• 제목/요약/키워드: Kernel Density Analysis

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도로 네트워크를 따른 교통사고 핫스팟의 시각화 (A Visualization of Traffic Accidents Hotspot along the Road Network)

  • 조나혜;전철민;강영옥
    • 지적과 국토정보
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    • 제48권1호
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    • pp.201-213
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    • 2018
  • 최근 우리나라의 경우 교통사고 예방활동으로 자동차 보유에 따른 교통사고 발생건수는 지속적으로 감소하고 있지만, 서울의 경우 다른 지역에 비해 자동차 1만대 대비 사고 건수는 전국에서 광주와 함께 가장 높게 나타나고 있다. 인적 재난인 교통사고를 예방하기 위한 다양한 연구들이 진행되어 왔다. 특히 교통사고에 대한 공간적 분석을 연구한 초기 연구들은 교통사고 클러스터 지역을 확인하기 위해 행정구역 별 교통사고 건수를 집계하거나, 커널밀도 방법을 통해 밀도를 추정하여 분석하는 경우가 다수를 이루었다. 그러나 교통사고는 도로를 따라 발생하는 사건이기 때문에 도로상에서 교통사고 다발구간을 찾는 것이 더 의미가 있을 수 있다. 따라서 본 연구는 도로 네트워크를 따라 교통사고 집중 지역을 찾고자 하였다. 본 연구에서는 2가지 방법으로 교통사고를 가장 가까운 도로 네트워크에 할당한 뒤, Getis-Ord $Gi^*$에 의한 핫스팟 분석을 통해 교통사고 다발구간을 분석하였다. 하나는 10m 단위의 일정한 도로 링크를 중심으로 분석을 수행하였으며, 다른 하나는 도로구간별 단위 길이 당 평균 교통사고를 계산하여 교통사고 밀집구간을 분석하였다. 첫 번째 방법에 의한 분석 결과 교통사고가 집중되는 특정 도로 구간을 명확하게 확인할 수 있는 반면, 두 번째 방법에 의한 분석 결과 도로링크의 특성에 따라 교통사고 집중지역이 길게 나타나는 특징을 확인할 수 있었다. 두 방법에 의한 교통사고 다발구간이 다르게 나타나는 것을 알 수 있으며, 향후 해당 지역의 교통환경을 분석하고 개선하기 위해서는 보다 명확한 구간을 파악하는 것이 유의미할 수 있다.

FPGA에서 에너지 효율이 높은 데이터 경로 구성을 위한 계층적 설계 방법 (A Model-based Methodology for Application Specific Energy Efficient Data path Design Using FPGAs)

  • 장주욱;이미숙;;최선일
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제12A권5호
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    • pp.451-460
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    • 2005
  • 본 논문은 ffGA상에서 에너지 효율이 높은 데이터 경로 설계 방법론을 제안한다. 에너지, 처리시간, 그리고 면적간의 트레이드오프를 이해하기 위하여, 도메인 특성 모델링, coarse-grained 성능평가, 설계공간 조사, 그리고 로우-레벨 시뮬레이션 과정들을 통합한다. 도메인 특성 모델링 기술은 도메인의 특성에 따른 시스템 전체의 에너지 모에 영향을 미치는 여러 가지 구성요소와 파라미터들을 식별함으로써 하이-레벨 모델을 명시한다. 도메인이란 주어진 어플리케이션 커널의 알고리즘에 대응하는 아키텍쳐 패밀리이다. 하이-레벨 모델 또한 에너지, 처리시간 그리고 면적을 예측하는 함수들로 구성되어 트레이드오프 분석을 용이하게 한다. 설계 공간 조사(DSE)는 도메인에 명시된 설계 공간을 분석하여 설계 셋을 선택하도록 한다. 로우-레벨 시뮬레이션은 설계 공간 조사(DSE)에 의해 선택된 설계와 최종 선택된 설계의 정확한 성능평가를 위하여 사용된다. 본 논문에서 제안한 설계 방법은 매트릭스 곱셈에 대응하는 알고리즘과 아키텍쳐 패밀리를 사용한다. 제안된 방법에 의해 검증된 설계는 에너지, 처리시간과 면적간의 트레이드오프를 보인다. 제안된 설계 방법의 효율성을 보이기 위하여 Xilinx에서 제공되는 매트릭스 곱셈 커널과 비교하였다. 성능 비교 메트릭으로 평균 전력 밀도(E/AT)와 에너지 대 (면적 x 처리시간)비를 사용하였다. 다양한 문제의 크기에 대하여 Xilinx설계들과 비교하였을 때 제안한 설계 방법이 전력밀도(E/AT)에서 평균 $25\%$우수하였다. 또한 본 논문에 제안한 설계의 방법을 MILAN 프레임워크를 이용하여 구현하였다.

