• Title/Summary/Keyword: 경험의 비예측성

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Performance Evaluation of Multilinear Regression Empirical Formula and Machine Learning Model for Prediction of Two-dimensional Transverse Dispersion Coefficient (다중선형회귀경험식과 머신러닝모델의 2차원 횡 분산계수 예측성능 평가)

  • Lee, Sun Mi;Park, Inhwan
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2022.05a
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    • pp.172-172
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    • 2022
  • 분산계수는 하천에서 오염물질의 혼합능을 파악할 수 있는 대표적인 인자이다. 특히 하수처리장 방류수 혼합예측과 같이 횡 방향 혼합에 대한 예측이 중요한 경우, 하천의 지형적, 수리학적 특성을 고려한 2차원 횡 분산계수의 결정이 필요하다. 2차원 횡 분산계수의 결정을 위해 기존 연구에서는 추적자실험결과로부터 경험식을 만들어 횡 분산계수 산정에 사용해왔다. 회귀분석을 통한 경험식 산정을 위해서는 충분한 데이터가 필요하지만, 2차원 추적자 실험 건수가 충분치 않아 신뢰성 높은 경험식 산정이 어려운 상황이다. 따라서 본 연구에서는 SMOTE기법을 이용하여 횡분산계수 실험데이터를 증폭시켜 이로부터 횡 분산계수 경험식을 산정하고자 한다. 또한 다중선형회귀분석을 통해 도출된 경험식의 한계를 보완하기 위해 다양한 머신러닝 기법을 적용하고, 횡 분산계수 산정에 적합한 머신러닝 기법을 제안하고자 한다. 기존 추적자실험 데이터로부터 하폭 대 수심비, 유속 대 마찰유속비, 횡 분산계수 데이터 셋을 수집하였으며, SMOTE 알고리즘의 적용을 통해 회귀분석과 머신러닝 기법 적용에 필요한 데이터그룹을 생성했다. 새롭게 생성된 데이터 셋을 포함하여 다중선형회귀분석을 통해 횡 분산계수 경험식을 결정하였으며, 새로 제안한 경험식과 기존 경험식에 대한 정확도를 비교했다. 또한 다중선형회귀분석을 통해 결정된 경험식은 횡 분산계수 예측범위에 한계를 보였기 때문에 머신러닝기법을 적용하여 다중선형회귀분석에 대한 예측성능을 평가했다. 이를 위해 머신러닝 기법으로서 서포트 벡터 머신 회귀(SVR), K근접이웃 회귀(KNN-R), 랜덤 포레스트 회귀(RFR)를 활용했다. 세 가지 머신러닝 기법을 통해 도출된 횡 분산계수와 경험식으로부터 결정된 횡 분산계수를 비교하여 예측 성능을 비교했다. 이를 통해 제한된 실험데이터 셋으로부터 2차원 횡 분산계수 산정을 위한 데이터 전처리 기법 및 횡 분산계수 산정에 적합한 머신러닝 절차와 최적 학습기법을 도출했다.

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Feasibility of Artificial Neural Network Model Application for Evaluation of Undrained Shear Strength from Piezocone Measurements (피에조콘을 이용한 점토의 비배수전단강도 추정에의 인공신경망 이론 적용)

  • 김영상
    • Journal of the Korean Geotechnical Society
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    • v.19 no.4
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    • pp.287-298
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    • 2003
  • The feasibility of using neural networks to model the complex relationship between piezocone measurements and the undrained shear strength of clays has been investigated. A three layered back propagation neural network model was developed based on actual undrained shear strengths, which were obtained from the isotrpoically and anisotrpoically consolidated triaxial compression test(CIUC and CAUC), and piezocone measurements compiled from various locations around the world. It was validated by comparing model predictions with measured values about new piezocone data, which were not previously employed during development of model. Performance of the neural network model was compared with conventional empirical method, direct correlation method, and theoretical method. It was found that the neural network model is not only capable of inferring a complex relationship between piezocone measurements and the undrained shear strength of clays but also gives a more precise and reliable undrained shear strength than theoretical and empirical approaches. Furthermore, neural network model has a possibility to be a generalized relationship between piezocone measurements and undrained shear strength over the various places and countries, while the present empirical correlations present the site specific relationship.

