• 제목/요약/키워드: multifractal

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강우의 시공간적 멀티프랙탈 특성에 기반을 둔 강우다운스케일링 기법의 한반도 호우사상에 대한 적용성 평가 (Applicability of a Space-time Rainfall Downscaling Algorithm Based on Multifractal Framework in Modeling Heavy Rainfall Events in Korean Peninsula)

  • 이동률;이진수;김동균
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제47권9호
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    • pp.839-852
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    • 2014
  • 본 연구에서는 강우의 시공간적 멀티프랙탈 특성에 기반을 둔 다운스케일링 알고리즘(RDSTMF-Rainfall Downscaling in Space-Time Multifractal Framework)을 한반도에 적용하여 그 적용성을 살펴보았다. 이를 위하여 2008년부터 2012년까지 우리나라에 호우주의보를 일으킨 8개의 이벤트에 대한 레이더강우자료를 분석하여 각 이벤트에 대한 멀티프랙탈 지수를 판별하였으며, 이에 근거하여 RDSTMF의 모수들을 산정하고 이 모수들과 시공간강우장의 평균강우량과의 관계를 도출하였다. 이 관계에 근거하여 RDSTMF를 사용하여 가상의 시공간강우장을 생성, 관측 시공간 강우장과 비교하였다. 비교 결과, RDSTMF를 사용하여 생성된 가상의 시공간 강우장은 관측 시공간 강우장의 멀티프랙지수를 3차 모멘트까지 정확히 모사함을 확인하였으며, 누적분포함수 또한 비교적 정확히 모사함을 확인하였다.

다중프랙탈 확률과정과 주가형성 (Multifractal Stochastic Processes and Stock Prices)

  • 이일균
    • 재무관리연구
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    • 제20권2호
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    • pp.95-126
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    • 2003
  • 주가가 정규분포보다 꼬리가 두꺼운 확률변수인 점, 주가의 변동이 군집화를 이루고 있는 현상, 주가가 장기기억과정에 의하여 생성되고 있다는 점이 실증분석을 통하여 밝혀지고 있다. 주가를 형성시키는 이 세 요소가 하나의 모형내에 통합되지 못하고 있는 실정인데. 이 세 요소가 통합되는 확률과정이 다중프랙탈과정이다. 다중프랙탈과정은 표준브라운 운동과정과 랜덤시간 변형과정의 결합을 통하여 얻게되는 확률과정이다. 이 과정은 Ito형의 확률과정에 포함되지 않는 연속과정인 것이다. 본 논문에서는 주가시계열의 Pareto-Levy 분포성, 분포의 두꺼운 꼬리성질, 시계열상관이 쌍곡선율로 완만하고 무척 더디게 감소하여 장기에 걸쳐서 평균에 회귀하는 장기기억성, 군집화 현상, 거래시간의 통합성을 포괄하는 다중프랙탈과정의 성질을 살펴보고 이 과정이 주가를 생성시키는 과정인지 아닌지를 검정하는데 그 목적을 둔다. 다중프랙탈과정은 표준브라운 운동과 시간변형과정의 통합을 통하여 형성된 확률과정이다. 시간변형과정은 주가의 군집화 현상을 포착하는 과정이다. 표준브라운 운동은 이 운동과 시간 변형과정의 통합화 속에서 분수브라운운동의 성질이 용해되어 장기기억과정을 포착해준다. 다중프랙탈성은 관찰치들의 시간척축이 변함에 따라 발생하는 확률과정의 적률에 가해진 일련의 제약조건이라 할 수 있다. 이 모형은 마팅게일 성질을 만족하는 모형으로 변형시킬 수도 있으며 자기회귀 조건부 이분산 모형을 대체할 수 있는 모형이다. 이 모형에서는 자기상관을 가지고 있지 않은 수익률에도 적용가능하며, 따라서 시장효율성을 점검하는데에도 이용할 수 있다. 이 모형은 축척일치성이라는 성질이 존재하므로 데이터의 총량화가 무리 없이 이루어질 수 있다. 다중프랙탈은 국소축척구성성질을 가지고 있으며, 시간의 흐름에 따라 변할 수 있는 국소축척구성요소를 내포하고 있다. 자본자산의 다중프랙탈 과정을 한국종합주가지수에 적용하였는 바, 이 과정이 한국종합주가 지수의 행동 잘 설명하고 있다. 따라서 한국종합주가지수는 분포의 꼬리의 두꺼움, 자산가격의 군집화현상, 특이한 값, 장기기억을 내포하고 있다.

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MULTIFRACTAL ANALYSIS OF A GENERAL CODING SPACE

  • Baek, In Soo
    • 충청수학회지
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    • 제19권4호
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    • pp.357-364
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    • 2006
  • We study Hausdorff and packing dimensions of subsets of a general coding space with a generalized ultra metric from a multifractal spectrum induced by a self-similar measure on a self-similar Cantor set using a function satisfying a H${\ddot{o}}$older condition.

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MULTIFRACTAL ANALYSIS OF A CODING SPACE OF THE CANTOR SET

  • Baek, In Soo
    • Korean Journal of Mathematics
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    • 제12권1호
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    • pp.1-5
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    • 2004
  • We study Hausdorff and packing dimensions of subsets of a coding space with an ultra metric from a multifractal spectrum induced by a self-similar measure on a Cantor set using a function satisfying a H$\ddot{o}$lder condition.

