• 제목/요약/키워드: Bootstrap 방법

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풍수해 대응을 위한 Bootstrap방법과 SIR알고리즘 빈도해석 적용 (Frequency Analysis Using Bootstrap Method and SIR Algorithm for Prevention of Natural Disasters)

  • 김연수;김태균;김형수;노희성;장대원
    • 한국습지학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.105-115
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    • 2018
  • 수문기상자료의 빈도해석은 풍수해에 따른 대응 및 시설물의 설계기준에 있어 중요한 요소 중 하나이다. 일반적으로 수문기상자료에 대한 빈도해석의 경우 관측자료는 통계적으로 정상성을 가진다고 가정하고, 확률분포의 매개변수를 고려하는 매개변수적 방법을 적용하고 있다. 이러한, 매개변수적 빈도해석을 위해서는 신뢰성 있는 충분한 자료의 수집이 필요하지만, 강수량과 다르게 적설량의 경우 계절적 특성과 함께 최근에는 기후변화로 인한 적설량 관측일수 및 평균 최심신적설량이 감소하기 때문에 부족한 자료에 대한 문제점을 보완할 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 매개변수 빈도해석 방법과 부족한 자료의 문제점을 보완할 수 있는 표본 재추출 기법인 Bootstrap방법과 SIR(Sampling Importance Resampling)알고리즘을 적용하여 적설량의 빈도해석을 실시하였다. 58개 기상관측소에 대해 재추출된 일 최대 최심신적설량 자료를 이용한 비매개변수적 빈도해석을 통해 확률적설량을 산정하고 이를 비교 분석하였다. 빈도별 확률적설량의 증감률을 검토한 결과 매개변수적 빈도해석과 비매개변수적 빈도해석에서 증감률을 나타내는 지점들이 대부분 일치하는 것으로 나타났다. 확률적설량은 관측 자료와 Bootstrap방법에서 -19.2%~3.9%, Bootstrap방법과 SIR알고리즘에서 -7.7%~137.8% 정도의 차이를 보였다. 표본 재추출 기법은 관측표본이 적은 적설량의 빈도해석 및 불확실성 범위의 제시가 가능함을 확인할 수 있었고, 이는 여름철 태풍과 같이 계절적 특성을 지닌 다른 자연재난의 해석에도 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

P300 숨긴정보검사에서 t 검증이 부트스트랩 방법보다 덜 민감한가? (Is the t-test insensitive than the bootstrap method in the P300-based concealed information test?)

  • 엄진섭;손진훈;박미숙
    • 한국심리학회지:법
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    • 제11권1호
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    • pp.21-36
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    • 2020
  • P300 숨긴정보검사에서는 조사대상자가 거짓을 말하고 있는지 판단하기 위하여 관련자극의 P300 진폭이 무관련자극의 P300 진폭보다 통계적으로 유의하게 더 큰지를 평가한다. 구체적인 통계적 방법으로 독립표본 t 검증 또는 부트스트랩 방법을 사용할 수 있다. Rosenfeld와 Soskins, Bosh, Ryan(2004)은 "개인 내에서 관련자극과 무관련자극의 P300 평균을 비교하는데 사용하기에는 t 검증이 너무 둔감하다."면서 부트스트랩 방법을 사용하였다. 본 연구의 목적은 P300 숨긴정보검사에서 t 검증의 검증력이 부트스트랩 방법보다 더 낮은지 평가하는 것이다. 이를 위하여 39명의 실험참가자로부터 측정한 뇌파자료를 이용하여 Monte Carlo 연구를 수행하였다. 연구결과, t 검증과 백분위를 이용한 부트스트랩 방법의 1 종 오류율은 서로 비슷하였으며, 백분위를 이용한 부트스트랩 방법의 검증력이 t 검증의 검증력보다 약간 더 높았다. 두 검증 방법의 1 종 오류율은 모두 유의수준보다 낮은 값을 보였으며, 검증력은 이론적인 t 검증의 검증력보다 약간 낮은 값을 보였다. 반면에 표준오차를 이용한 부트스트랩 방법의 1 종 오류율과 검증력은 이론적인 t 검증의 1 종 오류율 및 검증력과 비슷한 값을 보였으며, t 검증의 검증력보다 실험조건에 따라 .012 ~ .081 더 높았다.