Short-term Prediction of Travel Speed in Urban Areas Using an Ensemble Empirical Mode Decomposition (앙상블 경험적 모드 분해법을 이용한 도시부 단기 통행속도 예측)

  • Kim, Eui-Jin;Kim, Dong-Kyu
    • KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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    • v.38 no.4
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    • pp.579-586
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    • 2018
  • Short-term prediction of travel speed has been widely studied using data-driven non-parametric techniques. There is, however, a lack of research on the prediction aimed at urban areas due to their complex dynamics stemming from traffic signals and intersections. The purpose of this study is to develop a hybrid approach combining ensemble empirical mode decomposition (EEMD) and artificial neural network (ANN) for predicting urban travel speed. The EEMD decomposes the time-series data of travel speed into intrinsic mode functions (IMFs) and residue. The decomposed IMFs represent local characteristics of time-scale components and they are predicted using an ANN, respectively. The IMFs can be predicted more accurately than their original travel speed since they mitigate the complexity of the original data such as non-linearity, non-stationarity, and oscillation. The predicted IMFs are summed up to represent the predicted travel speed. To evaluate the proposed method, the travel speed data from the dedicated short range communication (DSRC) in Daegu City are used. Performance evaluations are conducted targeting on the links that are particularly hard to predict. The results show the developed model has the mean absolute error rate of 10.41% in the normal condition and 25.35% in the break down for the 15-min-ahead prediction, respectively, and it outperforms the simple ANN model. The developed model contributes to the provision of the reliable traffic information in urban transportation management systems.

Design and Implementation of an Oil Prices Forecasting System (유가예측 시스템의 설계 및 구현)

  • 김은경;이원형;배진희;김상환
    • Proceedings of the Korea Inteligent Information System Society Conference
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    • 2000.04a
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    • pp.227-234
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    • 2000
  • 지금까지 수행된 대부분의 유가예측은 주고 계량 데이터를 기반으로 하는 여러 가지 계량 모델을 구성하여 수행되었으며, 그 결과 산유국 동향과 같은 국제 유가시장의 불확실성을 제대로 반영하지 못했다. 따라서, 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 계량경제학적인 접근방법과 전문가시스템을 통합한 유가예측 시스템을 설계 및 구현하였다. 즉, 계량 데이터를 기초로 유가예측 모델을 구성하고, 산유국동향과 같은 비계량적인 요인이 유가에 미치는 영향에 대한 실무자의 경험적인 지식은 지식베이스로 구축함으로써, 유가예측과 관련된 다양한 요인들을 폭넓게 고려할 수 있는 통합된 시스템을 개발하였다. 유가예측 모델로는 대표 유종의 유가 및 수급 전망을 위한 동적 선형연립 모델과 유종간 유가의 균형차액을 예측하기 위한 Fully Modified 공적분 회귀분석 모델을 구성하였으며, 유가예측 모델에서 반영하기 어려운 산유국 동향이나 OPEC정책, 선물시장 동향 등은 실무자의 경험적인 지식을 바탕으로 시스템 예측변수로 설정하여 유가예측에 반영할 수 있도록 지식베이스를 구축하였다. 또한, 본 시스템에서는 유가예측 이외에 석유 수급을 전망하고, 유가 및 수급과 관련된 다양한 정보를 제공하고 관리하는 기능을 제공하고 있다.

