• 제목/요약/키워드: Bayesian state-space

검색결과 28건 처리시간 0.03초

베이지안 State-space 모델을 이용한 눈볼대 자원평가 및 관리방안 (Stock assessment and management of blackthroat seaperch Doederleinia seaperch using Bayesian state-space model)

  • 최지훈;김도훈;최민제;강희중;서영일;이재봉
    • 수산해양기술연구
    • /
    • 제55권2호
    • /
    • pp.95-104
    • /
    • 2019
  • This study is aimed to take a stock assessment of blackthroat seaperch Doederleinia seaperch regarding the fishing effort of large-powered Danish Seine Fishery and Southwest Sea Danish Seine Fishery. For the assessment, the state-space model was implemented and the standardized catch per unit effort (CPUE) of large powered Danish Seine Fishery and Southwest Sea Danish Seine Fishery which is necessary for the model was estimated with generalized linear model (GLM). The model was adequate for stock assessment because its r-square value was 0.99 and root mean square error (RMSE) value was 0.003. According to the model with 95% confidence interval, maximum sustainable yield (MSY) of Blackthroat seaperch is from 2,634 to 6,765 ton and carrying capacity (K) is between 33,180 and 62,820. Also, the catchability coefficient (q) is between 2.14E-06 and 3.95E-06 and intrinsic growth rate (r) is between 0.31 and 0.72.

자원복원력 개념을 적용한 사전확률분포 및 상태공간 잉여생산 평가모델: 살오징어(Todarodes pacificus) 개체군 자원평가 (A State-space Production Assessment Model with a Joint Prior Based on Population Resilience: Illustration with the Common Squid Todarodes pacificus Stock)

  • 김진우;현상윤;윤상철
    • 한국수산과학회지
    • /
    • 제55권2호
    • /
    • pp.183-188
    • /
    • 2022
  • It is a difficult task to estimate parameters in even a simple stock assessment model such as a surplus production model, using only data about temporal catch-per-unit-effort (CPUE) (or survey index) and fishery yields. Such difficulty is exacerbated when time-varying parameters are treated as random effects (aka state variables). To overcome the difficulty, previous studies incorporated somewhat subjective assumptions (e.g., B1=K) or informative priors of parameters. A key is how to build an objective joint prior of parameters, reducing subjectivity. Given the limited data on temporal CPUEs and fishery yields from 1999-2020 for common squid Todarodes pacificus, we built a joint prior of only two parameters, intrinsic growth rate (r) and carrying capacity (K), based on the resilience level of the population (Froese et al., 2017), and used a Bayesian state-space production assessment model. We used template model builder (TMB), a R package for implementing the assessment model, and estimating all parameters in the model. The predicted annual biomass was in the range of 0.76×106 to 4.06×106 MT, the estimated MSY was 0.13×106 MT, the estimated r was 0.24, and the estimated K was 2.10×106 MT.

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

  • 김연수;박범수;김성은
    • 전기전자학회논문지
    • /
    • 제23권3호
    • /
    • pp.805-810
    • /
    • 2019
  • 본 연구에서는 multitaper 기반의 스펙트럼 추정기법과 상태-공간 모델링 기반의 변수 추정 기법을 통합한 시간-주파수 분석 알고리즘을 제안한다. 일반적으로 시간-주파수 분석에는 불확실성 원리에 의해 시간 해상도와 주파수 해상도 사이에 트레이드오프 문제가 발생한다. 트레이드오프 문제를 최적화하기 위해서 short-time Fourier transform(STFT)와 wavelet 기반의 알고리즘들이 제안되었다. 본 논문의 저자는 다른 대안으로 상태-공간 프레임워크를 기반으로 한 새로운 multitaper 스펙트럼 추정 방법을 제안하였다. 그러나 기존의 방법은 스펙트럼이 시간에 따라 변하지 않는 경우에 잘 동작하지만, dynamic하게 변할 경우 제대로 추정하지 못하는 문제점이 있다. 그래서 본 논문에서는 상태-공간 모델에 사용되는 상태 노이즈와 관찰 노이즈를 주기적으로 업데이트 하는 방법을 제안하고자 한다. 우리는 제안 알고리즘을 시뮬레이션 데이터를 사용하여 테스트 하였고, 시간에 따라 변하는 스펙트럼에 대해서도 잘 동작하는 것을 확인하였다.

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

  • 김찬영;신봉기
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
    • /
    • 제37권5호
    • /
    • pp.354-362
    • /
    • 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.

