• Title/Summary/Keyword: 지능형모형

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Development of locally customized river level prediction model based on AI for ASEAN countries (ASEAN국가 현지맞춤형 인공지능 하천수위예측 모형 개발)

  • Sooyoung Kim;Jaewon Jung;Seungho Lee;Kwang-Seok Yoon
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2023.05a
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    • pp.333-333
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    • 2023
  • 기후변화로 인해 전지구적인 이상기후현상이 빈번하게 발생하고 있으며 지구온도와 해수면상승과 더불어 강우패턴의 변화가 세계적인 문제로 대두되고 있다. 특히 아세안 국가의 경우 태풍 및 집중호우에 대한 침수피해의 빈발로 2,000만명 이상이 피해를 입은 것으로 나타났다. 이러한 윈인으로는 자연재해에 의한 인명 및 재산피해관련 대응기술의 개발 및 대응조직의 전문성이 미흡하다는 것이 가장 큰 원인으로 제시되고 있다. 이에 많은 국가 및 기관에서 재난 대응 기술을 ODA사업을 통해 지원하고 있다. 우리나라에서도 지속적인 ODA사업으로 재난 대응 기술, 그 중에서도 홍수대응 기술을 적극적으로 보급하고 있다. 본 연구에서는 ASEAN국가 현지 맞춤형 인공지능 하천수위예측 모형을 개발하여 ASEAN국가의 홍수대응 능력을 향상시키고자 하였다. 연구대상으로는 관측데이터의 수집이 용이하고 양질의 관측자료를 장기간 확보할 수 있는 필리핀의 Montalban 관측소를 대상으로 하였다. Montalban 수위관측소는 마닐라를 관통하는 마리키나 강의 상류에 위치하고 있다. 주변에는 상류쪽에 Mt. Oro 강우관측소가 있으며 해당 관측소의 강우자료와 Montalban 관측소의 수위자료를 입력자료로 활용하여 최대 3시간까지 수위를 예측하였다. 예측수위에 대한 적합도 지표로 NSE(Nash-Sutcliffe model efficiency coefficient)를 사용하였으며 2시간 예측까지는 0.8이상의 유의미한 결과를 나타내 홍수예보에 활용할 수 있을 것으로 판단되나, 3시간 예측결과는 홍수예보에 활용하기 어려운 것으로 판단하였다. 이는 Mt. Oro관측소에 내린 강우가 Montalban 관측소에 도달하기까지 소요되는 시간이 3시간 이내이기 때문으로 판단된다. 관측소의 수위자료와 상류에 위치한 강우관측소의 장기간 고품질의 관측자료가 존재한다면 높은 정확도의 예측결과를 도출 할 수 있을 것으로 판단된다.

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Analysis of Trading Performance on Intelligent Trading System for Directional Trading (방향성매매를 위한 지능형 매매시스템의 투자성과분석)

  • Choi, Heung-Sik;Kim, Sun-Woong;Park, Sung-Cheol
    • Journal of Intelligence and Information Systems
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    • v.17 no.3
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    • pp.187-201
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    • 2011
  • KOSPI200 index is the Korean stock price index consisting of actively traded 200 stocks in the Korean stock market. Its base value of 100 was set on January 3, 1990. The Korea Exchange (KRX) developed derivatives markets on the KOSPI200 index. KOSPI200 index futures market, introduced in 1996, has become one of the most actively traded indexes markets in the world. Traders can make profit by entering a long position on the KOSPI200 index futures contract if the KOSPI200 index will rise in the future. Likewise, they can make profit by entering a short position if the KOSPI200 index will decline in the future. Basically, KOSPI200 index futures trading is a short-term zero-sum game and therefore most futures traders are using technical indicators. Advanced traders make stable profits by using system trading technique, also known as algorithm trading. Algorithm trading uses computer programs for receiving real-time stock market data, analyzing stock price movements with various technical indicators and automatically entering trading orders such as timing, price or quantity of the order without any human intervention. Recent studies have shown the usefulness of artificial intelligent systems in forecasting stock prices or investment risk. KOSPI200 index data is numerical time-series data which is a sequence of data points measured at successive uniform time intervals such as minute, day, week or month. KOSPI200 index futures traders use technical analysis to find out some patterns on the time-series chart. Although there are many technical indicators, their results indicate the market states among bull, bear and flat. Most strategies based on technical analysis are divided into trend following strategy and non-trend following strategy. Both strategies decide the market states based on the patterns of the KOSPI200 index time-series data. This goes well with Markov model (MM). Everybody knows that the next price is upper or lower than the last price or similar to the last price, and knows that the next price is influenced by the last price. However, nobody knows the exact status of the next price whether it goes up or down or flat. So, hidden Markov model (HMM) is better fitted than MM. HMM is divided into discrete HMM (DHMM) and continuous HMM (CHMM). The only difference between DHMM and CHMM is in their representation of state probabilities. DHMM uses discrete probability density function and CHMM uses continuous probability density function such as Gaussian Mixture Model. KOSPI200 index values are real number and these follow a continuous probability density function, so CHMM is proper than DHMM for the KOSPI200 index. In this paper, we present an artificial intelligent trading system based on CHMM for the KOSPI200 index futures system traders. Traders have experienced on technical trading for the KOSPI200 index futures market ever since the introduction of the KOSPI200 index futures market. They have applied many strategies to make profit in trading the KOSPI200 index futures. Some strategies are based on technical indicators such as moving averages or stochastics, and others are based on candlestick patterns such as three outside up, three outside down, harami or doji star. We show a trading system of moving average cross strategy based on CHMM, and we compare it to a traditional algorithmic trading system. We set the parameter values of moving averages at common values used by market practitioners. Empirical results are presented to compare the simulation performance with the traditional algorithmic trading system using long-term daily KOSPI200 index data of more than 20 years. Our suggested trading system shows higher trading performance than naive system trading.