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Predictation of Precipitation using Empirical Mode Decomposition (경험적 모드분해법을 활용한 우리나라 강수의 예측)

  • Choi, Wonyoung;Shin, Hongjoon;Kim, Taereem;Heo, Jun-Haeng
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2016.05a
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    • pp.147-147
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    • 2016
  • 최근 기후변화로 인한 기상이변이 빈번히 발생하면서 그로 인한 피해도 점점 증가하고 있다. 이를 최소화하기 위해서는 기후변화가 강수에 미치는 영향에 대한 연구가 필요하며, 특히 강수의 기후변화를 고려한 장기적인 변동에 대한 예측이 매우 중요하다. 그 중, 기후변화로 인한 강수현상의 변화를 분석하기 위한 방법 중 하나로 강수 현상이 주변 기후 요소의 분포에 영향을 받는다는 가정 하에 기상인자를 통하여 강수를 예측하는 방법이 있다. 우리나라에 영향을 미치는 주변 기상인자들과 강수 간의 상관관계를 분석하여 상관관계가 높게 나타나는 기상인자를 통해 우리나라 강수량을 예측하면 장기적인 관점에서 강수 예측의 정확도를 높일 수 있다. 하지만 상관관계 분석에 있어서 강수 원 자료 와 기상인자간의 상관관계를 비교할 경우 원 자료가 가지는 큰 변동성으로 인해 정확한 상관관계 분석이 이루어지지 않을 가능성이 크다. 따라서 강수자료를 분해하여 분해된 요소별로 상관관계를 분석하여 분석의 정확도를 높일 필요가 있다. 다양한 자료 분해 방법중 경험적 모드분해법(Empirical Mode Decomposition, EMD)을 사용할 경우 자료의 분해에 있어서 주기성, 경향성에 따라 분해가 가능하며, 비정상성을 가지고 있는 시계열에 대해 효과적으로 분해가 가능한 장점이 있다. 본 연구에서는 30년 이상의 자료기간을 가지는 지점의 강수량 자료를 바탕으로 경험적 모드분해법을 이용하여 강수자료를 분해하고, 이를 다양한 기상인자와의 상관관계를 분석함으로써, 우리나라 강수량 변동과 연관이 있는 기상인자들을 선별하였다. 선별된 기상인지를 바탕으로 다중회귀분석을 수행하여 기상인자를 독립변수로 하는 강수 예측식을 구축하여 우리나라 강수의 예측 가능성을 살펴보고자 한다.

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A General Formula of Total Sediment Transport Rate for Waves and Currents (범용 파랑.흐름 공존시의 비점착성 퇴적물이동 예측식)

  • Kim, Hyo-Seob;Jang, Chang-Hwan
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.21 no.6
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    • pp.462-469
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    • 2009
  • This study suggests a general formula of non-cohesive sediment transport rates for waves and currents which is also valid for wave only or current only condition. On-offshore sediment transport rates with the second order Stokes wave in the shallow water are calculated as the pickup rate times the distance. The formula depicts reasonably that high waves move material offshore, and low waves move material onshore. Also the formula, as is the case the waves with long period tend to move material onshore, shows good results.

KOSPI수익률의 평활전이회귀모형 추정

  • Yu, Il-Seong
    • The Korean Journal of Financial Studies
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    • v.13 no.1
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    • pp.77-92
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    • 2007
  • 한국증권시장을 포함한 대부분의 지역증권시장이 미국 뉴욕증권시장의 움직임에 반응하거나 동조현상을 보인다는 사실은 이미 경험적으로 혹은 통계적으로 널리 수용되고 있다. 본 연구는 그러한 반응에 비선형성이 존재하는가를 일별 주가수익률을 데이터로 활용하여 우선적으로 검정한다. 그러한 검정결과에 입각하여 비선형성을 내재화시킨 계량분석모형이 주가수익률을 설명하고 예측하는데 도움을 줄 수 있는가를 확인한다. 본 연구에서는 이러한 비선형성에 관련된 정보를 유도하기 위하여 평활전이(자기)회귀분석모형(STR)을 이용한다. STR모형은 국면전환을 야기하는 전이변수를 명시적으로 확인할 수 있고 다양한 국면전환형태를 모형에 수용할 수 있는 장점을 가지고 있다. KOSPI수익률의 비선형성에 대한 검정결과는 귀무가설인 선형성이 기각되는 것으로 나타났으며, 그러한 비선형성의 형태는 미국증권시장이 하강기에 처한 경우에 상승기에 처한 상태보다 민감한 동조현상을 보이는 것으로 나타났다. 하지만 추정된 STR모형이 주가의 변동을 설명하거나 예측하는데 여타의 모형보다 나은 능력을 가지는가에 대해서는 긍정적인 결과를 얻지 못하였다.

