• 제목/요약/키워드: Multivariate Assessment

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Multivariate assessment of the occurrence of compound Hazards at the pan-Asian region

  • Davy Jean Abella;Kuk-Hyun Ahn
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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    • pp.166-166
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    • 2023
  • Compound hazards (CHs) are two or more extreme climate events combined which occur simultaneously in the same region at the same time. Compared to individual hazards, the combination of hazards that cause CHs can result in greater economic losses and deaths. While several extreme climate events have been recorded across Asia for the past decades, many studies have only focused on a single hazard. In this study, we assess the spatiotemporal pattern of dry compound hazards which includes drought, heatwave, fire and wind across Asia for the last 42 years (1980-2021) using the historical data from ERA5 Reanalysis dataset. We utilize a daily spatial data of each climate event to assess the occurrence of such compound hazards on a daily basis. Heatwave, fire and wind hazard occurrences are analyzed using daily percentile-based thresholds while a pre-defined threshold for SPI is applied for drought occurrence. Then, the occurrence of each type of compound hazard is taken from overlapping the map of daily occurrences of a single hazard. Lastly, a multivariate assessment are conducted to quantify the occurrence frequency, hotspots and trends of each type of compound hazard across Asia. By conducting a multivariate analysis of the occurrence of these compound hazards, we identify the relationships and interactions in dry compound hazards including droughts, heatwaves, fires, and winds, ultimately leading to better-informed decisions and strategies in the natural risk management.

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식물에 의한 호수생태계 건강성 평가법에 대한 고찰 (Review of a Plant-Based Health Assessment Methods for Lake Ecosystems)

  • 정연숙;이경은
    • 생태와환경
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    • 제46권2호
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    • pp.145-153
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    • 2013
  • 물관리 정책이 수질평가 중심에서 수생태계 건강성 평가로 전환되고 있는 것은 세계적인 추세이다. 현재까지 수계의 평가기법은 수질이나 하상구조와 같은 물리화학적 요소 및 플랑크톤, 저서동물과 같은 일부 생물의 평가에 국한되어 개발되어 왔다. 식물은 호수의 물리, 화학 및 생물 변화를 민감하게 반영하는 지표인데 개발이 늦었다. 환경부에서는 전국의 호수와 저수지를 생태계로써 평가하고 관리할 목적으로 생태계의 평가 기법을 마련 중에 있다. 이 연구사업의 일환으로 식물을 이용하여 우리나라 호수생태계에 적합한 건강성 평가기법을 개발하기 위해서 기개발된 국외의 평가기법 중 주로 다변수법을 주로 고찰하였다. 다변수법의 적용은 시간과 비용이 많이 소요되고 변수 간의 상관성 등의 한계점이 있다. 그러나 현재 단일 변수로 쓸 만한 지표가 개발되어 있지 않으며 다변수법은 다면평가와 데이터 축적의 장점이 크다. 다변수법을 세 단계, 즉 평가지표의 선정, 점수화, 평가지수의 결정과 검증단계로 나누어 검토하였다. 평가지표 선정단계에서 가장 적용가능한 지표는 종조성과 수도 및 종 풍부도와 다양성 관련 지표들이다. 국외에서 대부분 포함하는 지표종은 아직 개발이 불완전해서 우리나라에서 적용하기에 한계가 있다. 다수 조사자가 참여할 경우 식물상에 대한 오동정이 결과에 영향을 미칠 수 있으므로 이 점의 사전 고려가 필요하다. 지표의 점수화 단계도 한계가 있다. 우리나라에 인위적 교란이 거의 없는 기준 호수가 없기 때문에 대안으로 다수의 호수를 조사하고, 조사된 호수의 지표값을 상대화하여 적용해야 한다. 같은 이유로 지수에 대한 검증과정도 어렵다. 종합할 때, 여러 가지 한계가 있지만 현장에서 조사 가능한 지표를 이용하여 식물을 이용한 호수 건강성의 다변수평가체계를 구축하는 것은 가능하다. 추후, 식물종의 질적 가치에 대한 지표를 추가하고 보다 많은 호수 조사의 결과가 누적되면 수준 높은 평가체계로 발전시킬 수 있을 것이다.

