전능력을 평가하기 위한 방법으로써 Threshold 모형하에서 Bayesian 추론방법의 일종인 Gibbs sampling방법을 모의실험을 통하여 알아보았으며 기록이 누락된 다수의 형질을 포함하는 다형질 Threshold 개체모형에서의 종축평가 방법론을 제시하였다. 이산형 형질의 관측치에 대응하는 임의의 잠재변수는 기록을 갖고 있는 형질들에 대한 사전정보를 고려한 사후조건확률분포에서 Gibbs sampling을 할 때 모수에 근접하는 확률분포를 얻을 수 있었으며 이러한 이산형 기록들에 대한 육종가 추정치는 선형모형에서 보다 Threshold 모형에서의 추정치가 실제 모수에 더욱 근접하는 것을 알 수 있었다. 따라서 기록이 누락된 개체들에 대한 이산형 분포를 갖는 형질들에 대하여 선형분포를 갖는 형질들과 함께 동시 유전분석할 때 Threshod 모형이 일반 선형모형 보다 적합함을 알 수 있었다.

다중 강우유출자료를 이용한 Clark 단위도의 Bayesian 매개변수 추정 (Bayesian parameter estimation of Clark unit hydrograph using multiple rainfall-runoff data)

  • 김진영;권덕순;배덕효;권현한
    • 한국수자원학회논문집
    • /
    • 제53권5호
    • /
    • pp.383-393
    • /
    • 2020
  • 본 연구에서는 소양강댐 유역에서의 실측 단일사상 강우-유출 자료를 활용하여 Clark 단위도 방법의 매개변수를 최적화 하였으며, 그 결과를 제시하였다. 일반적으로 국내에서는 유역특성인자 최적화 분석시 미육군공병단의 HEC-1, HEC-HMS 등의 모형을 사용하고 있다. 그러나 해당 모형의 경우 유출수문곡선의 형상, 크기 등의 재현에만 초점이 맞춰져 있으며, 산정된 매개변수들의 평균을 사용하고 있어 실제 강우-유출 관계를 묘사하는데 어려움이 존재하고 있다. 이러한 점에서 본 연구에서는 기존 Clark 합성단위도법과 계층적 Bayesian 기법을 결합하여 수집된 강우-유출 자료를 동시에 활용하여 매개변수를 산정할 수 있는 모형을 개발하였다. 본 연구에서 개발된 모형을 적용한 결과 개별 단일사상 기반의 최적화 기법에 비해 다중 강우-유출 자료를 Pooling하여 매개변수를 산정하는 계층적 Bayesian 모형에서 BIC 결과 및 다수의 통계적 지표를 통해 모형의 우수성을 확인할 수 있었다. 더불어 홍수량에 따른 유역특성인자 매개변수 반응에 대한 관계규명을 기반으로 향후 댐 설계 또는 PMF 산정시 본 연구의 결과가 활용이 가능할 것으로 판단된다.