• Title/Summary/Keyword: Mahalanobis

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다변량 자료에서 특이점 검출 및 시각화 - R 스크립트 (Detecting outliers in multivariate data and visualization-R scripts)

  • 김성수
    • 응용통계연구
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    • 제31권4호
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    • pp.517-528
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    • 2018
  • 다변량 자료에서 특이점을 검출하고, 검출된 특이점을 시각화와 연결한 R 스크립트를 제공한다. 개발된 R 스크립트는 특이점을 검출하는 방법으로서 1) Robust Mahalanobis distance, 2) High Dimensional data, 3) Density-based approach 방법을 이용하였다. 특이점을 연결하면서 데이터 구조를 파악하기 위한 시각화 방법으로는 1) multidimensional scaling (MDS)와 minimal spanning tree (MST)를 K-means 군집분석과 연결하여 표시하는 방법, 2) MDS를 fviz cluster와 연결하는 방법, 3) principal component analysis (PCA)를 fviz cluster와 연결한 방법을 이용하였다. 사례분석의 예로서는 Major League Baseball (MLB) 자료에서 류현진이 적극적으로 활동하던 2013년, 2014년 투수자료를 이용하였다. 개발된 R 스트립트는 "http://www.knou.ac.kr/~sskim/ddpoutlier.html (R 스크립트와 R 패키지도 다운로드 받을 수 있다. 실행방법도 설명되어 있다.)"에서 다운받으면 된다.

CCD카메라 응답으로부터 유효 화소 선택에 기반한 광원 추정 (Illumination estimation based on valid pixel selection from CCD camera response)

  • 권오설;조양호;김윤태;송근호;하영호
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제41권5호
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    • pp.251-258
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    • 2004
  • 본 논문은 디지털 카메라로 획득된 실영상에서 카메라의 응답분포의 특성을 이용하여 광원의 색도값을 추정하는 방법을 제안한다. 광휘도 영역을 이용하는 방법은 물체의 표면에 의한 색과 광원에 의한 색이 일정하게 변하는 특징을 이용하여 광원의 색도값을 추정한다. 일반적인 디지털 카메라 영상의 경우, 광휘도 영역의 화소들은 실영상에서 야기되는 광원의 기하학적 불균일성, 카메라에 의한 양자화 오차 및 CCD 센서의 불균일한 특성들을 포함하는 값이다. 그러므로 전처리 과정이 없는 카메라의 응답을 이용하여 광원을 추정한 결과, 정확한 광원의 색도값 추정이 어려웠다. 따라서 이 문제를 해결하기 위해서 본 논문에서는 카메라의 응답 특성을 조사하고, 광휘도 영역에서 Mahalanobis distance를 이용하여 화소들을 선택함으로써, 광원 추정의 정확성을 높이고자 하였다. 카메라 응답에서 Mahalanobis distance의 사용함으로써 광휘도 영역에서 분포된 화소들 중에서 유효한 화소들을 선택하는 것이 가능하다. 선택된 화소들을 주성분 분석 과정을 이용하여 r-g 좌표계에서 직선을 만들었으며, 그 직선들의 교차점으로부터 광원의 색도값을 추정하였다. 제안한 방법을 이용하여 다양한 실영상에서 실험한 결과 기존의 방법에 비해 광원 추정에 대한 오차가 감소함을 확인하였다.

매실의 다변량에 의한 양적 형질 분석 (Mutivariate Analysis on Quantitative Characteristics of Prunus mume)

  • 최갑림;현규환;신동영
    • 한국자원식물학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.89-94
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    • 2014
  • 양적 형질을 중심으로 다변량 분석법에 의해 매실 품종들 간의 유전적 거리를 추정하고 이에 기초한 클러스터 분석을 실시하여 품종을 분류하였다. Mahalanobis's distance (D)에 의하여 공시한 20개 품종을 5개 군으로 대별해 볼 수 있었는데, 제1군이 2품종, 제2군이 4품종, 제3군이 5품종, 제4군이 5품종, 제5군이 4품종으로 그룹을 형성하였다. 제1군과 제2군은 꽃잎 수와 암술 수가 많은 품종인 반면에 제3군과 제4군은 엽장과 엽폭은 높으나 꽃잎 수와 암술 수가 낮은 품종군이었다. 지리적 분포와 유전적 변이는 직접적인 관련이 없었다. 품종군 내, 품종 간의 $D^2$에 가장 크게 영향을 미친 형질은 암술 수와 엽장 및 엽폭이었다.

