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회귀분석에서 설명변수와 반응변수 간의 시차를 파악하는 딥러닝 모델

A Deep Learning Model for Identifying The Time Lag Between Explanatory Variables and Response Variable in Regression Analysis

  • 김채현 (숙명여자대학교 컴퓨터과학과) ;
  • 류의림 (숙명여자대학교 빅데이터분석융합학과) ;
  • 이기용 (숙명여자대학교 컴퓨터과학과)
  • Kim, Chaehyeon (Dept. of Computer Science, Sookmyung Women's University) ;
  • Ryoo, Euirim (Dept. of Big Data Analysis Convergence, Sookmyung Women's University) ;
  • Lee, Ki Yong (Dept. of Computer Science, Sookmyung Women's University)
  • 발행 : 2021.11.04

초록

기후, 경영, 경제 등 여러 분야의 회귀분석에서 설명변수가 반응변수에 일정 시차를 두고 영향을 미치는 경우들이 많다. 하지만 지금까지 대부분의 회귀분석은 설명변수가 반응변수에 즉각적으로 영향을 미치는 경우만을 가정하고 있으며, 설명변수와 반응변수 간에 존재하는 시차를 탐색하는 연구는 거의 이루어지지 않았다. 그러나 보다 정확한 회귀분석을 위해서는 설명변수와 반응변수 간에 존재하는 시차를 파악하는 것이 중요하다. 본 논문은 회귀분석 데이터가 주어졌을 때 설명변수와 반응변수 간에 존재하는 시차를 파악하는 딥러닝 모델을 제안한다. 제안하는 딥러닝 모델은 설명변수의 과거 값들 중 어떤 값이 현재 반응변수에 가장 큰 영향을 미치는지를 노드 간 가중치로 표현하고, 회귀모델의 오차를 최소화하는 가중치를 탐색한다. 훈련이 끝나면 이 가중치들을 사용하여 각 설명변수와 반응변수 간에 존재하는 시차를 파악한다. 실험을 통해 제안 방법은 시차를 고려하지 않는 기존 회귀모델에 비해 시차까지 고려함으로써 오차가 1/100 수준에 불과한 더 정확한 회귀모델을 찾을 수 있음을 확인하였다.

키워드

과제정보

이 성과는 2021년도 정부(과학기술정보통신부)의 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행된 연구임 (No. NRF-2021R1A2C1012543).