• Title/Summary/Keyword: 계층적베이지안모델

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Bayesian Hierarchical Mixed Effects Analysis of Time Non-Homogeneous Markov Chains (계층적 베이지안 혼합 효과 모델을 사용한 비동차 마코프 체인의 분석)

  • Sung, Minje
    • The Korean Journal of Applied Statistics
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    • v.27 no.2
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    • pp.263-275
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    • 2014
  • The present study used a hierarchical Bayesian approach was used to develop a mixed effect model to describe the transitional behavior of subjects in time nonhomogeneous Markov chains. The posterior distributions of model parameters were not in analytically tractable forms; subsequently, a Gibbs sampling method was used to draw samples from full conditional posterior distributions. The proposed model was implemented with real data.

Optimum Climate Change Scenario Estimation via Hierarchical Bayesian Model : Using CORDEX Scenarios (계층적 베이지안 모델을 통한 최적 기후변화 시나리오 추정 : CORDEX 시나리오 사용)

  • Jung, Min-Kyu;Kim, Yong-Tak;Kim, Hyeon-Muk;Kwon, Hyun-Han
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2018.05a
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    • pp.168-168
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    • 2018
  • 최근 기후변화로 인하여 전 세계적으로 과거 강우사상에서 확인되지 않는 극치사상이 빈번하게 관측되고 있으며 이에 따른 피해도 증가하고 있다. 미래의 기상학적 변동성 및 기후변화 영향은 지구순환모형 (General Circulation Models, GCM)을 통해 구체화되며 가장 일반적인 기후변화 전망자료로서 활용된다. 그러나 산정된 기후변화 시나리오마다 서로 그 특성에 차이가 있으며 이러한 이유로 다양한 원인으로 인해 큰 변동성을 가지는 미래 극치강우를 하나의 시나리오로 분석하기에는 무리가 있다. 또한 다양한 시나리오를 통해 분석한 결과값이 상이하며 이러한 시나리오별 산정 결과의 차이는 사용자에게 혼란을 야기할 수 있어 이를 하나의 결과로 나타낼 필요성이 있으나 정량적인 대푯값을 얻기 위해 특정 시나리오를 선택하는 것은 신뢰성에 문제가 있다. 본 연구에서는 시나리오들을 정량적 지표에 의거하여 혼합된 하나의 시나리오로 표출하고자 하였다. CORDEX-RCMs 시나리오 중 HadGEM3-RA, RegCM, SNU_WRF 및 GRIMs를 입력 자료로 하여 다중모형앙상블(Multi-Model Ensemble, MME)을 통해 낙동강 유역의 극치강우에 대한 하나의 최적 기후변화 시나리오를 도출하고자 하였으며 계층적 베이지안 (Hierarchical Bayesian Model, HBM) 기법을 통하여 기후변화 시나리오에 내제된 불확실성에 대한 정량적인 해석을 수행하였다.

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Hierarchical Gabor Feature and Bayesian Network for Handwritten Digit Recognition (계층적인 가버 특징들과 베이지안 망을 이용한 필기체 숫자인식)

  • 성재모;방승양
    • Journal of KIISE:Software and Applications
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    • v.31 no.1
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    • pp.1-7
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    • 2004
  • For the handwritten digit recognition, this paper Proposes a hierarchical Gator features extraction method and a Bayesian network for them. Proposed Gator features are able to represent hierarchically different level information and Bayesian network is constructed to represent hierarchically structured dependencies among these Gator features. In order to extract such features, we define Gabor filters level by level and choose optimal Gabor filters by using Fisher's Linear Discriminant measure. Hierarchical Gator features are extracted by optimal Gabor filters and represent more localized information in the lower level. Proposed methods were successfully applied to handwritten digit recognition with well-known naive Bayesian classifier, k-nearest neighbor classifier. and backpropagation neural network and showed good performance.