사용자환경정보 기반 Context-based Service 추론모델 (Context-based Service Reasoning Model Based on User Environment Information)

  • 고광은;장인훈;심귀보
    • 한국지능시스템학회논문지
    • /
    • 제17권7호
    • /
    • pp.907-912
    • /
    • 2007
  • 현재의 유비쿼터스 컴퓨팅 기술은 공간에서 사용자가 요구하는 직접적인 서비스만을 제공하는 정도의 기술 구현에 그치고 있으며, 앞으로는 좀 더 능동적인 서비스를 제공할 수 있는 지능적인 시스템이 필요해지고 있다. 사용자의 개입 없이 사용자가 처한 상황에 대한 정보를 통해 제공할 서비스를 결정할 수 있는 시스템을 구성하기 위해 본 논문에서는 지능형 홈과 같은 유비쿼터스 컴퓨팅 공간에서의 사용자가 처한 상황에 대한 환경정보를 Context로 정의하고 4W1H의 형태로 정형화하여 수집한다. 추가적으로 사용자의 감정 상태에 대한 정보를 수집하고 이러한 정보들을 확률 추론을 위한 베이지안 네트워크의 노드로 사용하여 사용자가 구체적으로 어떠한 상황에 처해 있는가에 대한 상황인식을 구현하다. 또한 그 상황 인식결과를 통해 사용자에게 제공될 서비스를 다시 한 번 베이지안 네트워크를 통해 추론하는 모델을 제시하고자 한다.

OGLE-2019-BLG-0362Lb: A SUPER-JOVIAN-MASS PLANET AROUND A LOW-MASS STAR

  • Chung, Sun-Ju;Yee, Jennifer C.;Udalski, Andrej;Gould, Andrew;Albrow, Michael D.;Jung, Youn Kil;Hwang, Kyu-Ha;Han, Cheongho;Ryu, Yoon-Hyun;Shin, In-Gu;Shvartzvald, Yossi;Zang, Weicheng;Cha, Sang-Mok;Kim, Dong-Jin;Kim, Seung-Lee;Lee, Chung-Uk;Lee, Dong-Joo;Lee, Yongseok;Park, Byeong-Gon;Pogge, Richard W.;Poleski, Radek;Mroz, Przemek;Pietrukowicz, Pawel;Skowron, Jan;Szymanski, Michal K.;Soszynski, Igor;Kozlowski, Szymon;Rybicki, Krzysztof A.;Iwanek, Patryk;Wrona, Marcin;Gromadzki, Mariusz;Ulaczyk, Krzysztof
    • 천문학회지
    • /
    • 제55권4호
    • /
    • pp.123-130
    • /
    • 2022
  • We present the analysis of a planetary microlensing event OGLE-2019-BLG-0362 with a shortduration anomaly (~0.4 days) near the peak of the light curve, which is caused by the resonant caustic. The event has a severe degeneracy with ∆𝜒2 = 0.9 between the close and the wide binary lens models both with planet-host mass ratio q ≃ 0.007. We measure the angular Einstein radius but not the microlens parallax, and thus we perform a Bayesian analysis to estimate the physical parameters of the lens. We find that the OGLE-2019-BLG-0362L system is a super-Jovian-mass planet $M_p=3.26^{+0.83}_{-0.58}M_J $ orbiting an M dwarf $M_h=0.42^{+0.34}_{-0.23}M_{\odot}$ at a distance $D_L=5.83^{+1.04}_{-1.55}kpc$. The projected star-planet separation is ${\alpha}_{\bot}= 2.18^{+0.58}_{-0.72}AU$, which indicates that the planet lies beyond the snow line of the host star.

수준에서의 변화에 적응하는 구조모형 (An Adaptive Structural Model When There is a Major Level Change)

  • 전덕빈
    • 한국경영과학회지
    • /
    • 제12권1호
    • /
    • pp.19-26
    • /
    • 1987
  • In analyzing time series, estimating the level or the current mean of the process plays an important role in understanding its structure and in being able to make forecasts. The studies the class of time series models where the level of the process is assumed to follow a random walk and the deviation from the level follow an ARMA process. The estimation and forecasting problem in a Bayesian framework and uses the Kalman filter to obtain forecasts based on estimates of level. In the analysis of time series, we usually make the assumption that the time series is generated by one model. However, in many situations the time series undergoes a structural change at one point in time. For example there may be a change in the distribution of random variables or in parameter values. Another example occurs when the level of the process changes abruptly at one period. In order to study such problems, the assumption that level follows a random walk process is relaxed to include a major level change at a particular point in time. The major level change is detected by examining the likelihood raio under a null hypothesis of no change and an alternative hypothesis of a major level change. The author proposes a method for estimation the size of the level change by adding one state variable to the state space model of the original Kalman filter. Detailed theoretical and numerical results are obtained for th first order autoregressive process wirth level changes.

  • PDF

칼만 필터를 이용한 구조 안전성 모니터링에 관한 기초 연구 (A Basic Study on Structural Health Monitoring using the Kalman Filter)

  • 박명진;김유일
    • 대한조선학회논문집
    • /
    • 제57권3호
    • /
    • pp.175-181
    • /
    • 2020
  • For the success of a structural integrity management, it is essential to acquire structural response data at some critical locations with limited number of sensors. In this study, the structural response of numerical model was estimated by data fusion approach based on the Kalman filter known as stochastic recursive filter. Firstly, transient direct analysis was conducted to calculate the acceleration and strain of the numerical standing beam model, then the noise signals were mixed to generate the numerical measurement signals. The acceleration measurement signal was provided to the Kalman filter as an information on the external load, and the displacement measurement, which was transformed from the strain measurement by using strain-displacement conversion relationship, was provided into the Kalman filter as an observation information. Finally, the Kalman filter estimated the displacement by combining both displacements calculated from each numerically measured signal, then the estimated results were compared with the results of the transient direct analysis.