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멀티프랙탈 시·공간 격자강우량 생산기법의 수문학적 적용성 평가 : 충주댐상류유역 중심으로 (Hydrological Assessment of Multifractal Space-Time Rainfall Downscaling Model: Focusing on Application to the Upstream Watershed of Chungju Dam)

  • 송호용;김동균;김병식;황석환;김태웅
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제47권10호
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    • pp.959-972
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    • 2014
  • 본 연구에서는 멀티프랙탈 이론을 기반으로 시 공간 격자강우장 생산 모형을 충주댐 상류유역에 발생한 9개의 홍수 사상에 대하여 검증하였다. 이를 위하여 기상청의 레이더 강우자료에 대한 시공간 멀티프랙탈 특성을 분석하였으며, 로그 포아송 분포와 3차원 웨이브렛 함수 기반의 시 공간 격자 강우생산 모형을 활용하여 관측강우의 멀티프랙탈 특성을 재현하는시 공간 가상강우장을 생산하였다. 생성된 가상강우장을 S-RAT 분포형 수문모형에 입력값으로 적용하여 유역출구에서의 반응을 관측강우 및 시공간적으로 균등한 분포를 가진강우장에 대하여 산출된 유역출구에서의 반응과 비교하였다. 관측 강우장과 가상강우장, 관측강우장과 저해상도 강우장에 대하여 RMSE, RRMSE, MAE, SS, 그리고 NPE, PTE 등을 이용하여 오차분석을 수행한 결과, 평균적으로 첨두홍수량은 20.03% 증가하였고, 첨두시간은 0.81% 감소하였다.

Cracks evolution and multifractal of acoustic emission energy during coal loading

  • Kong, Xiangguo;Wang, Enyuan;He, Xueqiu;Liu, Xiaofei;Li, Dexing;Liu, Quanlin
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제14권2호
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    • pp.107-113
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    • 2018
  • Coal samples with different joints morphology were subjected to uniaxial compression experiments, cracks evolution was recorded by Nikon D5300 and acoustic emission (AE) energy signals were collected by AEwin Test for Express-8.0. During loading process, coal samples deformed elastically with no obvious cracks changes, then they expanded gradually along the trace of the original cracks, accompanied by the formation of secondary cracks, and eventually produced a large-scale fracture. It was more interesting that the failure mode of samples were all shear shape, whatever the original cracks morphology was. With cracks and damage evolution, AE energy radiated regularly. At the early loading stage, micro damage and small scale fracture events only induced a few AE events with less energy, while large scale fracture leaded to a number of AE events with more energy at the later stage. Based on the multifractal theory, the multifractal spectrum could explain AE energy signals frequency responses and the causes of AE events with load. Multifractal spectrum width (${\Delta}{\alpha}$), could reflect the differences between the large and small AE energy signals. And another parameter (${\Delta}f$) could reflect the relationship between the frequency of the least and greatest signals in the AE energy time series. This research is helpful for us to understand cracks evolution and AE energy signals causes.

CHARACTERISTIC MULTIFRACTAL IN A SELF-SIMILAR CANTOR SET

  • Baek, In Soo
    • 충청수학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.157-163
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    • 2008
  • We study essentially disjoint one dimensionally indexed classes whose members are distribution sets of a self-similar Cantor set. The Hausdorff dimension of the union of distribution sets in a same class does not increases the Hausdorff dimension of the characteristic distribution set in the class. Further we study the Hausdorff dimension of some uncountable union of distribution sets.

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SIMPLE APPROACH TO MULTIFRACTAL SPECTRUM OF A SELF-SIMILAR CANTOR SET

  • BAEK, IN-Soo
    • 대한수학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.695-702
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    • 2005
  • We study the transformed measures with respect to the real parameters of a self-similar measure on a self-similar Can­tor set to give a simple proof for some result of its multifractal spectrum. A transformed measure with respect to a real parameter of a self-similar measure on a self-similar Cantor set is also a self­similar measure on the self-similar Cantor set and it gives a better information for multifractals than the original self-similar measure. A transformed measure with respect to an optimal parameter deter­mines Hausdorff and packing dimensions of a set of the points which has same local dimension for a self-similar measure. We compute the values of the transformed measures with respect to the real parameters for a set of the points which has same local dimension for a self-similar measure. Finally we investigate the magnitude of the local dimensions of a self-similar measure and give some correlation between the local dimensions.

A Study on the Generalized Multifractal Dimension and the Spectrum in Seabottom Topography

  • Kong, Y.S.;Kim, Kyung-Sik
    • Journal of the korean society of oceanography
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    • 제35권1호
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    • pp.11-15
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    • 2000
  • The scaling behavior of random fractals and multifractals is investigated numerically on the seabottom depth in the seabottom topography. In the self-affine structure the critical length for the crossover can be found from the value of standard deviations for the seabottom depth. The generalized dimension and the spectrum in the multifractal structure are discussed numerically, as it is assumed that the seabottom depth is located on a two-dimensional square lattice. For this case, the fractal dimension D$_0$ is respectively calculated as 1.312476, 1.366726, and 1.372243 in our three regions, and our result is compared with other numerical calculations.

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