• 제목/요약/키워드: Random walk model

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정보인자분석(情報因子分析)을 위한 통합예측(統合豫測)모델의 설계(設計) 및 해석(解析) (Design and Elucidation of Integrated Forecasting Model for Information Factor Analysis)

  • 김홍재;이태희
    • 품질경영학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.181-189
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    • 1993
  • Over the past two decades, forecasting has gained widespread acceptance as an integral part of business planning and decision making. Accurate forecasting is a prerequisite to successful planning. Accordingly, recent advances in forecasting techniques are of exceptional value to corporate planners. But most of forecasting mothods are reveal its limit and problem for precision and reliability duing to each relationship for raw data and possibility of explanation for each variable. Therefore, to construct the Integrated Forecasting Model(IFM) for Information Factor Analysis, it shoud be considered that whether law data has time lag and variables are explained. For this. following several method can be used : Least Square Method, Markov Process, Fibonacci series, Auto-Correlation, Cross-Correlation, Serial Correlation and Random Walk Theory. Thus, the unified property of these several functions scales the safety and growth of the system which may be varied time-to-time.

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CTET Protein 을 사용한 Drug-Drug interaction 예측 Deep Learning Model (Drug-Drug interaction predicting deep learning model using CTET protein of drugs)

  • 서지원;고윤희
    • 한국정보처리학회:학술대회논문집
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    • 한국정보처리학회 2022년도 추계학술발표대회
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    • pp.63-65
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    • 2022
  • DDI(Drug-Drug Interaction)는 병원에서 발생하는 약물이상반응의 30%를 유발하는 부작용이지만, 현실적으로 모든 약물쌍의 DDI 를 기존 in vivo, in vitro 방식으로 예측하는 것은 불가능하다. 그렇기에, 다양한 in silico 방식의 DDI 예측 모델이 연구되고 있다. 본 연구에서는, 단백질 네트워크 상에서 RWR(Random Walk with Restart) 알고리즘을 통해 약물과 직접적으로 상호작용하는 단백질과 간접적으로 상호작용하는 단백질의 정보를 사용하여 DDI 를 예측하는 모델을 개발하였다. 이 모델을 통하여 기존에 발견하지 못한 DDI 를 새롭게 발견하고, 신약 개발 시에도, 신약과 함께 복용 시 문제를 일으킬 수 있는 약물을 예측하여 약물 이상반응을 방지하고자 한다.

GPU를 이용한 확산모형 분석 도구: SNUDM-G (Analysis tool for the diffusion model using GPU: SNUDM-G)

  • 이다정;이효선;고성룡
    • 인지과학
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    • 제33권3호
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    • pp.155-168
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    • 2022
  • 이 논문에서는 계산 속도를 개선한 확산모형 분석 도구 SNUDM-G를 소개한다. 확산모형은 다양한 인지과제를 설명하는 데에 적용되어 왔음에도 불구하고 계산적 어려움으로 인해 사용에 제한이 있었다. 특히 확산모형 분석 도구 중 하나인 SNUDM(고성룡 등, 2020)은 확산과정을 근사할 때 2만 개의 자료를 순차적으로 생성하기 때문에 처리 속도 면에서 단점이 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해 확산과정을 무작위걷기 방법으로 근사하는 과정에서 그래픽처리장치(GPU)를 사용할 것을 제안한다. 그래픽처리장치를 사용하면 2만 개의 자료를 병렬로 생성할 수 있기 때문에 순차처리로 자료를 생성하는 것에 비해 분석의 속도를 높일 수 있다. GPU를 사용한 SNUDM-G와 CPU를 사용한 SNUDM으로 Ratcliff 등 (2004)의 실험 1 자료를 분석하고 매개변수 복구를 한 결과 SNUDM-G가 SNUDM보다 특정 매개변수에서 다소 높은 값을 추정하였으나, 계산 속도 면에서는 큰 차이로 SNUDM-G가 SNUDM보다 더 빠르게 매개변수를 추정하였다. 이 결과는 이 도구를 이용하여 다양한 인지 과제에 대해 보다 효율적인 확산모형 분석이 가능할 것임을 보여주며, 더 나아가 앞으로 그래픽처리장치를 이용하여 다양한 인지 모형의 처리 속도를 개선할 수 있음을 시사한다.

입자추적법을 이용한 해양방류구 모델링 (Ocean Outfall Modelling with the Particle Tracking Method)

  • 정연철
    • 한국항해항만학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.563-569
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    • 2002
  • 오염물질 확산모델링시 기존의 유한차분모델의 단점을 보완하기 위해 입자추적법이 사용되고 있다. 본 연구에서는 Princeton Ocean Model에 결합하여 사용할 수 있는 3차원 입자추적모델을 개발하였으며 이를 다양한 수치실험을 통해 검증하였다. 또한 미국 플로리다 주 템파만의 해양방류구 모델링에 적용하므로써 모델의 유용성을 확인하였다. 예상대로 입자추적모델은 기존의 유한차분모델에 비해 적은 확산범위를 나타내었으며, 이는 기존의 유한차분모델이 안고 있는 수치확산에 따른 오차로 추정된다. 새로이 개발된 모델은 다양한 해양확산모델링에 유용하게 응용될 것으로 기대된다.

