• 제목/요약/키워드: 분포자료

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강우자료의 확률분포함수를 이용한 강우강도식의 이론적 유도 (Theoretical Derivation of IDF curve Using Probability Distribution Function of Rainfall Data)

  • 김규태;김수영;김태순;허준행
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2007년도 학술발표회 논문집
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    • pp.1503-1506
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    • 2007
  • 수공구조물의 설계를 위해서 주로 사용되는 강우강도식은 연최대치 강우자료를 이용하여 빈도별 혹은 지속기간별 확률강우량을 구한 후 이 값들을 선형 혹은 비선형식의 형태로 회귀분석하여 구하게 된다. 그러나, 이와 같이 회귀분석을 이용하여 추정된 강우강도식은 원래의 강우자료가 가지고 있는 확률적인 특성을 재현한다고 하기는 어렵기 때문에, 본 연구에서는 연최대치 강우자료에 대한 적정 확률분포형으로부터 직접 강우 강도식을 유도하는 방법을 적용하여 대상지역 강우강도식의 매개변수를 산정하였다. 선정된 적정 확률분포형을 이용하여 강우강도식의 매개변수를 추정하는데 있어서, 평균제곱오차의 제곱근을 최소화하는 형태의 목적함수를 구성한 후 유전자알고리즘을 이용하여 적절한 매개변수를 산정하였다. 산정된 매개변수를 사용한 강우강도식으로 구한 결과값과 기존의 강우강도식에 의한 결과값 그리고 지점빈도해석에 의한 결과값을 비교하여 본 연구에서 산정된 강우강도식의 적용성을 평가해 보았다.

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경시적 자료의 계층적 베이즈 분석

  • 김달호;신임희
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제5권2호
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    • pp.431-437
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    • 1998
  • 본 논문의 목적은 계층적 베이즈 일반화 선형모형을 이용하여 경시적 자료를 분석하는 것이다. 구체적으로 계층적 베이즈 변량효과 모형을 소개하고 무정보적 사전분포 하에서 사후분포가 진(proper)인지에 대한 충분조건을 찾는다 또한, 깁스(Gibbs) 표본자를 사용하여 제안된 계층적 베이즈 절차의 수행에 관해 논의한다. 현실자료를 사용하여 제안된 계층적 베이즈 분석을 예시하고, 이에 대응하는 경험적 베이즈 분석과 비교한다.

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Density Estimation of Mixture Normal Distribution with Binned Data Using Nonlinear Regression

  • 나영호;오창혁
    • 한국데이터정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국데이터정보과학회 2004년도 춘계학술대회
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    • pp.127-130
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    • 2004
  • 혼합정규분포에서 얻어진 히스토그램 자료에서 모수의 추정은 EM 알고리즘 혹은 스프라인 방법이 흔히 이용되고 있다. 본 논문에서는 히스토그램 자료를 비선형회귀모형으로 적합하는 방법을 제시하고, 시뮬레이션으로 제시된 방법과 EM 알고리즘 방법을 비교하였다.

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광학위성자료를 이용한 저서생물 분포 추정 (Estimation of Benthos Distribution Using Optic Satellite Data)

  • 유주형;김계림;신상호;구본주
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.314-317
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    • 2009
  • 고해상도 위성자료를 이용하여 갯벌의 다양한 퇴적환경을 공간자료화하거나 표층 생물상 분포를 파악하기 위한 연구는 여러 연구자들에 의해 수행되어졌다. 그러나 갯벌 속에 존재하는 저서생물에 대한 양을 추정하는 연구는 미미한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 태안 근소만에 대하여 위성자료를 이용하여 갯벌의 DEM과 퇴적상 등의 분포를 공간자료화하고 이들로부터 생물상과 관련이 있는 노출시간 등의 2차 주제도를 제작하였다. 또한, 현장조사에 의해 얻어진 갯벌 생물 종/개체수와 갯벌의 퇴적환경 공간자료를 비교분석하여 갯벌 저서생물의 공간적 연관성을 파악하였다. 노출시간은 4개의 등급으로 구분하였으며 퇴적상 현장조사와 연계하여 우점종을 분석한 결과, 노출시간이 가장 긴 노출시간 I 등급 지역은 두토막눈썹참갯지렁이와, 칠게와 가재붙이가 대표종으로 분석되었다. II 지역의 모래 우세지역에는 쏙이 그리고 펄 우세지역에는 세가시육질꼬리옆새우가 우점종으로 나타났다. III과 IV 지역은 조하대쪽으로 모래 성분이 전체적으로 우세하게 나타났는데 펄털콩게와 바지락이 우정하고 있는 것으로 분석되었다.