Stakeholder Oriented Economical Efficiency Analysis on the Scenario to Implement Smart Transportation Services (지능형 운송 서비스 구축 시나리오에 대한 이해관계자 중심 경제성 분석)

  • Shin, KwangSup;Moon, Yongma;Hur, Wonchang;Kim, Woo Je
    • Journal of the Korea Society for Simulation
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    • v.24 no.1
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    • pp.35-43
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    • 2015
  • This research proposed a new method to evaluate the objective validity to launch smart transportation services that various stakeholders are complicatedly inter-connected. First of all, we have designed the fundamental business model to form the smart transportation services and defined the stakeholders taking part in the services. Also, the criteria to evaluate the economical validity has been proposed based on the relationship among stakeholders. Especially, in the case EV drivers and charging service providers, the economical validity depends on the scale of spreading. Therefore, we have compared the two extreme scenarios, the poor and stable level of EV spreading. According to the result, it may be said that EV drivers and charging service providers cannot be guaranteed the economical validity due to the burden of initial investment. On the contrary to this, suppliers of EV and charging gears may secure more than a certain level of profit. In addition, the government may have great profit due to reducing the CO2 emission and cost for importing energy sources. Therefore, it is needed to enhance the level of supporting EV drivers and charging service providers at the first stage. Also, the impact of the ratio of EV and charging service stations on the economical validity of smart transportation should be further investigated.

A Study on the Use of Artificial Intelligence Speakers for the People with Physical disability using Technology Acceptance Model (기술수용모델을 활용한 지체장애인의 인공지능 스피커 사용 의도에 관한 연구)

  • Park, Hye-Hyun;Lee, Sun-Min
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.22 no.2
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    • pp.283-289
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    • 2021
  • Many people with disabilities have shown interest in artificial intelligence speakers that serves as the main hub of the smart home. Therefore, the purpose of this study was to identify the intention of people with disabilities to use such speakers. The focus is on those with physical disabilities, a segment that accounts for the largest number of disability types. Based on the theoretical model of technology acceptance, the effect of perceived ease of use and perceived usefulness of artificial intelligence speakers by people with disabilities was analyzed using Structural Equation Modeling (SEM). Research has confirmed that the technology acceptance model is suitable for identifying the intention to use artificial intelligence speakers by people with disabilities, and specifically that the perceived ease of use has a significant impact on usefulness. Furthermore, the perceived ease of use for people with disabilities did not have a statistically significant effect on their intent to use whereas the perceived usefulness was shown to have a significant effect on the same. This study is meaningful as a foundation for developing customized artificial intelligence speaker services and improving the use of artificial intelligence speakers by people with disabilities.

Design and Implementation of a Multi-Intelligent Agent based Platform for a Bio-Inspired System (생태계 모방 시스템을 위한 멀티 지능형 에이전트 기반의 플랫폼 설계 및 구현)

  • Moon, Joo-Sun;Nang, Jong-Ho
    • Journal of KIISE:Computing Practices and Letters
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    • v.13 no.7
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    • pp.545-549
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    • 2007
  • The Bio-Inspired System focuses on the creation of an effective system model for massive network applications and is being widely developed. However, the system has a problem-difficulty implementing three features in the system, which includes scalability, adaptability and survivability. To solve this problem, we designed an Ecogent as a multiple intelligence agent, and a Bio-platform to address the three features of scalability, adaptability and survivability. The Bio-Inspired System Platform consists of an ERS (Ecogent Runtime Services) Platform and a Bio-Platform. The ERS platform serves the basic functions of mobile agents, such as Registration, Life Cycle, Migration, Communication, Location and Fault Tolerance. The Bio-Platform includes the functions of Evolution Control and Stigmergy Control to address evolution and adaptation.

