• Title/Summary/Keyword: 확률 밀도함수

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Likelihood Approximation of Diffusion Models through Approximating Brownian Bridge (브라운다리 근사를 통한 확산모형의 우도 근사법)

  • Lee, Eun-kyung;Sim, Songyong;Lee, Yoon Dong
    • The Korean Journal of Applied Statistics
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    • v.28 no.5
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    • pp.895-906
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    • 2015
  • Diffusion is a mathematical tool to explain the fluctuation of financial assets and the movement of particles in a micro time scale. There are ongoing statistical trials to develop an estimation method for diffusion models based on likelihood. When we estimate diffusion models by applying the maximum likelihood estimation method on data observed at discrete time points, we need to know the transition density of the diffusion. In order to approximate the transition densities of diffusion models, we suggests the method to approximate the path integral of the random process with normal random variables, and compare the numerical properties of the method with other approximation methods.

Active Control Algorithm Using Probability Distribution of the Energy of Structure (구조물의 에너지 확률분포를 이용한 능동제어 알고리듬)

  • 황재승;이상현;박지훈;민경원
    • Journal of the Earthquake Engineering Society of Korea
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    • v.5 no.1
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    • pp.73-80
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    • 2001
  • 구조물이 가지는 에너지의 확률밀도함수를 이용한 능도제어 알고리듬을 제안한다. 구조물의 에너지는 Rayleigh 확률분포를 가지는 것으로 가정된다. 이것은 에너지가 항상 양의 값을 가지고 최소에너지가 발생할 확률은 1이라는 조건을 Rayleigh 확률분포가 만족시킨다는 사실에 근거한다. 제어력의 크기는 가정된 확률밀도함수에 따라 구조물의 에너지가 설계자에 의해 설정된 에너지 임계값을 넘을 확률의 크기에 비례하도록 산정되며, 제어력의 방향은 Lyapunov 제어기 설계기법에 따라 결정된다. 제시된 알고리듬은 LQR 제어기와 비교하여 최대응답을 줄이는 효과를 가지며, 제어력의 임계를 고려할 수 있는 장점을 가진다. 또한 Lyapunov 제어기에서 발생가능한 채터링(chattering)현상을 피할 수 있다.

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On Tail Probabilities of Continuous Probability Distributions with Heavy Tails (두꺼운 꼬리를 갖는 연속 확률분포들의 꼬리 확률에 관하여)

  • Yun, Seokhoon
    • The Korean Journal of Applied Statistics
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    • v.26 no.5
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    • pp.759-766
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    • 2013
  • The paper examines several classes of probability distributions with heavy tails. An (asymptotic) expression for tail probability needs to be known to understand which class a given probability distribution belongs to. It is usually not easy to get expressions for tail probabilities since most absolutely continuous probability distributions are specified by probability density functions and not by distribution functions. The paper proposes a method to obtain asymptotic expressions for tail probabilities using only probability density functions. Some examples are given to illustrate the proposed method.

Probability Distribution of Nonlinear Random Wave Heights Using Maximum Entropy Method (최대 엔트로피 방법을 이용한 비선형 불규칙 파고의 확률분포함수)

  • 안경모
    • Journal of Korean Society of Coastal and Ocean Engineers
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    • v.10 no.4
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    • pp.204-210
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    • 1998
  • This paper presents the development of the probability density function applicable for wave heights (peak-to-trough excursions) in finite water depth including shallow water depth. The probability distribution applicable to wave heights of a non-Gaussian random process is derived based on the concept of the maximum entropy method. When wave heights are limited by breaking wave heights (or water depth) and only first and second moments of wave heights are given, the probability density function developed is closed form and expressed in terms of wave parameters such as $H_m$(mean wave height), $H_{rms}$(root-mean-square wave height), $H_b$(breaking wave height). When higher than third moment of wave heights are given, it is necessary to solve the system of nonlinear integral equations numerically using Newton-Raphson method to obtain the parameters of probability density function which is maximizing the entropy function. The probability density function thusly derived agrees very well with the histogram of wave heights in finite water depth obtained during storm. The probability density function of wave heights developed using maximum entropy method appears to be useful in estimating extreme values and statistical properties of wave heights for the design of coastal structures.

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Evaluation of Probability Precipitation using Climatic Indices in Korea (기상인자를 이용한 우리나라의 확률강수량 평가)

  • Oh, Tae-Suk;Moon, Young-Il
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.42 no.9
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    • pp.681-690
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    • 2009
  • In this research, design precipitation was calculated by reflecting the climatic indices and its uncertainty assessment was evaluated. Climatic indices used the sea surface temperature and moisture index which observed globally. The correlation coefficients were calculated between the annual maximum precipitation and the climatic indices. and then climatic indices which have the larger correlation coefficient were selected. Therefore, the regression relationship was established by a locally weighted polynomial regression. Next, climatic indices were generated by montecarlo simulation using kernel function. Finally, the design rainfall was calculated by the locally weighted polynomial regression using generated climatic indices. At the result, the comparison of design rainfall between the reflection of the climatic indices and the frequency analysis did not indicate a significant difference. Also, this result can be used as basic data for calculation of probability precipitation to reflect climate change.