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한반도 특산식물 물들메나무 분포와 적색목록 평가 적용 가능성 (Geographical Distribution Range and Preliminary Conservation Assessment of Fraxinus chiisanensis Nakai, A Korean Endemic Plant, Using IUCN Red List Criterion B)

  • 정지영;박정근;피정훈;박정석;손오경;서강욱;이철호;손성원
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2018년도 춘계학술발표회
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    • pp.30-30
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    • 2018
  • 한반도 고유 식물자원인 특산식물 물들메나무의 지리학적 분포 범위에 대한 고찰을 시도 하였으며, 이를 바탕으로 IUCN 적색목록 평가 자료 확보를 위해 IUCN Red List Criteria B의 분포범위(Extent of occurrence)와 점유면적(Area of occupancy)을 측정하였다. 물들메나무 분포도 작성을 위해 분포가 언급된 관련 문헌자료, 국립수목원 표본관(KH) 소장 표본정보, 국가생물종지식정보시스템(Nature) 종발생정보 DB, 그리고 현장조사 자료를 활용하였다. 이를 통해 한반도 특산식물 물들메나무는 지리산을 중심으로 전라남 북도, 경상남 북도 및 충청북도에 분포하고 있는 것으로 나타났으며, 북방한계지역은 경상북도 보현산으로 추정된다. 수집된 분포정보를 바탕으로 IUCN Red List Criteria B의 분포범위(Extent of occurrence)과 점유면적(Area of occupancy)을 계산한 결과 각각 $25,183km^2$, $96km^2$로 나타났다. 하지만 정확한 보전지위 평가를 위해서는 점유면적, 분포범위, 서식지 면적, 개체군 크기에 대한 지속적인 하락과 극단적인 변동을 측정할 수 있는 모니터링과 객관적인 자료가 요구된다.

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Meta-Heuristic Algorithms를 이용한 확률분포의 매개변수 추정 (Parameters Estimation of Probability Distributions Using Meta-Heuristic Algorithms)