Applicability of Artificial Intelligence Techniques to Forecast Rainfall and Flood Damage in Future (미래 강우량 및 홍수피해 전망을 위한 인공지능 기법의 적용성 검토)

  • Lee, Hoyong;Kim, Jongsung;Seo, Jaeseung;Kim, Sameun;Kim, Soojun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.184-184
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    • 2021
  • 2020년의 경우 대기 상층 제트기류가 크게 강화됨에 따라 작은 규모의 저기압의 발달이 평년보다 두 배 이상 증가하였고, 그로 인해 장마가 최대 54일가량 지속되며 1조 371억 원 가량의 대규모 침수피해가 발생하였다. 이와 같이 최근 기후변화로 인한 이상 기후가 빈번하게 발생하고 있으며, 그로 인해 홍수, 태풍과 같은 재난의 강도 및 파급되는 재산피해가 점차 증가하고 있는 추세이다. 따라서 본 연구에서는 기후변화를 고려하여 향후 30년간 강우량 변화 추이를 파악하고, 이에 따라 파급되는 재난피해 규모의 증가 추세를 확인하고자 하였다. 기후변화 시나리오는 IPCC AR6(Intergovernmental Panel on Climate Change - Sixth Assessment Report)에서 제시하고 있는 시나리오 중 극한 시나리오인 SSP5-8.5와 안정화 시나리오인 SSP2-4.5 시나리오를 활용하고자 하였다. GCM(General Circulation Model) 자료는 전 지구적 모형으로 공간적 해상도가 낮은 문제가 있기 때문에, 국내 적용을 위해서는 축소기법을 적용해야 한다. 본 연구에서는 공간적 축소를 위해 통계학적 기법 중 인공지능 기법을 적용하고 Reference data와 종관기상관측(ASOS)의 실측 강우 자료(1905 ~ 2014년)를 통해 학습된 모형의 정확도 검증을 수행하였다. 또한 연 강수량과 연도별 홍수피해의 규모 및 빈도를 확인하여 연도별 강수량 증가에 따른 피해 규모의 증가를 관계식을 도출하였다. 이후 최종적인 축소기법으로 모형을 통해 향후 2050년까지 부산광역시의 예측 강우량을 전망하여 연 강수량의 증가량과 피해 규모의 증가량을 전망해보고자 하였다. 본 연구 결과는 부산광역시의 예방단계 재난관리의 일환으로 적응형 기후변화 대책 수립에 기초 자료로써 활용될 수 있을 것이다.

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유고를 고려한 고속도로 교통축의 동적통합제어모형 구축

  • 유병석;전경수
    • Proceedings of the KOR-KST Conference
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    • 1998.10b
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    • pp.296-296
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    • 1998
  • 고속도로 교통축은 고속도로와 운전자가 대체도로로 이용할 수 있는 표면가로로 구성된 가로망을 말한다. 이러한 고속도로에서의 도로망의 효율을 극대화하기 위해서 시행되고 있는 제어기법으로는 고속도로 진입램프에서의 램프미터링과 표면가로에서의 신호시간조정 등을 들 수 있다. 그러나, 이를 통합한 제어전략은 아직 고려되고 있지 못하다. 고속도로에서 사고나 극심한 혼잡으로 인해 지체가 되었을 경우 단순히 진입램프에서 램프미터링만을 실행하는 것이 아니라 부체도로로의 경로전환을 통해 고속도로교통축의 효율을 극대화할 수 있다. 이는 지능형교통체계(ITS)에서 고려하고 있는 경로안내시스템과도 결부된다. 그러므로, 고속도로 교통축에서는 진입램프에서의 램프미터링전략과 진출램프에서의 경로전환전략, 표면가로에서의 신호최적화전략을 통한 제어를 실행할 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 고속도로에서의 진입램프미터링과 진출램프를 통한 경로전환, 표면가로에서의 신호시간조정을 통합한 제어모형을 구축하고, 그에 따른 통합제어알고리즘을 개발하는 것을 본 논문의 목적으로 한다. 통합제어모형은 적정 제어변수의 값을 구하기 용이하게 하기 위해 선형계획법을 적용하였으며, 시뮬레이션을 통해 통합제어알고리즘을 우수성을 검증하였다.

