• 제목/요약/키워드: Model-based parameter estimation

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다중 센서 융합을 위한 무인항공기 물리 오프셋 검보정 방법 (Physical Offset of UAVs Calibration Method for Multi-sensor Fusion)

  • 김철욱;임평채;지준화;김태정;이수암
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권6_1호
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    • pp.1125-1139
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    • 2022
  • 무인항공기에 부착된 위성 항법 시스템/관성 측정 센서(global positioning system/inertial measurement unit, GPS/IMU)와 관측 센서 사이에는 물리적인 위치와 자세 오차가 존재한다. 해당 물리 오프셋으로 인해, 관측 데이터는 비행 방향에 따라 서로 위치가 어긋나는 이격 오차가 발생한다. 특히나, 다중 센서를 활용하여 데이터를 취득하는 다중 센서 무인항공기의 경우, 관측 센서가 변경될 때마다 고액의 비용을 지불하고 외산 소프트웨어 의존하여 물리 오프셋을 조정하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 다중 센서에 적용 가능한 초기 센서 모델식을 수립하고 물리 오프셋 추정 방법을 제안한다. 제안된 방안은 크게 3가지 단계로 구성된다. 먼저, 직접지리 참조를 위한 회전 행렬 정의 및 초기 센서 모델식을 수립한다. 다음으로, 지상기준점과 관측 센서에서 취득된 데이터 간의 대응점을 추출하여 물리 오프셋 추정을 위한 관측방정식을 수립한다. 마지막으로, 관측 자료를 기반으로 물리 오프셋을 추정하고, 추정된 파라미터를 초기 센서 모델식에 적용한다. 전주, 인천, 알래스카, 노르웨이 지역에서 취득된 데이터셋에 적용한 결과, 4개 지역 모두 물리 오프셋 적용 전에 발생되던 영상 접합부의 이격 오차가 물리 오프셋을 적용 후 제거되는 것을 확인했다. 인천 지역의 지상기준점 대비 절대 위치 정확도를 분석한 결과, 초분광 영상의 경우, X, Y 방향으로 약 0.12 m 위치 편차를 보였으며, 라이다 포인트 클라우드의 경우 약 0.03 m의 위치 편차를 보여줬다. 더 나아가 영상 내 특징점에 대하여 초분광, 라이다 데이터의 상대 위치 정확도를 분석한 결과, 센서 데이터 간의 위치 편차가 약 0.07 m인 것을 확인했다. 따라서, 제안된 물리 오프셋 추정 및 적용을 통해 별도 기준점 없이 정밀한 데이터 매핑이 가능한 직접 지리 참조가 가능하다는 것을 확인했으며, 다중 센서를 부착한 무인항공기에서 취득된 센서 데이터 간의 융합 가능성에 대해 확인하였다. 본 연구를 통해 독자적인 물리 파라미터 추정 기술 보유를 통한 경제적 비용 절감 효과 및 관측 조건에 따른 유연한 다중 센서 플랫폼 시스템 운용을 기대한다.

양파 광합성 예측을 위한 잎의 기체교환모형 모수 추정 (Leaf Gas-exchange Model Parameterization and Simulation for Estimating Photosynthesis in Onion)

  • 이성은;문경환;신민지;오서영
    • 한국농림기상학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.233-238
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    • 2020
  • 식물의 생리적 과정과 환경 요인 간 상호작용에 바탕을 둔 프로세스 모형은 작물 생육 및 생산성 예측을 위한 좋은 도구이다. 탄소 획득과 바이오매스 증가는 프로세스 모형 개발의 주요 구성요소로서, 작물모형 내에서 광합성 과정의 이해 및 통합에 중요한 역할을 한다. 본 연구는 1980년 Farquhar 등에 의해 제안된 C3 식물 잎의 광합성 모델인 FvCB 모형의 양파에 대한 적용 가능성 평가 및 적합한 모수 추정을 목표로 수행되었다. 이를 위해 온도구배하우스에서 재배된 조생종 양파 품종인 '싱싱볼'과 '썬더볼'의 광합성 측정 결과를 바탕으로 Vcmax, Jmax, TPU 및 Rd 값을 추정하였다. 본 연구에서 개발된 양파의 기체교환 모형은 다양한 환경 조건에서 양파의 광합성 반응 예측 및 설명에 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

