• 제목/요약/키워드: Two-Step Least Squares

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개선된 2단 최소자승법을 이용한 선배열 소나의 조향 빔 형성 (Steering Beam Pattern Synthesis of Line Array SONAR using Modified Two Step Least Squares Method)

  • 박경민;이석진;정석문
    • 전자공학회논문지
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    • 제51권6호
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    • pp.228-236
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    • 2014
  • 견인 선배열 소나는 해양이라는 유체에서 작동하기 때문에 그 형상이 왜곡되고, 특히 견인 함정이 회전하는 경우 형상이 심하게 변형된다. 이러한 경우 선배열이 갖는 빔 패턴 형성은 제한되며, 이로 인한 신호 대 잡음비 등의 성능 저하를 야기한다. 본 논문에서는 2단 최소자승법에 기초한 개선된 2단 최소자승법 알고리즘을 제안하였으며, 해양에서 운용되는 선배열의 형상을 변침각도로 모델링하여 알고리즘을 적용하였다. 변침각도와 주엽의 위치를 변경하면서, 알고리즘별 조향 빔의 신호 대 잡음비를 분석하였다. 그 결과 제안한 알고리즘이 다른 알고리즘보다 2dB 정도 성능이 향상되었으며, 비교적 일정한 빔 패턴을 형성하였다.

Two-step LS-SVR for censored regression

  • Bae, Jong-Sig;Hwang, Chang-Ha;Shim, Joo-Yong
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제23권2호
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    • pp.393-401
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    • 2012
  • This paper deals with the estimations of the least squares support vector regression when the responses are subject to randomly right censoring. The estimation is performed via two steps - the ordinary least squares support vector regression and the least squares support vector regression with censored data. We use the empirical fact that the estimated regression functions subject to randomly right censoring are close to the true regression functions than the observed failure times subject to randomly right censoring. The hyper-parameters of model which affect the performance of the proposed procedure are selected by a generalized cross validation function. Experimental results are then presented which indicate the performance of the proposed procedure.

A two-stage and two-step algorithm for the identification of structural damage and unknown excitations: numerical and experimental studies

  • Lei, Ying;Chen, Feng;Zhou, Huan
    • Smart Structures and Systems
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    • 제15권1호
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    • pp.57-80
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    • 2015
  • Extended Kalman Filter (EKF) has been widely used for structural identification and damage detection. However, conventional EKF approaches require that external excitations are measured. Also, in the conventional EKF, unknown structural parameters are included as an augmented vector in forming the extended state vector. Hence the sizes of extended state vector and state equation are quite large, which suffers from not only large computational effort but also convergence problem for the identification of a large number of unknown parameters. Moreover, such approaches are not suitable for intelligent structural damage detection due to the limited computational power and storage capacities of smart sensors. In this paper, a two-stage and two-step algorithm is proposed for the identification of structural damage as well as unknown external excitations. In stage-one, structural state vector and unknown structural parameters are recursively estimated in a two-step Kalman estimator approach. Then, the unknown external excitations are estimated sequentially by least-squares estimation in stage-two. Therefore, the number of unknown variables to be estimated in each step is reduced and the identification of structural system and unknown excitation are conducted sequentially, which simplify the identification problem and reduces computational efforts significantly. Both numerical simulation examples and lab experimental tests are used to validate the proposed algorithm for the identification of structural damage as well as unknown excitations for structural health monitoring.

한국 COVID-19 확진자 수에 대한 시계열 분석: HAR-TP-T 모형 접근법 (Time series analysis for Korean COVID-19 confirmed cases: HAR-TP-T model approach)