3차원 수직·수평 연결 네트워크 건축 공간분석을 위한 보행에너지 가중 Visibility ERAM 모델 구축 (The Establishment of Walking Energy-Weighted Visibility ERAM Model to Analyze the 3D Vertical and Horizontal Network Spaces in a Building)

  • 최성필;박근송;최재필
    • 대한건축학회논문집:계획계
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    • 제34권11호
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    • pp.23-32
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    • 2018
  • The purpose of this study is to establish a walking energy weighted ERAM model that can predict the pedestrian volume by the connection structure of the vertical and horizontal spaces within a three-dimensional building. The process of building a walking-energy weighted ERAM model is as follows. First, the spatial graph was used to reproduce three-dimensional buildings with vertical and horizontal spatial connection structures. Second, the walking energy was measured on the spatial graph. Third, ERAM model was used to apply weights with spatial connection properties in random walking environment, and the walking energy weights were applied to the ERAM model to calculate the walk energy weighted ERAM values and visualize the distribution of pedestrian flow. To verify the validation of the established model, existing and proposed spatial analysis models were compared to real space. The results of this study are as follows : The model proposed in this study showed as much elaborated estimation of pedestrian traffic flow in real space as in traditional spatial analysis models, and also it showed much higher level of forecasting pedestrian traffic flow in real space than existing models.

2010년 BDI의 예측 -ARIMA모형과 HP기법을 이용하여 (Forecasts of the BDI in 2010 -Using the ARIMA-Type Models and HP Filtering)

  • 모수원
    • 한국항만경제학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.222-233
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    • 2010
  • 해상운임의 변동은 해운업계에만 영향을 미치는데 그치지 않고 전후방 연쇄효과를 통해 조선업계를 비롯하여 경제 전반에 영향을 미친다. 따라서 해상운임의 움직임을 정확히 예측하는 것은 해운업계 뿐만 아니라 우리나라 경제에도 중요한 의미를 갖게 된다. 그러나 해상운임은 주가나 환율과 같이 다양한 요인에 의해 결정될 뿐만 아니라 최근 들어 운임의 변동성이 크게 커지는 추세이어서 예측에 상당한 어려움이 있다. 본고는 2010년의 BDI를 예측하기 위하여 가장 단순한 모형인 단변량모형인 ARIMA 모형, 개입ARIMA모형, HP 모형을 이용한다. 개입ARIMA 모형은 글로벌 금융위기와 중국효과가 미친 효과를 분석하기 위한 것이다. ARIMA모형은 2010년 말에 4,230-4.690에 도달할 것으로, 개입ARIMA모형은 낙관적인 경우 4,460-4,900선에, 비관적일 경우 2,820-2,940선이 될 것으로 예상하여 모형별로 상당한 차이를 드러내고 있다. 그런데 HP 모형에 의한 예측치는 기준 역할을 하므로 HP모형에 의한 2010년 말 예측치 3,500 포인트를 감안하면 2010년 12월에 2,820-4,230의 범주에 도달할 것으로 예측된다. 2010년 12월 2,800 포인트는 해운업계에 어두운 그림자를 드리우는 예측치이다. 그러나 낙관적인 2010년 12월 4,000포인트는 2008년 BDI가 10,000 포인트를 넘어선 때를 기억하면 그리 높게 생각되지 않을 수 있으나 4,000 포인트 이상의 BDI는 해운관련업계에게 어느 정도의 안도감을 주고 재도약을 할 수 있는 기반을 제공할 수 있는 수준으로 판단된다.

다방향보행자모형(MDPM)을 이용한 편측보행 효과분석 (The Effect Analysis of One-side Walking Behavior Using MDPM(Multi-directional Pedestrian Model))

  • 이준;조한선;현경;정진혁
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.151-159
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    • 2009
  • 보행교통류의 네트워크 모형은 다양한 방법으로 연구되고 있지만 특히 그 적용성과 간결성 때문에 셀 기반의 CA 모형을 이용한 분석이 다수 진행되고 있다. 최근에는 CA 모형의 후속모형으로 제시된 가스입자(Gas Lattice)모형은 확산(dissemination)하는 물질의 행태를 편이된 임의보행(Biased Random Walker)으로 반영하여 보행자의 움직임을 가정하기도 하였다. 이와 같은 모형들은 Agent 기반으로 보행자의 다양한 특성과 보행행태를 쉽게 적용할 수 있기 때문에 복잡하고 영향요소가 많은 보행을 설명하는데 미시적인(microscopic) 분석방법론으로 활용되고 있다. 하지만 보행의 행태는 보행자의 목적지와 위치에 따라 쉽게 변할 수 있기 때문에 동일한 규칙으로의 설명되는 모형들은 보행자의 행태를 반영하는데 한계를 가지고 있다. 본 연구에서는 보행자의 행태가 유사한 동질구간(Homogeneous Section)을 정의하고 다방향보행자모형(MDPM: Multi-Directional Pedestrian Model)을 이용하여 현재까지 적용 및 평가되지 못하였던 임의보행과 좌/우측 통행 보행자의 보행특성을 설명할 수 있는 시뮬레이션 방법론을 제시하였다.