ESTIMATION OF DUCTILE FRACTURE BEHAVIOR INCORPORATING MATERIAL ANISOTROPY

  • Choi, Shin-Beom;Lee, Dock-Jin;Jeong, Jae-Uk;Chang, Yoon-Suk;Kim, Min-Chul;Lee, Bong-Sang
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제44권7호
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    • pp.791-798
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    • 2012
  • Since standardized fracture test specimens cannot be easily extracted from in-service components, several alternative fracture toughness test methods have been proposed to characterize the deformation and fracture resistance of materials. One of the more promising alternatives is the local approach employing the SP(Small Punch) testing technique. However, this process has several limitations such as a lack of anisotropic yield potential and tediousness in the damage parameter calibration process. The present paper investigates estimation of ductile fracture resistance(J-R) curve by FE(Finite Element) analyses using an anisotropic damage model and enhanced calibration procedure. In this context, specific tensile tests to quantify plastic strain ratios were carried out and SP test data were obtained from the previous research. Also, damage parameters constituting the Gurson-Tvergaard-Needleman model in conjunction with Hill's 48 yield criterion were calibrated for a typical nuclear reactor material through a genetic algorithm. Finally, the J-R curve of a standard compact tension specimen was predicted by further detailed FE analyses employing the calibrated damage parameters. It showed a lower fracture resistance of the specimen material than that based on the isotropic yield criterion. Therefore, a more realistic J-R curve of a reactor material can be obtained effectively from the proposed methodology by taking into account a reduced load-carrying capacity due to anisotropy.

HMM을 기본으로한 집단화 방법의 불특정화자 단어 인식에 응용 (The Application of an HMM-based Clustering Method to Speaker Independent Word Recognition)

  • 임현;박순영;방만원
    • 한국음향학회지
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    • 제14권5호
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    • pp.5-10
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    • 1995
  • 본 논문에서는 단어를 발음하는 방법 이 각각 다른 화자들의 변이성을 잘 흡수하도록 복수개의 통계적인 모델들을 구성하기 위하여 HMM을 기본으로 하는 집단화 방법을 제시한다. 또한 개발된 방법으로부터 얻어진 HMM집단화된 모델들이 불특정화자 고립단어 인식에 응용된다. HMM 집단화 방법은 학습용 데이타로부터 어떤 경계치 보다 낮은 유사도를 갖는 관측열들을 분리하여 새로운 집단을 만들고 이 집단내에 있는 관측열들을 이용하여 새로운 모델들을 학습시키는 방법이다. 집단화 과정은 반복되는데 최고의 유사도를 갖는 모델의 집단에 관측열들을 재분배하고 집단내 관측열들이 변화하면 새로운 모델을 재 추정하여 기존의 모델을 대신한다. 그러므로 이 집단화 방법은 집단화 과정과 파라미터 추정이 일체화되어 기존의 패턴에 의한 집단화 방법보다 더욱 효율적이 된다. 실험결과 HMM에 의한 집단화 방법이 기존의 패턴에 의한 집단화 방법보다. 고립 숫자음 인식에 있어서 $1.43\%$의 인식률을 향상시킬 수 있었으며 단일 모델의 사용보다는 $2.08\%$의 인식률이 향상되었다.

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와이블 수명분포에 근거한 소프트웨어 개발모형의 비용 분석에 관한 비교 평가 (Comparative Evaluation on the Cost Analysis of Software Development Model Based on Weibull Lifetime Distribution)

