• 제목/요약/키워드: Prediction of variables

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취수원 수질예측을 위한 성층 물리변수 활용 데이터 기반 모델링 연구 (A Study on Data-driven Modeling Employing Stratification-related Physical Variables for Reservoir Water Quality Prediction)

  • 장현준;정지영;주경원;이충성;김성훈
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.143-143
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    • 2023
  • 최근 대청댐('17), 평림댐('19) 등 광역 취수원에서 망간의 먹는 물 수질기준(0.05mg/L 이하) 초과 사례가 발생되어, 다수의 민원이 제기되는 등 취수원의 망간 관리 중요성이 부각되고 있다. 특히, 동절기 전도(Turn-over)시기에 고농도 망간이 발생되는 경우가 많은데, 현재 정수장에서는 망간을 처리하기 위해 유입구간에 필터를 설치하고 주기적으로 교체하는 방식으로 처리하고 있다. 그러나 단기간에 고농도 망간 다량 유입 시 처리용량의 한계 등 정수장에서의 공정관리가 어려워지므로 사전 예측에 의한 대응 체계 고도화가 필요한 실정이다. 본 연구는 광역취수원인 주암댐을 대상으로 망간 예측의 정확도 향상 및 예측기간 확대를 위해 다양한 머신러닝 기법들을 적용하여 비교 분석하였으며, 독립변수 및 초매개변수 최적화를 진행하여 모형의 정확도를 개선하였다. 머신러닝 모형은 수심별 탁도, 저수위, pH, 수온, 전기전도도, DO, 클로로필-a, 기상, 수문 자료 등의 독립변수와 화순정수장에 유입된 망간 농도를 종속변수로 각 변수에 해당하는 실측치를 학습데이터로 사용하였다. 그리고 데이터기반 모형의 정확도를 개선하기 위해서 성층의 수준을 판별하는 지표로서 PEA(Potential Energy Anomaly)를 도입하여 데이터 분석에 활용하고자 하였다. 분석 결과, 망간 유입률은 계절 주기에 따라 농도가 달라지는 것을 확인하였고 동절기 전도시점과 하절기 장마기간 난류생성 시기에 저층의 고농도 망간이 유입이 되는 것을 분석하였다. 또한, 두 시기의 망간 농도의 변화 패턴이 상이하므로 예측 모델은 각 계절별로 구축해 학습을 진행함으로써 예측의 정확도를 향상할 수 있었다. 다양한 머신러닝 모델을 구축하여 성능 비교를 진행한 결과, 동절기에는 Gradient Boosting Machine, 하절기에는 eXtreme Gradient Boosting의 기법이 우수하여 추론 모델로 활용하고자 하였다. 선정 모델을 통한 단기 수질예측 결과, 전도현상 발생 시기에 대한 추종 및 예측력이 기존의 데이터 모형만 적용했을 경우대비 약 15% 이상 예측 효율이 향상된 것으로 나타났다. 본 연구는 머신러닝 모델을 활용한 망간 농도 예측으로 정수장의 신속한 대응 체계 마련을 지원하고, 수처리 공정의 효율성을 높이는 데 기여할 것으로 기대되며, 후속 연구로 과거 시계열 자료 활용 및 물리모형과의 연결 등을 통해 모델의 신뢰성을 제고 할 계획이다.

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COPD환자에서 6분 보행검사를 이용한 최대산소섭취량 예측 (Predicting Oxygen Uptake for Men with Moderate to Severe Chronic Obstructive Pulmonary Disease)

