• 제목/요약/키워드: Bayesian Testing

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돼지생식기호흡기증후군(PRRS) 바이러스 감염 항체 검출 ELISA 상용 키트의 정확도 비교 (Comparison of Two Commercial Antibody Enzyme-Linked Immunosorbent Assays for Detection of Porcine Reproductive Respiratory Syndrome Virus Infection)

  • 박선일;이승환;박경애
    • 한국임상수의학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.102-106
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    • 2016
  • More than 20 years after the first report of porcine reproductive and respiratory syndrome virus (PRRSV) in Korea, the disease is still having major impact on domestic pig health and relevant industries. Although ELISA tests are commonly used by veterinarians to guide herd management, data on diagnostic performance of the test in field settings are very limited. The objective of this study was to evaluate two commercially available PRRSV ELISA (IDEXX PRRS X3 ELISA and Bionote PRRSV ELISA 4.0) to detect antibodies against PRRSV on serum samples. To this end, a total of 1,108 sera were recruited from 35 swine farms located in Gyeonggi province and tested at the Gyeonggi Province Veterinary Service Center. All tests were performed according to the manufacturer's instructions, by laboratory technicians who routinely perform PRRS testing on blood samples. Samples were collected from two sources of swine populations with different PRRS prevalence; 60 samples (5.4%) were originated from breeding farms and the remaining 1,048 samples (94.6%) were from farrow-to-finish farms. We applied Bayesian latent class model (LCM) for two-tests in the two-population when the accuracy of the gold standard is not available. The model estimated that Bionote ELISA was a bit more specific but slightly less sensitive. The estimated sensitivity and specificity of the IDEXX ELISA were 99.8% (95% CI 98.1-100%) and 86.4% (95% CI 81.4-96.5%), respectively. Sensitivity, specificity, positive predictive value and negative predictive value for Bionote kit were 98.7% (95% CI 92.8-100%), 89.8% (95% CI 86.2-93.1%), 93.8% (95% CI 91.5-96.0%), and 97.8% (95% CI 87.1-100%), respectively. Based on the Bayesian 95% credible intervals, the sensitivity and specificity of the two ELISAs were not significantly different each other when assuming that two kits were imperfect, indicating that two kits performed equally well in terms of sensitivity and specificity in our filed setting.

인공신경망을 활용한 동적 물성치 산정 연구 (Neural Network-Based Prediction of Dynamic Properties)

  • 민대홍;김영석;김세원;최현준;윤형구
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제39권12호
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    • pp.37-46
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    • 2023
  • 동적 물성치는 지반의 상세한 거동을 예측하기 위한 필수인자이나, 샘플 채취와 추가적인 실험이 동반되는 한계가 있다. 본 연구의 목적은 정적 지반 물성치를 기반으로 동적 지반 물성치를 예측하는 것으로 인공신경망을 활용하고자 하였다. 정적 물성치는 점착력, 내부마찰각, 함수비, 비중 그리고 일축압축강도로 선정하였으며 출력 값인 동적물성치는 압축파 속도와 전단파 속도로 결정하였다. 인공신경망 적용시 결과값의 신뢰성을 높이기 위해 Levenberg-Marquardt와 Bayesian regularization 방법을 적용하였으며, 각 최적화 방법에 따른 신뢰성을 비교하였다. 인공신경망 모델의 정확도는 결정계수로 나타냈으며, train과 test 과정 모두 0.9 이상의 값을 보여 해당 연구에서 구축한 인공신경망의 신뢰성이 높은 것으로 나타났다. 또한, 구축된 인공신경망 모델의 검증을 위해 새로운 입력 데이터에 대해서도 출력값의 신뢰성을 검증하였으며, 그 결과 높은 정확도를 보였다.