  • 배효정
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제22권3호
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    • pp.193-200
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    • 2022
  • 본 연구에서는 소프트웨어 신뢰성 분야에서 많이 사용하는 Weibull 수명 분포((Goel-Okumoto, Rayleigh, Type-2 Gumbe)에 근거하여 유한 고장 NHPP 소프트웨어 신뢰성 모형을 소프트웨어 개발 모형에 적용한 후, 비용의 속성을 비교하여, 분석하였다. 본 연구를 위하여 소프트웨어 시스템의 정상 운용 중 검출된 고장시간 데이터를 수집하여 사용하였고, 제안된 모형의 모수 추정은 최우추정법을 적용하였으며, 비선형 방정식의 계산은 이분법을 사용하여 해결하였다. 그 결과, 첫째, 소프트웨어 개발 모형의 단위 시간당 테스팅 비용과 단일 고장을 제거하는 비용이 증가하면 비용은 증가하였지만 방출시간은 변하지 않았고, 정상적인 시스템 운용 중에 검출된 고장 수리 비용이 증가하면 비용 증가와 함께 방출 시간도 지연됨을 알 수 있었다. 둘째, 제안된 모형들을 종합적으로 비교 분석한 결과, Type-2 Gumble 모형이 Rayleigh 모형과 Goel-Okumoto 기본 모형 보다 개발비용이 적고, 방출 시간 포인트도 상대적으로 빨라서 가장 효율적인 모형임을 알 수 있었다. 셋째, 본 연구를 통하여 Weibull 분포 모형의 개발비용 속성을 새롭게 분석하였으며, 분석된 데이터는 소프트웨어 개발자들이 개발 비용과 방출 시간에 대한 속성을 탐색하는 데 필요한 설계 데이터로 활용할 수 있을 것으로 기대한다.

모폴로지 연산과 가우시안 혼합 모형에 기반한 컬러 영상 분할 (Color Image Segmentation Based on Morphological Operation and a Gaussian Mixture Model)

  • 이명은;박순영;조완현
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제43권3호
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    • pp.84-91
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    • 2006
  • 본 논문에서는 수학적 모폴로지 연산과 가우시안 혼합 모형에 기초한 새로운 칼라 영상 분할 알고리즘을 제안한다. 우리는 혼합 모형에서 구성 성분의 수를 결정하고, 각 구성 성분의 중심값을 계산하는데 모폴로지의 연산과 라벨링 연산을 이용한다. 그리고 칼라 특징 벡터의 확률 모형으로 가우시안 혼합 모형을 사용하고, 이들의 모수 값들을 추정하는데 결정적 어닐링 EM알고리즘을 사용한다. 최종적으로 혼합 모형으로부터 계산된 사후 확률을 이용하여 칼라 영상을 분할한다. 실험 결과를 통하여 모폴로지 연산이 혼합모형의 수를 자동으로 결정하고 각 성분의 모드를 계산하는데 아주 효율적인 방법임을 보였고, 또한 결정적 어닐링 EM 알고리즘에 의하여 추정된 가우시안 혼합 모형을 사용하여 계산된 사후 확률에 의한 영상 분할 방법이 기존의 분할 알고리즘보다 정확한 분할 방법임을 보였다.

Makeham분포에 의존한 신뢰성모형에 근거한 학습효과 특성에 관한 비교 연구 (A comparative study on learning effects based on the reliability model depending on Makeham distribution)

  • 김희철;신현철
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제9권5호
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    • pp.496-502
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    • 2016
  • 본 논문에서는 소프트웨어 제품을 개발하여 테스팅을 하는 시행에서 소프트웨어 운용자들이 소프트웨어 검사 도구에 적용할 수 있는 학습기법에 근거한 NHPP 소프트웨어 모형에 대하여 비교 연구 하였다. 수명분포는 Makeham 분포를 이용하고 유한고장 NHPP모형을 적용하였다. 소프트웨어 오류 탐색 방법은 미리 인지하지 못하지만 자동적으로 발견되는 에러에 영향을 주는 영향요인과 사전경험에 기초하여 에러를 관찰하기 위하여 테스팅 운용자가 미리 설정해놓은 요인인 학습효과의 영향에 대한 문제를 비교 분석하였다. 그 결과 학습요인이 자동 에러 탐색요인보다 큰 경우가 일반적으로 효율적인 모형으로 나타났다. 본 논문의 신뢰특성분석에서는 소프트웨어고장시간을 적용하고 모수추정 방법은 최우추정법을 적용하고 추세분석을 통하여 자료의 신뢰성을 확보한 이후에 평균제곱오차와 $R^2$ (결정계수)를 적용하여 효율적인 모형을 선택 비교 분석하였다. 이 연구를 통하여 소프트웨어 운영자들은 다양한 학습효과를 고려함으로서 소프트웨어 고장추세에 대한 기본지식을 파악하는데 하나의 지침으로 사용가능함을 보여주고 있다.