  • 김창환;박용범;모은경;최은희;남희승;이성순;유영원;양윤준;문정화;김동순;이향이;진영수;이혜영;천은미
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제64권6호
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    • pp.433-438
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    • 2008
  • 연구배경: COPD 환자에서 최대산소섭취량의 측정은 호흡재활치료에서 운동 강도의 결정과 치료 반응을 평가 하는데 사용된다. 하지만 운동부하 심폐기능 검사는 공간및 비용 등의 문제로 우리나라에서는 보편화되어 있지 않다. 한편 6분 보행검사는 간단하게 운동능력을 평가할 수 있는 방법으로 신뢰도가 높고 운동능력의 변화를 비교적잘 반영한다. 본 연구에서는 중등도 이상의 COPD 환자에서 $6M_{work}$을 이용해 최대산소섭취량을 예측하는 공식을 구하고자 하였다. 방 법: 중등도 이상의 COPD 남성 33명을 대상으로 전향적 다기관 연구를 진행하였다. 최초 방문시 폐기능검사, 운동부하 심폐기능 검사와 6분 보행검사를 실시하였고, 보행거리와 체중을 곱하여 $6M_{work}$을 구한 다음 최대산소섭취량과 상관관계가 높은 변수들을 찾아 다중회귀분석법을 이용하여 추정 예측식을 구하였다. 결 과: 환자의 평균 연령은 67.7세, 신체질량지수는 $22.5kg/m^2$였다. $FEV_1$의 평균값은 1.33 L (정상 예측치의 51.1%)이었고, 최대산소섭취량도 1,015.9 ml/min (정상 예측치의 50.8%)로 낮게 측정되었다. 평균 6분 보행거리는 516 m, $6M_{work}$는 32,811이었으며, $6M_{work}$가 6분 보행거리보다 최대산소섭취량과 더 높은 상관관계를 보였다. 또한 $FEV_1$, 폐확산능, FVC가 최대산소섭취량과 높은 상관관계를 보였다. 다중회귀분석으로 얻어진 예측식은 [최대산소섭취량(ml/min)=($274.306{\times}FEV_1$)+($36.242{\times}DLco$)+($0.007{\times}6M_{work}$)-84.867]이었다. 결 론: 최대산소섭취량 검사가 불가능한 상황에서의 대안으로 시행이 간편한 6분 보행검사를 보조적으로 이용할 수 있을 것으로 사료되며, 본 연구에서 얻어진 추정공식의 타당성에 대한 대규모 연구가 필요하다.

사회연결망분석과 인공신경망을 이용한 추천시스템 성능 예측 (Predicting the Performance of Recommender Systems through Social Network Analysis and Artificial Neural Network)

  • 조윤호;김인환
    • 지능정보연구
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    • 제16권4호
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    • pp.159-172
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    • 2010
  • 협업필터링 추천은 다양한 분야에서 활용되고 있지만 트랜잭션 데이터의 성격에 따라 추천 성능에 현저한 차이를 보이고 있다. 기존 연구에서는 이러한 추천 성능의 차이가 나타나는 이유에 대한 설명을 구체적으로 제시하지 못하고 있고 이에 따라 추천 성능의 예측 또한 연구된 바가 없다. 본 연구는 사회네트워크분석과 인공신경망 모형을 이용하여 협업필터링 추천시스템의 성능을 예측하고자 한다. 본 연구의 목적을 달성하기 위해 국내 백화점의 트랜잭션 데이터를 기반으로 형성되는 고객간 사회 네트워크의 구조적 지표를 측정한 후 이를 기반으로 인공신경망 모형을 구축하고 검증한다. 본 연구는 협업필터링 추천 성능을 예측할 수 있는 새로운 모형을 제시하였다는 점에서 그 의의가 있으며 이를 통해 기업들의 협업필터링 추천시스템 도입에 대한 의사결정에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

기계학습을 이용한 벼 수발아율 예측 (Predicting the Pre-Harvest Sprouting Rate in Rice Using Machine Learning)