Hierarchical Bayesian Networks based on Activity for Localizing Hidden Target Objects in Indoor Environment (실내 환경에서 보이지 않는 목표 물체를 탐색하기 위한 활동기반 계층적 베이지안 네트워크)

  • Song Youn-Suk;Cho Sung-Bae
    • Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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    • 2005.07b
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    • pp.616-618
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    • 2005
  • 서비스 로봇 분야에서 물체를 인식하고 장면을 이해하는 것은 매우 중요하다. 전통적인 방법들은 기하학적 모델을 기반으로 물체를 인식하였으나 불확실하고 동적인 환경에서 이러한 방법은 한계를 갖는다. 이에 최근 지식 기반의 접근 방법을 통해 이러한 부분을 보완하는 연구가 이루어지고 있다. 본 논문에서는 효과적인 물체 탐색을 위해 베이지안 네트워크를 사용하여 대상 물체의 존재 여부를 추론하는 방법을 제안한다. 이를 위해 트리구조의 계층적 베이지안 네트워크를 사용하였고 물체들의 관계를 활동을 기준으로 모델링 하였다. 6가지 장소를 기반으로 한 실험 결과, $86.5\%$의 정확도를 보여주었다.

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A Study on Rainfall Regional Frequency Analysis Based A Bayesian Hierarchical Kriging Approach (Bayesian Hierarchical Kriging 기법을 이용한 강우지역빈도해석 모형 개발)

  • Kim, Jin-Young;Kim, Jang-Gyeong;Kwon, Hyun-Han
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2015.05a
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    • pp.466-466
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    • 2015
  • 지역빈도해석은 수문학에서 오랜 역사를 갖고 있으며, 수년에 걸쳐 수문학적 변량의 정량적 추정을 위해 다양한 접근방법들이 제안되어 왔다. 그러나 제안된 방법들의 가설설정 수준이 높기 때문에 실제 적용에 제약이 많고, 적용 시에도 예측에 대한 불확실성이 높은 문제점이 있다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 개선하기 위한 방법으로 계층적 베이지안 모델을 이용한 지역빈도해석 모형을 제안하고자 한다. 본 모형은 2개의 계층적 구조로 구성된다. 첫번째 계층은 재현기간별 GEV 분포의 매개변수를 정규화하여 주변분포로 설정하고, Kriging 기법을 이용하여 지형학적, 기상학적 정보들과 극치강수량 효과를 적합시켜 공간적 이질성과 미계측 유역에 대한 효과적인 보간을 가능하게 한다. 두번째 계층은 지점의 특성을 나타내는 매개변수들간의 공분산을 Bayesian 모델에 연계하여 매개변수들의 공간적 변동성을 나타낸다. 2개 계층의 결합확률분포는 MCMC 기법을 이용하여 예측값에 대한 불확실성을 정량적으로 분석하게 된다. 본 모형을 통해 홍수량 추정 시 필요한 시간 단위 극치강수량의 공간적 분포를 효과적으로 추정할 수 있을 것으로 판단된다.

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A Hierarchical CPV Solar Generation Tracking System based on Modular Bayesian Network (베이지안 네트워크 기반 계층적 CPV 태양광 추적 시스템)

  • Park, Susang;Yang, Kyon-Mo;Cho, Sung-Bae
    • Journal of KIISE:Software and Applications
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    • v.41 no.7
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    • pp.481-491
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    • 2014
  • The power production using renewable energy is more important because of a limited amount of fossil fuel and the problem of global warming. A concentrative photovoltaic system comes into the spotlight with high energy production, since the rate of power production using solar energy is proliferated. These systems, however, need to sophisticated tracking methods to give the high power production. In this paper, we propose a hierarchical tracking system using modular Bayesian networks and a naive Bayes classifier. The Bayesian networks can respond flexibly in uncertain situations and can be designed by domain knowledge even when the data are not enough. Bayesian network modules infer the weather states which are classified into nine classes. Then, naive Bayes classifier selects the most effective method considering inferred weather states and the system makes a decision using the rules. We collected real weather data for the experiments and the average accuracy of the proposed method is 93.9%. In addition, comparing the photovoltaic efficiency with the pinhole camera system results in improved performance of about 16.58%.

How can the post-war reconstruction project be carried out in a stable manner? - terrorism prediction using a Bayesian hierarchical model (전후 재건사업을 안정적으로 진행하려면? - 베이지안 계층모형을 이용한 테러 예측)

  • Eom, Seunghyun;Jang, Woncheol
    • The Korean Journal of Applied Statistics
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    • v.35 no.5
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    • pp.603-617
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    • 2022
  • Following the September 11, 2001 terrorist attacks, the United States declared war on terror and invaded Afghanistan and Iraq, winning quickly. However, interest in analyzing terrorist activities has developed as a result of a significant amount of time being spent on the post-war stabilization effort, which failed to minimize the number of terrorist activities that occurred later. Based on terrorist data from 2003 to 2010, this study utilized a Bayesian hierarchical model to forecast the terrorist threat in 2011. The model depicts spatiotemporal dependence with predictors such as population and religion by autonomous district. The military commander in charge of the region can utilize the forecast value based on the our model to prevent terrorism by deploying forces efficiently.

