In this paper, the performance of a new alternative form of three-axis attitude estimation algorithm for a rigid body is evaluated via simulation for the situation where the observed vectors are the estimated baselines of a GPS antenna array. This method is derived based on a simple iterative nonlinear least-squares with four elements of quaternion parameter. The representation of quaternion parameters for three-axis attitude of a rigid body is free from singularity problem. The performance of the proposed algorithm is compared with other eight existing methods, such as, Transformation Method (TM), Vector Observation Method (VOM), TRIAD algorithm, two versions of QUaternion ESTimator (QUEST), Singular Value Decomposition (SVD) method, Fast Optimal Attitude Matrix (FOAM), Slower Optimal Matrix Algorithm (SOMA).
중심합성계획(CCD)은 2차 선형 모형을 추정하기 위해서 자주 활용된다. 본 연구는 CCD를 활용하는 시뮬레이션 실험에서 공통난수(CRN) 상관유도전략을 사용하여 모형의 파라미터를 효율적으로 추정하고자 한다. CCD의 축점을 적절히 선택하면 모든 표본점에 공통난수를 할당하는 전략으로 얻은 파라미터의 가중최소자승(WLS) 추정량은 정규최소자승(OLS) 추정량과 일치한다. 본 연구는 선형모형의 파라미터를 추정하는 공통난수 상관유도전략이 파라미터 추정 효율성 측면에서 독립 난수 할당전략보다 우수함을 계량적으로 분석하였다. 2차 선형모형에서 상수항을 제외한 나머지 파라미터를 추정하는데 있어서 공통난수 상관유도전략이 우수하며 시뮬레이션 결과도 이러한 분석을 지지하고 있다. 제안된 난수 할당전략이 CCD 시뮬레이션 실험에서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대한다.
선형회귀모형에서 자료를 모형에 적합시킬 때 일반적으로 반응변수 변환을 시도하지만 적절한 변환함수의 결정은 몇개의 이상치들에 민감하게 반응한다는 것이 잘 알려져 있다. 이에 따라 이상치에 영향을 받지 않는 변수변환 방법들이 연구, 개발되고 있으나 최근에 Cheng (2005)에 의해 최소절사제곱추정치에 기반을 둔 절사 우도추정치 방법처럼 이상치의 숫자를 미리 정해야한다거나 많은 계산량이 필요하다는 단점들을 갖고 있다. 본 논문에서는 그와 같은 문제점을 해결하고 추정치의 강건성을 개선하는 새로운 방법을 제안하며 제안된 방법에서는 반응변수 변환에 따른 이상치 탐색법에 있어서 Hadi와 Simonoff (1993)가 제시한 단계적 절차를 응용, 적용한다.
Communications for Statistical Applications and Methods
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제20권1호
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pp.85-96
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2013
A new bootstrap method combined with the stationary bootstrap of Politis and Romano (1994) and the classical residual-based bootstrap is applied to stationary autoregressive (AR) time series models. A stationary bootstrap procedure is implemented for the ordinary least squares estimator (OLSE), along with classical bootstrap residuals for estimated errors, and its large sample validity is proved. A finite sample study numerically compares the proposed bootstrap estimator with the estimator based on the classical residual-based bootstrapping. The study shows that the proposed bootstrapping is more effective in estimating the AR coefficients than the residual-based bootstrapping.
Communications for Statistical Applications and Methods
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제28권3호
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pp.281-294
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2021
In this paper, we propose an adaptive regression method based on the single-layer neural network structure. We adopt a symmetric activation function as units of the structure. The activation function has a flexibility of its form with a parametrization and has a localizing property that is useful to improve the quality of estimation. In order to provide a spatially adaptive estimator, we regularize coefficients of the activation functions via ℓ1-penalization, through which the activation functions to be regarded as unnecessary are removed. In implementation, an efficient coordinate descent algorithm is applied for the proposed estimator. To obtain the stable results of estimation, we present an initialization scheme suited for our structure. Model selection procedure based on the Akaike information criterion is described. The simulation results show that the proposed estimator performs favorably in relation to existing methods and recovers the local structure of the underlying function based on the sample.