텔레매틱스 환경에서 화자인증을 이용한 VoIP기반 음성 보안통신 (VoIP-Based Voice Secure Telecommunication Using Speaker Authentication in Telematics Environments)

  • 김형국;신동
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.84-90
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    • 2011
  • 본 논문은 텔레매틱스 환경에서 문장독립형 화자인증을 이용한 VoIP 음성 보안통신기술을 제안한다. 보안통신을 위해 송신측에서는 화자의 음성정보로부터 생성된 공개키를 통해 음성 패킷을 암호화하여 수신측에 전송함으로써 중간자 공격에 대항한다. 수신측에서는 수신된 암호화된 음성패킷을 복호화한 후에 추출된 음성 특징과 송신측으로부터 수신받은 음성키를 비교하여 화자인증을 수행한다. 제안된 방식에서는 Gaussian Mixture Model(GMM)-supervector를 Bayesian information criterion (BIC) 방식과 Mahalanobis distance (MD) 방식을 이용한 Support Vector Machine (SVM) 커널에 적용하여 문장독립형 화자인증 정확도를 향상시켰다.

MTS기법을 이용한 차량 D단 소음의 음질 평가 및 음질 등급화 구축 (Sound Quality Evaluation and Grade Construction of the Level D Noise for the Vehicle Using MTS)

  • 박상길;박원식;심현진;이정윤;오재응
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.393-399
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    • 2008
  • The reduction of the Vehicle interior noise has been the main interest of NVH engineers. The driver's perception on the vehicle noise is affected largely by psychoacoustic characteristic of the noise as well as the SPL. The previous methods to evaluation of the SQ about vehicle interior noise are linear regression analysis of subjective SQ metrics by statistics and the estimation of the subjective SQ values by neural network. But these are so depended on jury test very much that they result in many difficulties. So, to reduce jury test weight, we suggested a new method using Mahalanobis distance for SQ evaluation. And, optimal characteristic values influenced on the result of the SQ evaluation were derived by signal to noise ratio(SN ratio) of the Taguchi method. Finally, the new method to evaluate SQ is constructed using Mahalanobis-Taguchi system(MTS). Furthermore, the MTS method for SQ evaluation was compared by the result of SQ grade table at the previous study and their virtues and faults introduced.

Prototype Reduction Schemes와 Mahalanobis 거리를 이용한 Relational Discriminant Analysis (Relational Discriminant Analysis Using Prototype Reduction Schemes and Mahalanobis Distances)

  • 김상운
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제43권1호
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    • pp.9-16
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    • 2006
  • RDA(Relational Discriminant Analysis)는 패턴의 특징벡터 대신에 학습 패턴을 대표하는 프로토타입들과의 비유사도 벡터에 기반하여 식별기를 설계하는 방법이다. 따라서 RDA 식별기의 성능은 프로토타입을 선택하는 방법과 비유사도를 측정하는 방법에 따라 결정된다. 본 논문에서는 PRS(Prototype Reduction Schemes)를 이용하여 프로토타입을 추출한 다음, 샘플 벡터들간의 마할라노비스 거리에 의한 상관행렬로 RDA의 식별성능을 향상시키는 방법을 제안한다. 인공 데이터 및 실-생활 데이터를 대상으로 실험한 결과, 제안한 방법의 식별성능이 기존의 방법에 비하여 개선되었음을 확인하였다.

Extraction of water body in before and after images of flood using Mahalanobis distance-based spectral analysis

  • Ye, Chul-Soo
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제31권4호
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    • pp.293-302
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    • 2015
  • Water body extraction is significant for flood disaster monitoring using satellite imagery. Conventional methods have focused on finding an index, which highlights water body and suppresses non-water body such as vegetation or soil area. The Normalized Difference Water Index (NDWI) is typically used to extract water body from satellite images. The drawback of NDWI, however, is that some man-made objects in built-up areas have NDWI values similar to water body. The objective of this paper is to propose a new method that could extract correctly water body with built-up areas in before and after images of flood. We first create a two-element feature vector consisting of NDWI and a Near InfRared band (NIR) and then select a training site on water body area. After computing the mean vector and the covariance matrix of the training site, we classify each pixel into water body based on Mahalanobis distance. We also register before and after images of flood using outlier removal and triangulation-based local transformation. We finally create a change map by combining the before-flooding water body and after-flooding water body. The experimental results show that the overall accuracy and Kappa coefficient of the proposed method were 97.25% and 94.14%, respectively, while those of the NDWI method were 89.5% and 69.6%, respectively.