  • 유성민;황은주
    • 응용통계연구
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    • 제34권2호
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    • pp.239-254
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    • 2021
  • 이 논문에서는, 2개의 혼합된 t-분포(TP-T)의 오차과정을 따르는 이질적 자기회귀 (HAR) 모형을 이용하여, 한국 코로나 (COVID-19) 확진자 수 데이터에 대한 시계열 분석, 즉 추정과 예측에 대하여 연구한다. HAR-TP-T 시계열 모형을 고려하여 HAR 모형의 계수 뿐 아니라 TP-T 오차과정의 모수를 추정하고자 단계별 추정법을 제안한다. 본 연구에서 제안하고 있는 단계별 추정법은, HAR 계수 추정을 위해서는 통상적 최소제곱추정법을 채택하고, TP-T 모수 추정을 위해서는 최대우도추정법을 이용한다. 단계별 추정법에 대한 모의실험을 수행하여, 성능이 우수함을 입증한다. 한국 코로나 확진자 수에 대한 실증적 데이터 분석에서, HAR 모형에서의 차수 p = 2, 3, 4에 대해, 모형의 평균제곱오차가 최소가 되도록 하는 최적화 시간간격(optimal lag)을 포함하여, 여러가지 시간간격을 고려한 HAR-TP-T 모형의 모수 추정값을 계산한다. 제안된 단계별 추정방법과 기존의 MLE만의 방법을, 추정 결과를 제시함으로 함께 비교한다. 본 연구에서 제안하고 있는 추정은 두 가지의 오차 측면, 즉 HAR 모형의 평균제곱오차와 잔차분포에 대한 밀도함수 추정의 평균제곱오차, 두 측면에서 모두 우수함을 입증하였다. 나아가, 추정 결과를 활용한 코로나 확진자 수 예측을 수행하였고, 예측정확도의 한 측도로서 mean absolute percentage error (MAPE)를 계산하여 0.0953%의 매우 작은 오차값을 얻었다. 본 연구에서 선택한 최적화 시간간격을 고려한 HAR-TP-T 시계열 모형 및 단계별 추정 방법은, 정확한 한국 코로나 확진자 수 예측 성능을 제공한다고 할 수 있다.

Estimation of Spatial Dependence with GEE

  • Lee, Yoon-Dong;Choi, Hye-Mi
    • 한국통계학회:학술대회논문집
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    • 한국통계학회 2003년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.269-273
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    • 2003
  • We consider an efficient parametric estimation method of spatial dependence in weak stationary processes. Spatial dependence is modeled through variogram and correlogram. Most of parametric estimation methods of correlogram use two step method; nonparametric estimation and parametric integration. We bind these two steps into one step by using GEE method instead of least squares type optimization. Our one step method is more efficient statistically and gives a clear interpretation of related concepts used in traditional two step methods.

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Unbiasedness or Statistical Efficiency: Comparison between One-stage Tobit of MLE and Two-step Tobit of OLS

  • Park, Sun-Young
    • International Journal of Human Ecology
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    • 제4권2호
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    • pp.77-87
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    • 2003
  • This paper tried to construct statistical and econometric models on the basis of economic theory in order to discuss the issue of statistical efficiency and unbiasedness including the sample selection bias correcting problem. Comparative analytical tool were one stage Tobit of Maximum Likelihood estimation and Heckman's two-step Tobit of Ordinary Least Squares. The results showed that the adequacy of model for the analysis on demand and choice, we believe that there is no big difference in explanatory variables between the first selection model and the second linear probability model. Since the Lambda, the self- selectivity correction factor, in the Type II Tobit is not statistically significant, there is no self-selectivity in the Type II Tobit model, indicating that Type I Tobit model would give us better explanation in the demand for and choice which is less complicated statistical method rather than type II model.

A numerically efficient adaptive filter algorithm with varying step size by the error

  • Jun, Byung-Eul;Park, Dong-Jo
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1991년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); KOEX, Seoul; 22-24 Oct. 1991
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    • pp.1854-1857
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    • 1991
  • A numerically efficient modification of a variable step size LMS (Least Mean Squares) algorithm is proposed. This proposed algorithm is very simple in calculation and has a variable step size adjusted by the filter output error. Its additional computational burden with respect to the conventional LMS algorithm is only two multiplications, two substraction, an addition and some bit operations. In a simulation example, it is shown that the proposed algorithm has not only the faster convergence rate but also less misadjustments in the environment of highly nonstationary and correlated data.