  • 반호영;정재혁;황운하;이현석;양서영;최명구;이충근;이지우;이채영;윤여태;한채민;신서호;이성태
    • 한국농림기상학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.239-249
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    • 2020
  • 본 연구는 자연 조건에서 쌀가루용 벼의 수발아율을 예측하기 위한 것으로 기계학습을 이용하여 기상요소들에 따른 수발아율을 간단히 예측할 수 있는 초기 시스템을 개발하기 위해 수행되었다. 이를 위하여 강원도, 충청북도, 경상북도에 위치한 6개 지역에서 쌀가루용 벼 3품종을 재배하였다. 수확 후 수발아율과 출수일을 조사하였으며, 각 지역의 종관기상대의 일평균 기온과 상대 습도, 그리고 강수량 정보를 이용하여 기계학습 모델 중 하나이며, 정확도가 높은 GBM 모델로 수발아율을 예측하였다. 2017년부터 2019년까지 강원과 충북, 그리고 경북의 6개 지역에서 쌀가루 용 벼 3품종에 대해 재배 실험을 수행하였다. 조사 항목은 출수일과 수발아율이었다. 기상자료는 동일한 지역명의 종관기상대를 이용하여 일 평균 기온 및 상대 습도, 그리고 강수량 자료를 수집하였다. 수발아율 예측을 위해 기계학습 모델인 Gradient Boosting Machine (GBM)을 이용하였으며, 학습 투입 변수로는 평균 기온과 상대 습도, 그리고 총 강수량이었다. 또한 수발아 피해 관련 기간을 설정하기 위해 출수 후 몇일 후부터 그 이후의 기간에 대한 실험도 수행하였다. 자료는 수발아 피해 관련 기간의 교정을 위한 training-set과 vali-set, 검증을 위한 test-set으로 구분하였다. training-set과 vali-set으로 교정한 결과, 출수 후 22일 후부터 24일동안에서 가장 높은 score를 나타내었다. test-set으로 검증한 결과는 3.0%보다 낮은 구간에서 수발아율을 약간 높게 예측한 경향이 있었지만, 높은 예측력을 보였다(R2=0.76). 따라서, 기계학습을 이용하여 특정기간동안의 기상요소들로 수발아율을 간단하게 예측할 수 있을 것으로 예상된다. 본 연구의 결과를 종합해 볼 때, 기계학습을 이용하여 특정 기간 동안에 평균 기온과 상대 습도, 그리고 총 강수량으로 높은 수발아율 예측 성능을 보였으며, 이 시스템을 이용하여 일반 농가들을 대상으로 수발아에 관한 피해를 예방할 수 있는 조기 수발아 예측 시스템으로 이용가능 할 것으로 판단된다. 하지만 품종마다 휴면 정도 차이로 인한 수발아 관련 기간에 차이가 있으므로, 다른 쌀가루용 벼 품종에 대해서도 추가로 조사하고, 개별 품종으로 세분화하여 분석한다면 좀 더 정확도 높은 예측 시스템을 개발할 수 있을 것으로 판단된다.

사일리지용 옥수수의 건물수량에 영향을 미치는 기후요인 탐색 (Detecting the Climate Factors related to Dry Matter Yield of Whole Crop Maize)

  • 팽경룬;김문주;김영주;조무환;자릴 가세미 네자드;이배훈;지도현;김지융;오승민;김병완;김경대;소민정;박형수;성경일
    • 한국농림기상학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.261-269
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    • 2015
  • 본 연구는 탐색적 자료분석을 이용하여 사일리지용 옥수수(whole crop maize, WCM) 연도별 건물수량 변동의 유의성과 이와 관련 있는 기후요인의 유의성을 확인 하는데 목적이 있다. WCM의 원자료는 30년간의 농협중앙회 수입적응시험 심의결과(7개도 124품종 1,027점)였으며, 이 중 미비하거나 중복된 자료는 삭제 또는 수정하여 최종적으로 7개 도에서 124품종 993점을 이용하였다. WCM의 상대숙도와 출사일수를 기준으로 분류하면 조생종(25품종 200점), 중생종(40품종 409점), 만생종(27품종 234점)및 기타(32품종 150점)였다. 기상자료를 이용하여 기후요인을 측정하기 위한 6개의 기상변수를 생성하였다. 건물수량 및 기후요인을 탐색하기 위해서 기술통계량 및 정규성검정을 실시하였으며, 통계분석은 SPSS 21.0을 이용하였다. 연도별 평균 건물수량을 상위와 하위집단으로 분류하여 비교한 결과 상위와 하위집단 간에는 건물수량의 유의적 차이가 있었다(p<0.05). 두 집단간 차이의 원인을 구명하기 위하여 기후관련 요인들을 분석한 결과 파종수확적산생육온도일수(파종~수확 생육온도일수의 합), 파종수확일조시간(파종일부터 수확일까지의 일조시간의 합) 및 파종수확강수량(파종일부터 수확일까지 일강수량의 합)에서 집단간 유의적 차이가 나타났다(p<0.05). 반면 파종수확강수일수(파종에서 수확까지 강수일수)는 건물수량에 영향을 미치지 않았다(p>0.05). 이상의 결과에서 여러 기상변수 중 파종에서 수확까지의 적산온도, 일조시간 및 강수량이 WCM의 건물수량과 연관이 있는 것으로 나타났다. 그러나 세 변수 간의 기여도($R^2$)는 비교할 수가 없어 추후 회귀분석을 이용하여 WCM의 건물수량에 미치는 각 변수의 기여도 및 건물수량 예측모형을 구축할 필요가 있다.

