• 제목/요약/키워드: Robust Statistics

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데이터 구조에 강건한 K 관리도의 관리 모수 결정 (Robust determination of control parameters in K chart with respect to data structures)

  • 박잉근;이성임
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제26권6호
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    • pp.1353-1366
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    • 2015
  • 공정의 안정성을 평가하기 위해 사용되는 Shewhart 관리도 기법은 최근 다양한 분야에서 널리 응용되고 있지만, 품질 특성치에 대한 엄격한 확률분포를 가정한다. 하지만 현업에서 수집되고 있는 데이터의 확률분포는 알려진 경우가 많지 않으며, 다변량 데이터로 확장될수록 확률분포를 결정하는데 더 큰 어려움이 따른다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 다양한 비모수 관리도 기법이 연구되었는데, 최근 연구되고 있는 비모수 관리도 기법 중 하나인 RBF (Radial Basis Function) 커널 기반의 SVDD (Support Vector Data Description) 관리도는 관리상태 하의 데이터 영역에 대한 경계를 결정함으로써 공정의 이상상태를 탐지하는 기법으로 K 관리도로 불리우며, 다양한 분야에서 적용되고 있다. 그런데 K 관리도를 적용하기 위해서는 관리도의 성능을 결정짓는 커널모수 등의 선택이 중요하며, 관리도를 작성하기 전에 미리 결정되어야 한다. 이를 위해 기존의 연구들은 격자 탐색법 등을 활용하여 모수를 결정하고 있지만, 선택 가능한 범위에 대한 반복적인 계산으로 최적값을 선택하고 있어 계산 비용이 커지고 또 시간 등의 문제로 실제 문제에 적용하기 어려운 점이 있다. 따라서 본 연구에서는 데이터의 구조에 따라 모의실험을 통해 선택 가능한 영역에서의 효율성을 비교 검토하고, 이를 바탕으로 쉽게 적용할 수 있는 새로운 모수 선택 방법을 제안하고자 한다. 이를 통해 데이터 구조에 대해 강건함을 보이는 모수의 선택과 K 관리도의 구성을 논의하고 실제 자료에 적용해 보았다.

시간-종속적 공변량이 포함된 이분형 반복측정자료의 GEE를 이용한 분석에서 결측 체계에 따른 회귀계수 추정방법 비교 (Comparison of GEE Estimation Methods for Repeated Binary Data with Time-Varying Covariates on Different Missing Mechanisms)

  • 박보람;정인경
    • 응용통계연구
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    • 제26권5호
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    • pp.697-712
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    • 2013
  • 다시점 자료 연구에서 일반화추정방정식은 가상관행렬을 잘못 가정하더라도 모수의 일치추정량을 도출하므로 많이 이용된다. 하지만, 결측 체계가 완전임의결측이 아닌 경우에는 편의추정량을 제공하고, 시간-종속적 공변량이 포함된 경우에는 가상관행렬에 따라 회귀계수 추정값이 다르게 도출될 수 있는 문제점이 있다. 결측 체계가 임의결측인 경우에 발생하는 문제를 해결하기 위해 가중 방법과 다중대체 방법을 사용하는 것이 제안되었다. 본 논문에서는 시간-종속적 공변량이 포함된 이분형 반복측정자료를 GEE를 이용하여 분석할 때 다양한 결측 체계에서 일반화추정방정식 방법, 가중 방법, 다중대체 방법의 회귀계수 추정에 대한 로버스트성과 정확성을 모의실험을 통하여 비교해 보았다. 세 가지 방법 모두에서 시간-종속적 공변량의 회귀계수가 시간-독립적 공변량의 회귀계수에 비해 가상관행렬에 따라 추정값의 차이가 크게 나타났다. 다른 두 방법에 비해 다중대체 방법이 가상관행렬의 형태에 대해 더 로버스트하고 편의도 작은 추정치를 도출하였다.

Waerden 통계량을 이용한 강인한 에지검출 방법 (A Robust Edge Detection method using Van der Waerden Statistic)

  • 최명희;이호근;김주원;하영호
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제41권3호
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    • pp.147-153
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    • 2004
  • 본 논문에서는 원영상과 잡음영상에서 Waerden 통계량을 이용하여 효율적인 에지 검출을 제안한다. 에지는 영상의 밝기값이 낮은 값에서 높은 값으로 또는 높은 값에서 낮은 값으로 급격히 변하는 경계에 존재한다. 통계적 에지 검출 방법으로 통계가설 검정인 비모수 Wilcoxon 검정과 모수 T검정을 설명한다. 특정한 유의수준 α 에 의해 결정되어 지는 임계값을 사용하며, 반면 Bovik, Huang 과 Munson 은 임계값에 대한 검정 통계량의 가능한 범위를 생각한다. 에지 검출의 실험 결과로부터 T와 Wilcoxon 방법은 잡음 영상에 민감하게 반응하는데 반하여 제안한 Waerden 방법은 유의수준 α=0.0005 에서 잡음영상과 잡음이 없는 영상 모두에서 로버스트 하다. 통계적인 검정 방법들과 Sobel, LoG, Canny연산자를 이용한 에지검출 방법을 비교해보면, Waerden 방법이 잡음 영상과 잡음 없는 영상 모두에 훨씬 더 효율적으로 에지를 검출한다.

