• 제목/요약/키워드: Bayesian Hierarchical Model

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계층적 베이즈 모형을 이용한 대학등록금에 대한 부모님의 경제적 지원 영향 분석 (Effects of Financial College Tuition Support by Korean Parents using a Hierarchical Bayes Model)

  • 오만숙;오현숙;오민정
    • 응용통계연구
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    • 제26권2호
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    • pp.267-280
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    • 2013
  • 최근 한국 사회에서 경제적, 정치적, 사회적 이슈가 되고 있는 대학 등록금의 경제적 부담에 영향을 미치는 요인들에 대한 분석을 위하여 통계청에서 실시한 '2010년도 사회조사'에서 수집된 자료를 기반으로 지역을 계층으로 하는 베이지안 계층모형을 이용한 분석을 수행하였다. 등록금의 70% 이상을 부모님이 지원하는가에 대한 이항 반응변수에 대하여 계층적 프로빗 모형을 설정한 후 설명변수들에 대한 요인분석을 실시하여 설명변수를 압축하고 마코브체인 몬테칼로 기법을 적용하여 모수를 추정하였다. 자료의 분석 결과, 많은 지역에서 소득과 정신적 스트레스 요인이 부모님의 등록금에 대한 경제적 지원과 유의한 관련이 있음을 보여주었다. 소득이 높은 부모일수록 자녀의 대학 등록금을 지원하며 부모로부터 경제적 지원을 받는 학생일수록 정신적 스트레스를 덜 받는 것으로 나타나 부모의 소득이 자녀의 정신건강에 유의한 영향을 미침을 보여 주었다. 반면에, 성별, 생활건강, 학교 만족도는 대부분의 지역에서 부모님의 등록금 지원과 유의한 관련이 없었다. 스트레스 또는 소득과 부모님의 지원에 대한 지역별 차이를 보면, 강원도 지역 학생들이 부모님의 지원이 낮을 경우 가장 정신적 스트레스를 많이 받는 것으로 나타났으며 소득이 많을수록 부모님의 지원 가능성이 높아지는 경향은 지방 행정도에 비하여 대도시에서 더 뚜렷하게 나타남을 알 수 있었다.

동적 베이스망 기반의 걸음걸이 분석 (Dynamic Bayesian Network-Based Gait Analysis)

  • 김찬영;신봉기
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제37권5호
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    • pp.354-362
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    • 2010
  • 본 연구는 동적 베이스 망을 이용하여, 사람의 보행 동작을 보행 방향과 보행 자세로 분리하여 계층적으로 분석하는 방법을 제안한다. DBN의 일종인 FHMM을 기본 바탕으로 하여, 걸음걸이 동작 특성을 고려하여 순환 고리형 상태 공간 구조로 '보행 동작 디코더'(Gait Motion Decoder, GMD)를 설계한다. 기존 연구에는 보행자의 식별에만 치중을 하고 보행 방향의 변화, 관찰 각도에 제한적이거나 보행 동작에 대한 분석이 없었다. 반면에 본 연구에서는 동작과 자세를 적극적으로 표현하여 임의 방향의 보행, 방향의 변화, 보행 자세까지 인식할 수 있도록 하였다. 실험 결과 동작과 자세의 관점에서 걸음걸이 방향을 분석한 결과 96.5%의 방향 인식률을 기록하였다. 본 연구는 보행 동작을 방향과 보행 자세로 계층적으로 분석하는 최초의 방법 및 시도이며 향후 상황별 휴먼 동작 분석에 크게 활용할 수 있을 것이다.

