• 제목/요약/키워드: Long-term Time Series

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시변동의 동질성 증가에 의한 비단조적 시계열자료의 경향성 탐지력 향상 (Improved Trend Estimation of Non-monotonic Time Series Through Increased Homogeneity in Direction of Time-variation)

  • 오경두;박수연;이순철;전병호;안원식
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제38권8호
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    • pp.617-629
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    • 2005
  • 본 논문은 비단조적으로 변동하는 시계열자료를 단조적으로 변화하는 구간으로 분할하여 경향성을 분석함으로써 자료의 시변동에 대한 동질성을 향상시키고 그에 따라 경향성 분석기법의 탐지력을 향상시킬 수 있다는 가설을 전제로 하고 있다. 이를 검토하기 위한 기법으로서 시계열자료의 변동경향을 파악하기 위한 필터링 방법으로 LOWESS smoothing을 적용하였고, 시계열자료의 경향성분석은 seasonal Kendall test를 적용하였다. 인위적으로 발생시킨 시계열자료와 대청호의 수온, 유량, 기온, 일사량 등의 시계열자료를 대상으로 검토한 결과 비단조적인 변화를 보이는 시계열자료를 단조적인 변화구간으로 분할하여 경향성을 분석함으로써 자료의 변동 경향성과 기울기 판정의 정확도를 높일 수 있었다. 그리고, 자료의 시변동에 대한 동질성 향상은 계절 변동성의 동질성에 대한 변화를 보다 정확하게 분석하는데 도움을 주는 것으로 보였으며 이것은 자연현상에 대한 인간활동의 영향을 고찰할 수 있는 자료로서 앞으로 이에 대한 연구가 더 필요할 것으로 보인다. 본 논문에서 제시한 방법은 시계열자료의 단조적인 경향성을 분석하는 기법들에 대해 적용 가능하며, 이를 통하여 환경변화의 경향성에 대한 보다 정확한 분석과 판단이 가능해질 것으로 기대한다.

딥러닝과 단기매매전략을 결합한 암호화폐 투자 방법론 실증 연구 (An Empirical Study on the Cryptocurrency Investment Methodology Combining Deep Learning and Short-term Trading Strategies)

  • 이유민;이민혁
    • 지능정보연구
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    • 제29권1호
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    • pp.377-396
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    • 2023
  • 암호화폐시장이 지속해서 성장함에 따라 하나의 새로운 금융시장으로 발전하였다. 이러한 암호화폐시장에 관한 투자전략 연구의 필요성 또한 대두되고 있다. 본 연구에서는 단기매매전략과 딥러닝을 결합한 암호화폐 투자 방법론에 대해 실증분석을 진행하였다. 투자 대상의 암호화폐를 이더리움으로 설정하고, 과거 데이터를 기반으로 최적의 파라미터를 찾아 이를 활용하여 실험 모델의 투자 성과를 분석하였다. 실험 모델은 변동성돌파전략, LSTM(Long Short Term Memory)모델, 이동평균 교차 전략, 그리고 단일 모델들을 결합한 결합 모델이다. 변동성돌파전략은 일 단위로 변동성이 크게 상승할 때 매수하고 당일 종가에 매도하는 단기매매전략이며, LSTM모델은 시계열 데이터에 적합한 딥러닝 모델인 LSTM을 활용하여 얻은 예측 종가를 이용한 매매방법이다. 이동평균 교차 전략은 단기 이동평균선이 교차할 때 매매를 결정하는 방법이다. 결합 모델은 변동성돌파전략의 매수 조건과 변동성돌파전략의 목표 매수가보다 LSTM의 예측 종가가 큰 경우 매수하는 조건이 동시에 만족하면 매수하는 규칙이다. 결합 모델은 변동성돌파전략과 LSTM모델의 파생 변수를 활용해 매수 조건에 AND와 OR를 사용하여 만든 매매 규칙이다. 실험 결과, 단일 모델보다 결합 모델에서 투자 성과가 우수함을 확인하였다. 특히, 데일리 트레이딩과 매수 후 보유의 누적수익률은 -50%이하인 것에 비해 결합 모델은 +11.35%의 높은 누적수익률을 달성하여 하락이 지속되던 투자 기간에도 기술적으로 방어하며 수익을 낼 수 있음을 확인하였다. 본 연구는 기존의 딥러닝기반 암호화폐 가격 예측에서 나아가 변동성이 큰 암호화폐시장에서 딥러닝과 단기매매전략을 결합하여 투자 성과를 개선하였다는 점에서 학술적 의의가 있으며, 실제 투자 시 적용 가능성을 보여주었다는 점에서 실무적 의의가 있다.