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Performance Evaluation of a Fat-tree Network with Output-Buffered $a{\times}b$ Switches (출력 버퍼형 $a{\times}b$스위치로 구성된 Fat-tree 망의 성능 분석)

  • 신태지;양명국
    • Journal of KIISE:Information Networking
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    • v.30 no.4
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    • pp.520-534
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    • 2003
  • In this paper, a performance evaluation model of the Fat-tree Network with the multiple-buffered crossbar switches is proposed and examined. Buffered switch technique is well known to solve the data collision problem of the switch network. The proposed evaluation model is developed by investigating the transfer patterns of data packets in a switch with output-buffers. Two important parameters of the network performance, throughput and delay, are then evaluated. The proposed model takes simple and primitive switch networks, i.e., no flow control and drop packet, to demonstrate analysis procedures clearly. It, however, can not only be applied to any other complicate modern switch networks that have intelligent flow control but also estimate the performance of any size networks with multiple-buffered switches. To validate the proposed analysis model, the simulation is carried out on the various sizes of Fat-tree networks that uses the multiple buffered crossbar switches. Less than 2% differences between analysis and simulation results are observed.

A Development of dynamic Multi-labelling Vine Algorithm for Urban ATIS Application (도시부 ATIS 적용을 위한 다중 표지 덩굴망 알고리즘의 개발)

  • 박상준
    • Proceedings of the KOR-KST Conference
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    • 1998.10a
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    • pp.161-170
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    • 1998
  • 기존에 건설된 교통시설의 운영효율을 극대화하기 위한 지능형 교통체계의 한 분야인 ATIS는 도로를 이용하는 통행자에게 편리성을 제공하는 동시에 도로를 효율적으로 운영할 수 있는 정보체계이다. ATIS 체계하에서 통행자에게 신뢰성 있는 정보를 제공하기 위해서는 교차로서의 회전에 의한 지체를 정확하게 반영함은 물론이고 실시간으로 변화하는 교통상황을 반영할 수 있는 동적인 최단경로 탐색 알고리즘이 요구된다. 하지만 기존에 발표된 동적인 최단경로 탐색 알고리즘은 회전에 대한 정보를 반영하지 못하며 정적인 최단경로 탐색 알고리즘은 회전에 대한 정보를 반영하지 못하며 정적인 탐색알고리즘 조차 회전에 대한 정보를 정확히 반영하지 못한다. 본 연구에서는 이러한 이유에서 알고리즘 내부에서 회전을 반영하기 위해 수정형 덩굴망 알고리즘의 표지기법을 이용하여 동적인 최단경로 탐색알고리즘을 개발하였다. 본 연구에서 개발한 동적 최단경로 탐색 알고리즘은 정적인 상태의 수정형 덩굴망 알고리즘에 시간에 따라 변화하는 교통상황을 반영하기 위해 시간에 대한 변수를 추가하였다. 이렇게 해서 알고리즘은 시간대별로 변화하는 통행시간을 고려하여 최단 경로를 탐색하게 되며 출발시점을 기준으로 표지를 설정하여 모든 앞선 시간에 대해 경로를 고려하도록 하였다. 매 단계에서 전 노드를 추적하여 회전에 관한 정보를 반영하도록 하였다. 따라서 본 연구에서 개발한 최단경로 탐색 알고리즘은 교차로에서의 회전에 대한 정보와 통행금지 등을 정확히 반영하며 실시간으로 변화하는 통행시간을 반영함으로써 신뢰성 있는 노선 정보를 ATIS를 이용하는 통행자들에게 제공하는데 활용될 수 있는 기법이다.적으로 세부적 차종분류로 접근한다.의 영향들을 고려함으로써 가로망 설계 과정에서 가로망의 상반된 역할인 이동성과 접근성의 비교가 가능한 보다 현실적인 가로망 설계 모형을 구축하고자 한다. 지금까지 소개된 가로망 설계모형들은 용량변화에 대한 설계변수의 형태에 따라 이산적 가로망 설계 모형과 연속적 가로망 설계모형으로 나뉘어지게 된다. 본 논문의 경우, 계산속도의 향상 측면에서는 연속적 가로망 설계 모형을 도입할 수 있지만, 이때 요구되는 도로용량이 이산적인 변수(차선 수)로 결정되어야만 신호제어 변수를 결정할 수 있기 때문에, 이산적 가로망 설계 모형이 사용된다. 하지만, 이산적 설계모형의 경우 조합최적화 문제이므로 정확한 최적해를 구하기 위해서는 상당한 시간이 소요되며, 경우에 따라서는 국부 최적해에 빠지게 된다. 이러한 문제를 극복하기 위해, 우선 이상적 모형의 근사화, 혹은 조합최적화문제를 위해 개발된 Simulated Annealing기법의 적용, 연속적 모형의 변수를 이산화하는 방법 등 다양한 모형들을 고려해 본 뒤, 적절한 모형을 적용할 것이다. 가로망 설계 모형에서 신호제어를 고려하기 위해서는 주어진 가로망에 대한 통행 배정과정에서 고려되는 통행시간을 링크통행시간과 교차로 지체시간을 동시에 고려해야 하는데, 이러한 문제의 해결을 위해서 최근 활발히 논의되고 있는 교차로에서의 신호제어에 대응하는 통행배정 모형을 도입하여 고려하고자 한다. 이를 위해서 지금까지 연구되어온 Global Solution Approach와 Iterative Approach를 비교, 검토한 뒤 모형에 보다 알맞은 방법을 선택한다. 차량의 교차로 통행을 고려하는 perf