Estimation of co-variance components, genetic parameters, and genetic trends of reproductive traits in community-based breeding program of Bonga sheep in Ethiopia

  • Areb, Ebadu;Getachew, Tesfaye;Kirmani, MA;G.silase, Tegbaru;Haile, Aynalem
    • Animal Bioscience
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    • 제34권9호
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    • pp.1451-1459
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    • 2021
  • Objective: The objectives of the study were to evaluate reproductive performance and selection response through genetic trend of community-based breeding programs (CBBPs) of Bonga sheep. Methods: Reproduction traits data were collected between 2012 and 2018 from Bonga sheep CBBPs. Phenotypic performance was analyzed using the general linear model procedures of Statistical Analysis System. Genetic parameters were estimated by univariate animal model for age at first lambing (AFL) and repeatability models for lambing interval (LI), litter size (LS), and annual reproductive rate (ARR) traits using restricted maximum likelihood method of WOMBAT. For correlations bivariate animal model was used. Best model was chosen based on likelihood ratio test. The genetic trends were estimated by the weighted regression of the average breeding value of the animals on the year of birth/lambing. Results: The overall least squares mean±standard error of AFL, LI, LS, and ARR were 375±12.5, 284±9.9, 1.45±0.010, and 2.31±0.050, respectively. Direct heritability estimates for AFL, LI, LS, and ARR were 0.07±0.190, 0.06±0.120, 0.18±0.070, and 0.25±0.203, respectively. The low heritability for both AFL and LI showed that these traits respond little to selection programs but rather highly depend on animal management options. The annual genetic gains were -0.0281 days, -0.016 days, -0.0002 lambs and 0.0003 lambs for AFL, LI, LS, and ARR, respectively. Conclusion: Implications of the result to future improvement programs were improving management of animals, conservation of prolific flocks and out scaling the CBBP to get better results.

국내 MIS 연구에서 구조방정식모형 활용에 관한 메타분석 (A Meta Analysis of Using Structural Equation Model on the Korean MIS Research)

