• 제목/요약/키워드: singular spectrum analysis

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Singular Spectrum Analysis를 이용한 수문 시계열 예측에 관한 연구 (A Study of the Forecasting of Hydrologic Time Series Using Singular Spectrum Analysis)

  • 권현한;문영일
    • 대한토목학회논문집
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    • 제26권2B호
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    • pp.131-137
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    • 2006
  • 본 연구에서는 기존 매개변수적 수문시계열 예측모형을 보완하고자 Singular Spectrum Analysis(SSA)와 Linear Recurrent Formula를 결합한 모형을 제안하였다. SSA는 주로 시계열에 내재해 있는 구성성분을 추출하기 위한 목적으로 많이 이용되고 있다. 이러한 관점에서 본 연구에서는 엘니뇨 및 라니냐 등의 기상현상과 수문사상의 상관성 분석에 주로 적용되고 있는 SSA와 시계열 예측을 위해서 Linear Recurrence Formula를 결합한 예측 모형을 월단위의 수위와 유입량 시계열 자료를 대상으로 적용성 및 타당성을 검토해 보았다. 모형을 통해 수문시계열을 모의한 결과 전체적인 통계적인 특성 및 시각적인 검토에서 실측자료와 매우 유사한 모의가 가능하였으며 실측 자료를 바탕으로 Blind Forecasting을 실시한 결과 2가지 예에서 모두 1년 정도의 예측구간에서 합리적인 결과를 제시하여 주었다. 따라서 단기예측을 수문모형으로서 적용이 가능할 것으로 사료된다.

MICROLOCAL ANALYSIS IN THE DENJOY-CARIEMAN CLASS

  • Kim, June-Gi;Chung, Soon-Yeong;Kim, Do-Han
    • 대한수학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.561-575
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    • 2001
  • Making use of the singular spectrum in the Denjoy-Carleman class we prove the microlocal decomposition theorem and quasianalytic versions of Holmgren's uniqueness theorem and watermelon theorem.

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Multi-Channel Singular Spectrum Analysis를 이용한 우리나라 기온, 강수와 기상지수분석 (Analyses beween Temperature, Precipitation in South Korea and Other Meteorological Indices using Multi-Channel Singular Spectrum Analysis)

  • 김광섭;황보정도
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1474-1478
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    • 2006
  • 본 연구에서는 여러 기상지수들과 우리나라 기온, 강수량에 대해서 Multi-Channel Singular Spectrum Analysis(MSSA)를 실시함으로써 상호영향에 따른 주성분을 분석하였다. Window length가 150일 때 SOI 등의 기상지수와 기온, 강수량의 MSSA를 실시하였으며 이 때 각각의 eigenvalue는 전체 공분산에 대한 각 요소의 비율을 설명한다. Window length는 Vautard 등(1992)이 제시한 $N/5{\sim}N/3$의 값을 사용하였다. 기상요소들과 기온, 강수량의 MSSA를 이용한 기후변화에 따른 국내 수문변수의 변화 상관분석은 기온과 각 기상요소들과의 분석결과에 비해 강수와 각 기상요소들의 분석결과가 기상요소들에 대한 주기패턴을 잘 따르지 못하고 약한 진폭을 나타내며 특히 SOI와 Rainfall의 경우 첫 번째 주성분에서의 상관분석결과 3개월 지체 시 상관계수 0.8410의 상관성이 높은 장주기 변화 쌍을 가짐에도 불구하고 자료의 변화도에 대하여 각 요소가 설명하는 비중이 매우 낮았다.

