• Title/Summary/Keyword: Kernel Density Analysis

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Selection of Spatial Regression Model Using Point Pattern Analysis

  • Shin, Hyun Su;Lee, Sang-Kyeong;Lee, Byoungkil
    • 한국측량학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.225-231
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    • 2014
  • When a spatial regression model that uses kernel density values as a dependent variable is applied to retail business data, a unique model cannot be selected because kernel density values change following kernel bandwidths. To overcome this problem, this paper suggests how to use the point pattern analysis, especially the L-index to select a unique spatial regression model. In this study, kernel density values of retail business are computed by the bandwidth, the distance of the maximum L-index and used as the dependent variable of spatial regression model. To test this procedure, we apply it to meeting room business data in Seoul, Korea. As a result, a spatial error model (SEM) is selected between two popular spatial regression models, a spatial lag model and a spatial error model. Also, a unique SEM based on the real distribution of retail business is selected. We confirm that there is a trade-off between the goodness of fit of the SEM and the real distribution of meeting room business over the bandwidth of maximum L-index.

Application of the L-index to the Delineation of Market Areas of Retail Businesses

  • Lee, Sang-Kyeong;Lee, Byoungkil
    • 한국측량학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.245-251
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    • 2014
  • As delineating market areas of retail businesses has become an interesting topic in marketing field, Lee and Lee recently suggested a noteworthy method, which applied the hydrological analysis of geographical information system (GIS), based on Christaller's central place theory. They used a digital elevation model (DEM) which inverted the kernel density of retail businesses, which was measured by using bandwidths of pre-determined 500, 1000 and 5000 m, respectively. In fact, their method is not a fully data-based approach in that they used pre-determined kernel bandwidths, however, this paper has been planned to improve Lee and Lee's method by using a kind of data-based approach of the L-index that describes clustering level of point feature distribution. The case study is implemented to automobile-related retail businesses in Seoul, Korea with selected Kernel bandwidths, 1211.5, 2120.2 and 7067.2 m from L-index analysis. Subsequently, the kernel density is measured, the density DEM is created by inverting it, and boundaries of market areas are extracted. Following the study, analysis results are summarized as follows. Firstly, the L-index can be a useful tool to complement the Lee and Lee's market area analysis method. At next, the kernel bandwidths, pre-determined by Lee and Lee, cannot be uniformly applied to all kinds of retail businesses. Lastly, the L-index method can be useful for analyzing the space structure of market areas of retail businesses, based on Christaller's central place theory.

THE BERGMAN KERNEL FUNCTION AND THE DENSITY THEOREMS IN THE PLANE

  • Jeong, Moonja
    • 대한수학회보
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    • 제31권1호
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    • pp.115-123
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    • 1994
  • The Bergman kernel is closely connected to mapping problems in complex analysis. For example, the Riemann mapping function is witten down in terms of the Bergman kernel. Hence, information about the bergman kernel gives information about mappings. In this note, we prove the following theorem.

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Optimal Designs for Multivariate Nonparametric Kernel Regression with Binary Data

  • Park, Dong-Ryeon
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제2권2호
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    • pp.243-248
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    • 1995
  • The problem of optimal design for a nonparametric regression with binary data is considered. The aim of the statistical analysis is the estimation of a quantal response surface in two dimensions. Bias, variance and IMSE of kernel estimates are derived. The optimal design density with respect to asymptotic IMSE is constructed.

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THE STUDY OF FLOOD FREQUENCY ESTIMATES USING CAUCHY VARIABLE KERNEL

  • Moon, Young-Il;Cha, Young-Il;Ashish Sharma
    • Water Engineering Research
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    • 제2권1호
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    • pp.1-10
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    • 2001
  • The frequency analyses for the precipitation data in Korea were performed. We used daily maximum series, monthly maximum series, and annual series. For nonparametric frequency analyses, variable kernel estimators were used. Nonparametric methods do not require assumptions about the underlying populations from which the data are obtained. Therefore, they are better suited for multimodal distributions with the advantage of not requiring a distributional assumption. In order to compare their performance with parametric distributions, we considered several probability density functions. They are Gamma, Gumbel, Log-normal, Log-Pearson type III, Exponential, Generalized logistic, Generalized Pareto, and Wakeby distributions. The variable kernel estimates are comparable and are in the middle of the range of the parametric estimates. The variable kernel estimates show a very small probability in extrapolation beyond the largest observed data in the sample. However, the log-variable kernel estimates remedied these defects with the log-transformed data.

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Differences in Network-Based Kernel Density Estimation According to Pedestrian Network and Road Centerline Network

  • Lee, Byoungkil
    • 한국측량학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.335-341
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    • 2018
  • The KDE (Kernel Density Estimation) technique in GIS (Geographic Information System) has been widely used as a method for determining whether a phenomenon occurring in space forms clusters. Most human-generated events such as traffic accidents and retail stores are distributed according to a road network. Even if events on forward and rear roads have short Euclidean distances, network distances may increase and the correlation between them may be low. Therefore, the NKDE (Network-based KDE) technique has been proposed and applied to the urban space where a road network has been developed. KDE is being studied in the field of business GIS, but there is a limit to the microscopic analysis of economic activity along a road. In this study, the NKDE technique is applied to the analysis of urban phenomena such as the density of shops rather than traffic accidents that occur on roads. The results of the NKDE technique are also compared to pedestrian networks and road centerline networks. The results show that applying NKDE to microscopic trade area analysis can yield relatively accurate results. In addition, it was found that pedestrian network data that can consider the movement of actual pedestrians are necessary for accurate trade area analysis using NKDE.