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Bootstrap 방법 및 SIR 알고리즘을 이용한 예상홍수피해액의 불확실성 분석 (Uncertainty Analysis of Flood Damage Estimation Using Bootstrap Method and SIR Algorithm)

  • 이건행;이정기;김수전;김형수
    • 한국습지학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.53-66
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    • 2011
  • 본 연구에서는 수문자료와 수문해석과정에 포함되어 있는 불확실성을 고려함으로써 현재 하천 시설물에 적용되고 있는 안전율 혹은 여유고에서 고려하고 있는 불확실성과 비교 검토하였다. 불확실성을 고려하기 위하여 연 최대 강우량자료를 Bootstrap 방법, SIR 알고리즘을 통해 재추출함으로써 불확실성을 고려한 확률강우량을 산정 하였다. 산정된 현재의 확률강우량과 불확실성을 고려한 경우의 확률강우량을 이용하여 HEC-HMS를 통해 홍수량을 산정, HEC-RAS를 통해 지점별 홍수위를 산정 하였다. 예상홍수피해액의 산정은 다차원홍수피해산정방법(MD-FDA)을 이용하였다. 그 결과 SIR 알고리즘을 이용한 경우 예상홍수피해액의 최대값은 현재의 확률강우량을 이용한 경우의 1.22배, Bootstrap 방법에 의한 최대값은 0.92배의 값을 보였다. SIR 알고리즘은 자료의 재추출시 가중치 부여를 위한 우도함수의 영향을 크게 받으며, 이로 인한 불확실성의 구간이 커져 가장 큰 예상홍수 피해액이 도출되었다. 따라서 자료의 적정 위치에 우도를 결정하는 것이 매우 중요하게 작용하는 것을 알 수 있었다.

정준대응분석에서 붓스트랩 방법 활용 (Applications of Bootstrap Methods for Canonical Correspondence Analysis)

  • 고현석;전명식;정형철
    • 응용통계연구
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    • 제28권3호
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    • pp.485-494
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    • 2015
  • 정준대응분석은 생태학에서 장소, 종 그리고 환경변수의 관계를 시각적으로 보기 위해 가장 많이 사용되는 서열화 방법 중의 하나이다. 그런데 이 방법은 표본이 바뀔 때마다 분석결과가 달라지기 때문에 종 간의 생태학적 유사성에 대한 일관된 해석을 어렵게 한다. 본 연구에서는 이러한 문제점을 해결하기 위해 정준대응분석에 붓스트랩 방법을 활용하였다. 이를 통해 전체 관찰 자료수에 반비례하여 좌표점의 변이가 나타나고, 붓스트랩 신뢰구간을 사용한 포함확률이 명목확률에 근사함을 확인하였다.

Intelligent Power Module의 플로팅 게이트 전원 공급을 위한 전하 펌프 회로의 설계 (Design of Charge Pump Circuit for Floating Gate Power Supply of Intelligent Power Module)

  • 임정규;정세교
    • 전력전자학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.135-144
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    • 2008
  • 일반적으로 Intelligent power module (IPM)의 상부 스위치 구동을 위한 플로팅 전원 공급 방법으로 부트스트랩 회로가 많이 사용되고 있다. 부트스트랩 회로는 구성이 간단하고 집적화가 가능하다는 장점이 있으나 몇 가지 문제점을 가지고 있다. 상부 스위치 게이트 드라이버 회로에 전원을 공급하기 위해 매 주기마다 충분한 에너지를 충전할 수 있는 시간이 요구되며, 충전된 에너지는 한정적이므로 스위치 턴 온 (turn-on)시간의 제한을 갖게 된다. 그리고 주파수가 낮아질수록 부트스트랩 커패시터 용량이 증가하여 집적화에 장애요인이 된다. 이러한 단점은 전하 펌프 회로를 사용함으로써 보완될 수 있다. 본 논문에서는 IPM의 플로팅 전원 공급 방법으로 전하 펌프 회로를 적용하여 분석하였으며, 이러한 분석을 기반으로 전하 펌프 회로의 설계 방법을 제안하였다. 분석과 제안된 설계 방법의 타당성을 검증하기 위하여 시뮬레이션과 실험을 수행하였으며, 제시된 결과는 제안된 설계 방법의 유용성을 입증하였다.

