• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.205-205
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• 2016

우리나라의 겨울철 자연재해 중 대설에 의한 피해가 발생하는 빈도가 증가하고 있는 가운데 그 피해를 예측하고 대비하기 위한 연구들이 다수 진행되고 있다. 강설은 일단위로 측정하며, 매일 새롭게 내린 강설의 양인 최심신적설과 기존에 녹지 않고 쌓여 있던 깊이까지를 고려한 최심적설로 구분된다. 우리나라의 경우에는 갑작스럽게 내린 폭설에 의한 피해가 대부분이므로 최심신적설량을 예측하는 것이 매우 중요하다. 이에 본 연구에서는 다중회귀분석을 이용해 우리나라의 최심신적설량을 추정하기 위한 식을 개발하였다. 다중회귀분석을 위한 독립변수로는 해당 일에 예측된 강수량, 일평균기온, 일최고기온, 일최저기온을 사용하였으며, 강수량과 일평균기온의 상호작용을 고려할 수 있도록 모형을 구성하였다. 모형의 개발에는 전국 74개 기상관측소의 최심신적설 자료를 관측소 단위로 전체 자료의 2/3을 무작위로 추출하여 이용하였으며, 추출되지 않고 남은 1/3의 자료를 이용해 모형에 대한 검증을 실시하였다. 그 결과 상호작용항이 포함되지 않은 다중선형회귀모형에 비해 상호작용을 고려한 다중회귀모형의 예측력이 훨씬 우수하게 나타났다. 강수량과 기온이 정확하게 예측된다면 개발된 추정식을 이용해 간편하게 최심신적설량을 예측할 수 있어, 폭설에 대한 대비에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

• Journal of the Society of Naval Architects of Korea
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• v.36 no.3
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• pp.71-82
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• 1999

Irregular motions of nonlinear dynamic system are the result of an intrinsic characteristics that the system have, and sometimes occur unpredictable large motion. For a ship in a regular seaway, the capsizing occur because of this unexpectable motion. So, from the safety's point of view, nonlinear ship motions should be treated carefully. In this study, stable and unstable regions are investigated firstly under the variation of a control external force. Secondly, we consider the attractors to know how ship motions of the stable region that does not undergo capsizing change. Thirdly, bifurcation diagram is considered to study the range in detail where nonlinear chaotic motions are occurred.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2019.05a
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• pp.374-374
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• 2019

지구온난화의 영향으로 기상이변으로 인한 피해가 증가하여 이를 예방하기 위해 풍수해 피해 예측의 필요성이 증가하였다. 이에 따라 관련 기관 및 지자체별로 각자 다른 필요성과 목적에 ?라 다양한 형태의 풍수해 관련 피해예상도가 작성되어 왔다. 풍수해 피해예상도 작성을 위해서는 시간적, 경제적 비용이 많이 소모되며, 일반적으로 정해진 빈도에 의해서만 작성되기 때문에 다양한 빈도의 작성은 불가능하다. 본 연구에서는 빈도별 홍수량과 빈도별 피해예상도를 활용하여 피해예상도를 작성하기 위해 보간기법을 마련하여 적용하고자 한다. 풍수해 피해예상도는 과거의 침수흔적과 홍수범람해석을 통하여 침수가 예상되는 지역을 미리예측한 지도로 방재대책 수립 및 재해정보지도 작성을 위한 기본 자료로 활용하는데 목적이 있다. 데이터의 보간은 불연속적으로 주어진 데이터 점들을 이용하여 그 점들 사이의 값을 추정하는 방법의 한 종류로 활용하는 데이터에 따라 보간기법이 달라진다. 보간법은 선형보간, 라그랑제 다항식 보간, 네빌레의 반복 보간, 뉴튼 다항식에 의한 보간법 등이 존재한다. 각 보간법의 내용과 특성, 활용법을 분석 비교하여 피해예상도 보간기법 모듈에 적용할 수 있는 방법을 제시하였다. 빈도별 홍수량과 빈도별 피해예상도를 활용하여 보간 기법을 적용하기 매우 제한적이며 여러 보법 중 특성을 파악했을 때 선형보간법이 가장 적합한 방법이라 판단된다. 또한, 선형보간을 위한 변수로 확률빈도보다는 홍수량 자료를 사용하는 것이 정확도를 더 향상시킬 수 있으며 침수흔적도와 DEM을 사용하여 침수용량을 파악하고 피해예상도를 선형보간하여 작성한다. 침수용량을 파악하여 선형보간하여 침수용량에 대한 임의의 홍수량을 산정하고 이를 바탕으로 피해예상도를 홍수량과 침수용량에 대한 관계를 정리하였으며 피해예상도를 선형보간하여 작성할 수 있다. 선형보간하여 작성된 피해예상도는 빈도별 강우와 실시간 지속 강우를 기반으로 해당 지역에 대한 침수 피해 예상에 활용 할 수 있다.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.25 no.4
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• pp.321-338
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• 2009