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GARCH-X(1, 1) model allowing a non-linear function of the variance to follow an AR(1) process

  • Didit B Nugroho;Bernadus AA Wicaksono;Lennox Larwuy
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제30권2호
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    • pp.163-178
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    • 2023
  • GARCH-X(1, 1) model specifies that conditional variance follows an AR(1) process and includes a past exogenous variable. This study proposes a new class from that model by allowing a more general (non-linear) variance function to follow an AR(1) process. The functions applied to the variance equation include exponential, Tukey's ladder, and Yeo-Johnson transformations. In the framework of normal and student-t distributions for return errors, the empirical analysis focuses on two stock indices data in developed countries (FTSE100 and SP500) over the daily period from January 2000 to December 2020. This study uses 10-minute realized volatility as the exogenous component. The parameters of considered models are estimated using the adaptive random walk metropolis method in the Monte Carlo Markov chain algorithm and implemented in the Matlab program. The 95% highest posterior density intervals show that the three transformations are significant for the GARCHX(1, 1) model. In general, based on the Akaike information criterion, the GARCH-X(1, 1) model that has return errors with student-t distribution and variance transformed by Tukey's ladder function provides the best data fit. In forecasting value-at-risk with the 95% confidence level, the Christoffersen's independence test suggest that non-linear models is the most suitable for modeling return data, especially model with the Tukey's ladder transformation.

Percentile-Based Analysis of Non-Gaussian Diffusion Parameters for Improved Glioma Grading

  • Karaman, M. Muge;Zhou, Christopher Y.;Zhang, Jiaxuan;Zhong, Zheng;Wang, Kezhou;Zhu, Wenzhen
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제26권2호
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    • pp.104-116
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    • 2022
  • The purpose of this study is to systematically determine an optimal percentile cut-off in histogram analysis for calculating the mean parameters obtained from a non-Gaussian continuous-time random-walk (CTRW) diffusion model for differentiating individual glioma grades. This retrospective study included 90 patients with histopathologically proven gliomas (42 grade II, 19 grade III, and 29 grade IV). We performed diffusion-weighted imaging using 17 b-values (0-4000 s/mm2) at 3T, and analyzed the images with the CTRW model to produce an anomalous diffusion coefficient (Dm) along with temporal (𝛼) and spatial (𝛽) diffusion heterogeneity parameters. Given the tumor ROIs, we created a histogram of each parameter; computed the P-values (using a Student's t-test) for the statistical differences in the mean Dm, 𝛼, or 𝛽 for differentiating grade II vs. grade III gliomas and grade III vs. grade IV gliomas at different percentiles (1% to 100%); and selected the highest percentile with P < 0.05 as the optimal percentile. We used the mean parameter values calculated from the optimal percentile cut-offs to do a receiver operating characteristic (ROC) analysis based on individual parameters or their combinations. We compared the results with those obtained by averaging data over the entire region of interest (i.e., 100th percentile). We found the optimal percentiles for Dm, 𝛼, and 𝛽 to be 68%, 75%, and 100% for differentiating grade II vs. III and 58%, 19%, and 100% for differentiating grade III vs. IV gliomas, respectively. The optimal percentile cut-offs outperformed the entire-ROI-based analysis in sensitivity (0.761 vs. 0.690), specificity (0.578 vs. 0.526), accuracy (0.704 vs. 0.639), and AUC (0.671 vs. 0.599) for grade II vs. III differentiations and in sensitivity (0.789 vs. 0.578) and AUC (0.637 vs. 0.620) for grade III vs. IV differentiations, respectively. Percentile-based histogram analysis, coupled with the multi-parametric approach enabled by the CTRW diffusion model using high b-values, can improve glioma grading.

Markov Chain Monte Carlo simulation based Bayesian updating of model parameters and their uncertainties

  • Sengupta, Partha;Chakraborty, Subrata
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제81권1호
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    • pp.103-115
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    • 2022
  • The prediction error variances for frequencies are usually considered as unknown in the Bayesian system identification process. However, the error variances for mode shapes are taken as known to reduce the dimension of an identification problem. The present study attempts to explore the effectiveness of Bayesian approach of model parameters updating using Markov Chain Monte Carlo (MCMC) technique considering the prediction error variances for both the frequencies and mode shapes. To remove the ergodicity of Markov Chain, the posterior distribution is obtained by Gaussian Random walk over the proposal distribution. The prior distributions of prediction error variances of modal evidences are implemented through inverse gamma distribution to assess the effectiveness of estimation of posterior values of model parameters. The issue of incomplete data that makes the problem ill-conditioned and the associated singularity problem is prudently dealt in by adopting a regularization technique. The proposed approach is demonstrated numerically by considering an eight-storey frame model with both complete and incomplete modal data sets. Further, to study the effectiveness of the proposed approach, a comparative study with regard to accuracy and computational efficacy of the proposed approach is made with the Sequential Monte Carlo approach of model parameter updating.