• 제목/요약/키워드: bayesian estimation

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재귀적 베이시안 필터를 적용한 소화기탄의 충돌속도 추정 연구 (Recursive Bayesian Filter based Strike Velocity Estimation for Small Caliber Projectile)

  • 김종환;조성식
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.177-184
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    • 2016
  • This paper presents a strike velocity estimation using the recursive Bayesian filter that operates both correction and prediction models to probabilistically remove noises of sensors and accurately estimate the strike velocity during the real-time experiments. Four different types of bullets such as 5.56 mm M193, 7.62 mm M80, 5.45 mm 7N10 and 7.62 mm MSC were used to validate the proposed method. Compared to the existing method, the proposed method statistically results in higher stability of the strike velocity estimation as well as its reliability for the ballistic limit velocity computation.

토빗회귀모형에서 베이지안 구간추정 (Bayesian Interval Estimation of Tobit Regression Model)

  • 이승천;최병수
    • 응용통계연구
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    • 제26권5호
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    • pp.737-746
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    • 2013
  • Tobin (1958)에 의해 처음 소개된 절단 회귀모형에서 베이지안 추정은 최대가능도 추정보다 실제값에 가까운 것으로 알려져 있으나 베이지안 방법론이 구간추정 문제에 있어서도 성공적으로 작동할 수 있을 지에 대해서는 알려진 바가 없다. 일반적으로 베이지안 방법론에서 사전분포는 분석자의 사전정보를 반영하기 때문에 주관적인 분석이 될 수 밖에 없는데, 이렇게 주관적인 분석에서는 빈도학파들이 요구하는 기준을 따르기 어렵다. 그러나 무정보사전분포는 때때로 빈도학파적 특성을 갖는 베이지안 추론을 가능하게 한다. 본 연구에서는 절단 회귀모형에서 무정보사전분포에 의한 베이지안 신뢰구간의 빈도학파적 특성을 살펴보고 최대가능도 추정 신뢰구간과 포함확률을 비교한다. 이를 통해 최대가능도 추정의 표준오차가 과소 추정되고 있음 밝힌다.

공간 통계 활용에 따른 소지역 추정법의 평가 (Evaluations of Small Area Estimations with/without Spatial Terms)

  • 신기일;최봉호;이상은
    • 응용통계연구
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    • 제20권2호
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    • pp.229-244
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    • 2007
  • 국내외에서 소지역 추정에 관한 많은 연구가 진행되고 있다. 보조 자료가 충분히 있는 경우 모형기반 추정법을 사용하는 것이 일반적이며 이 중에서 계층적 베이지안(Hierarchical Bayesian: HB) 추정법이 가장 좋은 것으로 알려져 있다. 그러나 보조 자료가 충분하지 않은 경우에는 모형 기반 추정법의 사용은 제한적이다. 최근 충분한 보조 자료가 없는 경우 공간 정보를 보조 자료로 사용하는 방법이 제안되었다. 본 논문에서는 공간통계량과 베이즈 접근방법을 활용한 모형기반의 소지역 통계량들을 모형 검진방법(Diagnostic method)들을 이용하여 비교 분석하였다. 분석에 사용된 자료는 2005년도 경제활동인구 조사이며 소지역(시,군,구)통계를 추정하여 비교하였다.

베이즈 방법과 뮤직 알고리즘을 이용한 간섭과 잡음제거를 위한 원하는 목표물의 도래방향 추정 (Direction of Arrival Estimation for Desired Target to Remove Interference and Noise using MUSIC Algorithm and Bayesian Method)

  • 이관형;강경식
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제8권5호
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    • pp.400-404
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    • 2015
  • 본 논문에서는 공간에서 원하는 신호를 추정하기 위해서 도래방향 MUSIC 공간 스펙트럼 알고리즘에 대해서 연구한다. 본 연구에서 제안하는 MUSIC 공간 스펙트럼 알고리즘은 모델 오차와 베이즈 정리를 적용한 방법으로 목표물의 위치를 정확히 추정한다. 적응 배열 안테나를 사용한 수신기의 배열 응답 벡터는 베이즈 방법을 이용하고 모델 오차방법으로 수신 신호의 가중치를 갱신하여 원하는 목표물의 도래 방향을 정확히 추정한다. 본 연구에서 원하는 도래방향 목표물의 신호 추정은 입사 신호의 간섭과 잡음을 제거한 후 배열 응답 벡터를 신호 공분산 행렬의 가중치에 적용한다. 모의실험을 통해서 본 논문에서 제안한 방법과 기존의 도래방향 알고리즘을 비교 분석한다.

