• Title/Summary/Keyword: Bayesian 방법

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Identification of runoff variation using hydrological model and hydrological sensitivity analysis (수문모형과 수문학적 민감도 분석을 이용한 유량 변동량 규명)

  • Kim, Sang Ug
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.462-462
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    • 2017
  • 유량은 기후적 요인과 인간활동 요인에 의하여 변동된다. 특히 우리나라는 지난 30년 동안 전지구적인 기후변화와 특정지역에서의 인간활동의 변화가 급격하게 진행된 바 있으므로, 합리적인 수자원 계획을 수립하기 위해서는 두 가지 요소들로 인한 유량의 변동량을 정량적으로 분리하여 분석할 필요가 있다. 또한 우리나라와 같이 연강수량의 대부분이 특정 계절에 집중되는 국가나 유역에서는 월별, 계절별 및 년별로 구분된 수문분석을 시행하여야 보다 실질적인 수자원 관리계획을 수립할 수 있다. 그러나 유량의 변동량을 특정 원인별로 구분하여 분석하고자 하는 연구는 기존의 홍수나 가뭄 자체에 관한 연구에 비해 미미한 형편이며, 다양한 시간단위를 이용한 원인별 유량 변동량의 산정에 관한 연구는 더욱 찾아보기 힘들다. 따라서 본 연구에서는 기후변화로 및 인간활동으로 인한 유량 변동량을 정량적으로 분리하기 위하여 수문모형(hydrological model)을 이용한 방법과 수문학적 민감도 (hydrological sensitivity) 분석 방법을 소양강 상류유역 및 섬강 유역에 대해 적용하고 유량 변동량의 결과를 월별, 분기별 및 년별로 구분하여 제시하였다. 먼저 두 유역에 대한 기후변화 및 인간활동의 양상을 강수, 온도, 유량, 인구변화, 불투수층 변화의 추세를 통해 파악하였으며, 인간활동으로 인해 발생되는 급진적인 변동점을 탐색하기 위해 이중누가곡선, Pettitt 검정 및 베이지안 변동점 (Bayesian change point) 분석을 시행하였다. 탐색된 변동점을 활용하여 수문모형에 의한 유량 변동량을 정량화하기 위하여 변동점 이전 구간에 대해 보정 및 검증된 SWAT모형을 사용하였으며, 6가지의 Budyko 곡선 함수들로부터 각각 유량 변동량을 산정하여 수문모형에 의한 유량 변동량을 검증하였다. 최종적으로 수문모형을 이용한 방법을 통해 두 유역에 대한 기후변화 및 인간활동으로 인한 유량 변동량을 정량화하였다. 소양강 상류유역은 기후변화로 인한 유량 변동량이 인간활동으로 인한 유량변동량보다 상대적으로 크게 산정되었으며, 섬강 유역은 소양강 유역과 반대의 결과를 보이는 것으로 분석되었다. 특히 본 연구에서는 해당 분석결과를 월별 및 분기별로 구분하여 제시함으로써, 향후 특정 지역 및 시기에서의 합리적인 수자원 관리계획의 수립에 활용될 수 있는 기초적인 자료를 제공하였다.

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Low Noise Time-Frequency Analysis Algorithm for Real-Time Spectral Estimation (실시간 뇌파 특성 분석을 위한 저잡음 스펙트럼 추정 알고리즘)

  • Kim, Yeon-Su;Park, Beom-Su;Kim, Seong-Eun
    • Journal of IKEEE
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    • v.23 no.3
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    • pp.805-810
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    • 2019
  • We present a time-frequency analysis algorithm based on the multitaper method and the state-space frameworks. In general, time-frequency representations have a trade-off between the time duration and the spectral bandwidth by the uncertainty principle. To optimize the trade-off problems, the short-time Fourier transform and wavelet based algorithms have been developed. Alternatively, the authors proposed the state-space frameworks based on the multitaper method in the previous work. In this paper, we develop a real-time algorithm to estimate variances and spectrum using the state-space framework. We test our algorithm in spectral analysis of simulated data.

Malicious Code Detection using the Effective Preprocessing Method Based on Native API (Native API 의 효과적인 전처리 방법을 이용한 악성 코드 탐지 방법에 관한 연구)

  • Bae, Seong-Jae;Cho, Jae-Ik;Shon, Tae-Shik;Moon, Jong-Sub
    • Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
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    • v.22 no.4
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    • pp.785-796
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    • 2012
  • In this paper, we propose an effective Behavior-based detection technique using the frequency of system calls to detect malicious code, when the number of training data is fewer than the number of properties on system calls. In this study, we collect the Native APIs which are Windows kernel data generated by running program code. Then we adopt the normalized freqeuncy of Native APIs as the basic properties. In addition, the basic properties are transformed to new properties by GLDA(Generalized Linear Discriminant Analysis) that is an effective method to discriminate between malicious code and normal code, although the number of training data is fewer than the number of properties. To detect the malicious code, kNN(k-Nearest Neighbor) classification, one of the bayesian classification technique, was used in this paper. We compared the proposed detection method with the other methods on collected Native APIs to verify efficiency of proposed method. It is presented that proposed detection method has a lower false positive rate than other methods on the threshold value when detection rate is 100%.