The objective of this paper is to compare spatial prediction capabilities of univariate kriging algorithms for generating GIS-based thematic maps from ground survey data with asymmetric distributions. Four univariate kriging algorithms including traditional ordinary kriging, three non-linear transform-based kriging algorithms such as log-normal kriging, multi-Gaussian kriging and indicator kriging are applied for spatial interpolation of geochemical As and Pb elements. Cross validation based on a leave-one-out approach is applied and then prediction errors are computed. The impact of the sampling density of the ground survey data on the prediction errors are also investigated. Through the case study, indicator kriging showed the smallest prediction errors and superior prediction capabilities of very low and very high values. Other non-linear transform based kriging algorithms yielded better prediction capabilities than traditional ordinary kriging. Log-normal kriging which has been widely applied, however, produced biased estimation results (overall, overestimation). It is expected that such quantitative comparison results would be effectively used for the selection of an optimal kriging algorithm for spatial interpolation of ground survey data with asymmetric distributions.

• The Journal of Korea Institute of Information, Electronics, and Communication Technology
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• v.17 no.3
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• pp.176-182
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• 2024

In this study, we compared and analyzed various methods of missing data handling to build a machine learning model that can effectively analyze and predict time series data with a high percentage of missing values. For this purpose, Predictive State Model Filtering (PSMF), MissForest, and Imputation By Feature Importance (IBFI) methods were applied, and their prediction performance was evaluated using LightGBM, XGBoost, and Explainable Boosting Machines (EBM) machine learning models. The results of the study showed that MissForest and IBFI performed the best among the methods for handling missing values, reflecting the nonlinear data patterns, and that XGBoost and EBM models performed better than LightGBM. This study emphasizes the importance of combining nonlinear imputation methods and machine learning models in the analysis and prediction of time series data with a high percentage of missing values, and provides a practical methodology.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.6-6
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• 2018

최근 집중 호우로 인한 내수침수 피해가 도시화와 기후변화로 늘어나고 있다. 내수침수 피해로 인한 복구비용과 시간이 증가하고 있으며 향후에는 이보다 더 크게 늘어날 것으로 예상된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 충분한 선행시간을 가지고 내수 침수 구역을 제시할 수 있어야 한다. 기존의 물리적 모델은 정확하고 정교한 결과를 제공하지만, 시뮬레이션을 준비하고 마치는 데에 시간이 많이 소요된다. 그 이유로서는 강우량, 지형적 특성, 배수관망 시스템, 수문학적 매개변수 등의 다양한 데이터도 필요하기 때문이다. 이는 도시유역에 대한 내수침수의 실시간 예측이 어렵게 되었으며, 충분한 선행시간을 확보하지 못하는 원인이 되었다. 본 연구에서는 이 문제에 대한 해결책으로 결정론적 방법과 확률론적 방법을 자료지향형 모형으로 결합하여 해결책을 제시하고자 하며, 특정 강우 조건하에 도시유역에서의 내수침수에 영향을 미치는 맨홀에 대한 정보를 제공하고자 한다. 위와 같은 과정을 수행하기 위하여 입력자료 조합에 대한 비선형 분석을 실시하였으며, 그 결과로 특정 강우 조건에 대하여 각 맨홀에 대한 누적월류량을 예측할 수 있는 비선형 인공신경망을 구축할 수 있었다. 본 연구에서 제시된 방법론은 국내의 강남 배수분구에 대하여 적용이 되었으며, 내수침수 예측결과와 2차원 해석결과를 비교하고자 하였다. 본 연구에서는 위 과정을 통하여 1차원 도시유출해석을 위한 입력 자료를 준비하는 시간을 절약하고, 다양한 강우 조건과 내수침수지도 사이의 연관성을 학습하는 예측 모형을 이용하여 도시유역의 내수침수에 대한 충분한 선행시간을 확보하고자 한다. 결론적으로, 이 연구의 결과는 도시유역에 대한 비구조적 대책 수립에 도움을 줄 것으로 확인이 되며 도시 유역 내에 맨홀 위치들을 고려한 위험지구를 파악하는 데에 유용할 것으로 판단된다.