CSRP 시험데이터를 사용한 베이시안 추정모델 기반 K-1 방독면 저장수명 분석 (Bayesian Estimation based K-1 Gas-Mask Shelf Life Assessment using CSRP Test Data)

  • 김종환;정치정;김현정
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.124-132
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    • 2018
  • This paper presents a shelf life assessment for K-1 military gas masks in the Republic of Korea using test data of Chemical Materiels Stockpile Reliability Program(CSRP). For the shelf life assessment, over 2,500 samples between 2006 and 2015 were collected from field tests and analyzed to estimate a probability of proper and improper functionality using Bayesian estimation. For this, three stages were considered; a pre-processing, a processing and an assessment. In the pre-processing, major components which directly influence the shelf life of the mask were statistically analyzed and selected by applying principal component analysis from all test components. In the processing, with the major components chosen in the previous stage, both proper and improper probability of gas masks were computed by applying Bayesian estimation. In the assessment, the probability model of the mask shelf life was analyzed with respect to storage periods between 0 and 29 years resulting in between 66.1 % and 100 % performances in accuracy, sensitivity, positive predictive value, and negative predictive value.

Bayesian approach for the accuracy evaluating of the seismic demand estimation of SMRF

  • Ayoub Mehri Dehno;Hasan Aghabarati;Mehdi Mahdavi Adeli
    • Earthquakes and Structures
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    • 제26권2호
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    • pp.117-130
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    • 2024
  • Probabilistic model of seismic demand is the main tool used for seismic demand estimation, which is a fundamental component of the new performance-based design method. This model seeks to mathematically relate the seismic demand parameter and the ground motion intensity measure. This study is intended to use Bayesian analysis to evaluate the accuracy of the seismic demand estimation of Steel moment resisting frames (SMRFs) through a completely Bayesian method in statistical calculations. In this study, two types of intensity measures (earthquake intensity-related indices such as magnitude and distance and intensity indices related to ground motion and spectral response including peak ground acceleration (PGA) and spectral acceleration (SA)) have been used to form the models. In addition, an extensive database consisting of sixty accelerograms was used for time-series analysis, and the target structures included five SMRFs of three, six, nine, twelve and fifteen stories. The results of this study showed that for low-rise frames, first mode spectral acceleration index is sufficient to accurately estimate demand. However, for high-rise frames, two parameters should be used to increase the accuracy. In addition, adding the product of the square of earthquake magnitude multiplied by distance to the model can significantly increase the accuracy of seismic demand estimation.

Bayesian MCMC를 이용한 저수량 점 빈도분석: II. 적용과 비교분석 (At-site Low Flow Frequency Analysis Using Bayesian MCMC: II. Application and Comparative Studies)

  • 김상욱;이길성
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제41권1호
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    • pp.49-63
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    • 2008
  • 본 연구에서는 Bayesian MCMC 방법과 2차 근사식을 이용한 최우추정(Maximum Likelihood Estimation, MLE)방법 방법을 이용하여 낙동강 유역의 본류지점인 낙동, 왜관, 고령교, 진동지점에 대한 점 빈도분석을 수행하고 그 결과로써 불확실성을 포함한 빈도곡선을 작성하였다. 통계적 실험을 통한 두 가지 추정방법의 분석을 위하여 먼저 자료의 길이가 100인 8개의 합성 유량자료 셋을 생성하여 비교 연구를 수행하였으며, 이를 자료길이 36인 실측 유량 자료의 추정결과와 비교하였다. Bayesian MCMC 방법에 의한 평균값과 2차 근사식을 이용한 취우추정방법에 의한 모드에서의 2모수 Weibull 분포의 모수 추정값은 비슷한 결과를 보였으나, 불확실성을 나타내는 하한값과 상한값의 차이는 Bayesian MCMC 방법이 2차 근사식을 이용한 취우추정방법보다 불확실성을 감소시켜 나타내는 것을 알 수 있었다. 또한 실측 유량자료를 이용한 결과, 2차 근사식을 이용한 취우추정방법의 경우 자료의 길이가 감소됨에 따라 불확실성의 범위가 합성유량자료를 사용한 경우에 비해 상대적으로 증가되지만, Bayesian MCMC 방법의 경우에는 자료의 길이에 대한 영향이 거의 없다는 결론을 얻을 수 있었다. 그러므로 저수량 빈도분석을 수행하기 위해 충분한 자료를 확보할 수 없는 국내의 상황을 감안할 때, 위와 같은 결론으로부터 Bayesian MCMC 방법이 불확실성을 표현하는데 있어서 2차 근사식을 이용한 최우추정방법에 비해 합리적일 수 있다는 결론을 얻을 수 있었다.