An Effective Feature Generation Method for Distributed Denial of Service Attack Detection using Entropy (엔트로피를 이용한 분산 서비스 거부 공격 탐지에 효과적인 특징 생성 방법 연구)

  • Kim, Tae-Hun;Seo, Ki-Taek;Lee, Young-Hoon;Lim, Jong-In;Moon, Jong-Sub
    • Journal of the Korea Institute of Information Security & Cryptology
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    • v.20 no.4
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    • pp.63-73
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    • 2010
  • Malicious bot programs, the source of distributed denial of service attack, are widespread and the number of PCs which were infected by malicious bot program are increasing geometrically thesedays. The continuous distributed denial of service attacks are happened constantly through these bot PCs and some financial incident cases have found lately. Therefore researches to response distributed denial of service attack are necessary so we propose an effective feature generation method for distributed denial of service attack detection using entropy. In this paper, we apply our method to both the DARPA 2000 datasets and also the distributed denial of service attack datasets that we composed and generated ourself in general university. And then we evaluate how the proposed method is useful through classification using bayesian network classifier.

Ensemble data assimilation using WRF-Hydro and DART (WRF-Hydro와 DART를 이용한 분포형 수문모형의 자료동화)

  • Noh, Seong Jin;Choi, Hyeonjin;Kim, Bomi;Lee, Garim;Lee, Songhee
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2021.06a
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    • pp.392-392
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    • 2021
  • 자료동화(data assimilation) 기법은 관측 자료와 예측 모형의 정보를 동시에 활용, 모형의 상태량(state variables)이나 매개변수(model parameters)를 실시간으로 업데이트하는 Bayesian 필터링 이론에 근거한 방법으로, 최근 이를 활용한 수문 모의 정확도 향상 기술이 빠르게 발전하고 있다. 본 연구에서는 앙상블 자료동화의 정확성을 향상시키기 위한 세부 방법인 along-the-stream localization과 inflation 기법의 분포형 수문 모형에 대한 적용성을 대규모 지역 단위(regional-scale) 모의를 통해 검토한다. 분포형 수문모형과 자료동화 framework로는 WRF-Hydro(Weather Research and Forecasting Model Hydrological Modeling System)와 DART(Data Assimilation Research Testbed)를 각각 적용한다. WRF-Hydro는 미국의 전 대륙지역(CONUS; continental United States)에 대한 수문 모델링 framework인 National Water Model의 핵심엔진이고, DART는 미국 National Center for Atmospheric Research(NCAR) 연구소에서 개발한 범용 자료동화 도구이다. 본 연구에서는 지표수 수문모형의 자료동화를 위해 개발된 기법인 along-the-stream localization과 inflation 기법이 하도 추적에 미치는 영향을 분석한다. along-the stream localization 기법은 공간적 근접도 외에 하도의 수문학적 연관관계를 고려하는 localization 기법으로, 상대적으로 수문학적 상관도가 떨어지는 하도에 대한 과도한 자료동화를 줄여줄 수 있다. inflation 기법은 앙상블의 다양성을 증가시키는 기법으로, 칼만 필터(Kalman filter)에 의한 업데이트의 이전이나 이후 적용하여 앙상블 예측의 정확도를 추가적으로 향상시킬 수 있다. 본 고에서는 앙상블 자료동화 기법을 지표수 수문 모의에 적용할 경우 남아 있는 난제와 적용 가능한 방법에 대해 중점적으로 논의한다.

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A Comparative Study of Uncertainty Handling Methods in Knowledge-Based System (지식기반시스템에서 불확실성처리방법의 비교연구)

  • 송수섭
    • Journal of the military operations research society of Korea
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    • v.23 no.2
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    • pp.45-71
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    • 1997
  • There has been considerable research recently on uncertainty handling in the fields of artificial intelligence and knowledge-based system. Various numerical and non-numerical methods have been proposed for representing and propagating uncertainty in knowledge-based system. The Bayesian method, the Dempster-Shafer's Evidence Theory, the Certainty Factor model and the Fuzzy Set Theory are most frequently appeared in the knowledge-based system. Each of these four methods views uncertainty from a different perspective and propagates it differently. There is no single method which can handle uncertainty properly in all kinds of knowledge-based systems' domain. Therefore a knowledge-based system will work more effectively when the uncertainty handling method in the system fits to the system's environment. This paper proposed a framework for selecting proper uncertainty handling methods in knowledge-based system with respect to characteristics of problem domain and cognitive styles of experts. A schema with strategic/operational and unstructured/structured classification is employed to differenciate domain. And a schema with systematic/intuitive and preceptive/receptive classification is employed to differenciate experts' cognitive style. The characteristics of uncertainty handling methods are compared with characteristics of problem domains and cognitive styles respectively. Then a proper uncertainty handling method is proposed for each category.