갑판침수를 고려한 화학제품운반선 건현 검토에 관한 연구 (A Study of the Examination of the Freeboard of a Chemical Tanker Considering Deck Wetness)

  • 박종헌
    • 한국해양공학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.41-46
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    • 2010
  • This paper deals with the problem of developing a new decision procedure for the freeboard of a coastal chemical tanker going on the coast. The decision procedure is mainly constructed with the algorithm of estimating statistically the time period that deck wetness will last on the deck of the ship. Deck wetness is one of the most important safety factors for sailing of a coaster. It generally means the situation in which the amplitude of the relative motion between the deck and the surface of the wave exceeds the freeboard. Therefore, in this paper, we proposed that the time during which the amplitude remains above the level of the freeboard should be appraised on the basis of statistical theory. A series of numerical calculations were executed for four different coastal chemical tankers (199G/T Type II, III & 499G/T Type II, III). It was demonstrated that the present decision procedure of freeboard is practical for planning the type of coaster sailing in the sea.

River Water Level Prediction Method based on LSTM Neural Network

  • Le, Xuan Hien;Lee, Giha
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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    • pp.147-147
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    • 2018
  • In this article, we use an open source software library: TensorFlow, developed for the purposes of conducting very complex machine learning and deep neural network applications. However, the system is general enough to be applicable in a wide variety of other domains as well. The proposed model based on a deep neural network model, LSTM (Long Short-Term Memory) to predict the river water level at Okcheon Station of the Guem River without utilization of rainfall - forecast information. For LSTM modeling, the input data is hourly water level data for 15 years from 2002 to 2016 at 4 stations includes 3 upstream stations (Sutong, Hotan, and Songcheon) and the forecasting-target station (Okcheon). The data are subdivided into three purposes: a training data set, a testing data set and a validation data set. The model was formulated to predict Okcheon Station water level for many cases from 3 hours to 12 hours of lead time. Although the model does not require many input data such as climate, geography, land-use for rainfall-runoff simulation, the prediction is very stable and reliable up to 9 hours of lead time with the Nash - Sutcliffe efficiency (NSE) is higher than 0.90 and the root mean square error (RMSE) is lower than 12cm. The result indicated that the method is able to produce the river water level time series and be applicable to the practical flood forecasting instead of hydrologic modeling approaches.

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SCALE-ORIGEN-ARP를 이용한 사용후핵연료 내 중성자 및 감마선원 분석 (An analysis of neutron sources and gamma-ray in spent fuels using SCALE-ORIGEN-ARP)

  • 차소희;박광헌
    • 한국표면공학회지
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    • 제56권1호
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    • pp.84-93
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    • 2023
  • The spent nuclear fuel is burned during the planned cycle in the plant and then generates elements such as actinide series, fission products, and plutonium with a long half-life. An 'interim storage' step is needed to manage the high radioactivity and heat emitted by nuclides until permanent-disposal. In the case of Korea, there is no space to dispose of high-level radioactive waste after use, so there is a need for a period of time using interim storage. Therefore, the intensity of neutrons and gamma-ray must be determined to ensure the integrity of spent nuclear fuel during interim storage. In particular, the most important thing in spent nuclear fuel is burnup evaluation, estimation of the source term of neutrons and gamma-ray is regarded as a reference measurement of the burnup evaluation. In this study, an analysis of spent nuclear fuel was conducted by setting up a virtual fuel burnup case based on CE16×16 fuel to check the total amount and spectrum of neutron, gamma radiation produced. The correlation between BU (burnup), IE (enrichment), and CT (cooling time) will be identified through spent nuclear fuel burnup calculation. In addition, the composition of nuclide inventory, actinide and fission products can be identified.

