• 제목/요약/키워드: Lasso regression

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PGA 투어의 골프 스코어 예측 및 분석 (Prediction of golf scores on the PGA tour using statistical models)

  • 임정은;임영인;송종우
    • 응용통계연구
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    • 제30권1호
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    • pp.41-55
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    • 2017
  • 최근 골프는 많은 사람들의 취미 생활로서 자리를 잡아가고 있으며 골프와 관련된 연구도 다양하게 이루어지고 있다. 본 연구에서는 데이터 마이닝 기법을 사용하여 PGA 투어에 참여하는 선수들의 평균스코어를 예측하고 스코어에 유의한 영향을 미치는 변수들을 제시하고자 한다. 그리고 추가적으로 4개의 PGA 투어 플레이오프에 대해 상위 10명, 상위 25명의 선수들을 예측하는 것을 목표로 한다. 우리는 다양한 선형/비선형 회귀분석 방법을 이용하여 평균스코어를 예측하는데, 선형회귀분석 방법으로는 단계적 선택법, 모든 가능한 회귀모형, 라소(LASSO), 능형회귀, 주성분회귀분석을 사용하였으며 비선형회귀분석 방법으로는 트리(CART), 배깅, 그래디언트 부스팅, 신경망 모형, 랜덤 포레스트, 최근접이웃방법(KNN)을 사용하였다. 대부분의 모형에서 공통적으로 선택된 변수들을 살펴보면 페어웨이의 단단함와 그린의 풀의 높이, 평균최대풍속이 높을수록 선수들의 평균스코어는 높아지며 반대로 한 번에 퍼팅을 성공시키는 횟수와 그린적중률 실패 후 버디나 이글로 점수를 만드는 scrambling 변수들, 그리고 공을 멀리 보낼 수 있는 능력을 나타내는 longest drive는 그 값이 높아짐에 따라 선수들의 평균스코어가 낮아지는 경향이 있음을 알 수 있었다. 11가지 모형 모두 테스트 데이터인 2015년 경기 결과를 예측하는데 낮은 오류율을 보였으나 배깅과 랜덤 포레스트의 예측률이 가장 좋았으며 두 모형 모두 상위 10명과 상위 25명의 랭킹을 예측할 때 상당히 높은 적중률을 보였다.

A Study on the Application of Measurement Data Using Machine Learning Regression Models

  • Yun-Seok Seo;Young-Gon Kim
    • International journal of advanced smart convergence
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    • 제12권2호
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    • pp.47-55
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    • 2023
  • The automotive industry is undergoing a paradigm shift due to the convergence of IT and rapid digital transformation. Various components, including embedded structures and systems with complex architectures that incorporate IC semiconductors, are being integrated and modularized. As a result, there has been a significant increase in vehicle defects, raising expectations for the quality of automotive parts. As more and more data is being accumulated, there is an active effort to go beyond traditional reliability analysis methods and apply machine learning models based on the accumulated big data. However, there are still not many cases where machine learning is used in product development to identify factors of defects in performance and durability of products and incorporate feedback into the design to improve product quality. In this paper, we applied a prediction algorithm to the defects of automotive door devices equipped with automatic responsive sensors, which are commonly installed in recent electric and hydrogen vehicles. To do so, we selected test items, built a measurement emulation system for data acquisition, and conducted comparative evaluations by applying different machine learning algorithms to the measured data. The results in terms of R2 score were as follows: Ordinary multiple regression 0.96, Ridge regression 0.95, Lasso regression 0.89, Elastic regression 0.91.

생산 및 제조 단계의 검사 데이터를 이용한 유도탄 탐색기의 고장 분류 연구 (Study on Failure Classification of Missile Seekers Using Inspection Data from Production and Manufacturing Phases)

  • 정예은;김기현;김성목;이연호;김지원;용화영;정재우;박정원;김용수
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제47권2호
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    • pp.30-39
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    • 2024
  • This study introduces a novel approach for identifying potential failure risks in missile manufacturing by leveraging Quality Inspection Management (QIM) data to address the challenges presented by a dataset comprising 666 variables and data imbalances. The utilization of the SMOTE for data augmentation and Lasso Regression for dimensionality reduction, followed by the application of a Random Forest model, results in a 99.40% accuracy rate in classifying missiles with a high likelihood of failure. Such measures enable the preemptive identification of missiles at a heightened risk of failure, thereby mitigating the risk of field failures and enhancing missile life. The integration of Lasso Regression and Random Forest is employed to pinpoint critical variables and test items that significantly impact failure, with a particular emphasis on variables related to performance and connection resistance. Moreover, the research highlights the potential for broadening the scope of data-driven decision-making within quality control systems, including the refinement of maintenance strategies and the adjustment of control limits for essential test items.