일부 치위생 전공 대학생의 의사소통능력과 공감능력이 대인관계능력에 미치는 영향 (Impact of Communication Competence and Empathy Abilities on Interpersonal Relationship Abilities among Dental Hygiene Students)

  • 김선주;김한홍
    • 치위생과학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.304-313
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    • 2013
  • 본 연구는 치위생학을 전공하는 대학생의 의사소통능력과 공감능력이 대인관계능력에 미치는 영향을 파악하기 위해 수행되었다. 연구 대상은 편의 추출된 충청북도 소재 3개 대학교, 대전광역시 1개 대학교, 경상남도 1개 대학교로 578명의 치위생(학)과 재학생을 대상으로 하였으며, 자료는 구조화된 설문지를 이용하여 2013년 4월 1일부터 5월 7일까지 수집하였다. 주요 결과는 다음과 같다. 1. 연구대상자의 대인관계능력 평균은 $3.23{\pm}0.49$점, 의사소통능력의 총점은 $85.80{\pm}10.12$점, 공감능력의 총점은 $83.27{\pm}8.37$점이었다. 2. 일반적 특성에 따른 의사소통능력, 공감능력 및 대인관계능력은 연령(p<0.001), 학년(p<0.001), 임상실습경험(p<0.001), 전공만족도(p=0.016, p=0.018, p=0.047)에서 통계적으로 유의하게 나타났다. 3. 의사소통능력, 공감능력 및 대인관계능력 간의 관계를 알아보기 위해 분석한 결과, 대인관계능력은 의사소통능력, 공감능력 및 각각의 하위 항목들과 유의한 양의 상관관계를 강하게 보였다(p<0.01). 4. 대인관계능력에 영향을 미치는 관련 변수들을 파악하기 위해 분석한 결과, 연령(p=0.037), 임상실습경험(p<0.001), 의사소통능력(p<0.001), 공감능력(p<0.001)이 대인관계능력에 영향을 미치는 요인으로 나타났고, 이들 변수의 설명력은 57.2%였다. 이상의 결과로 보아 의사소통능력과 공감능력은 대인관계능력에 영향을 미치는 것으로, 성인기로의 발달 과정을 거치고 있는 미래의 보건의료인력인 치위생 전공 대학생의 원만한 대학생활과 성공적인 대인관계 형성을 위해 이들 변수를 고려한 교과과정 개발 및 체계적인 교육프로그램 개발이 필요하다고 생각된다.

다중 회귀 분석을 이용한 논산 북부 지역 지하수의 질산성 질소 오염 예측 (Prediction of Nitrate Contamination of Groundwater in the Northern Nonsan area Using Multiple Regression Analysis)