  • 윤석민;이태삼;강명국;정창삼
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2012년도 학술발표회
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    • pp.464-464
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    • 2012
  • 수문분야에 있어서 빈도해석의 목적은 특정 재현기간에 대한 발생 가능한 수문량의 규모를 파악하는데 있으며, 빈도해석의 정확도는 적합한 확률분포모형의 선택과 매개변수 추정방법에 의존하게 된다. 일반적으로 각 확률분포모형의 특성을 대표하는 매개변수를 추정하기 위해서는 모멘트 방법, 확률가중 모멘트 방법, 최대우도법 등을 이용하게 된다. 모멘트 방법에 의한 매개변수 추정은 해를 구하기 위한 과정이 단순한 반면, 비대칭형의 왜곡된 분포를 갖는 자료들에 대해서는 부정확한 결과를 나타내게 된다. 확률가중 모멘트 방법은 표본의 크기가 작거나 왜곡된 자료일 경우에도 비교적 안정적인 결과를 제공하는 반면, 확률 가중치가 정수로만 제한되는 단점을 갖고 있다. 그리고 대수 우도함수를 이용하여 매개변수를 추정하게 되는 최우도법은 가장 효율적인 매개변수 추정치를 얻을 수 있는 것으로 알려져 있으나, 비선형 연립방정식으로 표현되는 해를 구하기 위해서는 Newton-Raphson 방법을 사용하는 등 절차가 복잡하며, 때로는 수렴이 되지 않아 해룰 구하지 못하는 경우가 발생되게 된다. 이에 반해, 최근의 Genetic Algorithm, Ant Colony Optimization 및 Simulated Annealing과 같은 Meta-Heuristic Algorithm들은 복잡합 공학적 최적화 문제 있어서 효율적인 대안으로 주목받고 있으며, Hassanzadeh et al.(2011)에 의해 수문학적 빈도해석을 위한 매개변수 추정에 있어서도 그 적용성이 검증된바 있다. 본 연구의 목적은 연 최대강수 자료의 빈도해석에 적용되는 확률분포모형들의 매개변수 추정을 위해 Meta-Heuristic Algorithm을 적용하고자 함에 있다. 따라서 본 연구에서는 매개변수 추정을 위한 방법으로 Genetic Algorithm 및 Harmony Search를 적용하였고, 그 결과를 최우도법에 의한 결과와 비교하였다. GEV 분포를 이용하여 Simulation Test를 수행한 결과 Genetic Algorithm을 이용하여 추정된 매개변수들은 최우도법에 의한 결과들과 비교적 유사한 분포를 나타내었으나 과도한 계산시간이 요구되는 것으로 나타났다. 하지만 Harmony Search를 이용하여 추정된 매개변수들은 최우도법에 의한 결과들과 유사한 분포를 나타내었을 뿐만 아니라 계산시간 또한 매우 짧은 것으로 나타났다. 또한 국내 74개소의 강우관측소 자료와 Gamma, Log-normal, GEV 및 Gumbel 분포를 이용한 실증연구에 있어서도 Harmony Search를 이용한 매개변수 추정은 효율적인 매개 변수 추정치를 제공하는 것으로 나타났다.

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한반도 연안 수온자료의 확률분포함수 추정 (Estimation of Probability Distribution Functions for Water Temperature Data in Korean Coasts)

  • 정신택;조홍연;고동휘;오남선;손경표
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제25권1호
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    • pp.11-19
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    • 2013
  • 수온자료는 다수의 첨두를 가진 분포형태를 보이고 있기 때문에 정규분포로 가정하는 경우 분석에 큰 오차가 수반된다. 본 연구에서는 쌍봉 분포함수 형태인 가우스 혼합분포 함수를 수온의 분포함수로 가정하여 최적매개변수를 추정하고, 추정된 최적 매개변수와 자료의 기본적인 통계정보(평균 및 분산 등)의 관계분석을 수행하였다. 또한 자료의 주 특성값인 평균, 표준편차, 왜곡도로부터 가우스 혼합분포 매개변수인, ${\alpha}_1$, ${\mu}_1$, ${\sigma}_1$, ${\alpha}_2$, ${\mu}_2$, ${\sigma}_2$를 산정하여 수온 자료의 빈도분포를 산정하는 추정공식을 개발하였다. 개발된 추정공식은 RMS 오차가 5% 정도로 관측 자료를 이용한 결과와 우수한 일치를 보이고 있다.

절단된 홍수 자료에 대한 확률가중적률 추정량 (Expected Probability Weighted Moment Estimator for Censored Flood Data)