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Application of Support Vector Regression for Improving the Performance of the Emotion Prediction Model (감정예측모형의 성과개선을 위한 Support Vector Regression 응용)

  • Kim, Seongjin;Ryoo, Eunchung;Jung, Min Kyu;Kim, Jae Kyeong;Ahn, Hyunchul
    • Journal of Intelligence and Information Systems
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    • v.18 no.3
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    • pp.185-202
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    • 2012
  • .Since the value of information has been realized in the information society, the usage and collection of information has become important. A facial expression that contains thousands of information as an artistic painting can be described in thousands of words. Followed by the idea, there has recently been a number of attempts to provide customers and companies with an intelligent service, which enables the perception of human emotions through one's facial expressions. For example, MIT Media Lab, the leading organization in this research area, has developed the human emotion prediction model, and has applied their studies to the commercial business. In the academic area, a number of the conventional methods such as Multiple Regression Analysis (MRA) or Artificial Neural Networks (ANN) have been applied to predict human emotion in prior studies. However, MRA is generally criticized because of its low prediction accuracy. This is inevitable since MRA can only explain the linear relationship between the dependent variables and the independent variable. To mitigate the limitations of MRA, some studies like Jung and Kim (2012) have used ANN as the alternative, and they reported that ANN generated more accurate prediction than the statistical methods like MRA. However, it has also been criticized due to over fitting and the difficulty of the network design (e.g. setting the number of the layers and the number of the nodes in the hidden layers). Under this background, we propose a novel model using Support Vector Regression (SVR) in order to increase the prediction accuracy. SVR is an extensive version of Support Vector Machine (SVM) designated to solve the regression problems. The model produced by SVR only depends on a subset of the training data, because the cost function for building the model ignores any training data that is close (within a threshold ${\varepsilon}$) to the model prediction. Using SVR, we tried to build a model that can measure the level of arousal and valence from the facial features. To validate the usefulness of the proposed model, we collected the data of facial reactions when providing appropriate visual stimulating contents, and extracted the features from the data. Next, the steps of the preprocessing were taken to choose statistically significant variables. In total, 297 cases were used for the experiment. As the comparative models, we also applied MRA and ANN to the same data set. For SVR, we adopted '${\varepsilon}$-insensitive loss function', and 'grid search' technique to find the optimal values of the parameters like C, d, ${\sigma}^2$, and ${\varepsilon}$. In the case of ANN, we adopted a standard three-layer backpropagation network, which has a single hidden layer. The learning rate and momentum rate of ANN were set to 10%, and we used sigmoid function as the transfer function of hidden and output nodes. We performed the experiments repeatedly by varying the number of nodes in the hidden layer to n/2, n, 3n/2, and 2n, where n is the number of the input variables. The stopping condition for ANN was set to 50,000 learning events. And, we used MAE (Mean Absolute Error) as the measure for performance comparison. From the experiment, we found that SVR achieved the highest prediction accuracy for the hold-out data set compared to MRA and ANN. Regardless of the target variables (the level of arousal, or the level of positive / negative valence), SVR showed the best performance for the hold-out data set. ANN also outperformed MRA, however, it showed the considerably lower prediction accuracy than SVR for both target variables. The findings of our research are expected to be useful to the researchers or practitioners who are willing to build the models for recognizing human emotions.