Estimation of genetic parameters and trends for production traits of dairy cattle in Thailand using a multiple-trait multiple-lactation test day model

  • Buaban, Sayan;Puangdee, Somsook;Duangjinda, Monchai;Boonkum, Wuttigrai
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제33권9호
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    • pp.1387-1399
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    • 2020
  • Objective: The objective of this study was to estimate the genetic parameters and trends for milk, fat, and protein yields in the first three lactations of Thai dairy cattle using a 3-trait,-3-lactation random regression test-day model. Methods: Data included 168,996, 63,388, and 27,145 test-day records from the first, second, and third lactations, respectively. Records were from 19,068 cows calving from 1993 to 2013 in 124 herds. (Co) variance components were estimated by Bayesian methods. Gibbs sampling was used to obtain posterior distributions. The model included herd-year-month of testing, breed group-season of calving-month in tested milk group, linear and quadratic age at calving as fixed effects, and random regression coefficients for additive genetic and permanent environmental effects, which were defined as modified constant, linear, quadratic, cubic and quartic Legendre coefficients. Results: Average daily heritabilities ranged from 0.36 to 0.48 for milk, 0.33 to 0.44 for fat and 0.37 to 0.48 for protein yields; they were higher in the third lactation for all traits. Heritabilities of test-day milk and protein yields for selected days in milk were higher in the middle than at the beginning or end of lactation, whereas those for test-day fat yields were high at the beginning and end of lactation. Genetics correlations (305-d yield) among production yields within lactations (0.44 to 0.69) were higher than those across lactations (0.36 to 0.68). The largest genetic correlation was observed between the first and second lactation. The genetic trends of 305-d milk, fat and protein yields were 230 to 250, 25 to 29, and 30 to 35 kg per year, respectively. Conclusion: A random regression model seems to be a flexible and reliable procedure for the genetic evaluation of production yields. It can be used to perform breeding value estimation for national genetic evaluation in the Thai dairy cattle population.

컴퓨터모델의 확률적 보정 및 탄소성 압착문제의 신뢰도분석 응용 (Probabilistic Calibration of Computer Model and Application to Reliability Analysis of Elasto-Plastic Insertion Problem)

  • 유민영;최주호
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제37권9호
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    • pp.1133-1140
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    • 2013
  • 컴퓨터 해석모델은 물리현상을 바탕으로 단순화된 모델을 구축하고 해를 구하는 유용한 도구이나, 많은 경우 단순화 가정 또는 입력변수 정보의 미비나 불확실성으로 인해 실제와 차이가 발생한다. 본 연구에서는 이러한 문제에 대해 베이지안 확률이론을 이용하여 실측데이터를 통해 해석모델을 보정하는 방법을 소개하고 이를 파이로 작동기구의 탄소성 압착 문제에 적용한다. 파이로 작동기구는 고에너지의 재료를 원격으로 폭발시켜 작동하는 장치로 그 작동의 신속한 계산을 위해서 단순한 수학모델을 구축하고 실험데이터를 토대로 미지의 입력변수를 확률적으로 보정하였다. 이 때, 확률적 추정을 위해서는 현대적 계산통계기법의 하나인 Markov Chain Monte Carlo 기법을 이용하였으며, 최종적으로 그 결과를 압착거동해석에 활용하여 작동기구의 신뢰도를 평가하였다.

메일 주소 유효성과 제목-내용 가중치 기법에 의한 스팸 메일 필터링 (Junk-Mail Filtering by Mail Address Validation and Title-Content Weighting)