COVID-19 사회적 거리두기가 도시공간이용에 미치는 영향 (Impacts of Social Distancing for COVID-19 on Urban Space Use in Seoul)

  • 박홍일;이상경
    • 한국측량학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.457-467
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    • 2021
  • 이 연구에서는 COVID-19 확산에 따른 정부의 사회적 거리두기 조치가 도시민들의 공간이용행태에 미친 영향을 서울시 생활인구 자료를 이용하여 분석한다. 생활인구는 서울시와 KT가 공공빅데이터와 LTE시그널 데이터를 이용하여 추계한 특정시점, 특징지역에 존재하는 모든 인구이다. 커널밀도추정과 공간자기상관을 이용하여 COVID-19 유행 전후인 2019년과 2020년의 주중 주간생활인구를 분석한 결과, 2019년과 2020년의 생활인구분포는 전반적으로 유사한 패턴을 보였다. 이는 정부의 사회적 거리두기 조치가 COVID-19 확산을 통제하면서도 어느 정도 정상적인 활동을 가능하게 했다는 것을 의미한다. 그러나 2020년과 2019년의 차감생활인구에 대한 분석 결과는 미시적 차원에서 다른 결과를 보여주고 있다. 상업시설과 업무시설이 밀집한 지역에서는 주간생활인구가 감소하였으며 주거지역에서는 증가한 것으로 나타났다. 이는 COVID-19 사회적 거리두기 조치가 공간적으로 균등하지 않은 영향을 발생시켰다는 것을 의미한다. 공간회귀분석을 통해 지역, 토지이용, 경제, 교육, 접근성 특성의 생활인구 변화 영향을 분석한 결과, 상업과 업무시설 밀도가 높을수록, 규제를 받는 업종들과 비대면 수업을 하는 학교와 대학교가 많을수록 주간생활인구가 더 감소한 것으로 나타났다. 반면, 재택근무와 야외활동 증가로 주택과 공원이 많을수록 주간생활인구가 더 증가한 것으로 나타났다.

군집분석과 이변량 확률분포를 이용한 가뭄빈도해석 (Drought Frequency Analysis Using Cluster Analysis and Bivariate Probability Distribution)

  • 유지영;김태웅;김상단
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권6B호
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    • pp.599-606
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    • 2010
  • 우리나라의 경우 짧은 강우 관측 기간으로 인해 지점빈도해석에 의한 가뭄분석은 불확실성이 크다는 문제가 있어 가뭄에 대한 지역빈도해석의 적용이 필요하다. 본 연구에서는 강우의 경향이나 크기를 고려하기 위해 단기가뭄을 나타내어 줄 수 있는 3개월 이동평균강우량과 장기가뭄을 나타내어 줄 수 있는 12개월 이동평균강우량을 산정한 후, 가뭄분석을 수행하기 위한 가뭄특성변수를 추출하였다. 가뭄특성변수를 이용하여 주성분분석과 군집분석을 수행하여 가뭄의 동질성을 갖는 관측지점들을 구분하였다. 또한, 본 연구에서는 지역별 가뭄빈도해석을 위해 이변량 확률분포함수를 적용하였으며, 가뭄 특성(가뭄 지속기간과 심도)의 상호 관계를 고려하여 지역적 가뭄특성을 종합적으로 판단하였다. 또한 이변량 핵밀도함수의 적용을 통해 가뭄 발생의 분포 및 경향성을 가장 근접하게 나타내어 줄 수 있는 결합 확률밀도함수를 추정하고, 군집지역별 2개월, 5개월, 10개월, 20개월의 가뭄지속기간과 5년, 10년, 20년, 50년, 100년의 재현기간에 따른 지역적 가뭄특성을 분석하였다. 그 결과 금강하류, 영산강의 일부 권역 및 남해안 일대에서 상대적으로 큰 가뭄심도가 발생하는 것으로 나타났다.

