다변량 자료의 분포함수를 알고 있거나 추정할 수 있으면 다변량 경험분포함수를 정의할 수 있다. 이변량인 경우에는 계단그림과 분위그림을 사용하여 경험분포함수를 시각화할 수 있는데, 본 연구에서는 다변량인 경우에 경험분포함수를 정사각형에 표현할 수 있는 다변량 경험분포그림을 제안하였다. 여러 종류의 다변량 정규분포와 특정한 분포에 대하여 경험분포그림을 작성하고 특징을 살펴보니, 다양한 분산공분산행렬을 포함된 분포함수에 따라 경험분포그림이 민감하게 반응하는 것을 탐색하였다. 이를 바탕으로 경험분포함수를 구할 때 가정한 다변량 분포함수의 적합도 검정방법을 제안하였다. 대표적인 다섯 종류의 적합도 검정방법을 사용하고, 다양한 분포함수들에 대하여 각각의 검정통계량 기각역을 구하였다. 본 연구에서 얻은 기각역은 문헌에서 구할 수 있는 기각역과 큰 차이가 없음을 발견하였다. 그러므로 본 연구에서 제안한 적합도 검정방법을 문헌에서 제시한 기각역으로 쉽게 사용할 수 있는 장점이 있다.
To evaluate the stability of a rock slope with one pre-exiting vertical crack, this paper performs corresponding probabilistic stability analysis. The existence of cracks is generally ignored in traditional deterministic stability analysis. However, they are widely found in either cohesive soil or rock slopes. The influence of one pre-exiting vertical crack on a rock slope is considered in this study. The safety factor, which is usually adopted to quantity the stability of slopes, is derived through the deterministic computation based on the strength reduction technique. The generalized Hoek-Brown (HB) failure criterion is adopted to characterize the failure of rock masses. Considering high nonlinearity of the limit state function as using nonlinear HB criterion, the multivariate adaptive regression splines (MARS) is used to accurately approximate the implicit limit state function of a rock slope. Then the MARS is integrated with Monte Carlo simulation to implement reliability analysis, and the influences of distribution types, level of uncertainty, and constants on the probability density functions and failure probability are discussed. It is found that distribution types of random variables have little influence on reliability results. The reliability results are affected by a combination of the uncertainty level and the constants. Finally, a reliability-based design figure is provided to evaluate the safety factor of a slope required for a target failure probability.
비모수 베이스 통계학, 확률적 표집에 기반한 추론 등이 기계학습의 주요 패러다임으로 등장하면서 디리슐레(Dirichlet) 분포는 최근 다양한 그래프 모형 곳곳에 등장하고 있다. 디리슐레 분포는 일변수 감마 분포를 벡터 분포로 확장한 형태의 하나이다. 본 논문에서는 감마 분포를 갖는 임의의 자연수 X를 K개의 자연수의 합으로 임의 분할 할 때 각 부분의 크기 비율을 디리슐레 분포에서 표집하는 방법을 제안한다. 일반적으로 디리슐레 분포는 연속적인 (K-1)-단체(simplex) 위에 정의 되지만 자연수로 분할하는 표본은 자연수라는 조건 때문에 단체 내부의 이산 그리드 점에만 정의된다. 본 논문에서는 단체 위의 그리드 상의 이웃 점들의 확률 분포로부터 마르코프연쇄 몬테 칼로(MCMC) 제안 분포를 정의하고 일련의 표본들의 마르코프 연쇄를 구현하는 알고리듬을 제안한다. 본 방법은 마르코프 모델, HMM 및 준-HMM 등에서 각 상태별 시간 지속 분포를 표현하는데 활용 가능하다. 나아가 최근 제안된 전역-지역(global-local) 상태지속 분포를 동시에 모형화하는 감마-디리슐레 HMM에도 응용가능하다.
비대칭 점프확산 모형은 자산 가격의 비대칭적 변동을 효과적으로 설명하는 모형으로 활용되어 왔다. 그러나 다변량 모형으로 확장한 다변량 비대칭 라플라스 점프확산 모형은 가능도함수가 닫힌 해로 존재하지 않아 모형의 추론에 한계가 존재하였다. 본 논문에서는 이러한 한계점을 극복하기 위해 자료 확장 기법을 제안하고 새로운 베이지안 추론 방법을 개발한다. 본 논문에서 제안된 모형은 단일 점프와 공통 점프 뿐만 아니라 모든 가능한 조합으로 발생하는 점프를 반영한 확장된 다변량 비대칭 라플라스 점프확산 모형이다. 이러한 모형을 분석하기 위해 붕괴된 깁스 샘플러를 고안한 베이지안 방법을 개발하였다. 본 논문에서 제안된 모형과 방법을 모의실험 자료 및 2005년 1월 3일부터 2015년 9월 30일까지 관찰된 일별 KOSPI, S&P500, 그리고 Nikkei225에 적용하여 효율성을 검증하였다.