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Facial Behavior Rcognition Using Geometric Relations of Bayesian Network (베이지안 네트워크에서 기하학적 관계를 이용한 얼굴 동작 인식)

  • Youn, Young-Ji;Jeoung, You-Sun;Shin, Bo-Kyoung;Kim, Hye-Min;Park, Dong-Suk;Park, Ho-Sik;Bae, Cheol-Soo;Ra, Sang-Dong
    • Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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    • 2007.06a
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    • pp.477-480
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    • 2007
  • 얼굴 동작을 효과적으로 인식하는 방법을 제안하고자 한다. 얼굴 동작은 얼굴 표정, 얼굴 자세, 시선, 주름 같은 얼굴 특징이나 얼굴 행동 등으로 표출될 수 있다. 이러한 표출된 정보들은 얼굴 동작이 다양하고 명확하지 않아 연구 진행에 많은 어려움이 있다. 그러므로, 본 논문에서는 얼굴 동작을 묘사하는 FACS를 기반으로 하여 시각적 관찰에 의해 주요한 얼굴 동작을 표현하고, 베이지안 네트워크를 통하여 여러 정보를 분석 융합하여 얼굴 행동을 추론 할 수 있도록 하였다. 베이지안 네트워크의 하향식 추론으로 시각 정보를 선택 할 수 있고, 관측된 현상을 토대로 상향식 추론 하여 얼굴 동작의 신뢰 전파를 통하여 분류 인식한다.

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Cluster analysis with Korean weather data: Application of model-based Bayesian clustering method (한국 기상자료의 군집분석: 베이지안 모델기반 방법의 응용)

  • Joo, Yong-Sung;Jung, Hyung-Joo;Kim, Byung-Jun
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • v.20 no.1
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    • pp.57-64
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    • 2009
  • In this paper, 30 main cities are clustered based on precipitation, temperature, wind speed, photo period, and humidity. We found that the resulting clusters has strong relationships with geographical locations. These results make sense because, although Korea is a small country, Korean weather is known to have strong locality. The largest number of clusters is found when wind speed is used as an interested variable for clustering and the smallest number of clusters is found when photo period is used. The large number of clusters based on wind speed indicates that wind speed is affected easily by local geography.

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A Study of Criterion for Efficient Clustering Estimation of Temporal Data (Temporal 데이터의 효율적 군집 추정을 위한 기준 연구)

  • Jeon, Jin-Ho;Kim, Min-Soo
    • The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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    • v.11 no.5
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    • pp.139-144
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    • 2011
  • Most real world system such as world economy, management, medical and engineering applications contain a series of complex phenomena. One of common methods to understand these system is to build a model and analyze the behavior of the system. As a first step, Determining the best clusters on data. As a second step, Determining the model of the cluster. In this paper, we investigated heuristic search methods for efficient clustering. It is also confirmed that the Bayesian Information Criterion more reliable than Cheeseman-Stutz ones.

A literature review on RSM-based robust parameter design (RPD): Experimental design, estimation modeling, and optimization methods (반응표면법기반 강건파라미터설계에 대한 문헌연구: 실험설계, 추정 모형, 최적화 방법)

  • Le, Tuan-Ho;Shin, Sangmun
    • Journal of Korean Society for Quality Management
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    • v.46 no.1
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    • pp.39-74
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    • 2018
  • Purpose: For more than 30 years, robust parameter design (RPD), which attempts to minimize the process bias (i.e., deviation between the mean and the target) and its variability simultaneously, has received consistent attention from researchers in academia and industry. Based on Taguchi's philosophy, a number of RPD methodologies have been developed to improve the quality of products and processes. The primary purpose of this paper is to review and discuss existing RPD methodologies in terms of the three sequential RPD procedures of experimental design, parameter estimation, and optimization. Methods: This literature study composes three review aspects including experimental design, estimation modeling, and optimization methods. Results: To analyze the benefits and weaknesses of conventional RPD methods and investigate the requirements of future research, we first analyze a variety of experimental formats associated with input control and noise factors, output responses and replication, and estimation approaches. Secondly, existing estimation methods are categorized according to their implementation of least-squares, maximum likelihood estimation, generalized linear models, Bayesian techniques, or the response surface methodology. Thirdly, optimization models for single and multiple responses problems are analyzed within their historical and functional framework. Conclusion: This study identifies the current RPD foundations and unresolved problems, including ample discussion of further directions of study.