• 제목/요약/키워드: adaptive kernel-density estimation

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Adaptive Kernel Density Estimation

  • Faraway, Julian.;Jhun, Myoungshic
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제2권1호
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    • pp.99-111
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    • 1995
  • It is shown that the adaptive kernel methods can potentially produce superior density estimates to the fixed one. In using the adaptive estimates, problems pertain to the initial choice of the estimate can be solved by iteration. Also, simultaneous recommended for variety of distributions. Some data-based method for the choice of the parameters are suggested based on simulation study.

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비모수 통계학에서 밀도 추정의 평활에 관한 역사적 고찰 (Historical Study on Density Smoothing in Nonparametric Statistics)

  • 이승우
    • 한국수학사학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.15-20
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    • 2004
  • 본 논문에서는 밀도 추정에 관한 통계량으로서 불편성과 일치성에 관하여 제시하고 밀도함수에 관한 평활 방법으로서 히스토그램과 커널 밀도 추정 및 극소적응평활(local adaptive smoothing)에 관하여 보이고자 한다. 그리고 과거에서 현재까지 비모수 밀도 추정에 관한 연구에 관하여 조사하고 논하고자 한다.

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A novel reliability analysis method based on Gaussian process classification for structures with discontinuous response

  • Zhang, Yibo;Sun, Zhili;Yan, Yutao;Yu, Zhenliang;Wang, Jian
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제75권6호
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    • pp.771-784
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    • 2020
  • Reliability analysis techniques combining with various surrogate models have attracted increasing attention because of their accuracy and great efficiency. However, they primarily focus on the structures with continuous response, while very rare researches on the reliability analysis for structures with discontinuous response are carried out. Furthermore, existing adaptive reliability analysis methods based on importance sampling (IS) still have some intractable defects when dealing with small failure probability, and there is no related research on reliability analysis for structures involving discontinuous response and small failure probability. Therefore, this paper proposes a novel reliability analysis method called AGPC-IS for such structures, which combines adaptive Gaussian process classification (GPC) and adaptive-kernel-density-estimation-based IS. In AGPC-IS, an efficient adaptive strategy for design of experiments (DoE), taking into consideration the classification uncertainty, the sampling uniformity and the regional classification accuracy improvement, is developed with the purpose of improving the accuracy of Gaussian process classifier. The adaptive kernel density estimation is introduced for constructing the quasi-optimal density function of IS. In addition, a novel and more precise stopping criterion is also developed from the perspective of the stability of failure probability estimation. The efficiency, superiority and practicability of AGPC-IS are verified by three examples.

평활 방법론이 적용될 수 있는 컴퓨터-소프트웨어 교육분야 제안 (On Teaching of Computer-Software Field Using Smoothing Methodology)

  • 이승우
    • 한국수학사학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.113-122
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    • 2006
  • 본 논문에서는 오늘날 관심의 대상이 되고 있는 평활에 관한 수학적 배경, 통계적 방법론, 그리고 평활방법론이 적용될 수 있는 컴퓨터-소프트웨어 교육분야에 관하여 조사하고 논하고자 한다. 뿐만 아니라 수학과 통계를 기반으로 히스토그램, 커널밀도추정량, 적응커널추정량, 띠너비선택방법에 관한 개념과 방법론을 소개하고자한다.

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다양한 대역폭 선택법에 따른 커널밀도추정의 비교 연구 (Comparison Study of Kernel Density Estimation according to Various Bandwidth Selectors)

  • 강영진;노유정
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제32권3호
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    • pp.173-181
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    • 2019
  • 제한된 실험 데이터로부터 확률분포함수를 추정하기 위해서 KDE가 많이 사용되고 있다. KDE에 의한 분포함수는 대역폭 선택법에 따라서 실험 데이터에 대해 평활하거나 과대적합된 커널 추정치를 생성한다. 본 연구에서는 Silverman's rule of thumb, rule using adaptive estimate, oversmoothing rule을 사용해서 각 방법에 따른 정확성과 보수적인 성향을 비교하였다. 비교를 위해서 단봉분포와 다봉분포를 가지는 실제 모델을 가정하고 통계적 시뮬레이션을 수행한 다음 다양한 데이터의 개수에 따른 추정된 분포함수의 정확도와 보수성을 비교하였다. 또한, 간단한 신뢰성 예제를 통해 대역폭 선택법에 따른 KDE의 추정된 분포가 신뢰성 해석 결과에 어떻게 영향을 미치는지 확인하였다.