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Evaluation for Applications of the Levenberg-Marquardt Algorithm in Geotechnical Engineering (Levenberg-Marquardt 알고리즘의 지반공학 적용성 평가)

  • Kim, Youngsu;Kim, Daeman
    • Journal of the Korean GEO-environmental Society
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    • v.10 no.5
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    • pp.49-57
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    • 2009
  • In this study, one of the complicated geotechnical problem, compression index was predicted by a artificial neural network method of Levenberg-Marquardt (LM) algorithm. Predicted values were compared and evaluated by the results of the Back Propagation (BP) method, which is used extensively in geotechnical engineering. Also two different results were compared with experimental values estimated by verified experimental methods in order to evaluate the accuracy of each method. The results from experimental method generally showed higher error than the results of both artificial neural network method. The predicted compression index by LM algorithm showed better comprehensive results than BP algorithm in terms of convergence, but accuracy was similar each other.

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A Study on Intraoperative Hypotension Prediction using Deep Learning Model and Non-Invasive Data (딥러닝 모델과 비침습적 데이터를 활용한 수술 중 저혈압 예측에 관한 연구)

  • Kim, Dongwon;Shin, Youjeong
    • Annual Conference of KIPS
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    • 2022.05a
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    • pp.509-512
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    • 2022
  • 수술 중 저혈압 예측은 환자의 안전과 직결되는 중요한 과제이다. 그러나 인간이 저혈압을 예측하는 것은 많은 경험과 노하우를 필요로 하며, 현재 연구되고 있는 예측 기술은 단일 정보를 활용하여 복합적인 원인을 반영하지 못하거나, 침습적으로 데이터를 획득하여 환자에게 불편함을 준다. 비침습적으로 수집한 데이터를 통한 저혈압 발생 예측에 대한 연구는 꾸준히 진행되어 왔으나, 기존 딥러닝을 이용한 접근방법으로는 정확도가 낮다. 본 논문에서는 그 원인을 1)데이터 전처리 2)데이터 불균형 3)기존 모델의 한계로 구분하고, 이를 해결 가능한 방안을 제시한다. 실험 결과 CNN*CNN에서 Focal Loss를 사용할 때, 가장 높은 성능을 내는 것을 확인했다.

Case Study on Free Market in front of Hongik University: Store Based on New Experiential Value (경험적 가치기반의 매장에 관한 Ethnography: 홍대 앞 프리마켓(free market)을 중심으로)

  • Yoo, Chang-Jo;Kim, Min-A
    • Journal of Distribution Research
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    • v.12 no.3
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    • pp.1-21
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    • 2007
  • This study introduces 'Free Market' that was recently developed in front of Hongik university. 'Free market', as a place for transactions for art products produced by artists or prospective artists, is held regularly every Saturday in front of Hongik university. This study collected data through in-depth interviews with participants and participant observations at the market to analyze the success factors of 'Free Market'. We described development process, unique characteristics of 'Free Market' and new experiential values that the market provide to the participants. This free market was introduced as roadside stand in the middle of 1990s when some artists started selling their works. It passed through the growth stage after it staged the event that had mixed characteristics of 'flee market' and 'art market' at local festivals in 2001. In 2002 Sin-Chon culture forum directedculture-oriented market and the market has been developed as a current 'Free Market'. Recently 'Free Market' is comprised of steps, artists, and customers who voluntarily participated in the market. The market is held regularly every Saturday and provide various types of programs for the participants. Major characteristics of this free market were summarized as 'complex space' and 'role transition', and these characteristics provided the participants new experiential values such as 'freedom', 'emergent experiences', 'social interaction' and 'hero of festivals' through the participant role. We interpret that 'Free Market' has been successfully settled down as a new type of retail store based on these new experiential values. Therefore, this case provides very useful implications that unique experiential values that a store provides to the customers can be major sources of store competitive advantages.

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