다변량일반화가능도 이론을 적용한 자동문항생성 기반 평가에서의 신뢰도 탐색 (Exploring the Reliability of an Assessment based on Automatic Item Generation Using the Multivariate Generalizability Theory)

  • 정진민;김성연
    • 과학교육연구지
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    • 제47권2호
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    • pp.211-224
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    • 2023
  • 본 연구의 목적은 예시 자료를 활용하여 자동문항생성을 기반으로 생성된 평가도구의 신뢰도를 산출하는 방안을 제시하는 데 있다. 이를 위해 학생들마다 다른 문항에 응답하는 설계와 평가 점수에 다중 오차요인을 반영할 수 있는 다변량일반화가능도이론을 예시 자료에 적용하여 분석하였다. G-연구분석 결과, 대부분의 설계에서 잔차 효과 다음으로 고전검사이론의 진점수에 해당하는 학생 효과가 크게 나타났다. 또한 문항 내용 영역을 고정한 설계에서 학생들의 상대적 순위는 문항 유형이나 문항에 따라 변하지 않았으며, 문항 유형을 고정한 설계에서 내용 영역에 따라 난이도는 거의 변화가 없는 것으로 나타났다. D-연구 분석 결과, 원자료는 적정수준 이상의 신뢰도를 확보하였으며, 수와 연산, 기하, 확률 및 통계 영역의 문항 수를 줄이거나 문자와 식과 함수 영역의 가중치를 높게 반영함으로써 원자료보다 높은 신뢰도를 산출할 수 있는 것으로 나타났다. 본 연구에서 제시한 효율적인 측정 조건은 예시 평가 자료에 제한되지만 본 연구에서 활용한 방법은 자동문항생성 기반의 다양한 평가 상황에서 측정학적 특성을 바탕으로 신뢰도를 산출하고, 효율적인 측정 조건을 탐색하는 데 적용 가능하다.

다변량분석을 이용한 터널에서의 간편 RMR에 관한 연구 (A Study of Simple Rock Mass Rating for Tunnel Using Multivariate Analysis)

  • 위용곤;노상림;윤지선
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2000년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.493-500
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    • 2000
  • Rock Mass Rating has been widely applied to the underground tunnel excavation and many other practical problems in rock engineering. However, Rock Mass Rating is hard to make out because it is difficult to estimate each valuation items through all kind of field situations and items of RMR have interdependence. So the experts of tunnel assessment have problems with rating rock mass. In this study, using multivariate analysis based on domestic data(1011EA) of water conveyance tunnel, we presented rock mass rating system which is objective and easy to use. The constituents of RMR are decided to RQD, condition of discontinuities, groundwater conditions, orientation of discontinuities, intact rock strength, spacing of discontinuities in important order. In each step, we proposed the best multiple regression model for RMR system. And using data which have been collected at other site, we examined that presented multiple regression model was useful.

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Multivariate adaptive regression splines model for reliability assessment of serviceability limit state of twin caverns

  • Zhang, Wengang;Goh, Anthony T.C.
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제7권4호
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    • pp.431-458
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    • 2014
  • Construction of a new cavern close to an existing cavern will result in a modification of the state of stresses in a zone around the existing cavern as interaction between the twin caverns takes place. Extensive plane strain finite difference analyses were carried out to examine the deformations induced by excavation of underground twin caverns. From the numerical results, a fairly simple nonparametric regression algorithm known as multivariate adaptive regression splines (MARS) has been used to relate the maximum key point displacement and the percent strain to various parameters including the rock quality, the cavern geometry and the in situ stress. Probabilistic assessments on the serviceability limit state of twin caverns can be performed using the First-order reliability spreadsheet method (FORM) based on the built MARS model. Parametric studies indicate that the probability of failure $P_f$ increases as the coefficient of variation of Q increases, and $P_f$ decreases with the widening of the pillar.

다변량기법을 활용한 용담호 수질측정지점 유사성 연구 (A Study on Measuring the Similarity Among Sampling Sites in Lake Yongdam with Water Quality Data Using Multivariate Techniques)

  • 이요상;권세혁
    • 환경영향평가
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    • 제18권6호
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    • pp.401-409
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    • 2009
  • Multivariate statistical approaches to classify sampling sites with measuring their similarity by water quality data and understand the characteristics of classified clusters have been discussed for the optimal water quality monitering network. For empirical study, data of two years (2005, 2006) at the 9 sampling sites with the combination of 2 depth levels and 7 important variables related to water quality is collected in Yongdam reservoir. The similarity among sampling sites is measured with Euclidean distances of water quality related variables and they are classified by hierarchical clustering method. The clustered sites are discussed with principal component variables in the view of the geographical characteristics of them and reducing the number of measuring sites. Nine sampling sites are clustered as follows; One cluster of 5, 6, and 7 sampling sites shows the characteristic of low water depth and main stream of water. The sites of 2 and 4 are clustered into the same group by characteristics of hydraulics which come from that of main stream. But their changing pattern of water quality looks like different since the site of 2 is near to dam. The sampling sites of 3, 8, and 9 are individually positioned due to the different tributary.