Improving streamflow and flood predictions through computational simulations, machine learning and uncertainty quantification

  • Venkatesh Merwade;Siddharth Saksena;Pin-ChingLi;TaoHuang
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.29-29
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    • 2023
  • To mitigate the damaging impacts of floods, accurate prediction of runoff, streamflow and flood inundation is needed. Conventional approach of simulating hydrology and hydraulics using loosely coupled models cannot capture the complex dynamics of surface and sub-surface processes. Additionally, the scarcity of data in ungauged basins and quality of data in gauged basins add uncertainty to model predictions, which need to be quantified. In this presentation, first the role of integrated modeling on creating accurate flood simulations and inundation maps will be presented with specific focus on urban environments. Next, the use of machine learning in producing streamflow predictions will be presented with specific focus on incorporating covariate shift and the application of theory guided machine learning. Finally, a framework to quantify the uncertainty in flood models using Hierarchical Bayesian Modeling Averaging will be presented. Overall, this presentation will highlight that creating accurate information on flood magnitude and extent requires innovation and advancement in different aspects related to hydrologic predictions.

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시공간 분석을 이용한 외래 의료이용의 지역적 차이 분석 (Regional Disparity of Ambulatory Health Care Utilization)

  • 신호성;이수형
    • 한국지리정보학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.138-150
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    • 2012
  • 본 연구는 시공간분석을 이용하여 주요 만성질환인 고혈압, 당뇨병, 관절증과 총의료이용에 있어 지역별 외래의료이용 차이를 살펴보았다. 분석자료는 보건복지부와 한국보건사회연구원에서 발간하는 1996, 1999, 2002, 2005, 2008년 환자조사 자료를 이용하였으며 분석방법으로는 베이지안 계층적 시공간모형(bayesian hierarchial spatio-temporal model)을 이용하였다. 이때 지역의 공간적 상관성은 convolution CAR 모형을, 시간적 상관성은 Ornstein-Uhlenbeck 방법을 적용하여 분석하였다. 분석결과 질환별로 의료이용에 있어 지역적 차이가 존재하였다. 총의료 이용의 경우 시 군지역보다 대도시인 구지역에서 높은 상대위험비를 보인반면, 만성질환인 고혈압, 당뇨병, 관절증은 총의료이용과는 달리 강원도, 충청남북도, 전라남북도, 제주도 등 농어촌 지역에서 전국평균보다 높은 의료이용(상대위험비)을 보였다. 특히 고혈압은 부산경남 해안가 지역과 강원, 경기, 경북, 충청남도, 전북 등에서 높은 의료이용을 보였고, 관절증은 경기, 강원 일부와 충북, 충남, 전북, 전남, 경북, 경남지역 등에서, 당뇨병은 경기, 서울, 부산, 전라남북, 충청일부 지역에서 상대적으로 높은 의료이용을 보였다. 본 연구는 기존 연구와는 달리 공간적, 시간적 상관성을 고려함으로써 지역단위 분석시 공간적, 시간적 상관성을 고려하지 않음으로써 발생하는 통계적 오류를 최소화하였다.

스케일링 기법 기반의 지역화를 통한 미계측 유역의 설계 홍수량 산정 (Estimation of design floods for ungauged watersheds using a scaling-based regionalization approach)

  • 김진국;김진영;최홍근;권현한
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제51권9호
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    • pp.769-782
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    • 2018
  • 설계홍수량 산정은 일반적으로 수자원설계 목적을 위해 요구되며 수자원 관련 계획, 안정성 그리고 수공구조물의 위험도를 평가하기 위해 추정된다. 그러나 설계목적을 위한 국내의 유량자료는 매우 제한적이며, 강우자료와 비교해 봤을 때 상대적으로 관측년수가 상당히 적은 실정이다. 이러한 점에서 본 연구에서는 기 수립된 하천의 재현기간에 따른 설계홍수량 및 유역특성인자(면적, 유역경사)로부터, 설계홍수량을 멱함수 형태로 지역화하여 미계측 유역에서 설계홍수량 산정이 가능한 모형을 개발하였다. 제안된 설계홍수량 지역화 모형의 매개변수 산정과 불확실성을 정량적으로 평가하기 위해 계층적 Bayesian 모형을 활용하였으며, 최종적으로 교차검증 관점에서 모형의 적합성을 검정하였다. 모형 적용 결과, 기존 면적기반의 홍수량 산정식에 비해 약 0.3 이상 높은 상관성을 가지며 홍수량을 추정하는 결과를 확인하였다. 본 연구를 통해 제안된 모형은 검증과정과 도출된 결과를 통해 유역특성에 따른 재현기간별 설계홍수량을 효과적으로 재현하는데 유리할 뿐만 아니라, 동시에 모형의 매개변수 및 결과에 대한 불확실성 정보를 제공함으로써 미계측 유역의 홍수량을 평가하는 기초자료로써 활용 가능할 것으로 판단된다.