A Fusion of the Period Characterized and Hierarchical Bayesian Techniques for Efficient Cluster Analysis of Time Series Data (시계열자료의 효율적 군집분석을 위한 구간특징화와 계층적 베이지안 기법의 융합)

  • Jung, Young-Ae;Jeon, Jin-Ho
    • Journal of Digital Convergence
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    • v.13 no.7
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    • pp.169-175
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    • 2015
  • An effective way to understand the dynamic and time series that follows the passage of time, as valuation is to establish a model to analyze the phenomena of the system. Model of the decision process is efficient clustering information of the total mass of the time series data of the relevant population been collected in a particular number of sub-groups than to look at all a time to an understand of the overall data through each community-specific model determination. In this study, a sub-grouping of the group and the first of the two process model of each cluster by determining, in the following in sub-population characterized by a fusion with heuristic Bayesian clustering techniques proposed a process which can reduce calculation time and cost was confirmed by experiments using actual effectiveness valuation.

Uncertainty assessment of point and regional frequency analysis using Bayesian method (베이지안기법을 이용한 지점 및 지역빈도해석의 불확실성 평가)

  • Lee, Jeonghoon;Lee, Okjeong;Kim, Sangdan
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.406-406
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    • 2021
  • 극한강우사상의 분석은 다양한 극치 분포로 구성된 극치이론을 통해 가능하다. 일반적으로 단일 지점의 극한사상의 분석을 위한 지점빈도해석 (Point Frequency Analysis, PFA)이 다양한 재현기간에 해당하는 강우량을 추정하는데 널리 사용되어왔다. 하지만 수문기후학적 극치기록은 시간적 그리고 공간적으로 제한적이다. 따라서 모의 불확실성을 줄이고 신뢰성 높은 결과를 도출하기 위해 서로 유사한 분포를 가질 수 있는 인근 지점의 활용하는 지역빈도해석 (Regional Frequency Analysis, RFA) 방법이 개발되어 적용되고 있다. 본 연구에서는 부산, 울산, 경남지역의 기상청 종관기상관측시스템(Automated Synoptic Observing System, ASOS) 울산, 부산, 통영, 진주, 거창, 합천, 밀양, 산청, 거제, 남해지점 일강수량을 자료를 기반으로 Metropolis-Hasting 알고리즘을 사용하여 일반극치분포(Generalized Extreme Value, GEV)의 매개변수를 추정하고 PFA 및 RFA의 불확실성을 평가하고자 한다. 이러한 연구는 공간적 구성 요소(예, 지리적 좌표, 고도)를 고려하지 못하며 추가변수 (예, 공변량)를 분석에 결합할 수 없는 등의 RFA의 한계를 극복하고, 명시적으로 불확실성을 추정하여 결과의 신뢰성을 확보 할 수 있는 계층적 베이지안 모델의 개발에 도움이 되리라 기대된다.

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Development of salinity simulation using a hierarchical bayesian ARX model (계층적 베이지안 ARX 모형을 활용한 염분모의기법 개발)

  • Kim, Hojun;Shin, Choong Hun;Kim, Tae-Woong;Kwon, Hyun-Han
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.53 no.7
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    • pp.481-491
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    • 2020
  • The development of agricultural land at Saemangeum has required a significant increase in agricultural water use. It has been well acknowledged that salinity plays a critical role in the farming system. Therefore, a systematic study in salinity is necessary to better manage agricultural water. This study aims to develop a stochastic salinity simulation model that simultaneously simulates salinities obtained from different layers. More specifically, this study proposed a two-stage Autoregressive Exgeneous (ARX) model within a hierarchical Bayesian modeling framework. We derived posterior distributions of model parameters and further used them to obtain the predictive posterior distribution for salinities at three different layers. Here, the BIC values are used and compared to determine the optimal model from a set of candidate models. A detailed discussion of the model is provided.