  • 전종준;김영오;김용대;박준형
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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    • pp.357-361
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    • 2010
  • 미래의 연별 최대 강수량 예측의 정확성을 향상시키는데 역사적 자료가 도움이 된다는 많은 연구 결과가 있었다. 관측의 오차와 자료의 손실로 역사자료를 이용한 강수 예측 방법은 절단자료의 분석을 중심으로 연구되었다. 대표적인 역사자료의 이용방법으로 조건부 적률을 이용한 B17B [Interagency Committee in Water Data, 1982], 조건부적률과적률 관계식을 이용한 Expected Moment Algorithm(EMA) [Cohn et al.;1997], 조건부 확률가중적률을 이용한 Partial Probability Weighted Moment (PPWM)[Wang ; 1991] 방법이 있다. 본 연구에서는 역사적 자료를 반영하는 방법에 있어 B17B와 EMA의 관계를 밝히고 그러한 관계가 PPWM에 동일하게 적용할 수 있음을 보였다. 우리는 B17B와 EMA의 관계를 적률방정식으로 표현하였고 PPWM에서 확률가중 적률 방정식을 정의함으로써 PPWM을 확장하였다. 본 연구에서 제안한 새로운 역사 자료를 이용한 강수예측 방법론을 Expected Probability Weighted Momemt (EPWM) 방법이라고 부르고 그 예측 방법의 성능을 다른 예측방법과 시뮬레이션 결과를 통해 비교하였다. 역사 자료 방법론의 비교는 Generalized Extreme Value (GEV) 분포를 이용하여 이루어졌으며, 각 방법론은 GEV분포의 형태모수(shape parameter)따라 다른 특성을 나타난다는 것을 보였다. 뿐만 아니라 여기서 제안한 EPWM 방법은 대부분의 경우에 좋은 추정량을 준다는 것을 보였다.

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조건부 합성기법과 GPM 위성강우자료를 이용한 분포형 강우유출모형 KIMSTORM2의 홍수모의 적용성 평가 (The Applicability of KIMSTORM2 for Flood Simulation Using Conditional Merging Method and GPM Satellite Rainfall Data)

  • 김세훈;정충길;장원진;김성준
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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    • pp.111-111
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    • 2018
  • 본 연구의 목적은 조건부 합성 기법(Conditional Merging, CM) 기법을 활용하여 GPM(Global Precipitation Measurement) 위성 자료를 보정하고, 이를 격자기반 분포형 강우-유출 모형(KIneMatic wave STOrm Runoff Model2, KIMSTORM2)에 적용하여 보정된 자료의 효율성을 검토하는데 있다. 모형의 유출 해석은 남강댐 유역($2,293km^2$)을 대상으로 하였으며, 2016년 10월에 발생한 태풍 차바에 대하여 GPM 자료와 CM 기법을 적용한 GPM 자료를 각각 활용하여 결과를 비교하였다. 이 때, 강우자료의 보정은 유역 내 위치한 21개 지점의 지상강우자료를 활용하였으며, 각각의 위성강우자료에 유출 검보정은 남강댐 유역 내 3개의 수위관측 지점(산청, 창촌, 남강댐)을 대상으로 실시하였다. 유출 결과는 결정계수(Coefficient of determination, $R^2$), 모형 효율성 계수(Nash-Sutcliffe efficiency, NSE) 및 유출용적지수(Volume conservation index, VCI)를 이용하여 산정하였다. 지상강우자료와 CM 기법을 통해 보정한 강우자료는 대기의 많은 영향을 받는 위성자료의 특성을 보정하여 공간유출 및 첨두유출을 합리적으로 재현할 수 있을 것으로 예상된다.

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운전자 행동자료 및 고위험군 군집 분석 (Drivers Driving Habits Data and Risk Group Cluster Analysis)

  • 김용철
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.243-247
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    • 2016
  • 본 논문은 급가속, 급 감속, 급제동, 급출발, 그리고 과속 등과 같은 여러 운행 이벤트 데이터는 운전자의 운행습관과 운전자의 사고위험성을 예측 또는 분석하는데 중요한 정보를 제공한다. 일반적인 자료의 분포는 정규분포, 로그정규분포, 감마분포 등을 이용하지만 운전자 운행습관을 나타내는 자료에서 사고위험성을 추정 할 수 있는 극단적인 부분에서는 언급한 분포로 적합하지 않은 경우가 발생한다. 특히 왜도가 발생하여 정규분포에 적합하지 않은 영역이 생겨난다. 본 논문에서는 이 영역에서 적합한 분포 함수와 사고를 유발하는 위험군을 분리 할 수 있고 운전자 운행 시 사전경고로 사고율을 줄 일수 있는 임계점을 분포함수의 quantile값과 군집분석 결과와 비교하여 제시하였다.