In this study, we introduce a new architecture of fuzzy inference system. In the fuzzy inference system, we use Fuzzy C-Means clustering algorithm to form the premise part of the rules. The membership functions standing in the premise part of fuzzy rules do not assume any explicit functional forms, but for any input the resulting activation levels of such radial basis functions directly depend upon the distance between data points by means of the Fuzzy C-Means clustering. As the consequent part of fuzzy rules of the fuzzy inference system (being the local model representing input output relation in the corresponding sub-space), four types of polynomial are considered, namely constant, linear, quadratic and modified quadratic. This offers a significant level of design flexibility as each rule could come with a different type of the local model in its consequence. Either the Least Square Estimator (LSE) or the weighted Least Square Estimator (WLSE)-based learning is exploited to estimate the coefficients of the consequent polynomial of fuzzy rules. In fuzzy modeling, complexity and interpretability (or simplicity) as well as accuracy of the obtained model are essential design criteria. The performance of the fuzzy inference system is directly affected by some parameters such as e.g., the fuzzification coefficient used in the FCM, the number of rules(clusters) and the order of polynomial in the consequent part of the rules. Accordingly we can obtain preferred model structure through an adjustment of such parameters of the fuzzy inference system. Moreover the comparative experimental study between WLSE and LSE is analyzed according to the change of the number of clusters(rules) as well as polynomial type. The superiority of the proposed model is illustrated and also demonstrated with the use of Automobile Miles per Gallon(MPG), Boston housing called Machine Learning dataset, and Mackey-glass time series dataset.
수확(收穫) 예측(豫測) model이 multicollinearity 문제점(問題點) 가질때 보다 정확한 추정식(推定式)을 얻기 위하여 두 종류의 ridge estimator와 최소(最小) 자승법(自乘法)(OLS)의 추정치를 비교(比較)하였다. 본 연구(硏究)에서 사용(使用)된 ridge estmator는 Mallows's (1973)Cp-like statistic과 Allens's (1974) PRESS-like statistic 이었다. 위의 세가지 estimator 예측(豫測) 능력(能力) 평가(評賣)는 Matney 등(等)(1988)에 의하여 개발(開發)된 수확(收穫) model을 이용(利用)하여 비교(比較)하였다. 사용되어진 자료(資料)는 미국(美國) 남부(南部) 테에다 소나무 시험림(試驗林)의 총(總)522개(個) plot을 이용(利用)하였다. 두 개(個)의 ridge estimator가 최소(最小) 자승법(自乘法)에 의한 추정치 보다 수확(收穫) 예측(豫測) 능력(能力)이 우수(優秀)하였으며, 특히 Mallows's statistic에 의한 ridge estimator가 가장 우수(優秀)하였다. 따라서 ridge estimator는 수확(收穫) 예측(豫測) model의 독립(獨立) 변수(變數) 간(間)에 multicollinearity 문제점(問題點)이 있을 때 최소(最小) 자승법(自乘法)에 의 한 추정치를 대치(代置)할 수 있는 estimator로서 추천(推薦)할 수 있었다.
The stationarity is one of the most important properties of a time series. We propose robust sign tests for seasonal autoregressive processes to determine whether or not a time series is stationary. The proposed tests are robust to the outliers and the heteroscedastic errors, and they have an exact binomial null distribution regardless of the period of seasonality and types of median adjustments. A Monte-Carlo simulation shows that the sign test is locally more powerful than the tests based on ordinary least squares estimator (OLSE) for heavy-tailed and/or heteroscedastic error distributions.
본 논문은 일차원의 시계열 데이터를 입력을 하여 위상공간 재구성 과정을 거쳐 다차원 위상공간상에서 프랙탈 차원을 계산하는 효율적인 방법을 제안한다. 프랙탈 차원의 추정에 소요되는 계산량을 줄이기 위해 로그 연산을 비트 연산으로 대체하고, 거리계산의 순서를 바꿈으로써 위상공간의 차원에 무관한 상수 시간의 계산복잡도를 가지는 알고리즘을 구현하였다. 또한 최소절단자승 추정기법을 적용하여 로그-로그 그래프 상에서의 기울기 추정을 함으로써 프랙탈 차원의 추정치에 대한 정확도를 높였다. 참값이 알려진 시계열 데이터에 대한 차원 추정 실험을 통하여 제안된 방법의 정확성을 보였다.
Communications for Statistical Applications and Methods
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제3권1호
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pp.257-265
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1996
We consider nonstationary autoregressive autoregressive process with infinite variance of error. In the case of infinite cariance, the limiting distribution of the estimated coefficient is different from that under the finite cariance assumption. In this paper we show that the bootstrap method can be used to approximate the distribution of ordinary least squares estimator of the coefficient in the first order random walk process with infinite variance through some empirical studies and we suggest a test procedure based on bootstrap method for the unit root test.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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