L1-회귀추정량의 붕괴점 향상을 위한 알고리즘 (Algorithm for the L1-Regression Estimation with High Breakdown Point)

  • 김부용
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제17권4호
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    • pp.541-550
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    • 2010
  • $L_1$-회귀추정량이 수직이상점에 대해서는 매우 로버스트하지만 지렛점에 대해서는 전혀 로버스트하지 않다는 사실은 잘 알려져 있다. 본 논문에서는 수직이상점은 물론 지렛점에 대해서도 로버스트한 $L_1$-회귀추정을 위한 알고리즘을 제안한다. MCD 또는 MVE-추정량에 바탕을 둔 로버스트거리를 기준으로 지렛점들을 식별하고, 식별된 지렛점들의 영향력을 적절히 감소시키기 위한 가중치를 결정한다. 가중치에 의해 변환된 자료에 선형척도변환 기법에 바탕을 둔 선형계획 알고리즘을 적용함으로써 $L_1$-회귀추정량의 붕괴점을 향상시킨다. 다양한 형태와 규모의 자료에 대한 모의실험 결과, 제안된 알고리즘에 의한 $L_1$-회귀추정량의 붕괴점이 크게 향상되는 것으로 나타났다.

중금속분석용 폐수표준물질 제조 및 실험실간 비교평가 (Preparation of wastewater-based reference materials for heavy metal analysis and interlaboratory study)

  • 김영희;송기봉;신선경;이정섭;정기택;홍은진;박진주;유석민
    • 분석과학
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    • 제23권3호
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    • pp.295-303
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    • 2010
  • 폐수 시료를 이용한 중금속분석용 수질표준물질을 제조하여, 납, 카드뮴, 크롬, 구리, 아연, 망간, 철 등 중금속 7 종에 대해 인증분석 및 불확도 등을 평가하고, 24 개 환경측정분석기관을 대상으로 실험실간 비교실험을 실시하였다. 폐수표준물질의 인증값 및 확장불확도는 KS A ISO 가이드 35(2005)에 의해 도출하였으며, 균질성에 기인한 표준불확도는 특성값의 0.43~2.67%로 나타났다. 환경측정분석기관간 비교실험에서 모든 항목의 비교실험 결과값이 정규분포를 따랐으며, 로버스트 평균값과 폐수표준물질의 인증값과 비교한 결과, 대부분의 항목에서 로버스트 평균값이 인증값보다 낮게 나타났다.

형태학적 워터쉐드 알고리즘을 이용한 효율적인 영상분할 (Efficient Image Segmentation Using Morphological Watershed Algorithm)

  • 김영우;임재영;이원열;김세윤;임동훈
    • 응용통계연구
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    • 제22권4호
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    • pp.709-721
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    • 2009
  • 본 논문은 형태학적 워터쉐드 알고리즘을 이용하여 잡음에 강한 효율적인 영상분할에 대해서 논의하고자 한다. 기존의 형태학적 워터쉐드 알고리즘에 의한 영상분할은 크게 형태학적 연산자에 의한 영상의 단순화, 경사 영상 생성, 워터쉐드 알고리즘 수행 그리고 영역 병합 등의 여러 단계에 걸쳐 이루어진다. 그러나 기존의 형태학적 워터쉐드 알고리즘에 의한 영상분할은 과분할이 많이 일어나는 단점을 갖고 있다. 본 논문에서는 과분할을 줄이기 위해 잡음에 강한 형태학적 연산자에 의한 경사영상을 생성하고 워터쉐드 알고리즘을 적용 후 통계적인 콜모고로프-스미르노프 검정을 사용하여 인접한 영역 간의 픽셀 값 분포를 비교함으로써 부적절한 영역 병합을 최소화하였다. 본 논문에서 제안한 영상분할의 성능을 평가하기 위해 기존의 방법과 정성적이고 정량적인 비교뿐 만아니라 영상분할에 소요되는 계산시간까지 비교하였다.