Model selection algorithm in Gaussian process regression for computer experiments

  • Lee, Youngsaeng;Park, Jeong-Soo
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제24권4호
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    • pp.383-396
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    • 2017
  • The model in our approach assumes that computer responses are a realization of a Gaussian processes superimposed on a regression model called a Gaussian process regression model (GPRM). Selecting a subset of variables or building a good reduced model in classical regression is an important process to identify variables influential to responses and for further analysis such as prediction or classification. One reason to select some variables in the prediction aspect is to prevent the over-fitting or under-fitting to data. The same reasoning and approach can be applicable to GPRM. However, only a few works on the variable selection in GPRM were done. In this paper, we propose a new algorithm to build a good prediction model among some GPRMs. It is a post-work of the algorithm that includes the Welch method suggested by previous researchers. The proposed algorithms select some non-zero regression coefficients (${\beta}^{\prime}s$) using forward and backward methods along with the Lasso guided approach. During this process, the fixed were covariance parameters (${\theta}^{\prime}s$) that were pre-selected by the Welch algorithm. We illustrated the superiority of our proposed models over the Welch method and non-selection models using four test functions and one real data example. Future extensions are also discussed.

호흡곤란 환자 퇴원 결정을 위한 벌점 로지스틱 회귀모형 (Penalized logistic regression models for determining the discharge of dyspnea patients)

  • 박철용;계묘진
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제24권1호
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    • pp.125-133
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    • 2013
  • 이 논문에서는 호흡곤란을 주호소로 내원한 668명의 환자를 대상으로 11개 혈액검사 결과를 이용하여 퇴원여부를 결정하는 벌점 이항 로지스틱 회귀 기반 통계모형을 유도하였다. 구체적으로 $L^2$ 벌점에 근거한 능형 모형과 $L^1$ 벌점에 근거한 라소 모형을 고려하였다. 이 모형의 예측력 비교 대상으로는 일반 로지스틱 회귀의 11개 전체 변수를 사용한 모형과 변수선택된 모형이 사용되었다. 10-묶음 교차타당성 (10-fold cross-validation) 비교 결과 능형 모형의 예측력이 우수한 것으로 나타났다.

뇌신호 주파수 특성을 이용한 CNN 기반 BCI 성능 예측 (Prediction of the Following BCI Performance by Means of Spectral EEG Characteristics in the Prior Resting State)

  • 강재환;김성희;윤주상;김준석
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제9권11호
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    • pp.265-272
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    • 2020
  • 뇌파를 이용한 Brain-computer interface (BCI) 연구에서는 다른 그룹보다 그 성능을 발휘하지 못하는 소위 BCI-illiteracy 그룹이라고 알려진 사용자 집단에 대한 이해와 처리가 중요하다. 본 연구는 사용자로부터 사전 휴지 상태의 뇌파 신호를 미리 측정하고 그 신호로부터 주파수 기반의 특징 변수를 생성하여 이를 피험자 개인의 특성 변수로 사용하고, 추정된 개인 특성 변수를 이용하여 이후 움직임 상상 패러다임이 적용된 BCI 시행의 성능과 어느 정도의 정량적 연관성을 가지며 이를 정확하게 예측할 수 있는지를 밝히고자 하였다. 결과에 대한 신뢰성을 높이기 위해서 검증된 공개 뇌파 데이터베이스를 활용하고 Convolution neural network 기반의 딥러닝 기법을 활용하여 이진 BCI 성능 계산을 실시하였으며 Lasso 정규화가 적용된 선형 회귀 분석을 통해서 각 특징 변수와의 예측 관련성을 조사하였다. 첫 번째로 휴지 상태 뇌파 모든 특징 변수들과 BCI 성능 간의 연관성을 파악하기 위해서 전통적인 통계 방법들을 적용하였고 이를 통해서 전두엽에서 측정된 뇌파 신호들의 13 Hz를 기준으로 이보다 낮은 주파수와 높은 주파수 파워 간의 비율이 BCI 성능 사이와 통계적 유의미한 높은 상관성이 가지고 있다는 사실을 확인할 수 있었다. 이를 근거로 상대 주파수 비율 값이 BCI 성능을 예측해볼 수 있는 좋은 지표 후보군으로 지정하였다. 두 번째로 Lasso를 이용한 회귀 분석을 통해서 휴식 상태의 상대 주파수 비율 변수를 이용하여 BCI 성능 사이에 최대 선형 계수 0.544 수준의 선형 관계를 찾을 수 있었으며, BCI 과제를 잘 시행할 수 있는 그룹과 못할 그룹을 AUC 0.817 수준으로 예측할 수 있었다. 본 연구에서는 각 사용자마다 측정된 휴지 상태의 뇌파로부터 앞으로 있을 BCI 성능을 예측할 수 있는 방법론 제시함으로써 일반인을 대상으로 좀 더 신뢰성 있고 응용 가능한 BCI 시스템 개발에 기여하고자 한다.