Hydrologic pattern under climate change has been paid attention to as one of the most important issues in hydrologic science group. Rainfall and runoff is a key element in the Earth's hydrological cycle, and associated with many different aspects such as water supply, flood prevention and river restoration. In this regard, a main objective of this study is to evaluate design flood using simulation techniques which can consider a full spectrum of uncertainty. Here we utilize a weather state based stochastic multivariate model as conditional probability model for simulating the rainfall field. A major premise of this study is that large scale climatic patterns are a major driver of such persistent year to year changes in rainfall probabilities. Uncertainty analysis in estimating design flood is inevitably needed to examine reliability for the estimated results. With regard to this point, this study applies a Bayesian Markov Chain Monte Carlo scheme to the NWS-PC rainfall-runoff model that has been widely used, and a case study is performed in Soyang Dam watershed in Korea. A comprehensive discussion on design flood under climate change is provided.
A Bayesian model-based clustering method is proposed for clustering objects on the basis of dissimilarites. This combines two basic ideas. The first is that tile objects have latent positions in a Euclidean space, and that the observed dissimilarities are measurements of the Euclidean distances with error. The second idea is that the latent positions are generated from a mixture of multivariate normal distributions, each one corresponding to a cluster. We estimate the resulting model in a Bayesian way using Markov chain Monte Carlo. The method carries out multidimensional scaling and model-based clustering simultaneously, and yields good object configurations and good clustering results with reasonable measures of clustering uncertainties. In the examples we studied, the clustering results based on low-dimensional configurations were almost as good as those based on high-dimensional ones. Thus tile method can be used as a tool for dimension reduction when clustering high-dimensional objects, which may be useful especially for visual inspection of clusters. We also propose a Bayesian criterion for choosing the dimension of the object configuration and the number of clusters simultaneously. This is easy to compute and works reasonably well in simulations and real examples.
Communications for Statistical Applications and Methods
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제16권1호
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pp.75-83
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2009
단순선형 회귀모형의 기울기에 대한 평행성 검정법을 제안하였다. 세 군 이상에서 기울기에 대하여 Tukey (1953)가 제안한 HSD방법을 이용한 모수적 검정법과 Kruskal-Wallis (1952) 검정법을 이용한 비모수적 검정법을 각각 제안하였다. 또한 모의실험을 통하여 기존의 검정법과 제안한 검정법의 검정력을 비교하였다.
Communications for Statistical Applications and Methods
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제20권6호
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pp.439-454
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2013
This study presents a Bayesian multiple change-point detection approach to segment and classify the observations that no longer come from an initial population after a certain time. Inferences are based on the multiple change-points in a sequence of random variables where the probability distribution changes. Bayesian multiple change-point estimation is classifies each observation into a segment. We use a truncated Poisson distribution for the number of change-points and conjugate prior for the exponential family distributions. The Bayesian method can lead the unsupervised classification of discrete, continuous variables and multivariate vectors based on latent class models; therefore, the solution for change-points corresponds to the stochastic partitions of observed data. We demonstrate segmentation with real data.
Journal of the Korean Data and Information Science Society
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제24권1호
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pp.189-200
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2013
In this paper, it will be assumed that there are two distinct populations which are multivariate normal with equal covariance matrix. We also assume that the two populations are equally likely and the costs of misclassification are equal. The classification rule depends on the situation whether the training samples include missing values or not. We consider the conditional bootstrap confidence intervals for classification error rate when a block of observation is missing.
This study presents the reliability assessment of a 100.5 m tall reinforced concrete chimney at a glass factory under wind loading by using vibration-based identified modal values. Ambient vibration measurements were recorded and modal values such as frequencies, shapes and damping ratios were identified by using Enhanced Frequency Domain Decomposition (EFDD) method. Afterwards, Finite Element Model (FEM) of the chimney was verified based on identified modal parameters. Reliability assessment of the chimney under wind loading was performed by obtaining the exceedance probability of demand to capacity distribution. Demand distribution of the chimney was developed under repetitive seeds of multivariate stochastic wind fields generated along the height of chimney. Capacity distribution of the chimney was developed by Monte Carlo simulation. Finally, it was found that reliability of the chimney is lower than code suggested limit values.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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