비매개변수적 Kernel 가중함수의 수문학적 응용

  • 문영일
    • Water for future
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    • v.33 no.5
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    • pp.49-55
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    • 2000
  • 전통적인 매개변수적 목적함수 추정방법은 관측자료의 모든 영역에 걸쳐 선형 또는 지수함수 형태의 가정을 기본으로 매개변수를 추정하는 반면 비매개 변수적 Kernel 가중함수를 이용한 방법은 목적함수의 형태에 대한 가정이 필요 없이 관심 있는 임의의 추정지점에서 이웃하는 자료를 이용하여 목적함수를 국지적으로 근사하는 방법이다. 추계학적 수문학의 전형적인 문제인 "목적함수의 가정"에 의해 발생되는 문제를 줄이려는 노력의 일환으로 비매개변수적 Kernel 가중함수를 이용하는 방법에 연구되었고, 본 지면에서는 Kernel 가중함수를 이용한 비매개변수적 확률밀도함수의 기본이론과 빈도해석, 회귀모형 및 비동질성 천이확률 등의 수문학적 응용에 대하여 살펴보았다.

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Convolution Interpretation of Nonparametric Kernel Density Estimate and Rainfall-Runoff Modeling (비매개변수 핵밀도함수와 강우-유출모델의 합성곱(Convolution)을 이용한 수학적 해석)

  • Lee, Taesam
    • Journal of Korean Society of Disaster and Security
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    • v.8 no.1
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    • pp.15-19
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    • 2015
  • In rainfall-runoff models employed in hydrological applications, runoff amount is estimated through temporal delay of effective precipitation based on a linear system. Its amount is resulted from the linearized ratio by analyzing the convolution multiplier. Furthermore, in case of kernel density estimate (KDE) used in probabilistic analysis, the definition of the kernel comes from the convolution multiplier. Individual data values are smoothed through the kernel to derive KDE. In the current study, the roles of the convolution multiplier for KDE and rainfall-runoff models were revisited and their similarity and dissimilarity were investigated to discover the mathematical applicability of the convolution multiplier.

A Study of the high return period flood quantiles Estimation using upper bounded statistical models (상한분포함수를 활용한 고빈도 홍수빈도해석에 관한 연구)

  • Kim, Jang-Gyeong;Park, Rae-Kon;Kim, Kyung-Wook;Kwon, Hyun-Han
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.402-402
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    • 2017
  • 수공구조물 설계 시, 설계홍수량 산정에는 실측 홍수량 자료를 활용한 홍수빈도해석이 필요하다. 그러나 홍수량 자료의 관측연한, 유역변화 등의 신뢰성 문제로 확률강우량을 활용한 빈도홍수량 간접추정방법이 표준화된 실정이다. 문제는 확률강우량 산정에 활용된 확률밀도함수와 그 매개변수에 따른 불확실성이 존재한다는 점이다. 특히 저빈도에서 고빈도로 갈수록 확률밀도함수의 불확실성은 크게 증가하여, 사실상 추정결과에 대한 물리적 의미를 부여하기 어렵다. 이에 본 연구에서는 PMF를 물리적 상한선으로 설정하는 상한분포함수(Upper bounded distribution functions)를 적용하여, 실측 홍수량에 대한 홍수빈도해석 방법을 제안하고자 한다. 검정방법은 먼저, 임의 유역을 대상유역으로 선정하여 홍수빈도해석을 수행하고, 상한분포함수는 EV4, LN4, TDF를 적용한다. 최종적으로 빈도홍수량 간접추정방법과 비교 분석하여, 적용성을 검토하고자 한다. 본 연구결과는 빈도홍수량 간접추정방법에 대한 비교 검토방법에 대한 적절한 대안이 없다는 측면에서 의의를 찾을 수 있으며, 향후 홍수량 자료 신뢰성이 확보되는 시점에서 지역홍수빈도 분석으로 확장할 수 있을 것으로 판단된다.

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Estimation of Areal Reduction Factor using a two Parameter Mixed Gamma Distribution (2변수 혼합감마분포를 이용한 면적감소계수의 산정)

  • Yoo, Chulsang;Kim, Kyoungjun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2004.05b
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    • pp.584-588
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    • 2004
  • 본 연구에서는 혼합 확률밀도함수를 이용한 면적감소계수의 추정법을 제안한다. 기존 면적감소계수의 추정에는 동시간 강우자료가 필요하나 그런 자료를 충분히 추하기는 쉽지 않다. 본 연구에서 제안하는 방법은 보다 가용한 일 강우자료를 이용하는 방법으로 강우의 간헐성을 고려하기 위해 연속분포가 아닌 혼합분포를 이용한다. 본 연구에서는 혼합감마분포를 이용하여 금강유역의 면적감소계수를 추정하였으며, 그 결과 보다 쉽게 아울러 기존의 방법에 의한 결과와 잘 대비되는 결과를 얼을 수 있었다.

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