  • 김은영;고동찬;고경석;여인욱
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제13권5호
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    • pp.57-73
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    • 2008
  • 논산 북부지역의 천부 및 암반 지하수는 질산성 질소 농도가 최고 49 mg/L이고, 22%의 시료가 먹는물 수질기준을 초과해 질산성 질소 오염이 심각함을 보여 주었다. 토지 이용 별로 통계적으로 의미있는 농도 차이를 보여 토지 이용이 이 지역 질산성 질소 오염에 대한 주요 지배 요인임을 지시하였다. 이 지역의 질산성 질소 오염을 예측하기 위해 토양 특성, 지형 구배, 토지 이용 등의 지표 수리지질 인자, 관정의 심도와 고도 등의 관정 제원 인자와 현장수질(T, pH, DO, EC)을 변수로 하며, 천부 지하수와 암반 지하수의 두 그룹으로 나누어 다중 회귀 분석을 실시하였다. 수리지질 인자는 관정을 중심으로 하는 원형 버퍼내에서 차지하는 면적 비율을 구하여 변수로 결정하였다. 회귀 분석은 가능한 모든 변수 조합에 대해 실시하였으며 모형의 수정 결정 계수 기준으로 최적 모형을 선정하였다. 수리지 질 인자를 이용한 회귀 분석에서 버퍼 반경에 따라 천부지하수는 50 m, 암반지하수는 300 m에서 가장 높은 결정 계수가 나타났다. 천부 지하수는 암반 지하수보다 높은 결정계수를 보여 지표 수리지질 인자에 더 민감함을 보여 주었다. 천부 지하수에서는 토지 이용, 암반 지하수에서는 토양 특성이 주요 변수였고, 토지 이용 중 주거 지역은 두 그룹에서 모두 중요 변수였다. 수리지질 인자와 현장 수질 항목을 사용한 회귀 분석에서는 천부지하수에서는 EC, 논지역, pH 등이, 암반 지하수에서는 DO, EC, 자연지역 등이 주요 변수였다. 현장 수질 항목이 수리지질 인자보다 월등히 강한 설명력을 보여 일상적으로 측정되는 현장 수질 항목이 질산성 질소 오염 평가에서 개별 관정에 대해 중요한 정보를 제공할 수 있음을 보여 주었다. 이번 연구에서 결정된 최적 버퍼 반경은 관정으로의 오염 물질 유입 시간 추정에 활용될 수 있다.

부정기선 운임변동성 영향 요인 분석에 따른 우리나라 해운정책 지원 방안 (Shipping Industry Support Plan based on Research of Factors Affecting on the Freight Rate of Bulk Carriers by Sizes)

  • 천민수;문애리;김석수
    • 한국항만경제학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.17-30
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    • 2020
  • 해운산업에 있어 시황모니터링을 통한 선제적인 운임변동성 예측은 필수요소로서 이미 운임하락이 시작된 이후에는 선사들의 손실은 매우 커지게 된다. 이에 본 연구에서는 컨테이너운임에 비해 상대적으로 큰 운임변동성을 가지는 벌크선 운임에 영향을 미치는 요인들을 계량 분석하였으며 이를 통해 향후 해운시황모니터링에 기여하고자 한다. 이를 위해 변수들의 장기 균형관계와 단기적 동적관계를 동시에 이해할 수 있고 금융시장의 실증분석에 가장 활발히 이용되는 벡터오차수정모형을 사용한 분석을 수행하고 이를 통해 핸디사이즈, 수프라 막스, 파나막스, 케이프사이즈 선형별 벌크선 용선료에 미치는 6가지 독립변수들의 영향력을 추정하였다. 6가지 독립변수로는 벌크선 선복량, 철광석 물동량, 리보금리, 벙커유 가격, 유로-달러 환율을 선정하였으며, 종속변수는 핸디사이즈(32,000 DWT) 스팟 용선료, 수프라막스 6 T/C 평균 용선료, 파나막스(75,000 DWT) 스팟 용선료, 케이프사이즈(170,000 DWT) 스팟 용선료이다. 기존 특정 선박의 유형에 대한 연구나 벌크선 외 유조선, 케미컬 운반선에 대한 운임 연구와 차별하여 벌크선의 크기별 용선료를 대상으로 연구를 수행하였다. 분석 결과, 선박의 크기별로 영향요인이 다르게 나타났는데 리보금리는 네 가지 선박유형에 모두 유의미한 영향을 미쳤으며, 철광석 물동량은 세 가지 선박유형에 유의미한 영향을 미쳤다. 리보금리는 핸디사이즈, 수프라막스, 파나막스, 케이프사이즈에 모두 부(-)의 관계를 나타낸다, 철광석 물동량은 4가지 선형 중 파나막스를 제외하고 3가지 선형에 영향을 미치는 요인으로 작용하였다. 선사의 특성에 따라 주로 이용하는 선박사이즈가 다양하며, 해운선사의 경영성과에 지대한 영향을 미치는 용선료의 운임 변동 요인에 대해 분석함으로써 용선료 부담 완화에 따른 해운선사의 경영 전략 수립에 기여하고자 한다.