Structural reliability analysis using temporal deep learning-based model and importance sampling

  • Nguyen, Truong-Thang;Dang, Viet-Hung
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제84권3호
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    • pp.323-335
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    • 2022
  • The main idea of the framework is to seamlessly combine a reasonably accurate and fast surrogate model with the importance sampling strategy. Developing a surrogate model for predicting structures' dynamic responses is challenging because it involves high-dimensional inputs and outputs. For this purpose, a novel surrogate model based on cutting-edge deep learning architectures specialized for capturing temporal relationships within time-series data, namely Long-Short term memory layer and Transformer layer, is designed. After being properly trained, the surrogate model could be utilized in place of the finite element method to evaluate structures' responses without requiring any specialized software. On the other hand, the importance sampling is adopted to reduce the number of calculations required when computing the failure probability by drawing more relevant samples near critical areas. Thanks to the portability of the trained surrogate model, one can integrate the latter with the Importance sampling in a straightforward fashion, forming an efficient framework called TTIS, which represents double advantages: less number of calculations is needed, and the computational time of each calculation is significantly reduced. The proposed approach's applicability and efficiency are demonstrated through three examples with increasing complexity, involving a 1D beam, a 2D frame, and a 3D building structure. The results show that compared to the conventional Monte Carlo simulation, the proposed method can provide highly similar reliability results with a reduction of up to four orders of magnitudes in time complexity.

해양관측부위 자료 기반 딥러닝 기술을 활용한 해양 혼합층 수온 예측 (Prediction of Sea Water Temperature by Using Deep Learning Technology Based on Ocean Buoy)

  • 고관섭;변성현;김영원
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.299-309
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    • 2022
  • 최근 한반도 주역 해역의 수온이 꾸준히 증가하고 있다. 수온변화는 어업생태계에 영향을 미칠 뿐만 아니라 해양에서의 군사작전과도 밀접히 연관되어 있다. 본 연구는 딥러닝 기술을 기반으로 하는 다양한 예측모델을 통해 단기간 수온예측을 시도함으로써 어떠한 모델이 수온예측분야에 더욱 적합한지를 제시하는 것에 목적을 두었다. 예측을 위해 사용한 데이터는 국립수산과학원에서 해양 관측부이를 통해 관측한 2016년부터 2020년까지 동해 지역(고성, 양양, 강릉, 영덕)의 수온 데이터이다. 또한 예측을 위한 모델로는 시계열 데이터 예측에 우수한 성능을 보이는 Long Short-Term Memory (LSTM), Bidirectional LSTM 그리고 Gated Recurrent Unit (GRU) 기법을 사용하였다. 기존 연구가 LSTM만을 활용하였던데 반해 이번 연구에서는 LSTM 외에 다양한 기법을 적용함으로써 각 기법의 예측 정확도와 수행시간을 비교하였다. 연구결과, 1시간 예측을 기준으로 모든 관측지점에서 Bidirectional LSTM과 GRU 기법이 실제값과 예측값의 오차가 가장 적은 것으로 확인되었으며, 학습시간에 있어서는 GRU가 가장 빠른 것으로 확인되었다. 이를 통해, 예측 오차를 줄이면서 정확도를 향상하기 위한 수온예측에는 Bidirectional LSTM을 활용하고 대잠작전처럼 정확도 외에 실시간 예측이 필요한 분야에 있어서는 GRU 기법을 활용하는 방안이 더욱 적절할 것으로 판단된다.

고성만 수질의 장기변동 특성 (Characteristic of Long Term Variation of the Water Quality at the Waters of Goseong bay)

  • 권정노
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.279-287
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    • 2010
  • 고성만 해역의 수질 특성 및 정체성을 알기 위해 1987년~2009년간의 만내 1개 정점에 대한 표.저층 수질에 대한 장기관측 자료를 분석하였다. 그 결과 고성만 해역의 수질은 chlorophyll-a, DIP, DIN을 기준으로 중영양(Mesotrophic) 단계이고, 화학적산소요구량(COD) 기준으로 해역등급 2등급으로 볼 수 있어, 고성만은 만내에 유입된 물질수지의 확산이 비교적 더딘 폐쇄성 내만임에도 불구하고 수질은 비교적 양호한 것으로 판단된다. 조사기간 전 기간에 걸친 수질성분에 대해 이동평균 시계열분석, 상관분석 및 회귀분석한 결과 고성만 해역은 시간의 경과에 따라 용존무기인(DIP)은 축적되고, 용존무기질소(DIN)는 감소하는 추세를 보였다. 또한 고성만 해역의 식물성플랑크톤 성장의 제한인자는 용존무기질소(DIN)이고, chlrophyll-a의 농도는 8월의 $4.60{\mu}g/L$로 가장 높았다. 계절 평균 및 계절지수는 11월이 가장 높아 고성만의 영양염 수지는 담수 등에 의한 외부유입보다 만의 내부 즉 수산생물의 대량 양식 및 저층 퇴적물에서의 용출 등이 더 큰 요인으로 작용하는 특징을 보였다. 따라서 고성만 해역의 수질 또는 해역 관리를 위해서는 목적에 따라 동 해역의 용존무기인(DIP), 용존무기질소(DIN) 등의 영양염 수지에 대한 고려가 필요한 것으로 보여진다.