• The Korean Journal of Applied Statistics
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• v.35 no.4
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• pp.517-525
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• 2022

In the era of big data, various data mining techniques have been proposed as major analysis methodologies. As complex and diverse data is mass-produced, data mining techniques have attracted attention as a method that forms the foundation of data science. In this paper, we focused on the decision tree, which is frequently used in practice and easy to understand as one of representative data mining methods. Specifically, we analyzed the effect of the splitting method of decision trees on the model performance. We compared the prediction power and structures of decision tree models with different split methods based on various simulated data. The results show that the linear combination split method can improve the prediction accuracy of decision trees in the case of data simulated from nonlinear models with complex structure.

• Journal of Korean Association for Spatial Structures
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• v.6 no.4 s.22
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• pp.45-52
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• 2006

FRP laminated plates have strong material-nonlinearity. Through vibration Analysis of FRP laminated plates, the result of nonlinearity analysis is compared with the result of linearity analysis according to stacking angle and squency. This study is a fundamental study about displacement in nonlinearity dynamic behavior of FRP laminated plates.

• KIPS Transactions on Computer and Communication Systems
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• v.6 no.4
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• pp.179-188
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• 2017

It is very challenging to analyze the traffic flow in the city because there are lots of traffic accidents, intersections, and pedestrians etc. Now, even in mid-size cities Bus Information Systems(BIS) have been deployed, which have offered the forecast of arriving times at the stations to passengers. BIS also provides more informations such as the current locations, departure-arrival times of buses. In this paper, we perform the time-series analysis of the traffic flow using the data of the average trvel time and the average speed between stations extracted from the BIS. In the mid size cities, the data from BIS will have a important role on prediction and analysis of the traffic flow. We used the Dynamic Linear Model(DLM) for how to make the time series forecasting model to analyze and predict the average speeds at the given locations, which seem to show the representative of traffics in the city. Especially, we analysis travel times for weekdays and weekends separately. We think this study can help forecast the traffic jams, congestion areas and more accurate arrival times of buses.

• Progress in Medical Physics
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• v.8 no.1
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• pp.75-82
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• 1997

The human physiological systems are so complex and irregular dynamics. Dynamics of peripheral blood vessel, in particular, have quite sensitive and complex. Before, the linear analytic method have been used to analyze the system. But, the method have many problems to predict the following results. In the other hand, the nonlinear analytic method, chaotic time series analysis method, is suitable for measuring complex, vary system. In this study, the scalar data of the blood flow of peripheral blood vessel of rabbits, in accordance with injection of glucose, was obtained and redefined as multi-dimensional vectors, with time-series analytic methods. This study also intended to confirm that the peripheral blood flow is chaotic dynamics and evaluate the availability of non-linear analytic method. As a result, the existing FFT, and mean could show the difference of blood flow of peripheral blood vessel by injection of glucose, but the nonlinear analytic method could show the definite difference. The hemodynamics is a chaotic phenomenon.