영화 흥행에 영향을 미치는 새로운 변수 개발과 이를 이용한 머신러닝 기반의 주간 박스오피스 예측 (Development of New Variables Affecting Movie Success and Prediction of Weekly Box Office Using Them Based on Machine Learning)

  • 송정아;최근호;김건우
    • 지능정보연구
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    • 제24권4호
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    • pp.67-83
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    • 2018
  • 2013년 누적인원 2억명을 돌파한 한국의 영화 산업은 매년 괄목할만한 성장을 거듭하여 왔다. 하지만 2015년을 기점으로 한국의 영화 산업은 저성장 시대로 접어들어, 2016년에는 마이너스 성장을 기록하였다. 영화산업을 이루고 있는 각 이해당사자(제작사, 배급사, 극장주 등)들은 개봉 영화에 대한 시장의 반응을 예측하고 탄력적으로 대응하는 전략을 수립해 시장의 이익을 극대화하려고 한다. 이에 본 연구는 개봉 후 역동적으로 변화하는 관람객 수요 변화에 대한 탄력적인 대응을 할 수 있도록 주차 별 관람객 수를 예측하는데 목적을 두고 있다. 분석을 위해 선행연구에서 사용되었던 요인 뿐 아니라 개봉 후 역동적으로 변화하는 영화의 흥행순위, 매출 점유율, 흥행순위 변동 폭 등 선행연구에서 사용되지 않았던 데이터들을 새로운 요인으로 사용하고 Naive Bays, Random Forest, Support Vector Machine, Multi Layer Perception등의 기계학습 기법을 이용하여 개봉 일 후, 개봉 1주 후, 개봉 2주 후 시점에는 차주 누적 관람객 수를 예측하고 개봉 3주 후 시점에는 총 관람객 수를 예측하였다. 새롭게 제시한 변수들을 포함한 모델과 포함하지 않은 모델을 구성하여 실험하였고 비교를 위해 매 예측시점마다 동일한 예측 요인을 사용하여 총 관람객 수도 예측해보았다. 분석결과 동일한 시점에 총 관람객 수를 예측했을 경우 보다 차주 누적 관람객 수를 예측하는 것이 더 높은 정확도를 보였으며, 새롭게 제시한 변수들을 포함한 모델의 정확도가 대부분 높았으며 통계적으로 그 차이가 유의함으로써 정확도에 기여했음을 확인할 수 있었다. 기계학습 기법 중에는 Random Forest가 가장 높은 정확도를 보였다.

최대운동시의 호흡성 가스교환 및 환기기능 (Respiratory Gas Exchange and Ventilatory Functions at Maximal Exercise)