Updating calibration of CIV-based single-epoch black hole mass estimators

  • Park, Daeseong;Barth, Aaron J.;Woo, Jong-Hak;Malkan, Matthew A.;Treu, Tommaso;Bennert, Vardha N.;Pancoast, Anna
    • 천문학회보
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    • 제41권2호
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    • pp.61.1-61.1
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    • 2016
  • Black hole (BH) mass is a fundamental quantity to understand BH growth, galaxy evolution, and connection between them. Thus, obtaining accurate and precise BH mass estimates over cosmic time is of paramount importance. The rest-frame UV CIV ${\lambda}1549$ broad emission line is commonly used for BH mass estimates in high-redshift AGNs (i.e., $2{\leq}z{\leq}5$) when single-epoch (SE) optical spectra are available. Achieving correct and accurate calibration for CIV-based SE BH mass estimators against the most reliable reverberation-mapping based BH mass estimates is thus practically important and still useful. By performing multi-component spectral decomposition analysis to obtained high-quality HST UV spectra for the updated sample of local reverberation-mapped AGNs including new HST STIS observations, CIV emission line widths and continuum luminosities are consistently measured. Using a Bayesian hierarchical model with MCMC sampling based on Hamiltonian Monte Carlo algorithm (Stan NUTS), we provide the most consistent and accurate calibration of CIV-based BH mass estimators for the three line width characterizations, i.e., full width at half maximum (FWHM), line dispersion (${\sigma}_{line}$), and mean absolute deviation (MAD), in the extended BH mass dynamic range of log $M_{BH}/M_{\odot}=6.5-9.1$.

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Changes in Time Preference Caused by the COVID-19 Pandemic

  • Inyong Shin
    • East Asian Economic Review
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    • 제27권3호
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    • pp.179-211
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    • 2023
  • This paper investigates the relationship between the spread of COVID-19 and time preference. In contrast to previous studies that compared time preferences before and during the pandemic, this study estimates time preferences during the COVID-19 period using eight surveys conducted over two years. Additionally, a regression analysis was conducted on the number of new COVID-19 cases and the time elapsed since the outbreak, with estimated time preference as the dependent variable. Despite a small sample size, statistically significant results were obtained, showing that as the number of new cases increased, time preference also increased. However, this effect diminished over time and disappeared by the end of 2021 in Japan. This may be due to the public's growing familiarity with the risks of COVID-19 and the availability of vaccines and treatments. Despite a significant increase in new cases in 2022, time preference was lower than immediately after the outbreak, and this was reflected in private investments. Immediately after the outbreak of COVID-19, private investments decreased by 12% compared to the previous year, but the investments are returning in 2022 despite the surge in the number of cases. The trend of time preference explains the trend of Japanese private investments very well.