국내 예능 시청률과 회차 예측 및 영향요인 분석 (A study on entertainment TV show ratings and the number of episodes prediction)

  • 김미림;임소연;장초희;송종우
    • 응용통계연구
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    • 제30권6호
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    • pp.809-825
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    • 2017
  • 오디션, 육아, 버라이어티 등 다양한 예능 프로그램들의 수가 점점 증가하고 있다. 특히 종합편성채널이 개국한 이후에 예능 시장 경쟁이 심화되고 있다. 그에 따라 시청률과 회차에 대한 연구의 필요성이 대두되고 있다. 본 연구의 목적은 예능 프로그램 시청률과 회차의 예측모형을 제시하고 주요요인을 살펴보는 데 있다. 모형 적합 시 선형회귀모형, 로지스틱 회귀모형, LASSO 회귀모형, 랜덤 포레스트, 그래디언트 부스팅, 서포트 벡터 머신 등과 같은 다양한 분석 방법을 고려하였다. 예능 시청률 예측 모형에서는 첫 회가 방영되기 전과 방영된 후 두 가지 모형을 적합하였고, 회차 예측 모형에서는 예능 시청률 예측 모형의 예측치를 추가 변수로 생성하여 모형을 적합하였다. 그 결과 첫 회 방영 전 예능 시청률 예측에서는 방송사, 이전 시즌 시청률, 시작 연도, 기사 수가 큰 영향을 주는 것으로 나타났다. 첫 회 방영 후 예능 시청률 예측에서는 첫 회 시청률, 방송사, 예능 유형이 중요한 변수로 나타났으며, 두 모형 모두 랜덤 포레스트 모형에서 가장 좋은 결과를 보였다. 예능 회차 예측에서는 평균 시청률 예측치, 시작 연도, 예능유형, 방송국 등이 중요한 변수로 나타났다.

The Doubly Regularized Quantile Regression

  • Choi, Ho-Sik;Kim, Yong-Dai
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제15권5호
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    • pp.753-764
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    • 2008
  • The $L_1$ regularized estimator in quantile problems conduct parameter estimation and model selection simultaneously and have been shown to enjoy nice performance. However, $L_1$ regularized estimator has a drawback: when there are several highly correlated variables, it tends to pick only a few of them. To make up for it, the proposed method adopts doubly regularized framework with the mixture of $L_1$ and $L_2$ norms. As a result, the proposed method can select significant variables and encourage the highly correlated variables to be selected together. One of the most appealing features of the new algorithm is to construct the entire solution path of doubly regularized quantile estimator. From simulations and real data analysis, we investigate its performance.

A note on standardization in penalized regressions

  • Lee, Sangin
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제26권2호
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    • pp.505-516
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    • 2015
  • We consider sparse high-dimensional linear regression models. Penalized regressions have been used as effective methods for variable selection and estimation in high-dimensional models. In penalized regressions, it is common practice to standardize variables before fitting a penalized model and then fit a penalized model with standardized variables. Finally, the estimated coefficients from a penalized model are recovered to the scale on original variables. However, these procedures produce a slightly different solution compared to the corresponding original penalized problem. In this paper, we investigate issues on the standardization of variables in penalized regressions and formulate the definition of the standardized penalized estimator. In addition, we compare the original penalized estimator with the standardized penalized estimator through simulation studies and real data analysis.

Efficient estimation and variable selection for partially linear single-index-coefficient regression models

  • Kim, Young-Ju
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제26권1호
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    • pp.69-78
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    • 2019
  • A structured model with both single-index and varying coefficients is a powerful tool in modeling high dimensional data. It has been widely used because the single-index can overcome the curse of dimensionality and varying coefficients can allow nonlinear interaction effects in the model. For high dimensional index vectors, variable selection becomes an important question in the model building process. In this paper, we propose an efficient estimation and a variable selection method based on a smoothing spline approach in a partially linear single-index-coefficient regression model. We also propose an efficient algorithm for simultaneously estimating the coefficient functions in a data-adaptive lower-dimensional approximation space and selecting significant variables in the index with the adaptive LASSO penalty. The empirical performance of the proposed method is illustrated with simulated and real data examples.