비매개변수 핵밀도함수와 강우-유출모델의 합성곱(Convolution)을 이용한 수학적 해석 (Convolution Interpretation of Nonparametric Kernel Density Estimate and Rainfall-Runoff Modeling)

  • 이태삼
    • 한국방재안전학회논문집
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    • 제8권1호
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    • pp.15-19
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    • 2015
  • 수문학에서 사용되는 강우-유출 모델의 경우 선형적인 시스템을 기반으로 유효강수량으로부터 시간적 지연을 통해서 유출량이 결정되는데 그 양은 강우량의 선형적인 비로 표현되어서 결국 합성곱을 통해 해석되게 된다. 또한 자료에 대한 확률론적 분석에 많이 이용되는 비매개변수 핵밀도함수의 경우, 핵(Kernel)의 의미자체가 합성곱에서 나온 것으로서 개개의 자료를 바탕으로 핵을 통해 매끄러운 확률밀도함수를 구하게 된다. 본 연구에서는 합성곱을 바탕으로 강우-유출 모델과 비매개변수 확률밀도함수를 해석하는 방법에 대해서 되짚어 보고 그 공통적인 특성과 다른 점을 수학적으로 나타내 줌으로써 사용되는 합성곱 함수의 유용성에 대해서 논하였다.

독립성분분석에서 Convolution-FFT을 이용한 효율적인 점수함수의 생성 알고리즘 (An Algorithm of Score Function Generation using Convolution-FFT in Independent Component Analysis)

  • 김웅명;이현수
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제13B권1호
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    • pp.27-34
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    • 2006
  • 본 연구에서는 엔트로피를 이용한 독립성분분석(ICA : Independent Component Analysis)에서 점수함수(score function)를 생성하는 알고리즘을 제안한다. 점수함수를 생성하기 위해서 원 신호(original signals)에 대한 확률밀도함수의 추정이 반드시 필요하고 밀도함수가 미분 가능해야 한다. 따라서 원 신호에 따른 적응적인 점수 함수를 유도할 수 있도록 커널 기반의 밀도추정(kernel density estimation)방법을 사용하였으며, 보다 빠른 밀도 추정 계산을 위해서 식의 형태를 컨볼루션(convolution) 변환 한 후, 컨볼루션을 빠르게 계산할 수 있는 FFT(Fast Fourier Transform) 알고리즘을 이용하였다. 제안한 점수함수 생성 방법은 원 신호에 확률밀도분포와 추정된 신호의 확률밀도 분포의 오차를 줄이는 역할을 한다 실험 결과, 암묵신호분리(blind source separation)문제에서 기존의 Extended Infomax 알고리즘과 Fixed Point ICA 보다 원 신호와 유사한 밀도함수를 추정하였고, 분리된 신호의 신호대잡음비등(SNR)에 있어서 향상된 성능을 얻을 수 있었다.

레이더 주파수 분포 기반 커널 밀도 신호 그룹화 기법 (A Kernel Density Signal Grouping Based on Radar Frequency Distribution)

  • 이동원;한진우;이원돈
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제48권6호
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    • pp.124-132
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    • 2011
  • 현대 전자전에서 레이더 신호 환경은 매우 복잡하고 고밀도화 되어 가고 있다. 이러한 신호로부터 원래의 방사체로 각각 분리하여 분석하고 식별하기 위한 전자전지원을 위해서는 신뢰성있는 신호분석 기법이 요구된다. 본 논문에서는 전자전지원의 신호분석 단계에서 신뢰성을 보장하며 신호처리 비용을 줄일 수 있는 새로운 레이더 신호 그룹화 알고리즘을 제안하였다. 제안된 기법은 주파수 변조 특성에 대한 통계적 분포 특성을 활용하여 수신 신호로부터 커널 밀도 추정 방식을 이용하여 신호 그룹화한다. 제안된 기법에 대해 실험 결과를 통해 우수한 성능을 보유함을 확인하였다.

점사상 밀도 분석을 위한 L-지표의 적용 (Applying the L-index for Analyzing the Density of Point Features)

  • 이병길
    • Spatial Information Research
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    • 제16권2호
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    • pp.237-247
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    • 2008
  • 지도좌표를 가진 정보의 통계적 분석은 GIS 중요기능 중 하나로 인정되고 있다. 그 중 가장 기본적인 분석의 하나로 점사상에 대한 밀도분석이 이루어지고 있다. 밀도분석은 일반적으로 라스터 분석의 일부로 간주되고 있으며, 적합한 밀도분석을 위해서는 kernel 반경으로 알려진 검색반경의 결정이 중요한 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 기존 연구 결과에서 검색반경 설정에 유용한 것으로 알려진 L-지표를 이용하여, 비즈니스 GIS 분야에 축적된 점사상의 밀도 분석에 적합한 반경을 추정하고, 추정된 결과를 기반으로 점사상의 특성에 따른 L-지표의 거동을 고찰하였다. 연구결과 점사상이 대상지역의 일부 지역에서 크게 밀집되는 경우에는 L-지표가 대상지역의 크기와 무관하게 일정한 반경에서 극대값을 보이기 때문에 L-지표를 이용하여 검색반경을 설정하는 것이 유용함을 알 수 있었다. 반면, 점사상이 대상지역에 고루 분포하는 경우에는 L-지표의 극대값이 나타나는 반경이 대상지역의 크기에 따라 영향을 받기 때문에 L-지표를 이용하여 검색반경을 설정하는 것이 적합하지 않음을 알 수 있었다. 따라서 L-지표를 이용한 점사상 밀도의 검색반경 설정에는 점사상의 분포특성이 고려되어야 함을 알 수 있었다.

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