ATSC 3.0 시스템을 위한 부트스트랩 신호를 이용한 동기 방식 연구 (Study on Synchronization Using Bootstrap Signals for ATSC 3.0 Systems)

  • 김정창;김형석;박성익;김흥묵
    • 방송공학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.899-912
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    • 2016
  • ATSC 3.0 시스템에서는 각 프레임의 시작에 부트스트랩 (bootstrap) 신호가 먼저 전송된다. 본 논문에서는 부트스트랩 신호를 이용하여 ATSC 3.0 시스템의 초기 동기를 획득하는 방법을 제시한다. ATSC 3.0의 부트스트랩 신호는 시간 영역에서 반복되는 구조를 가지며 제안하는 방법은 이러한 구조를 이용하여 수신기에서 초기 동기를 획득한다. 또한, 전산 실험 결과는 제안하는 알고리즘이 매우 낮은 신호 대 잡음비 (signal-to-noise ratio)에서도 초기 동기를 획득할 수 있음을 보여준다.

희귀모형의 선형성에 대한 커널붓스트랩검정 (A Bootstrap Test for Linear Relationship by Kernel Smoothing)

  • 백장선;김민수
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제9권2호
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    • pp.95-103
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    • 1998
  • 회귀모형의 선형성을 검정하는 방법으로서 Azzalini와 Bowman은 회귀모형의 오차항이 정규분포를 따른다는 가정하에서 커널회귀추정량을 이용한 유사우도비 검정이라는 비모수적 방법을 제안하였다. 붓스트랩(bootstrap)기법을 도입하여 그들의 검정방법을 변형한 커널붓스트랩검정이라는 새로운 검정법을 제시하고 모의실험을 통해 검정력을 살펴보았다. 제안된 방법은 오차항의 분포가 정규분포가 아닌 경우에도 적용이 가능하였다.

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Bootstrap 방법을 이용한 중앙값 관리도의 구축

  • 박효일
    • 한국데이터정보과학회:학술대회논문집
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    • 한국데이터정보과학회 2006년도 PROCEEDINGS OF JOINT CONFERENCEOF KDISS AND KDAS
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    • pp.7-15
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    • 2006
  • 이번 연구의 목적은 평균 대신에 중앙값을 이용한 관리도를 제시하며 관리한계선을 결정하기 위하여 표본 중앙값에 대한 근사분포에서 bootstrap 방법을 이용한 분산을 추정하는 연구를 한다.

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KOZIOL-GREEN 모형에서 생존함수에 대한 붓스트랩 구간추정 (Bootstrap confidence interval for survival function in the Koziol-Green model)

  • 조길호;정성화;최달우;최현숙
    • 응용통계연구
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    • 제11권1호
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    • pp.151-161
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    • 1998
  • 본 논문에서는 Koziol-Green 모형에서 생존함수에 대한 신뢰구간을 붓스트랩 방법을 이용하여 제안하고, 생존함수에 대한 붓스트랩 추정량의 일치성을 밝힌다. 또한 제안된 붓스트랩 신뢰구간들을 기존의 근사적 정규분포를 이용한 신뢰구간과 생존함수에 변수변환을 고려하여 구성한 신뢰구간들과 모의실험을 통하여 비교한 결과 제안된 붓스트랩 신뢰구간이 기존의 방법보다 포함확률 측면에서 더 좋은 결과를 보였고 중도절단율에 덜 민감한다는 것을 보여 주었다.

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베이즈 리스크를 이용한 커널형 분류에서 평활모수의 선택 (On Practical Choice of Smoothing Parameter in Nonparametric Classification)

  • 김래상;강기훈
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제15권2호
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    • pp.283-292
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    • 2008
  • 커널밀도함수의 추정을 이용한 분류 문제에서 평활모수(smoothing parameter, bandwidth)의 선택은 핵심적으로 중요한 역할을 한다. 본 논문에서는 분류에서 베이즈 리스크를 최적화하기 위한 평활모수의 선택이 각 개별 확률밀도함수를 추정하기 위한 최적의 평활모수와 어떤 관계가 있는지 살펴보았다. 실제 상황에서 사용할 수 있는 평활모수의 선택 방법으로 붓스트랩(bootstrap)과 교차확인법(cross-validation)을 이용하는 것을 비교한 결과, 붓스트랩 방법은 Hall과 Kang (2005)에서 밝혀진 이론적인 성질에 부합하는 반면 교차확인법은 그렇지 못함을 확인하였다. 또한, 각 방법으로 정한 평활모수를 사용하여 오분류율을 조사해 본 결과에서도 붓스트랩 방법이 우월함을 알 수 있었다.