• 제목/요약/키워드: 커널회귀

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대용량 자료의 분석을 위한 분할정복 커널 분위수 회귀모형 (Divide and conquer kernel quantile regression for massive dataset)

  • 방성완;김재오
    • 응용통계연구
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    • 제33권5호
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    • pp.569-578
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    • 2020
  • 분위수 회귀모형은 반응변수의 조건부 분위수 함수를 추정함으로써 반응변수와 예측변수의 관계에 대한 포괄적인 정보를 제공한다. 특히 커널 분위수 회귀모형은 비선형 관계식을 고려하기 위하여 양정치 커널함수(kernel function)에 의해 만들어지는 재생 커널 힐버트 공간(reproducing kernel Hilbert space)에서 비선형 조건부 분위수 함수를 추정한다. 그러나 KQR은 이차계획법으로 공식화되어 많은 계산비용을 필요로 하므로 컴퓨터 메모리 능력의 제한으로 대용량 자료의 분석은 불가능하다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 논문에서는 분할정복(divide and conquer) 알고리즘을 활용한 KQR 추정법(DC-KQR)을 제안한다. DC-KQR은 먼저 전체 훈련자료를 몇 개의 부분집합으로 무작위로 분할(divide)한 후, 각각의 부분집합에 대하여 KQR 분위수 함수를 추정하고 이들의 산술 평균을 이용하여 최종적인 추정량으로 통합(conquer)하는 기법이다. 본 논문에서는 모의실험과 실제자료 분석을 통해 제안한 DC-KQR의 효율적인 성능과 활용 가능성을 확인하였다.

커널 회귀함수 추정에서 점근최적인 평활량의 선택에 관한 연구 (Asymptotic optimal bandwidth selection in kernel regression function estimation)

  • 석경하;김대학
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제9권1호
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    • pp.19-27
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    • 1998
  • 본 논문에서는 커널 회귀함수의 추정방법에서 최적수렴율 $n^{-1/2}$을 가지는 평활량을 선택하는 방법에 대한 연구를 고려하였다. 이러한 평활량의 선택을 위하여 먼저 평활량의 수행측도인 기대평균제곱오차의 근사값을 4차항까지 테일러 급수전개를 하고 그 전개식을 최소화하는 평활량을 고려하였다. 이때 이 평활량이 포함하고 있는 미지의 범함수를 높은 차수의 커널함수를 이용하여 더욱 정확히 추정할 수 있음을 제안한다. 또한 이렇게 구한 평활량과 최적 평활량과의 상대적 수렴율이 $n^{-1/2}$가 됨을 보였다.

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최근접 이웃 커널 추정을 통한 희소 깊이 영상 완성 네트워크 (Sparse Depth Image Completion Network with nearest neighbor kernel estimation)

  • 정태현;오병태
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송∙미디어공학회 2022년도 하계학술대회
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    • pp.1350-1352
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    • 2022
  • 본 논문에서는 희소깊이영상과 컬러영상을 이용해 조밀한 깊이영상을 추정하는 깊이 완성(depth completion)을 수행하기위해 최근접 이웃 커널을 추정하는 방식의 네트워크를 제안한다. 회귀방식의 딥러닝 네트워크는 일반적으로 값을 직접 예측하는 것보다 기본 값에 더해질 잔차를 추정하는 방식이 더욱 효율적이다. 본 논문에서는 최근접 이웃 커널을 입력영상에 적용하여 추정하고자 하는 픽셀의 인근 픽셀에서 값을 가져와 기본 값으로 사용하고, 해당 값의 잔차를 회귀방식으로 추정하는 네트워크를 설계했다. 이러한 방식으로 여러 SOTA 알고리즘 대비 좋은 성능을 나타냈고, 특히 이와 유사한 방식인 Plane-residual net 보다 높은 성능을 보여준다.

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2차원 히스토그램 기반 적응적 가중치 커널을 이용한 효율적 대비 강화 (Efficient Contrast Enhancement Using an Adaptive Weighted Kernel based on 2-D Histogram)

  • 위경철;김창익
    • 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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    • 한국방송∙미디어공학회 2016년도 추계학술대회
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    • pp.85-88
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    • 2016
  • 대비 강화는 컴퓨터 비젼, 영상 처리, 패턴인식에서 전처리 과정으로 이용되며 그 역할이 중요하다. 2차원 히스토그램을 이용한 대비 강화 방법은 인접 픽셀 간의 정보를 이용해 대비를 강화시키기 때문에 1차원 히스토그램을 이용한 대비 강화 방법보다 우수하다. 2차원 히스토그램 기반 알고리즘에서 2차원 히스토그램의 인접픽셀 간의 화소값 차이에 따라 가중치를 주는 커널 (kernel)이 사용된다. 이러한 커널은 영상 마다 같은 가중치를 곱해주기 때문에 원하는 대비를 시켜주지 못하는 단점이 있다. 이에 본 논문은 2차원 히스토그램을 1차원 히스토그램으로 정사영을 시켜 평균값과 표준편차를 통해 2차원 히스토그램을 통계학적으로 분석한다. 그리고 선형회귀법을 이용하여 2차원 히스토그램의 통계적 정보에 따른 적응적 가중치 커널을 제안하고, 이를 이용하여 효율적 대비 강화를 한다. 실험 결과를 통해 제안하는 방법이 기존의 알고리즘에 비해 대비 향상 성능이 더 우수한 방법임을 확인하였다.