  • 강승식
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.255-263
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    • 2006
  • 스팸 메일의 특성을 분석해 보면 스팸 메일 발송 프로그램이 메일 헤더에 기록된 주소와 송신자 및 수신자 메일 주소가 일치하지 않는 경우가 빈번하게 발견된다. 또한, 스팸 메일과 정상적인 메일을 비교-분석해 보면 제목만 살펴봐도 스팸 메일인지 여부를 쉽게 판별할 수가 있다. 본 논문에서는 이와 같은 스팸 메일의 특성을 이용하여 스팸 메일 필터링 시스템의 성능을 향상시키는 방안으로 메일 주소 유효성 검사 및 제목과 내용을 구분하여 각각 스팸 확률을 계산하는 기법을 제안하였다. 제안한 방법의 효용성을 검증하기 위하여 단순 베이스 기법에 대해 주소 유효성 검사 및 제목과 내용 등 각 요인의 중요도에 따른 스팸 메일 필터링의 성능 향상 정도를 측정하였다. 그 결과로, 제안한 방법을 적용했을 때 재현율이 11.6%, 정확률은 2.1%의 성능 향상 효과가 있음을 확인하였으며, 스팸 메일 필터링 시스템의 성능 향상에 많은 기여를 하는 것을 알 수 있었다.

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유전학 기반 학습 환경하에서 분류 시스템의 성능 향상을 위한 엔-버전 학습법 (An N-version Learning Approach to Enhance the Prediction Accuracy of Classification Systems in Genetics-based Learning Environments)

  • 김영준;홍철의
    • 한국정보처리학회논문지
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    • 제6권7호
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    • pp.1841-1848
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    • 1999
  • 델보는 주어진 사례의 집합으로부터 이들 사례들을 분류할 수 있는 베이지안 분류 규칙들로 이루어진 규칙 집합을 습득하는 유전학 기반 귀납적 학습 시스템이다. 규칙 집합의 습득과정에서 델보가 당면하게 되는 한 가지 문제점은 학습 과정이 최적의 규칙 집합이 아닌 지역 최적치를 습득하고 종료하는 경우가 가끔 발생한다는 것이다. 다른 하나의 문제점은 훈련 사례에 대한 경우와는 달리 새로운 평가 사례에 대해 분류 성능이 현저히 저하되는 규칙 집합을 습득하는 경우가 가끔 발생한다는 것이다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하여 보다 성능이 향상된 분류 시스템을 구축하기 위한 기법으로 엔-버전 시스템을 구축함으로써 분류 시스템의 전체적인 성능을 향상시키는 기법이다. 엔-버전 학습법의 구현을 위해 다수의 규칙 집합을 이용하여 최종 분류 결과를 도출해 내기 위한 기법과 습득된 규칙 합들로부터 분류 시스템을 구축하기 위한 최적의 규칙 집합의 조합을 찾기 위한 기법을 제시하고 다수의 사례 집합을 이용하여 엔-버전 학습법이 델보의 학습 환경에 미치는 영향을 평가하였다.

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An R package UnifiedDoseFinding for continuous and ordinal outcomes in Phase I dose-finding trials

  • Pan, Haitao;Mu, Rongji;Hsu, Chia-Wei;Zhou, Shouhao
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제29권4호
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    • pp.421-439
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    • 2022
  • Phase I dose-finding trials are essential in drug development. By finding the maximum tolerated dose (MTD) of a new drug or treatment, a Phase I trial establishes the recommended doses for later-phase testing. The primary toxicity endpoint of interest is often a binary variable, which describes an event of a patient who experiences dose-limiting toxicity. However, there is a growing interest in dose-finding studies regarding non-binary outcomes, defined by either the weighted sum of rates of various toxicity grades or a continuous outcome. Although several novel methods have been proposed in the literature, accessible software is still lacking to implement these methods. This study introduces a newly developed R package, UnifiedDoseFinding, which implements three phase I dose-finding methods with non-binary outcomes (Quasi- and Robust Quasi-CRM designs by Yuan et al. (2007) and Pan et al. (2014), gBOIN design by Mu et al. (2019), and by a method by Ivanova and Kim (2009)). For each of the methods, UnifiedDoseFinding provides corresponding functions that begin with next that determines the dose for the next cohort of patients, select, which selects the MTD defined by the non-binary toxicity endpoint when the trial is completed, and get oc, which obtains the operating characteristics. Three real examples are provided to help practitioners use these methods. The R package UnifiedDoseFinding, which is accessible in R CRAN, provides a user-friendly tool to facilitate the implementation of innovative dose-finding studies with nonbinary outcomes.