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Heart Sound Localization in Respiratory Sounds Based on Singular Spectrum Analysis and Frequency Features

  • Molaie, Malihe;Moradi, Mohammad Hassan
    • ETRI Journal
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    • 제37권4호
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    • pp.824-832
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    • 2015
  • Heart sounds are the main obstacle in lung sound analysis. To tackle this obstacle, we propose a diagnosis algorithm that uses singular spectrum analysis (SSA) and frequency features of heart and lung sounds. In particular, we introduce a frequency coefficient that shows the frequency difference between heart and lung sounds. The proposed algorithm is applied to a synthetic mixture of heart and lung sounds. The results show that heart sounds can be extracted successfully and localizations for the first and second heart sounds are remarkably performed. An error analysis of the localization results shows that the proposed algorithm has fewer errors compared to the SSA method, which is one of the most powerful methods in the localization of heart sounds. The presented algorithm is also applied in the cases of recorded respiratory sounds from the chest walls of five healthy subjects. The efficiency of the algorithm in extracting heart sounds from the recorded breathing sounds is verified with power spectral density evaluations and listening. Most studies have used only normal respiratory sounds, whereas we additionally use abnormal breathing sounds to validate the strength of our achievements.

Singular Spectrum Analysis를 이용한 우리나라 강수장기자료의 시간 변화도분석 (Analysis of the Temporal Variability of Long-term Precipitation in South Korea using Singular Spectrum Analysis)

  • 김광섭;황보정도
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1479-1482
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    • 2006
  • 본 연구는 우리나라 강수자료 중 90년 이상의 자료를 보유한 지점(서울, 인천, 목포, 부산)에 대해서 변화도 분석과 Singular Spectrum Analysis(SSA)를 사용하여 자료의 주성분 및 주기성을 분석하였다. 각 자료의 변화도 분석결과 1907에서 2004년까지 98년간의 장기변화 중 선형추세에 의한 강우변화량은 23-11mm/mon 증가한다. 선형추세에 의한 년 강우변화량은 276-132mm/yr 이며 증분의 약 65%가 8월 증가량으로 과거 30년 강우분포는 7월에만 피크를 가지나 최근 30년의 강우분포는 7월과 8월에 비슷한 피크를 가지는 변화를 보일 뿐 아니라 지역에 따라 상이한 분포 양상을 보였다. 강우의 선형적 증가와 함께 변화폭도 증가하며 서울, 인천지역이 목포, 부산지역보다 큰 증가 양상을 보였다. 월 변화패턴과 선형추세 등 확정적 변화를 제거한 anomaly는 장기 변동과 각 달에 대해 다른 변동 폭을 가지는 noise의 합의 형태로 나타난다. Moving ave rage를 이용한 장기변동양상은 특정 주기를 가지지 않을 뿐만 아니라 변동 폭도 noise의 변동 폭에 비하여 미소하다. SSA결과 첫 번째 주성분이 전체변화의 1.7%이며 30번째 성분은 전체변화의 약 1% 정도로 장주기의 변화를 보였으나 전체자료에 비해 각 요소들이 설명하는 비중이 상당히 낮았다.

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부채널 분석 성능향상을 위한 특이값분해 신호처리 기법에 관한 연구 (Study on Singular Value Decomposition Signal Processing Techniques for Improving Side Channel Analysis)

  • 박건민;김태원;김희석;홍석희
    • 정보보호학회논문지
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    • 제26권6호
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    • pp.1461-1470
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    • 2016
  • 부채널 분석에서 신호처리 기법은 차원 압축이나 잡음 제거를 통해 분석의 효율성과 성능을 높일 수 있는 전처리 기법이다. 특이값 분해를 이용한 신호처리 방법은 신호의 분산 정보나 경향성 등을 이용하여 주 신호 정보를 높이고 잡음신호를 낮출 수 있어, 분석 성능 향상에 큰 도움이 된다. 대표적인 기법은 주성분분석과 선형판별분석 그리고 Singular Spectrum Analysis(SSA)가 있다. 주성분분석과 선형판별분석은 주 신호의 정보를 집약하여 차원 압축을 할 수 있으며, SSA는 본 신호를 주 신호와 잡음 신호로 분해하여 잡음 제거가 가능하다. 세 가지 기법 각각을 사용하거나 조합하여 사용할 경우 성능적인 측면을 비교할 필요가 있으며, 그에 대한 방법론이 필요하다. 본 논문에서는 세 기법을 개별적으로 사용할 경우와 조합하여 사용할 경우의 성능을 비교 분석하였으며, 신호 대 잡음비를 이용한 비교분석 방법론을 제시하였다. 제시한 방법론과 다양한 비교분석 실험을 통해 각 기법의 성능과 효율성을 확인하였다. 이로 인해 부채널 분석 분야의 많은 연구자들에게 유용한 정보를 제공할 것이다.