Optimal sensor placement for cable force monitoring using spatial correlation analysis and bond energy algorithm

  • Li, Shunlong;Dong, Jialin;Lu, Wei;Li, Hui;Xu, Wencheng;Jin, Yao
    • Smart Structures and Systems
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    • 제20권6호
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    • pp.769-780
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    • 2017
  • Cable force monitoring is an essential and critical part of the safety evaluation of cable-supported bridges. A reasonable cable force monitoring scheme, particularly, sensor placement related to accurate safety assessment and budget cost-saving becomes a major concern of bridge administrative authorities. This paper presents optimal sensor placement for cable force monitoring by selecting representative sensor positions, which consider the spatial correlativeness existing in the cable group. The limited sensors would be utilized for maximizing useful information from the monitored bridges. The maximum information coefficient (MIC), mutual information (MI) based kernel density estimation, as well as Pearson coefficients, were all employed to detect potential spatial correlation in the cable group. Compared with the Pearson coefficient and MIC, the mutual information is more suitable for identifying the association existing in cable group and thus, is selected to describe the spatial relevance in this study. Then, the bond energy algorithm, which collects clusters based on the relationship of surrounding elements, is used for the optimal placement of cable sensors. Several optimal placement strategies are discussed with different correlation thresholds for the cable group of Nanjing No.3 Yangtze River Bridge, verifying the effectiveness of the proposed method.

부분공간 기반 특징 추출기의 조명 변인에 대한 얼굴인식 성능 분석 (Face Recognition Evaluation of an Illumination Property of Subspace Based Feature Extractor)

  • 김광수;부덕희;안정호;곽수영;변혜란
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제34권7호
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    • pp.681-687
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    • 2007
  • 오늘날 개인의 정보 보호 및 신분 확인을 위하여 생체 인식 분야 중에서 사람의 얼굴 인식기술이 많이 사용되고 있지만 조명, 자세, 표정 변화로 인하여 얼굴 인식의 성능 저하를 일으키는 문제가 있다. 본 논문에서는 얼굴 인식 결과에 큰 영향을 주는 요소인 조명 변화에 초점을 맞춰 D-LDA(Direct-Linear Disciminant Analysis)가 다른 기법들에 비해 덜 민감하게 수행할 수 있는 성질을 지녔음을 밝히 고자 한다. 측면광과 역광등의 조명 변화와 농도의 변화를 고려하여 조명 변화를 갖는 테스트를 갖는 ORL, Yale, 포항공대 데이타베이스를 여러 특징 추출 알고리즘에 적용함으로써 클래스, 학습 데이타 그리고 테스트 데이타 수가 각기 다른 세 종류의 데이타베이스에서 모두 D-LDA가 적은 학습 데이터에서도 조명 변인에 가장 덜 민감하게 반응하는 좋은 인식 성능을 갖는 성질을 지녔음을 보여준다.

다변량 핵밀도 추정법을 이용한 일강수량 모의에 대한 연구 (A Study on the Simulation of Daily Precipitation Using Multivariate Kernel Density Estimation)

  • 차영일;문영일
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제38권8호
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    • pp.595-604
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    • 2005
  • 관측자료의 보완이나 확충을 위한 강수량 모의발생은 수문분석에 있어서 중요한 과제라고 할 수 있다. 강수량을 모의하는 방법은 크게 기존의 매개변수적 방법과 비매개변수적 방법 두 가지로 나눌 수 있고, 강수량 모의의 시간간격에 따라 일강수량 자료의 모의 또는 시간강수량 자료의 모의 등으로 구분할 수 있다. 지금까지, Markov모형은 일강수량 모의발생에 많이 이용되어왔다. 이러한 대부분 Markov모형들은 동질성모형으로 상태벡터를 구축하는데 있어서 자료의 크기가 작으면 모형구축의 어려움이 따르고 같은 월에 대한 상태벡터의 동질성을 가정하는 등의 문제가 있다. 실제 강수발생의 과정은 비정상적(nonstationary)이므로 이를 보완하기 위해, 된 논문에서는 일강수량을 기존의 매개변수적인 방법이 아닌 단변량과 다변량에 대하여 비매개변수적인 방법으로 접근하여 모의하는 방법에 대하여 분석하였다.

