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.
Journal of the Korean Data and Information Science Society
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제28권2호
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pp.371-381
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2017
국내에서 부동산 경매 낙찰가율 데이터를 활용한 Chaos 분석 연구는 전무하다. 부동산 경매분야의 데이터가 충분히 누적됨에 따라 부동산 경매 낙찰가율 시계열 분석의 의미가 커지게 되었다. 본 연구에서는 Hurst 지수, 상관차원, maximum Lyapunov 지수, 이 3가지 Chaos 분석기법을 활용하여 낙찰가율의 비선형 결정론적 동역학계적 특성을 확인하고, Chaos 분석을 통하여 얻은 결과와 실무 데이터를 비교하여, 함의를 도출한다. 높은 Hurst 지수에 따르는 추세와, maximum Lyapunov 지수의 측정을 통한 지속성, 그리고 상관차원 분석의 결과에 따라 time lag가 개시결정일에서 낙찰일, 배당요구종기일에서 낙찰일까지와 일치하는 점으로부터, Chaos 분석이 낙찰가율의 움직임을 예측하는데 유용함을 확인할 수 있었다.
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.
Journal of Information Technology Applications and Management
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제12권4호
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pp.25-31
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2005
We know that the Hurst Exponent (HE) is a real number in [0, 1] which denotes randomness of time series. in this research, we suggest non-linear analysis of human biological signals through HE. The feasibility of human biological signals using inductive incitement provides Some diagnosis for active treatment. In our experiment, we measured the heartbeat through the MCG, 29 healthy and 34 abnormal subjects ostensibly. The raw data of acupuncture incitement are supported by opinions of gross examination and pathological diagnosis. The mean values of HE are 0.345, 0.755 and 0.805 for the periods of before, during and after acupuncture treatment, respectively in case of abnormal subjects. On the other hand, the mean values, 0.808, 0.797 and 0.785 are for normal cases, correspondingly. From this data, we show that HE is very significant in abnormal controls according to an acupuncture incitement, and the incitement effect is evidently extracted in abnormal subjects. But, in normal subjects, the incitement effect is meaningless.
뇌전도(EEG), 심전도(ECG) 와 같은 생체 전기신호는 카오스적 특성을 가지고 있으므로, 신호특성 분석에 비선형 도구를 사용하므로 의미있는 정보를 얻을 수 있다. 분석하는 데에는 주파수 특성, 변이 특성과 같은 생체시스템의 상태를 검증하는 방법이 주로 이용되어 왔다. 이에 본 연구에서는 심장 맥파의 RR 간격의 값을 획득하여 비선형 분석하는 도구로 Hurst Exponent 값의 변화를 모델화 하여 두 개의 비교대상 집단을 대상으로 차별성을 검출하는데 그 목적이 있다.
In this study, R/S analysis which was proposed by Mandelbrot & Wallis(1969) was applied to evaluate the presence of the fractal property in the cone tip resistance of in-situ CPT data. Hurst exponents(H) were evaluated in the range of $0.660\sim0.990$ and the average was 0.875. It was confirmed that a cone tip resistance data had the characteristic of fractals and it was expected that cone tip resistance data sets are well approximated by a fBm process with an Hurst exponent near 0.875. It was also observed that the boundary between layers were obviously identified as a result of R/S analysis and it will be usage in practices.
최근 국내에서는 굴착현장의 안전성에 대한 중요성 때문에 현장계측과 수치해석을 활용한 시공 관리방안에 대한 관심이 점점 더 높아지고 있다. 따라서 본 연구는 이를 위한 대안으로서 국내 다양한 굴착현장의 계측(경사계)자료들을 활용하여 미지점에 대한 변위값 추정과 기지점에서 향후 발생될 것으로 예상되는 변위값 예측을 위해 플랙탈(Fractal) 이론의 적용성을 검토하였다. 계측자료는 일반현장과 붕괴사고가 발생된 현장의 자료를 분석하였는데, 분석 시에는 계측 주기에 따른 수평변위의 변화 양상에 대해서 Hurst 지수를 산정하여 예측값을 모사하는데 사용하였으며, 그 결과를 실측값과 비교 검토하였다. 그 결과, 일반현장의 계측결과의 Hurst, H=0.7~0.8의 범위로 나타났다. 이는 H > 1/2로서 양의 상관성을 나타내 자기 유사성(self-similarity)을 확인할 수 있었으며, Hurst 지수로 모의된 예측값들은 계측값들과 매우 높은 상관성을 나타내었다. 또한 붕과가 발생된 현장의 계측자료들에 대한 분석결과에서는 붕괴발생 수주일 전부터 Hurst 지수의 이상 변화가 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 향후 추가적인 자료축적을 통하여 굴착현장 흙막이 벽체의 안전관리에 플랙탈 이론을 활용성을 확인할 수 있었다.
Electrochemical methods have been widely used to study the performances and mechanisms for the degradation of organic and inorganic coatings. In this study, EN(Electrochemical noise) measurement was applied to the protective properties and review the parameters analyzed noise signals in the time and in the frequency domain for epoxy resin based coated steels during exposure to hot sea water($40^{\circ}C$) and salt spray for 200 days. It was also found that $R_n$(Noise resistance), $R_{sn}$($f_{min}$)(Spectral noise resistance) and 2H(Hurst exponent) represented the performance of epoxy coated steels. $R_n$ can be determined as the ratio of the standard deviations of potential and current noise signals and is decreased to exposure time. Data qualities can be easily checked by PSD(Power Spectral Density) plot and $V_{psd}$, $I_{psd}$ and $R_{sn}$($f_{min}$) is useful to research the protective performances and mechanisms of coated steels. Hurst exponent represents the degradation of coated steels. But, it is difficult to directly apply the protective criterion to the evaluation of epoxy coated steels used the shipbuilding processes.
Earlier studies by our group revealed that gallic acid in phytochemicals stimulated biofilm production in epiphytes, while caffeic acid in phytochemicals inhibited biofilm production in non-epiphytes. It is well documented that antimicrobial secretion by some epiphytic bacteria inhibits non-epiphytic bacterial growth on leaf surfaces. These selection criteria help plants choose their microbial inhabitants. Calcium and iron in phytochemicals also stimulate biofilm formation and thus, may be selection criteria adopted by plants with respect to their native epiphytic population. Furthermore, the processing of leaves during phytochemical extraction impacts the composition of the extract, and therefore its ability to affect bacterial biofilm formation. Computation of the Hurst exponent using biofilm thickness data obtained from the Ellipsometry of Brewster Angle Microscopic (BAM) images is an efficient tool for understanding the impact of phytochemicals on epiphytic and non-epiphytic populations when compared to fluorescent microscopy, scanning electron microscopy, and staining techniques. To the best of our knowledge, this is the first report that uses the Hurst exponent to elucidate the mechanism involved in plant microbe interaction.
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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[게시일 2004년 10월 1일]
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