SPECTRAL ANALYSIS OF THE MGSS PRECONDITIONER FOR SINGULAR SADDLE POINT PROBLEMS

  • RAHIMIAN, MARYAM;SALKUYEH, DAVOD KHOJASTEH
    • Journal of applied mathematics & informatics
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    • 제38권1_2호
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    • pp.175-187
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    • 2020
  • Recently Salkuyeh and Rahimian in (Comput. Math. Appl. 74 (2017) 2940-2949) proposed a modification of the generalized shift-splitting (MGSS) method for solving singular saddle point problems. In this paper, we present the spectral analysis of the MGSS preconditioner when it is applied to precondition the singular saddle point problems with the (1, 1) block being symmetric. Some eigenvalue bounds for the spectrum of the preconditioned matrix are given. We show that all the real eigenvalues of the preconditioned matrix are in a positive interval and all nonzero eigenvalues having nonzero imaginary part are contained in an intersection of two circles.

SSA를 이용한 일 단위 물수요량 단기 예측에 관한 연구 (A Study of Short Term Forecasting of Daily Water Demand Using SSA)

  • 권현한;문영일
    • 상하수도학회지
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    • 제18권6호
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    • pp.758-769
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    • 2004
  • The trends and seasonalities of most time series have a large variability. The result of the Singular Spectrum Analysis(SSA) processing is a decomposition of the time series into several components, which can often be identified as trends, seasonalities and other oscillatory series, or noise components. Generally, forecasting by the SSA method should be applied to time series governed (may be approximately) by linear recurrent formulae(LRF). This study examined forecasting ability of SSA-LRF model. These methods are applied to daily water demand data. These models indicate that most cases have good ability of forecasting to some extent by considering statistical and visual assessment, in particular forecasting validity shows good results during 15 days.

Spectral Analysis of Four Term Differential Operator

  • Oluoch, Nyamwala Fredrick
    • Kyungpook Mathematical Journal
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    • 제50권1호
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    • pp.15-35
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    • 2010
  • By strengthening dichotomy condition and weakening decay conditions, we show that a four term 2n-th order differential operator with unbounded coefficients is nonlimit-point. Using stringent conditions we show that the deficiency index of this operator is determined by the behaviour of the coefficients themselves. Similarly, we prove the absence of singular continuous spectrum and that the absolutely continuous spectrum has multiplicity two.

과거 60년 간 한반도에 영향을 미친 태풍의 강도 및 지속기간의 경향 분석 (Trend Analyses of Intensity and Duration of Typhoons That Influenced the Korean Peninsula during Past 60 Years)

  • 오지희;서경덕;김영오
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권2B호
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    • pp.121-128
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    • 2011
  • 본 연구에서는 과거 60년 간 한반도에 영향을 미친 태풍의 강도(중심기압)와 지속기간에 대한 경향 분석을 실시하였다. 경향 성분 추출을 위해 Singular Spectrum Analysis(SSA)를 사용하였고 경향 성분에 대한 선형회귀분석 결과 태풍의 강도가 약간 증가하는 것을 볼 수 있었다. 또한 약 30년의 장주기 변화를 발견하였고, 이에 따라 전체 시계열을 30년 기간의 두 개의 하위 기간으로 나눠서 태풍의 중심기압 및 지속기간에 대한 정규분포 및 Gumbel 분포를 추정하였다. 그 결과 두 번째 기간에 평균적인 태풍의 중심기압은 감소하지만 수퍼 태풍에 해당하는 매우 큰 태풍의 비율은 거의 변화가 없음을 발견하였다. 지속기간에 대해서도 두 번째 기간에 뚜렷한 증가가 있음을 발견하였다.