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가변계수 측정오차 회귀모형 (Varying coefficient model with errors in variables)

  • 손인석;심주용
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제28권5호
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    • pp.971-980
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    • 2017
  • 가변계수 회귀모형은 회귀계수의 동적변화를 모형화함으로써 종속변수와 입력변수의 관계에 대한 쉬운 해석이 가능하고 회귀계수의 변동성도 추정할 수 있는 장점을 지니고 있으므로, 여러 과학 분야에서 많은 주목을 받고 있다. 본 논문에서 입력변수와 출력변수의 오차를 효과적으로 고려한 가변계수 오차모형을 제안한다. 가변계수가 평활변수의 알려지지 않은 형태의 비선형함수이므로 이를 추정하기 위하여 커널 방법을 사용한다. 제안된 모형의 성능에 영향을 미치는 초모수의 최적값을 구하기 위하여 일반화 교차타당성 방법 또한 제안한다. 제안된 방법은 모의자료와 실제자료를 이용한 수치적 연구를 통하여 평가된다.

커널 제약식을 이용한 다중 비교차 분위수 함수의 순차적 추정법 (Stepwise Estimation for Multiple Non-Crossing Quantile Regression using Kernel Constraints)

  • 방성완;전명식;조형준
    • 응용통계연구
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    • 제26권6호
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    • pp.915-922
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    • 2013
  • 분위수 회귀는 반응변수의 조건부 분위수 함수를 추정함으로써 반응변수와 예측변수의 관계에 대한 포괄적인 정보를 제공한다. 그러나 여러 개의 분위수 함수를 개별적으로 추정하게 되면 이들이 서로 교차할 가능성이 있으며, 이러한 분위수 함수의 교차(quantile crossing) 현상 분위수의 이론적 기본 특성에 위배된다. 본 논문에서는 다중 비교차 분위수 함수의 추정을 위해 커널 계수에 제약식을 부여하는 순차적 추정법을 제안하였으며, 모의실험을 통해 제안한 방법론의 효율적인 성능과 유용성을 확인하였다.

가능도함수를 이용한 불연속점 수의 추정 (Estimation of the number of discontinuity points based on likelihood)

  • 허집
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제21권1호
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    • pp.51-59
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    • 2010
  • 일반화선형모형에서 회귀함수가 하나의 불연속점을 가질 때, Huh (2009)는 하나의 모수를 가지는 지수족의 가능도함수를 한쪽방향커널을 이용하여 그 불연속점의 위치와 점프크기를 추정하였다. 이 논문에서는 미지의 불연속점 수 q개를 가지는 회귀함수인 경우에, Huh (2009)가 제안한 점프크기 추정량의 점근분포를 이용한 가설검정법을 소개하고, 그 가설검정법을 이용한 불연속점 수를 추정하는 알고리듬을 제안하고, 모의실험을 통하여 추정의 정도를 알아보고자 한다.

국소 선형 복합 분위수 회귀에서의 평활계수 선택 (Selection of bandwidth for local linear composite quantile regression smoothing)

  • 전명식;강종경;방성완
    • 응용통계연구
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    • 제30권5호
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    • pp.733-745
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    • 2017
  • 국소복합분위수 회귀모형을 활용한 비모수적 함수 추정방법이 높은 효율성과 더불어 활발히 연구되고 있다. 이러한 추정과정에 커널을 사용한 자료 평활방법이 대표적으로 사용되고 있으며, 그 성능은 커널보다는 평활계수의 선택 크게 의존한다. 한편, 회귀함수 추정방법의 성능을 평가하는 기준으로는 통상적으로 $L_2$-노름이 사용되어 평균제곱오차 또는 평균적분제곱오차를 최소화하는 평활계수의 선택에 대한 많은 연구가 진행되어 왔다. 본 논문에서는 국소선형 복합 분위수 회귀방법을 활용한 비모수 회귀모형 추정량의 성능을 결정하는 평활계수 선택의 최적성에 관해 연구하였다. 특히, 여러 장점을 가졌으나 수리적 어려움으로 연구가 미흡한 평균절대오차 및 평균적분절대오차를 최적의 기준으로 삼아 최적의 평활계수를 구하고 그 유일성에 관해 연구하였다. 나아가 기존의 평가기준인 평균제곱오차 및 평균적분제곱오차를 사용한 선택과의 관계를 파악하고 그 성능을 비교하였다. 이러한 과정에서 다양한 상황에서의 모의실험을 통해 제안한 방법의 특성을 규명하였다.