습지생태계 평가를 위한 동물플랑크톤 지수 적용 방안 고찰 (Consideration on Application of Zooplankton Index for Wetland Ecosystem Evaluation)

  • 김현우
    • 생태와환경
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    • 제57권1호
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    • pp.51-59
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    • 2024
  • This note summarizes the application of zooplankton indices for water quality management and estimation based on main research topics of articles focusing on wetland ecosystems, topics that are remained poorly investigated in S. Korea. The aquatic ecosystem-based consists of indices that respond to different target environmental factors, including environmental disturbance. Among the major indicator species and biota, we reviewed that management strategy for the wetland environment has to be focused more on small-sizes, in terms of zooplankton ecology and indices. The ecology of zooplankton communities in freshwater ecosystem has been the focus of an increasing number of studies since 2019, and considerable progress has been made in understanding the major mechanisms involved in regulating their abundance, diversity and spatio-temporal patterns. Even though studies on the freshwater ecosystem in Korea have a long history, a few of studies on zooplankton biota were conducted at wetlands. We suggested the candidate zooplankton indices proposed by the U.S. EPA and EU to suit Korean conditions. In the step of selecting metrics, the best available metrics are species-related variables, such as composition and abundance, as well as richness and diversity. Overall, in spite of several limitations, the development of a plankton-based multivariate assessment method in Korea wetlands is possible using mostly field research data. Later, it could be improved based on qualitative metrics on zooplankton, and with the emergence of further survey data. The present information can be used as basic information for researchers who are dealing with aquatic environments and its interaction with organisms.

다변량 데이터와 순환 신경망을 이용한 젖소의 유방염 진단예측 방법 (Method for predicting the diagnosis of mastitis in cows using multivariate data and Recurrent Neural Network)

  • 박기철;이성훈;박재화
    • 한국소프트웨어감정평가학회 논문지
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    • 제17권1호
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    • pp.75-82
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    • 2021
  • 젖소에 있어 유방염은 농가의 낙농 생산성을 저해하는 주된 요인이며 이를 해결하기 위해 지난동안 폭넓은 연구가 이루어졌다. 하지만 유방염에 대한 연구는 사후 진단에 국한되어왔으며 이마저도 단일 센서를 활용하는 것이 주류이다. 본 연구에서는 생체 데이터와 환경 데이터를 이용하여 다음 날의 유방염 발병여부를 예측하는 모델을 개발하였다. 데이터는 충청남도 농가에 설치된 착유기와 센서들로부터 수집되었으며 3주간의 데이터를 다변량 데이터로 구성하였다. 유방염 진단예측을 위해 순환 신경망 모델을 사용하였고, 그 결과 유방염을 82.9%의 정확도로 예측하였다. 데이터 수집 기간을 다양하게 하여 예측 성능을 비교하였고 여러 모델과 성능을 비교하여 모델의 우수성을 확인하였다.

Assessment of tunnel damage potential by ground motion using canonical correlation analysis

  • Chen, Changjian;Geng, Ping;Gu, Wenqi;Lu, Zhikai;Ren, Bainan
    • Earthquakes and Structures
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    • 제23권3호
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    • pp.259-269
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    • 2022
  • In this study, we introduce a canonical correlation analysis method to accurately assess the tunnel damage potential of ground motion. The proposed method can retain information relating to the initial variables. A total of 100 ground motion records are used as seismic inputs to analyze the dynamic response of three different profiles of tunnels under deep and shallow burial conditions. Nine commonly used ground motion parameters were selected to form the canonical variables of ground motion parameters (GMPCCA). Five structural dynamic response parameters were selected to form canonical variables of structural dynamic response parameters (DRPCCA). Canonical correlation analysis is used to maximize the correlation coefficients between GMPCCA and DRPCCA to obtain multivariate ground motion parameters that can be used to comprehensively assess the tunnel damage potential. The results indicate that the multivariate ground motion parameters used in this study exhibit good stability, making them suitable for evaluating the tunnel damage potential induced by ground motion. Among the nine selected ground motion parameters, peck ground acceleration (PGA), peck ground velocity (PGV), root-mean-square acceleration (RMSA), and spectral acceleration (Sa) have the highest contribution rates to GMPCCA and DRPCCA and the highest importance in assessing the tunnel damage potential. In contrast to univariate ground motion parameters, multivariate ground motion parameters exhibit a higher correlation with tunnel dynamic response parameters and enable accurate assessment of tunnel damage potential.