3차원 모델을 위한 형상 유사성 평가 (Evaluation of shape similarity for 3D models)

  • 김정식;최수미
    • 정보처리학회논문지A
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    • 제10A권4호
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    • pp.357-368
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    • 2003
  • 3차원 모델의 형상 유사성 평가는 의학, 기계 공학, 분자 생물학 등의 많은 분야에서 매우 중요하다. 더욱이 3차원 모델이 웹 상에 보편화됨에 따라 3차원 모델들의 분류와 검색에 관한 연구들이 활발하게 이루어지고 있다. 본 논문에서는 3차원 형상 표현 방법들과 유사성 평가에 대한 주요 개념들을 기술하고, 최근의 형상 비교에 관한 연구들을 다해상도, 위상 기하학, 2차원 영상, 통계학 기반 방법들로 분류하여 그 특징들을 분석하였다. 또한 논문에서 채택한 유일성, 강인성, 불변성, 다해상도, 효율성, 비교범위와 같은 기준을 사용하여 그 성능을 비교 평가하였다. 다해상도 기반 방법은 비교를 위한 계산 시간은 감소시킨 반면 전처리 시간은 증가시켰다. 기하 및 위상 정보를 이용한 방법은 보다 다양한 형태의 모델들을 비교할 수 있었고 부분적인 형상 비교에도 강인하였다. 2차원 영상을 이용한 방법들은 시간 및 공간 복잡도가 높게 나타났다. 통계학 기반 방법들은 포즈 정규화 작업 없이 형상 비교가 가능하였고, 어파인 변환 및 잡음에도 강인한 결과를 보였다.

정규-지수분포에 대한 최소밀도함수승간격 추정법 (Minimum Density Power Divergence Estimation for Normal-Exponential Distribution)

  • 박노진
    • 응용통계연구
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    • 제27권3호
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    • pp.397-406
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    • 2014
  • 최소밀도함수승간격 추정법은 Baus 등 (1998)에 의해 처음 소개된 이후 많은 관심의 대상이 되었다. 최소밀도함수승간격 추정량은 우수한 로버스트 성질을 갖고 효율성도 최우추정량에 필적한 것으로 알려져 있다. 본 논문에서는 생물정보학에서 사용되는 노말-지수 분포에 근거한 추정량을 최소밀도함수승간격 추정법을 사용하여 구하는 방법을 다루고자 한다. 그런데 그 과정에서 간격을 적분을 통해 구하는 것이 매우 어려움으로 인해 직접적인 적분 대신 라플라스 근사를 시도할 것을 제안한다. 그 결과 추정량이 다소 효율성이 줄어들지만 로버스트 성질을 갖고 있음을 수학적 방법과 모의실험을 통하여 보였다.

편차제곱평균과 수정량분산의 균형을 위한 단일 및 이중 지수가중이동평균 피드백 수정기의 수정 (Modifications of single and double EWMA feedback controllers for balancing the mean squared deviation and the adjustment variance)

  • 박창순;권성구
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제20권1호
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    • pp.11-24
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    • 2009
  • 수정절차에서 공정수정기는 잡음이 존재하지만 제거할 수 없을 때 공정수준을 목표치에 가깝게 수정하는데 종종 유용하게 사용된다. 강건 수정기의 예로는 단일 및 이중 지수가중이동평균 수정기가 있다. 이중 지수가중이동평균 수정기는 단일 지수가중이동평균 수정기가 제거할 수 없는 공정편차의 치우침을 줄일 수 있도록 고안되었다. 이 논문에서는 이 두 가지 수정기가 적용될 때 과도하게 커질 수 있는 수정량분산을 줄일 수 있도록 원래의 수정기에 지수가중이동평균을 적용함으로써 수정되었다. 주어지 수정기에 대한 지수가중이동평균 수정은 편차제곱평균은 조금 증가시키지만, 수정량분산을 줄이는데 성공적임을 보이고 있다.

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수평 1-D LoG 필터링 스케일 공간과 가변적 문턱처리의 결합에 의한 차선 마킹 검출 개선 (Improving Lane Marking Detection by Combining Horizontal 1-D LoG Filtered Scale Space and Variable Thresholding)

  • 유현중
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제49권4호
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    • pp.85-94
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    • 2012
  • 차선 마킹 검출은 지능형 운송 시스템(ITS, intelligent transportation systems), 운전자 보조 시스템(DAS, driver assistant systems) 등에 필수적인 요소이다. 이 논문에서는 스케일 공간 기법을 이용하여 기존의 기법들에 비해 견고한 차선 마킹 검출기법을 제안한다. 차선 마킹 검출에 많이 사용되고 있는 지역 통계 기반 가변적 문턱처리 기법은 밝기 특성이 두드러진 객체의 검출에 유리하므로 차선 마킹 검출에 효과적일 수 있다. 그러나 통계적 특징만으로는 무관한 영역도 함께 검출되므로, 이 논문에서는 가변적 문턱처리 결과와 함께 수평 1D LoG 필터링 스케일 공간을 합성하여 차선 마킹 후보 영역을 축소하는 기법을 제안한다. 실제 영상에 대해 가변적 문턱처리뿐만 아니라 차선 마킹 검출을 위한 또 다른 대표적인 기법인 하프 변환을 사용하는 기법과도 비교한 결과, 뚜렷한 차선 마킹 후보 영역 축소를 확인할 수 있었다.