Application of deterministic models for obtaining groundwater level distributions through outlier analysis

  • Dae-Hong Min;Saheed Mayowa Taiwo;Junghee Park;Sewon Kim;Hyung-Koo Yoon
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제35권5호
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    • pp.499-509
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    • 2023
  • The objective of this study is to perform outlier analysis to obtain the distribution of groundwater levels through the best model. The groundwater levels are measured in 10, 25 and 30 piezometers in Seoul, Daejeon and Suncheon in South Korea. Fifty-eight empirical distribution functions were applied to determine a suitable fit for the measured groundwater levels. The best fitted models based on the measured values are determined as the Generalized Pareto distribution, the Johnson SB distribution and the Normal distribution for Seoul, Daejeon and Suncheon, respectively; the reliability is estimated through the Anderson-Darling method. In this study, to choose the appropriate confidence interval, the relationship between the amount of outlier data and the confidence level is demonstrated, and then the 95% is selected at a reasonable confidence level. The best model shows a smaller error ratio than the GEV while the Mahalanobis distance and outlier labelling methods results are compared and validated. The outlier labelling and Mahalanobis distance based on median shown higher validated error ratios compared to their mean equivalent suggesting, the methods sensitivity to data structure.

블록 기반의 영상 분할과 수계 경계의 확장을 이용한 수계 검출 (Water body extraction using block-based image partitioning and extension of water body boundaries)

  • 예철수
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제32권5호
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    • pp.471-482
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    • 2016
  • 본 논문에서는 수계 영역의 감독 분류 성능을 향상시키기 위하여 블록 기반의 영상 분할과 수계 경계의 확장을 이용하는 수계 검출 방법을 제안한다. 초기 수계 영역을 추출하기 위하여 수계 훈련 지역의 Normalized Difference Water Index (NDWI) 및 Near Infrared (NIR) 밴드 영상의 분광 정보를 이용하여 Mahalanobis 거리 영상을 생성한다. Mahalanobis 거리 영상에 포함된 잡음 성분의 영향을 감소시키기 위해서 인접한 화소의 연결 강도에 의해 확산 계수가 제어되는 평균 곡률 확산을 적용한 후에 초기 수계 영역을 추출한다. 추출된 수계 영상을 같은 크기의 블록으로 분할한 후에 수계 경계에 속하는 수계 영역의 정보를 이용하여 수계 영역을 갱신한다. 수계 경계에 속하는 수계 영역과 수계 훈련 지역 사이의 통계적인 거리가 임계값 이하이면, 수계 영역 갱신을 반복적으로 수행한다. 제안한 알고리즘을 KOMPSAT-2 영상에 적용한 결과 블록 크기가 $11{\times}11$에서 $19{\times}19$사이인 경우에 overall accuracy는 99.47%에서 99.53%, Kappa coefficient는 95.07%에서 95.80%의 분류 정확도를 보였다.

An Exploratory Study on Donor Location Strategies in Data Fusion

  • Kim, Jonathan S.;Cho, Sung-Bin
    • Management Science and Financial Engineering
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    • 제14권2호
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    • pp.1-12
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    • 2008
  • This study explores several donor location strategies and discusses experiment results, which contributes to the saving of time and effort required in designing data fusion processes. In particular, three concepts are introduced. The Mahalanobis distance is applied to locate the nearest neighbors more effectively; which incorporates the covariance structure of attributes. The ideal point helps reduce the dimensionality problem that arises in conjoint-type experiments. The correspondence analysis is used to derive the coordinates from non-metric attributes. The Monte Carlo simulation results show that the proposed donor location strategies provide better fusion performance, compared to the currently-in-use methods.