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이상치 검출 알고리즘을 이용한 TDOA와 FDOA 기반 이동 신호원 위치 추정 기법 (Robust Location Estimation based on TDOA and FDOA using Outlier Detection Algorithm)

  • 유호근;이재훈
    • 융합정보논문지
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    • 제10권9호
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    • pp.15-21
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    • 2020
  • 본 논문은 다수의 전자전 센서에서 추출된 시간지연 차이정보와 도플러주파수 차이정보를 이용하는 Two-step weighted least-squares 기반의 이동 신호원 위치 및 속도 추정 기법에서, 수집 정보의 이상치를 검출하는 알고리즘을 제안하고자 한다. 다수의 전자전 센서에서 추출되는 정보는 다양한 요인에 의해 정보에 이상치가 발생할 수 있으며, 이를 효과적으로 검출하고 데이터 융합과정에서 이상치를 배제하여 이동 신호원의 위치와 속도 추정의 정확도를 높이고자 한다. 본 논문에서는 이상치를 제외한 최소의 정상치 정보 집합을 추출하고, 이를 기반으로 나머지 정보의 이상치 여부를 확률적으로 판단하는 알고리즘을 제안하였으며, 이를 모의실험을 통해, 정보의 이상치가 효과적으로 제거되어 위치 및 속도 추정의 정확도를 향상시킬 수 있음을 확인하였다. 정상치 거리정보 잡음이 20dB 이하인 경우, 이상치 정보를 효과적으로 제거하여, Cramér-Rao lower bound에 근접한 위치 및 속도 추정 정확도를 얻음을 확인하였다.

3차원 MT 역산에서 CG 법의 효율적 적용 (Conjugate Gradient Least-Squares Algorithm for Three-Dimensional Magnetotelluric Inversion)

  • 김희준;한누리;최지향;남명진;송윤호;서정희
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제10권2호
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    • pp.147-153
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    • 2007
  • CG (conjugate gradient) 법은 선형 연립방정식을 반복적으로 푸는 가장 효율적인 해법 중 하나이고, 또한 비선형 최소자승문제에도 적용할 수 있다. 자기지전류(MT) 역산 문제를 풀 때에는 최소자승문제의 목적함수 자체의 최소화에 직접 CG 법을 적용하거나, Gauss-Newton 법에 기초한 반복역산의 각 반복단계에서 모형의 변화량 계산에 CG 법을 이용할 수 있다. CG 법을 적용할 경우, 임의의 벡터에 대한 감도행렬의 영향 및 그 전치행렬의 전치행렬의 영향을 감도행렬을 직접 구하지 않고 계산할 수 있다는 장점이 있기 때문에 감도행렬의 계산 규모가 방대한 3차원 역산 문제에서 계산시간을 월등히 줄일 수 있다.

절삭된 연립방정식 모형의 추정에 대한 몬테칼로 비교 (Estimation of nonlinear censored simultaneous equations models : An Application of Quasi Maximum Likelihood Methods)

  • 이회경
    • 응용통계연구
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    • 제4권1호
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    • pp.13-24
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    • 1991
  • 절산된 선형의 단일방정식 회귀모형의 추정은 Tobin(1958)에 의하여 처음으로 조사된 후 Amemiya(1973)를 기점으로 활발한 연구가 진행되었으나, 절삭된 비선형의 연립방정식 모형에 대하여는 연구결과가 거의 전무한 상태이다. 본 논문에서는 단순한 형태의 절삭된 비선형 연립방정식 모형을 가정하고 이 모형을 대상으로 몇가지 가능한 추정방법들 즉, 구조방정식에 대한 최우추정량(MLE)과 Lee and Hurd(1989)에서 소개된 2단계 준최우추정량(2QMLE) 및 또 다른 대안이 될 수 있는 추정량을 서로 몬테칼로 방법으로 비교 검토하였다. 그 결과 MLE의 적용이 실제적으로 불가능한 상황에서는 2QMLE가 MLE의 대안으로 충분히 사용될 수 있음을 보여 주었다.

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