외래 본인부담률 인상이 상급종합병원과 종합병원 외래 의료이용에 미친 영향 (The Impact of Outpatient Coinsurance Rate Increase on Outpatient Healthcare Service Utilization in Tertiary and General Hospital)

  • 김효정;김영훈;김한성;우정식;오수진
    • 보건행정학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.19-34
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    • 2013
  • Background: The study describes the changes resulted from imposition on tertiary hospital outpatient coinsurance rate rise policy and in tertiary or general hospital drug coverage rise policy on healthcare service utilization. Methods: Accordingly, the hypothesis about outpatient healthcare utilization after rise policy in outpatient coinsurance rate and drug coverage was established, using interrupted time-series analysis and segmented regression analysis to test the hypothesis. 5-year analysis period (2007. 3-2012. 3) from the outset year was designated, the data about most common 10 high-ranking of the main diseases targeting visiting patient from age of 6 to 64 were collected. Results: The summary on the major research is followed. First, the medical expense and duration of treatment tends to be increased in case of imposition about rise policy in outpatient coinsurance rate in the tertiary hospital under the interrupted time-series analysis. It showed temporary increase and slow down on account of influenza A even after the policy enforcement. In segmented regression analysis, duration of visit and medical expense in the tertiary hospital increased temporally right after the policy implementation and the decreased rapidly depends on period. Both rise and fall is statistically significant. The second, In case of tertiary or general hospital outpatient drug coverage rise policy, all of the tertiary hospital healthcare service utilization variables by the interrupted time-series analysis, drug coverage policy in the general hospital deeply declined according to decreasing trend before policy implementation. The third, in case of segmented regression analysis, the visit duration and medical expense statistically declined right after the policy implementation in both the tertiary and general hospital. Meanwhile, administration day was statistically meaningful only for the decrease right after the policy implementation. Otherwise, general hospital changes are not statistically meaningful. And the medicine cost was statistically, meaningfully decreased after the increase in drug coverage. Conclusion: Finally, the result demonstrated according to the analysis is only 1 hypothesis is denied, the other 2 are partially supported. Then, tertiary hospital outpatient coinsurance rate increase policy comparatively makes decrease effect on long-term healthcare utilization, and tertiary or general hospital outpatient drug coverage policy showed partially short-term effect is assured.

치근형 골내 임플란트의 초기 1년간 치조골 소실 및 골 밀도 변화에 관한 연구 (ALVEOLAR BONE LOSS & BONE DENSITY CHANCES DURING THE FIRST YEAR A COMPARATIVE STUDY ON FOUR TYPES OF ROOT-FORM ENDOSSEOUS DENTAL IMPLANT SYSTEMS)

  • 정영철;한종현;이근우
    • 대한치과보철학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.455-469
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    • 1994
  • Regular radiographic examination has been considered an essential diagnositic method for osseointegrated dental implantation. This study investigated marginal bone loss through the measurement on periapical radiographs and changes in bone density through digital subtraction image radiographic method around 88 endoseous root-form dental implants in 43 human subjects. Four types of endosseous dental implants were investigated : Standard series, Mini series and Hex-lock system of Steri-Oss Dental implant system, and $Br{\aa}nemark$-type implant from 3i dental implant system, in a 3 month interval for a total period of 12 months. The results were as follows : 1. Rapid bone loss occurred in the first 3 months in all 4 groups, and the bone level stabilized at the first thread of the implant fixtures. Amount of bone loss for 12 months showed correlation with the length of the polished neck portion. 2. Most of the implant systems showed resorption of alveolar bone up to the polished neck portion although a long polished neck could delay the resolution. 3. Alveolar bone loss apical to the polished neck portion stabilized at the first thread of the fixtures with no correlation to either the time of exposure of the polished neck or types of implant systems. 4. No changes in bone density around the implant threads were observed throughout the experimental period. Bone density decreased at the marginal bone, and increased at the newly-formed alveolar crest. These results indicate that most of the alveolar bone loss occur within the first 12 months after installation of endosseous root-form dental implants resulting in the exposure of polished neck portions, and the bone level stabilizes thereafter at the first thread portions of the implant fixtures. The experimental period of 12 months seems insufficient for observing changes in bone density, and a long-term observation should be needed.

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