An efficient reliability analysis strategy for low failure probability problems

  • Cao, Runan;Sun, Zhili;Wang, Jian;Guo, Fanyi
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제78권2호
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    • pp.209-218
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    • 2021
  • For engineering, there are two major challenges in reliability analysis. First, to ensure the accuracy of simulation results, mechanical products are usually defined implicitly by complex numerical models that require time-consuming. Second, the mechanical products are fortunately designed with a large safety margin, which leads to a low failure probability. This paper proposes an efficient and high-precision adaptive active learning algorithm based on the Kriging surrogate model to deal with the problems with low failure probability and time-consuming numerical models. In order to solve the problem with multiple failure regions, the adaptive kernel-density estimation is introduced and improved. Meanwhile, a new criterion for selecting points based on the current Kriging model is proposed to improve the computational efficiency. The criterion for choosing the best sampling points considers not only the probability of misjudging the sign of the response value at a point by the Kriging model but also the distribution information at that point. In order to prevent the distance between the selected training points from too close, the correlation between training points is limited to avoid information redundancy and improve the computation efficiency of the algorithm. Finally, the efficiency and accuracy of the proposed method are verified compared with other algorithms through two academic examples and one engineering application.

Lagged Cross-Correlation of Probability Density Functions and Application to Blind Equalization

  • Kim, Namyong;Kwon, Ki-Hyeon;You, Young-Hwan
    • Journal of Communications and Networks
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    • 제14권5호
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    • pp.540-545
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    • 2012
  • In this paper, the lagged cross-correlation of two probability density functions constructed by kernel density estimation is proposed, and by maximizing the proposed function, adaptive filtering algorithms for supervised and unsupervised training are also introduced. From the results of simulation for blind equalization applications in multipath channels with impulsive and slowly varying direct current (DC) bias noise, it is observed that Gaussian kernel of the proposed algorithm cuts out the large errors due to impulsive noise, and the output affected by the DC bias noise can be effectively controlled by the lag ${\tau}$ intrinsically embedded in the proposed function.

세그멘테이션 기반 차선 인식 네트워크를 위한 적응형 키포인트 추출 알고리즘 (Adaptive Key-point Extraction Algorithm for Segmentation-based Lane Detection Network)

  • 이상현;김덕수
    • 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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    • 제29권1호
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    • pp.1-11
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    • 2023
  • 딥러닝 기반의 이미지 세그멘테이션은 차선 인식을 위해 널리 사용되는 접근 방식 중 하나로, 차선의 키포인트를 추출하기 위한 후처리 과정이 필요하다. 일반적으로 키포인트는 사용자가 지정한 임계값을 기준으로 추출한다. 하지만 최적의 임계값을 찾는 과정은 큰 노력을 요구하며, 데이터 세트(또는 이미지)마다 최적의 값이 다를 수 있다. 본 연구는 사용자의 직접 임계값 지정 대신, 대상의 이미지에 맞추어 적절한 임계값을 자동으로 설정하는 키포인트 추출 알고리즘을 제안한다. 본 논문의 키포인트 추출 알고리즘은 차선 영역과 배경의 명확한 구분을 위해 줄 단위 정규화를 사용한다. 그리고 커널 밀도 추정을 사용하여, 각 줄에서 각 차선의 키포인트를 추출한다. 제안하는 알고리즘은 TuSimple과 CULane 데이터 세트에 적용되었으며, 고정된 임계값 사용 대비 정확도 및 거리오차 측면에서 1.80%p와 17.27% 향상된 결과를 얻는 것을 확인하였다.

코렌트로피 기반 학습 알고리듬의 커널 사이즈에 관한 연구 (A Study on Kernel Size Adaptation for Correntropy-based Learning Algorithms)

  • 김남용
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.714-720
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    • 2021
  • 머신 러닝 및 신호처리에 활용되고 있는 정보이론적 학습법(ITL, information theoretic learning)은 커널 사이즈(σ) 설정이 매우 민감한 어려움을 지닌다. ITL의 성능지표중 하나인 코렌트로피 함수를 최대화하는 성능지표에 대해, 기울기에 존재하는 1/σ2를 제거한 뒤 남은 커널 사이즈에 대해 적응적으로 조절하는 방법들이 연구되었다. 이 논문에서는, 1/σ2의 커널 사이즈가 실제 시스템의 민감성이나 불안정에 큰 역할을 하고 있으며 남은 부분에 존재하는 커널 사이즈에 대한 최적해는 오차의 절대값 근방에 수렴함에 따라 오히려 수렴 후 가중치 갱신을 멈추게 하는 부작용이 나타남을 밝혔다. 이에 적응적 커널 사이즈 조절 대신 적절한 상수를 선택하는 것이 보다 효과적이라는 것을 제안하였고, 실험결과에서 동일한 수렴 속도에 약 2dB 향상된 정상상태 MSE를 보였다. 제안한 방식을 더욱 열악한 다경로 채널환경에 적용하여 실험한 결과 4dB 이상의 성능향상을 보여 제안한 방식은 열악한 상황일수록 더욱 향상된 성능을 보임을 알 수 있다.