• 제목/요약/키워드: variable kernel density function

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THE STUDY OF FLOOD FREQUENCY ESTIMATES USING CAUCHY VARIABLE KERNEL

  • Moon, Young-Il;Cha, Young-Il;Ashish Sharma
    • Water Engineering Research
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    • 제2권1호
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    • pp.1-10
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    • 2001
  • The frequency analyses for the precipitation data in Korea were performed. We used daily maximum series, monthly maximum series, and annual series. For nonparametric frequency analyses, variable kernel estimators were used. Nonparametric methods do not require assumptions about the underlying populations from which the data are obtained. Therefore, they are better suited for multimodal distributions with the advantage of not requiring a distributional assumption. In order to compare their performance with parametric distributions, we considered several probability density functions. They are Gamma, Gumbel, Log-normal, Log-Pearson type III, Exponential, Generalized logistic, Generalized Pareto, and Wakeby distributions. The variable kernel estimates are comparable and are in the middle of the range of the parametric estimates. The variable kernel estimates show a very small probability in extrapolation beyond the largest observed data in the sample. However, the log-variable kernel estimates remedied these defects with the log-transformed data.

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Estimation of Non-Gaussian Probability Density by Dynamic Bayesian Networks

  • Cho, Hyun-C.;Fadali, Sami M.;Lee, Kwon-S.
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.408-413
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    • 2005
  • A new methodology for discrete non-Gaussian probability density estimation is investigated in this paper based on a dynamic Bayesian network (DBN) and kernel functions. The estimator consists of a DBN in which the transition distribution is represented with kernel functions. The estimator parameters are determined through a recursive learning algorithm according to the maximum likelihood (ML) scheme. A discrete-type Poisson distribution is generated in a simulation experiment to evaluate the proposed method. In addition, an unknown probability density generated by nonlinear transformation of a Poisson random variable is simulated. Computer simulations numerically demonstrate that the method successfully estimates the unknown probability distribution function (PDF).

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군집분석과 변동핵밀도함수를 이용한 지역빈도해석의 확률강우량 산정 (Estimation of Probability Precipitation by Regional Frequency Analysis using Cluster analysis and Variable Kernel Density Function)

  • 오태석;문영일;오근택
    • 대한토목학회논문집
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    • 제28권2B호
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    • pp.225-236
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    • 2008
  • 수공구조물의 설계를 위한 확률강우량의 산정방법은 크게 지점빈도해석과 지역빈도해석으로 구분된다. 일반적으로 확률강우량은 대상유역에 위치하는 강우관측소에서 관측된 강우량자료를 지점빈도해석으로 추정하게 된다. 지점빈도해석을 통한 확률강우량을 산정하기 위해서는 충분한 기간 동안의 관측된 강우량자료의 확보가 필수적이라 할 수 있으나 관측자료의 부족으로 인해 매개변수의 편의가 발생할 수 있다. 따라서 부족한 강우자료를 보완하고 안정적인 확률강우량을 산정하기 위한 방안으로 지역빈도해석이 추천되어지고 있다. 따라서 본 연구에서는 우리나라 강우관측소의 위치 및 시간강우량 특성을 이용한 군집분석을 수행하여 강우관측소를 군집화 하였다. 군집화 된 강우관측소를 대상으로 L-moment 법을 통해 산정한 매개변수를 이용하여 각각의 지역별로 불일치성 및 이질성 검정을 통한 지역구분을 수행하여 우리나라 강우관측소를 6개 지역으로 구분하였다. 구분된 지역별로 L-moment 법, 지수홍수법 및 변동핵밀도함수를 적용한 지역빈도해석을 수행하여 각각 확률강우량을 산정하여 비교하였다. 분석결과에서 변동핵밀도함수를 이용한 지역빈도해석은 다른 기법에서 적합한 확률분포형 결정이 어려운 경우 등에 충분히 활용할 수 있는 것으로 나타났다.

비동질성 Markov 모형에 의한 시간강수량 모의 발생과 천이확률을 이용한 강우의 시간분포 유도 (Simulation of Hourly Precipitation using Nonhomogeneous Markov Chain Model and Derivation of Rainfall Mass Curve using Transition Probability)

  • 최병규;오태석;박래건;문영일
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제41권3호
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    • pp.265-276
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    • 2008
  • 수공구조물의 설계를 위해서는 충분한 기간의 관측자료가 필요하지만, 우리나라의 수문자료는 대부분 충분한 수의 관측자료를 보유하고 있지 못하는 실정이다. 따라서 본 연구에서는 핵밀도함수를 이용한 비동질성 Markov 모형을 통해 시간강수량 자료를 모의하였다. 첫 번째로 시간강수량 자료에 변동핵밀도함수를 이용하여 천이확률을 산정하였으며, 두 번째로 난수와 천이확률을 통해 강수가 발생하는 시간을 결정하였다. 세 번째로 강수가 발생한 시간의 강수량의 크기를 핵밀도함수를 통해 추정하였다. 분석결과에서 모의된 시간강수량은 관측시간강수량과 비슷한 통계적 특성을 보이고 있는 것으로 나타났다. 또한, 시간강수량의 모의발생을 위하여 산정한 천이확률을 이용해 강수의 무차원시간분포곡선을 유도하였다.