Prediction of skewness and kurtosis of pressure coefficients on a low-rise building by deep learning

  • Youqin Huang;Guanheng Ou;Jiyang Fu;Huifan Wu
    • Wind and Structures
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    • 제36권6호
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    • pp.393-404
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    • 2023
  • Skewness and kurtosis are important higher-order statistics for simulating non-Gaussian wind pressure series on low-rise buildings, but their predictions are less studied in comparison with those of the low order statistics as mean and rms. The distribution gradients of skewness and kurtosis on roofs are evidently higher than those of mean and rms, which increases their prediction difficulty. The conventional artificial neural networks (ANNs) used for predicting mean and rms show unsatisfactory accuracy in predicting skewness and kurtosis owing to the limited capacity of shallow learning of ANNs. In this work, the deep neural networks (DNNs) model with the ability of deep learning is introduced to predict the skewness and kurtosis on a low-rise building. For obtaining the optimal generalization of the DNNs model, the hyper parameters are automatically determined by Bayesian Optimization (BO). Moreover, for providing a benchmark for future studies on predicting higher order statistics, the data sets for training and testing the DNNs model are extracted from the internationally open NIST-UWO database, and the prediction errors of all taps are comprehensively quantified by various error metrices. The results show that the prediction accuracy in this study is apparently better than that in the literature, since the correlation coefficient between the predicted and experimental results is 0.99 and 0.75 in this paper and the literature respectively. In the untrained cornering wind direction, the distributions of skewness and kurtosis are well captured by DNNs on the whole building including the roof corner with strong non-normality, and the correlation coefficients between the predicted and experimental results are 0.99 and 0.95 for skewness and kurtosis respectively.

추천 시스템의 성능 안정성을 위한 예측적 군집화 기반 협업 필터링 기법 (Predictive Clustering-based Collaborative Filtering Technique for Performance-Stability of Recommendation System)

  • 이오준;유은순
    • 지능정보연구
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    • 제21권1호
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    • pp.119-142
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    • 2015
  • 사용자의 취향과 선호도를 고려하여 정보를 제공하는 추천 시스템의 중요성이 높아졌다. 이를 위해 다양한 기법들이 제안되었는데, 비교적 도메인의 제약이 적은 협업 필터링이 널리 사용되고 있다. 협업 필터링의 한 종류인 모델 기반 협업 필터링은 기계학습이나 데이터 마이닝 모델을 협업 필터링에 접목한 방법이다. 이는 희박성 문제와 확장성 문제 등의 협업 필터링의 근본적인 한계를 개선하지만, 모델 생성 비용이 높고 성능/확장성 트레이드오프가 발생한다는 한계점을 갖는다. 성능/확장성 트레이드오프는 희박성 문제의 일종인 적용범위 감소 문제를 발생시킨다. 또한, 높은 모델 생성 비용은 도메인 환경 변화의 누적으로 인한 성능 불안정의 원인이 된다. 본 연구에서는 이 문제를 해결하기 위해, 군집화 기반 협업 필터링에 마르코프 전이확률모델과 퍼지 군집화의 개념을 접목하여, 적용범위 감소 문제와 성능 불안정성 문제를 해결한 예측적 군집화 기반 협업 필터링 기법을 제안한다. 이 기법은 첫째, 사용자 기호(Preference)의 변화를 추적하여 정적인 모델과 동적인 사용자간의 괴리 해소를 통해 성능 불안정 문제를 개선한다. 둘째, 전이확률과 군집 소속 확률에 기반한 적용범위 확장으로 적용범위 감소 문제를 개선한다. 제안하는 기법의 검증은 각각 성능 불안정성 문제와 확장성/성능 트레이드오프 문제에 대한 강건성(robustness)시험을 통해 이뤄졌다. 제안하는 기법은 기존 기법들에 비해 성능의 향상 폭은 미미하다. 또한 데이터의 변동 정도를 나타내는 지표인 표준 편차의 측면에서도 의미 있는 개선을 보이지 못하였다. 하지만, 성능의 변동 폭을 나타내는 범위의 측면에서는 기존 기법들에 비해 개선을 보였다. 첫 번째 실험에서는 모델 생성 전후의 성능 변동폭에서 51.31%의 개선을, 두 번째 실험에서는 군집 수 변화에 따른 성능 변동폭에서 36.05%의 개선을 보였다. 이는 제안하는 기법이 성능의 향상을 보여주지는 못하지만, 성능 안정성의 측면에서는 기존의 기법들을 개선하고 있음을 의미한다.