취약계층을 고려한 미세먼지 쉼터 입지 효율성 평가 (Evaluation of the Location Efficiency of Fine Dust Shelters Considering Vulnerable Population in Seoul)

  • 임재권;이혜경
    • 한국BIM학회 논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.104-115
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    • 2022
  • Fine Dust in Korea has been classified as a social disaster since 2019 due to continuous increase in concentration of Particulate Matter 10(PM 10) and PM 2.5. The fine dust issue has negative physical and mental impacts, especially on vulnerable population including children and the elderly. Seoul metropolitan government have installed fine dust shelters since 2019. However, there is a lack of research that evaluates spatiotemporal distribution of these facilities. Therefore, the first aim of this study is to find the relationship between PM levels and dust scattering construction sites, or air pollutant emission sites through in depth spatial analyses. The second purpose is to analyze the spatial distribution of PM shelters in Seoul, and to evaluate the location efficiency of them. Kernel density, krigging, and network analyses were conducted, and floating population was considered instead of census data for this research. The reults of network analysis based on the road system showed that Yangcheon-gu, Songpa-gu, Seongbuk-gu, and Dobong-gu were found to need additional fine dust shelters. Also, the results from analyzing the floating population that includes children and the elderly showed that Songpa-gu, Seodaemun-gu, Gangdong-gu, Seocho-gu, and Dongdaemun-gu need more placements of find dust shelters. The results of this study are expected to provide implications for urban planners to enhance find dust shelter placement in urban areas, and vulnerable population issues would be considered in many ways.

Investigating the future changes of extreme precipitation indices in Asian regions dominated by south Asian summer monsoon

  • Deegala Durage Danushka Prasadi Deegala;Eun-Sung Chung
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.174-174
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    • 2023
  • The impact of global warming on the south Asian summer monsoon is of critical importance for the large population of this region. This study aims to investigate the future changes of the precipitation extremes during pre-monsoon and monsoon, across this region in a more organized regional structure. The study area is divided into six major divisions based on the Köppen-Geiger's climate structure and 10 sub-divisions considering the geographical locations. The future changes of extreme precipitation indices are analyzed for each zone separately using five indices from ETCCDI (Expert Team on Climate Change Detection and Indices); R10mm, Rx1day, Rx5day, R95pTOT and PRCPTOT. 10 global climate model (GCM) outputs from the latest CMIP6 under four combinations of SSP-RCP scenarios (SSP1-2.6, SSP2-4.5, SSP3-7.0, and SSP5-8.5) are used. The GCMs are bias corrected using nonparametric quantile transformation based on the smoothing spline method. The future period is divided into near future (2031-2065) and far future (2066-2100) and then the changes are compared based on the historical period (1980-2014). The analysis is carried out separately for pre-monsoon (March, April, May) and monsoon (June, July, August, September). The methodology used to compare the changes is probability distribution functions (PDF). Kernel density estimation is used to plot the PDFs. For this study we did not use a multi-model ensemble output and the changes in each extreme precipitation index are analyzed GCM wise. From the results it can be observed that the performance of the GCMs vary depending on the sub-zone as well as on the precipitation index. Final conclusions are made by removing the poor performing GCMs and by analyzing the overall changes in the PDFs of the remaining GCMs.

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시공간검정통계량을 이용한 도시범죄의 핫스팟분석 (Hotspot Analysis of Urban Crime Using Space-Time Scan Statistics)

  • 정경석;문태헌;정재희
    • 한국지리정보학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.14-28
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    • 2010
  • 본 연구의 목적은 공간적 분포 특성만을 고려하고 있는 기존의 핫스팟분석에 대한 대안적인 방법으로서 공간상에서 나타나는 사건간의 인과관계를 시간영역으로까지 확장하여 동시적 분석이 가능한 시공간분석 방법을 제안하는 것이다. 분석방법으로는 먼저 지리정보시스템을 이용하여 지방중소도시인 M시의 범죄자료를 데이터화 하였고, Ripley K함수와 시공간검정통계량 분석을 통해 M시의 범죄분포 패턴을 지도화 하였다. 연구결과, 범죄위험도가 유의미하게 높은 지역들이 나타났으며, 이들 시공간적 범죄 집중지역들은 기존의 공간분포만을 고려한 범죄분포 패턴과는 다소 차이가 있음을 발견할 수 있었다. 본 연구결과는 시공간적인 범죄분포 특성에 맞는 맞춤형의 경찰 인력 배치와 배분, 그리고 치안행정 서비스 등의 조정을 위한 참고자료로서, 또한 시공간적인 집중을 보이는 이들 지역을 중심으로 물리적 환경 변화의 유도와 공간이용의 개선 효과를 통해 범죄율을 줄여나가는 범죄예방 활동 및 정책수립을 위한 기초자료로도 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.