Nonstandard Machine Learning Algorithms for Microarray Data Mining

  • Zhang, Byoung-Tak
    • 한국생물정보학회:학술대회논문집
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    • 한국생물정보시스템생물학회 2001년도 제2회 생물정보 워크샵 (DNA Chip Bioinformatics)
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    • pp.165-196
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    • 2001
  • DNA chip 또는 microarray는 다수의 유전자 또는 유전자 조각을 (보통 수천내지 수만 개)칩상에 고정시켜 놓고 DNA hybridization 반응을 이용하여 유전자들의 발현 양상을 분석할 수 있는 기술이다. 이러한 high-throughput기술은 예전에는 생각하지 못했던 여러가지 분자생물학의 문제에 대한 해답을 제시해 줄 수 있을 뿐 만 아니라, 분자수준에서의 질병 진단, 신약 개발, 환경 오염 문제의 해결 등 그 응용 가능성이 무한하다. 이 기술의 실용적인 적용을 위해서는 DNA chip을 제작하기 위한 하드웨어/웻웨어 기술 외에도 이러한 데이터로부터 최대한 유용하고 새로운 지식을 창출하기 위한 bioinformatics 기술이 핵심이라고 할 수 있다. 유전자 발현 패턴을 데이터마이닝하는 문제는 크게 clustering, classification, dependency analysis로 구분할 수 있으며 이러한 기술은 통계학과인공지능 기계학습에 기반을 두고 있다. 주로 사용된 기법으로는 principal component analysis, hierarchical clustering, k-means, self-organizing maps, decision trees, multilayer perceptron neural networks, association rules 등이다. 본 세미나에서는 이러한 기본적인 기계학습 기술 외에 최근에 연구되고 있는 새로운 학습 기술로서 probabilistic graphical model (PGM)을 소개하고 이를 DNA chip 데이터 분석에 응용하는 연구를 살펴본다. PGM은 인공신경망, 그래프 이론, 확률 이론이 결합되어 형성된 기계학습 모델로서 인간 두뇌의 기억과 학습 기작에 기반을 두고 있으며 다른 기계학습 모델과의 큰 차이점 중의 하나는 generative model이라는 것이다. 즉 일단 모델이 만들어지면 이것으로부터 새로운 데이터를 생성할 수 있는 능력이 있어서, 만들어진 모델을 검증하고 이로부터 새로운 사실을 추론해 낼 수 있어 biological data mining 문제에서와 같이 새로운 지식을 발견하는 exploratory analysis에 적합하다. 또한probabilistic graphical model은 기존의 신경망 모델과는 달리 deterministic한의사결정이 아니라 확률에 기반한 soft inference를 하고 학습된 모델로부터 관련된 요인들간의 인과관계(causal relationship) 또는 상호의존관계(dependency)를 분석하기에 적합한 장점이 있다. 군체적인 PGM 모델의 예로서, Bayesian network, nonnegative matrix factorization (NMF), generative topographic mapping (GTM)의 구조와 학습 및 추론알고리즘을소개하고 이를 DNA칩 데이터 분석 평가 대회인 CAMDA-2000과 CAMDA-2001에서 사용된cancer diagnosis 문제와 gene-drug dependency analysis 문제에 적용한 결과를 살펴본다.

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하이테크 제품에 대한 소비자의 주관적 평가와 객관적 정보 구전 활동에 대한 연구 (Modeling Consumers' WOM (Word-Of-Mouth) Behavior with Subjective Evaluation and Objective Information on High-tech Products)