지능형 전망모형을 결합한 로보어드바이저 알고리즘 (Robo-Advisor Algorithm with Intelligent View Model)

  • 김선웅
    • 지능정보연구
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    • 제25권2호
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    • pp.39-55
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    • 2019
  • 최근 은행과 증권회사를 중심으로 다양한 로보어드바이저 금융상품들이 출시되고 있다. 로보어드바이저는 사람 대신 컴퓨터가 포트폴리오 자산배분에 대한 투자 결정을 실행하기 때문에 다양한 자산배분 알고리즘이 활용되고 있다. 본 연구에서는 대표적 로보어드바이저 알고리즘인 블랙리터만모형의 강점을 살리면서 객관적 투자자 전망을 도출할 수 있는 지능형 전망모형을 제안하고 이를 내재균형수익률과 결합하여 최종 포트폴리오를 도출하는 로보어드바이저 자산배분 알고리즘을 새로이 제안하며, 실제 주가자료를 이용한 실증분석 결과를 통해 전문가의 주관적 전망을 대신할 수 있는 지능형 전망모형의 실무적 적용 가능성을 보여주고자 한다. 그동안 주가 예측에서 우수한 성과를 보여주었던 기계학습 방법 중 SVM 모형을 이용하여 각 자산별 기대수익률에 대한 예측과 예측 확률을 도출하고 이를 각각 기대수익률에 대한 투자자 전망과 전망에 대한 신뢰도 수준의 입력변수로 활용하는 지능형 전망모형을 제안하였다. 시장포트폴리오로부터 도출된 내재균형수익률과 지능형 전망모형의 기대수익률, 확률을 결합하여 최종적인 블랙리터만모형의 최적포트폴리오를 도출하였다. 주가자료는 2008년부터 2018년까지의 132개월 동안의 8개의 KOSPI 200 섹터지수 월별 자료를 분석하였다. 블랙리터만모형으로 도출된 최적포트폴리오의 결과가 기존의 평균분산모형이나 리스크패리티모형 등과 비교하여 우수한 성과를 보여주었다. 구체적으로 2008년부터 2015년까지의 In-Sample 자료에서 최적화된 블랙리터만모형을 2016년부터 2018년까지의 Out-Of-Sample 기간에 적용한 실증분석 결과에서 다른 알고리즘보다 수익과 위험 모두에서 좋은 성과를 기록하였다. 총수익률은 6.4%로 최고 수준이며, 위험지표인 MDD는 20.8%로 최저수준을 기록하였다. 수익과 위험을 동시에 고려하여 투자 성과를 측정하는 샤프비율 역시 0.17로 가장 좋은 결과를 보여주었다. 증권계의 애널리스트 전문가들이 발표하는 투자자 전망자료의 신뢰성이 낮은 상태에서, 본 연구에서 제안된 지능형 전망모형은 현재 빠른 속도로 확장되고 있는 로보어드바이저 관련 금융상품을 개발하고 운용하는 실무적 관점에서 본 연구는 의의가 있다고 판단된다.