  • 김종기;전진환
    • Asia pacific journal of information systems
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    • 제19권4호
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    • pp.47-75
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    • 2009
  • Recently, researches on Management Information Systems (MIS) have laid out theoretical foundation and academic paradigms by introducing diverse theories, themes, and methodologies. Especially, academic paradigms of MIS encourage a user-friendly approach by developing the technologies from the users' perspectives, which reflects the existence of strong causal relationships between information systems and user's behavior. As in other areas in social science the use of structural equation modeling (SEM) has rapidly increased in recent years especially in the MIS area. The SEM technique is important because it provides powerful ways to address key IS research problems. It also has a unique ability to simultaneously examine a series of casual relationships while analyzing multiple independent and dependent variables all at the same time. In spite of providing many benefits to the MIS researchers, there are some potential pitfalls with the analytical technique. The research objective of this study is to provide some guidelines for an appropriate use of SEM based on the assessment of current practice of using SEM in the MIS research. This study focuses on several statistical issues related to the use of SEM in the MIS research. Selected articles are assessed in three parts through the meta analysis. The first part is related to the initial specification of theoretical model of interest. The second is about data screening prior to model estimation and testing. And the last part concerns estimation and testing of theoretical models based on empirical data. This study reviewed the use of SEM in 164 empirical research articles published in four major MIS journals in Korea (APJIS, ISR, JIS and JITAM) from 1991 to 2007. APJIS, ISR, JIS and JITAM accounted for 73, 17, 58, and 16 of the total number of applications, respectively. The number of published applications has been increased over time. LISREL was the most frequently used SEM software among MIS researchers (97 studies (59.15%)), followed by AMOS (45 studies (27.44%)). In the first part, regarding issues related to the initial specification of theoretical model of interest, all of the studies have used cross-sectional data. The studies that use cross-sectional data may be able to better explain their structural model as a set of relationships. Most of SEM studies, meanwhile, have employed. confirmatory-type analysis (146 articles (89%)). For the model specification issue about model formulation, 159 (96.9%) of the studies were the full structural equation model. For only 5 researches, SEM was used for the measurement model with a set of observed variables. The average sample size for all models was 365.41, with some models retaining a sample as small as 50 and as large as 500. The second part of the issue is related to data screening prior to model estimation and testing. Data screening is important for researchers particularly in defining how they deal with missing values. Overall, discussion of data screening was reported in 118 (71.95%) of the studies while there was no study discussing evidence of multivariate normality for the models. On the third part, issues related to the estimation and testing of theoretical models on empirical data, assessing model fit is one of most important issues because it provides adequate statistical power for research models. There were multiple fit indices used in the SEM applications. The test was reported in the most of studies (146 (89%)), whereas normed-test was reported less frequently (65 studies (39.64%)). It is important that normed- of 3 or lower is required for adequate model fit. The most popular model fit indices were GFI (109 (66.46%)), AGFI (84 (51.22%)), NFI (44 (47.56%)), RMR (42 (25.61%)), CFI (59 (35.98%)), RMSEA (62 (37.80)), and NNFI (48 (29.27%)). Regarding the test of construct validity, convergent validity has been examined in 109 studies (66.46%) and discriminant validity in 98 (59.76%). 81 studies (49.39%) have reported the average variance extracted (AVE). However, there was little discussion of direct (47 (28.66%)), indirect, and total effect in the SEM models. Based on these findings, we suggest general guidelines for the use of SEM and propose some recommendations on concerning issues of latent variables models, raw data, sample size, data screening, reporting parameter estimated, model fit statistics, multivariate normality, confirmatory factor analysis, reliabilities and the decomposition of effects.

크리깅을 이용한 소나무림 지위지수 공간분포 추정 (Spatial Estimation of the Site Index for Pinus densiplora using Kriging)

  • 김경민;박기호
    • 한국산림과학회지
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    • 제102권4호
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    • pp.467-476
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    • 2013
  • 산림입지도의 지위지수 정보는 조사지점에만 존재하므로 미조사 지역에 대한 지위지수는 별도의 추정이 필요하다. 미조사 지역의 지위지수 추정을 위해 본 연구에서는 점자료로부터 연속표면을 생성하는 공간 내삽법인 크리깅 기법을 적용하였다. Chapman-Richards 생장모델을 이용하여 표준지별 지위지수 추정치를 구한 뒤 가우시안, 구형 및 지수형 베리오그램 모델별로 정규크리깅을 이용하여 단양 전역의 소나무림 지위지수를 격자단위($30m{\times}30m$)로 추정하였다. 교차검증을 위해 평균오차(ME), 평균표준오차(ASE) 및 평균제곱근오차(RMSE)를 계산하였다. 베리오그램 모델 적합 결과, 상대 너깃이 가장 큰 가우시안 모델(37.40%)이 제외되었으며 구형 모델(16.80%)과 지수형 베리오그램 모델(8.77%)이 선택되었다. 크리깅에 의한 지위지수 추정치는 지수형 모델을 적용한 경우 4.39~19.53, 구형모델을 적용한 경우 4.54~19.23의 분포를 보였다. 교차 검증 결과, RMSE는 두 모델에서 큰 차이가 없는 것으로 나타났으나 구형모델의 ME와 ASE가 지수형 모델보다 작기 때문에 구형 베리오그램 모델 기반 지위지수 지도를 최종적으로 선정하였다. 지위지수 지도로부터 산출된 단양지역 소나무림 평균 지위지수는 10.78로 추정되었다. 공간이질성이 큰 우리나라 산림의 바이오매스 추정 시 지위지수 지도를 통해 지역적 변이를 고려할 수 있으며 궁극적으로는 탄소저장량 분포 추정의 정확도 제고에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.