  • 조용근;정태훈
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제42권6호
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    • pp.900-912
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    • 1995
  • 연구배경: 최대운동부하 검사는 심폐기능의 종합적인 평가를 위하여 널리 이용되고 있으나 아직 우리나라에는 최대운동시의 호흡성 가스교환이나 폐기능의 정상치가 제대로 확립되어 있지 않은 설정이다. 본 연구의 목적은 한국성인에서 최대운동시의 이들 지표의 연령과 성별에 따른 정상치 내지 참고치를 마련하는 동시에 이들 중 일부지표의 추정정상치를 산출하는 회귀방정식을 구하는데 있다. 방법: 건강한 성인 남성 603명, 여성 397명, 합계 1,000명(20~66세)을 대상으로 Bruce법으로 증상제한성 최대운동부하 검사를 실시하였으며, 이중 885명에서는 VC, $FEV_1$ 및 MVV도 측정하였다 대상자들은 모두 전문체육인이 아닌 스포츠센터의 회원이었으며, 운동부하검사 중에는 안전상의 문제 때문에 부득이 트레드밀의 손잡이를 잡는 것을 허용하였다. 곁과: $VO_2\;max/m^2$, $VCO_2\;max/m^2$ 및 VE max/$m^2$는 모두 남성에서 뚜렷이 컸으며, 남녀에서 모두 연령의 증가에 따라 감소하였다. 한편 RR max는 성별에 따른 차이는 없었으나, 연령의 증가에 따라 약간씩 감소하였으며, $V_T$ max는 남성에서 월등히 많았으나 남녀에서 다같이 연령에 따른 일정한 경향의 변화는 없었다. 그리고 $V_T$ max/VC, $V_E$ max/MVV 및 BR의 평균은 최대운동시에 나이가 많은 여성에서도 상당한 환기예비가 있음을 보여주었다. 저자들은 성적을 토대로 운동시간(분), 나이(세), 시장(cm), 체중(kg), 성별(남=0, 여=1), VC(L), $FEV_1$(L) 및 VE max(L) 등을 변수로 해서 구한 주요 지표들의 회귀방정식은 다음과 같다. $VO_2\;max/m^2(L/min)=1.449+0.073{\times}$운동시간-$0.007{\times}$연령+$0.010{\times}$체중-$0.006{\times}$신장-$0.209{\times}$성별, $VCO_2\;max/m^2(L/min)=1.672+0.063{\times}$운동시간-$0.008{\times}$연령+$0.010{\times}$체중-$0.005{\times}$신장-$0.319{\times}$성별, $V_E\;max/m^2(L/min)=58.161+1.503{\times}$운동시간-$0.315{\times}$연령-$9.871{\times}$성별 또는 $V_E\;max/m^2(L/min)=47.873+6.458{\times}FEV_1-5.715{\times}$성별 및 $V_T\;max(L)=1.497+0.223{\times}VC-0.493{\times}$성별. 결론: 본 연구에서 얻은 최대운동시의 호흡성 가스 교환 및 환기기능에 관한 성적은 건강과 체력에 대해서 일반인보다 관심이 높을 것으로 생각되는 스포츠센터 회원들을 대상으로 한 것이기 때문에, 안전상의 문제로 트레드밀의 손잡이를 잡고 검사를 해야하는 환자나 건강인을 위한 이상적인 목표치 내지 정상치를 제공한 것으로 생각된다. Background: Although graded exercise stress tests are widely used for the evaluation of cardiorespiratory performance, normal standards on respiratory gas exchange and ventilatory functions at maximal exercise in Koreans have not been well established. The purpose of this study is to provide reference values on these by sex and age, along with derivation of some of their prediction equations. Method: Symptom-limited maximal exercise test was carried out by Bruce protocol in 1,000 healthy adults consisting of 603 males and 397 females, aged 20~66 years. Among them VC, $FEV_1$ and MVV were also determined in 885 cases. All the subjects were members of a health center, excluding athletes. During the exercise, subjects were allowed to hold on to front hand rail of the treadmill for safety purpose. Results: The $VO_2\;max/m^2$, $VCO_2\;max/m^2$ and $V_E\;max/m^2$ were greater in males than in females and decreased with age. The RR max in men and women was similar but decreased slightly with age. The $V_T$ max was markedly greater in men but showed no significant changes with age in either gender. The mean of $V_T$ max/VC, $V_E$ max/MVV and BR revealed that there were considerable ventilatory reserves at maximal exercise even in older females. The regression equations of the cardinal parameters obtained using exercise time(ET, min), age(A, yr), height(Ht, cm), weight(W, kg), sex(S, 0=male; 1=female), VC(L), $FEV_1$(L) and $V_E$ max(L) as variables are as follows: $VO_2\;max/m^2$(L/min)=1.449+0.073 ET-0.007A+0.010W-0.006Ht-0.209S, $VCO_2\;max/m^2$(L/min)=1.672+0.063ET-0.008A+0.010W-0.005Ht-0.319S, VE max/$m^2$(L/min)=58.161+1.503ET-0.315A-9.871S or VE max/$m^2$(L/min)=47.873+6.548 $FEV_1$-5.715 S, and VT max(L)=1.497+0.223VC-0.493S. Conclusion: Respiratory gas exchange and ventilatory variables at maximal exercise were studied in 1,000 non-athletes by Bruce protocol. During exercise, the subjects were allowed to hold on to hand rail of the treadmill for safety purpose. We feel that our results would provide ideal target values for patients and healthy individuals to be achieved, since our study subjects were members of a health center whose physical fitness levels were presumably higher than ordinary population.

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