핵밀도 함수를 이용한 지역빈도해석의 적용에 관한 연구 (The Study on Application of Regional Frequency Analysis using Kernel Density Function)

  • 오태석;김종석;문영일;유승연
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제39권10호
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    • pp.891-904
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    • 2006
  • 합리적인 수공구조물의 설계를 위해서 확률강우량의 산정은 필수적이며, 확률 강우량을 산정하는 기법은 크게 지점빈도해석과 지역빈도해석으로 구분 지을 수 있다 이 중에서 지역빈도해석은 지점의 부족한 강우자료를 보완하기 위해서 L-모멘트로 확률분포형의 매개변수를 추정하고, 강우 계열의 동질성이 검정된 자료를 빈도분석하여 확률 강우량을 결정하는 기법이다. 이와 같은 지역빈도해석 기법은 매개변수를 선형조합하여 확률분포형의 종류와 크기 및 형상을 결정하여 확률 강우량을 산정하게 된다. 여기서 각 지점별 강우 자료들이 동질성 검정을 통과하였다 하더라도 지점별로 최적의 분포형이 다를 수 있으나, 부족한 강우자료를 보완하기 위해서 동일한 분포형을 따르는 것으로 가정하고 빈도해석을 수행하게 된다. 그러므로 지역빈도해석기법은 확률 분포형을 가정하고 강우자료를 적용하는 과정에서 기존에 매개변수적 빈도해석의 약점을 갖게 된다 따라서 본 연구에서는 변동핵밀도 함수를 동질성이 확보된 강우자료에 적용하여 빈도해석을 수행함으로써 기존의 빈도해석이 가지는 약점을 극복하고자 하였다. 본 연구에서는 기상청에서 관리하는 16개 강우관측소의 강우자료를 수집하여 매년최대 연강우량 계열을 구성해 지점빈도해석과 지역빈도해석을 수행하였다. 지점빈도해석은 매개변수적 기법과 비매개변수적 기법을 모두 적용하였으며, 지역빈도채석은 Index Flood 기법과 L-모멘트 기법을 적용하였다. 또한 변동핵밀도함수를 지역빈도해석에 적용하였으며, 각 기법별로 산정된 확률강우량을 비교 분석하였다.

벤츄리 노즐 출구 형상과 작동 조건에 따른 캐비테이션 기포 발생 특성 연구 (Generation of emulsions due to the impact of surfactant-laden droplet on a viscous oil layer on water)

  • 오창훈;김준현;성재용
    • 한국가시화정보학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.94-102
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    • 2023
  • Three design parameters were considered in this study: outlet nozzle angle (30°, 60°, 80°), neck length (1 mm, 3 mm), and flow rate (0.5, 0.6, 0.7, 0.8 lpm). A neck diameter of 0.5 mm induced cavitation flow at a venture nozzle. A secondary transparent chamber was connected after ejection to increase bubble duration and shape visibility. The bubble size was estimated using a Gaussian kernel function to identify bubbles in the acquired images. Data on bubble size were used to obtain Sauter's mean diameter and probability density function to obtain specific bubble state conditions. The degree of bubble generation according to the bubble size was compared for each design variable. The bubble diameter increased as the flow rate increased. The frequency of bubble generation was highest around 20 ㎛. With the same neck length, the smaller the CV number, the larger the average bubble diameter. It is possible to increase the generation frequency of smaller bubbles by the cavitation method by changing the magnification angle and length of the neck. However, if the flow rate is too large, the average bubble diameter tends to increase, so an appropriate flow rate should be selected.

호흡곤란 환자의 입퇴원 결정을 위한 간편 통계모형 (A simple statistical model for determining the admission or discharge of dyspnea patients)

  • 박철용;김태윤;권오진;박형섭
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제21권2호
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    • pp.279-289
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    • 2010
  • 이 논문에서는 호흡곤란을 주호소로 내원한 668명의 환자를 대상으로 입퇴원 결정을 위한 간편한 통계모형을 제안한다. 이것을 위해 55개 변수 중 임상전문가에 의해 중요하다고 선택된 11개 변수를 설명변수로 이용하였다. 먼저 변환과정으로 11개 연속형 변수 각각에 대해 실제 입원과 퇴원 환자의 커널밀도함수에 의해 퇴원구간을 설정하였다. 다음으로 11개 설명변수 중 퇴원구간에 속한 변수의 개수를 가지고 환자의 퇴원여부를 결정하는 최적 모형을 선택하였다. 입원과 퇴원 환자수의 불균형 때문에 최적 모형의 선택기준으로는 민감도와 특이도의 산술평균과 민감도와 정확률의 조화평균을 이용하였다. 그 결과 11개의 검사결과 중 7개 이상에서 퇴원구간이 나오면 퇴원을 결정하는 것이 최적 모형이 되었다.