  • 정재학
    • Asia Marketing Journal
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    • 제11권1호
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    • pp.73-92
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    • 2009
  • 소비자들은 때로 특정 제품에 대한 정보들을 다른 소비자에게 전달하여 그들의 제품 선택에 영향을 미치는 전달자 역할을 한다. 본 연구는 구전 전달자로서 소비자가 다른 소비자에게 전달하는 제품 정보를 주관적 (긍정적 또는 부정적) 정보와 객관적 정보로 구분하여, 소비자가 어떤 정보를 어떤 경우 더욱 활발히 전달하는 지를 분석하고자 한다. 본 연구는 이를 위해, 소비자의 메시지 전달 행위를 제품 선택과 같이 또 다른 형태의 선택 행위로 보고, 고객의 제품 구매 선택 행위를 연구하는 데 주로 적용되어 온 소비자 선택 모형(consumer choice model)를 이용하여 소비자의 메시지 전파(구전) 활동을 분석하였다. 소비자 선택 모형을 이용하여, 구전 전달자들이 제품에 관한 객관적 정보와 주관적 평가를 언제 더욱 많이 확산 시키는 지를 알아보고, 더 나아가서는 소비자들이 제품 관련 정보를 확산하는 과정에 구전 활동을 더욱 활성화 또는 약화시키는 요인이 무엇인지를 살펴 보았다. 본 연구는 실증 분석 결과를 통해, 구전 전달자의 메시지 확산 행위는 정보를 획득하게 된 경로/원천(source)의 유형에 따라 더욱 활발해 지거나 위축될 수 있다는 점을 발견하였다. 또한, 이러한 구전 활동은 전달하는 제품관련 메시지가 주관적 제품 평가에 관한 것인지 아니면 제품에 대한 객관적 정보인지에 따라 그 정도가 달라진다. 본 연구의 결과가 의미하는 바는, 소비자의 제품에 관한 메시지 확산 활동은 소비자의 구전 메시지 선택 행위에 영향을 미치는 효과적인 커뮤니케이션 계획을 통하여 더욱 확산 또는 위축시킬 수 있다는 점을 보여준다. 본 연구는 기업이 확산되기를 바라는 제품 정보가 구전을 통하여 효과적으로 확산되도록 계획을 수립하는 데 필요한 방법론을 제공하고 있으며, 실증 분석 결과를 기반으로 제품구전의 성공적인 확산을 위한 커뮤니케이션 전략 수립에 필요한 가이드라인을 제공하여 준다.

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태극침법이 정신적 스트레스를 가한 20대 소음인 남성의 심박변이도에 미치는 영향 (Effects of Taegeuk Acupuncture on the Autonomic Nervous System by Analyzing Heart Rate Variability in 20's Soeumin)

  • 김남식;김진엽;곽상규;신임희;남상수;김용석
    • Journal of Acupuncture Research
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    • 제30권3호
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    • pp.39-49
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    • 2013
  • Objectives : The purpose of this study is to assess the effect of Taegeuk acupuncture on reducing mental stress by analyzing heart rate variability in Soeumin. Methods : Six Soeumin-diagnosed men participated in this study. They were randomly divided into group A and group B. Each participant went through 4 sessions every week with 1 week of washout period in between each session. HRV was measured three times at every session; at baseline, after administering mentally stressful circumstances and after applying Soeumin Taegeuk acupuncture or Soyangin Taegeuk acupuncture. This study was designed as a crossover clinical trial. Group A participants were treated with two sets of Soeumin Taegeuk and Soyangin Taegeuk acupuncture treatment in respective order (i.e. Soeumin Taegeuk - Soyangin Taegeuk - Soeumin Taegeuk - Soyangin Taegeuk acupuncture treatment). Group B participants were treated with reverse-ordered acupuncture treatment (i.e. Soyangin Taegeuk - Soeumin Taegeuk - Soyangin Taegeuk - Soeumin Taegeuk acupuncture treatment ). Bayesian analysis was performed by using WinBUGS(Ver. 1.4.3) for comparison between Soeumin Taegeuk acupuncture and Soyangin Taegeuk acupuncture. Results : Overall, Soeumin Taegeuk acupuncture tends to reduce LF/HF ratio, LF, HF, LF(Norm) and increase HF(Norm) more than Soyangin Taegeuk acupuncture, but the difference was not statistically significant. In one participant, however, Soeumin Taegeuk acupuncture reduced LF/HF ratio, LF(Norm) and increased HF(Norm) more than Soyangin Taegeuk acupuncture, and the difference was stastatistically significant. Conclusions : This study suggests that Soeumin Taegeuk acupuncture might be an effective means of stabilizing mental stress-induced imbalance of autonomic nervous system for Soeumin.