Online estimation of noise parameters for Kalman filter

  • Yuen, Ka-Veng;Liang, Peng-Fei;Kuok, Sin-Chi
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제47권3호
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    • pp.361-381
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    • 2013
  • A Bayesian probabilistic method is proposed for online estimation of the process noise and measurement noise parameters for Kalman filter. Kalman filter is a well-known recursive algorithm for state estimation of dynamical systems. In this algorithm, it is required to prescribe the covariance matrices of the process noise and measurement noise. However, inappropriate choice of these covariance matrices substantially deteriorates the performance of the Kalman filter. In this paper, a probabilistic method is proposed for online estimation of the noise parameters which govern the noise covariance matrices. The proposed Bayesian method not only estimates the optimal noise parameters but also quantifies the associated estimation uncertainty in an online manner. By utilizing the estimated noise parameters, reliable state estimation can be accomplished. Moreover, the proposed method does not assume any stationarity condition of the process noise and/or measurement noise. By removing the stationarity constraint, the proposed method enhances the applicability of the state estimation algorithm for nonstationary circumstances generally encountered in practice. To illustrate the efficacy and efficiency of the proposed method, examples using a fifty-story building with different stationarity scenarios of the process noise and measurement noise are presented.

Comparative analysis of Bayesian and maximum likelihood estimators in change point problems with Poisson process

  • Kitabo, Cheru Atsmegiorgis;Kim, Jong Tae
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제26권1호
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    • pp.261-269
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    • 2015
  • Nowadays the application of change point analysis has been indispensable in a wide range of areas such as quality control, finance, environmetrics, medicine, geographics, and engineering. Identification of times where process changes would help minimize the consequences that might happen afterwards. The main objective of this paper is to compare the change-point detection capabilities of Bayesian estimate and maximum likelihood estimate. We applied Bayesian and maximum likelihood techniques to formulate change points having a step change and multiple number of change points in a Poisson rate. After a signal from c-chart and Poisson cumulative sum control charts have been detected, Monte Carlo simulation has been applied to investigate the performance of Bayesian and maximum likelihood estimation. Change point detection capacities of Bayesian and maximum likelihood estimation techniques have been investigated through simulation. It has been found that the Bayesian estimates outperforms standard control charts well specially when there exists a small to medium size of step change. Moreover, it performs convincingly well in comparison with the maximum like-lihood estimator and remains good choice specially in confidence interval statistical inference.

The exponential generalized log-logistic model: Bagdonavičius-Nikulin test for validation and non-Bayesian estimation methods

  • Ibrahim, Mohamed;Aidi, Khaoula;Alid, Mir Masoom;Yousof, Haitham M.
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제29권1호
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    • pp.1-25
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    • 2022
  • A modified Bagdonavičius-Nikulin chi-square goodness-of-fit is defined and studied. The lymphoma data is analyzed using the modified goodness-of-fit test statistic. Different non-Bayesian estimation methods under complete samples schemes are considered, discussed and compared such as the maximum likelihood least square estimation method, the Cramer-von Mises estimation method, the weighted least square estimation method, the left tail-Anderson Darling estimation method and the right tail Anderson Darling estimation method. Numerical simulation studies are performed for comparing these estimation methods. The potentiality of the new model is illustrated using three real data sets and compared with many other well-known generalizations.