• 제목/요약/키워드: bayesian modeling

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역학분야에서의 베이지안 공간시간 모델링: 한국 A형 간염 자료 (Bayesian Spatiotemporal Modeling in Epidemiology: Hepatitis A Incidence Data in Korea)

  • 최정순
    • 응용통계연구
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    • 제27권6호
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    • pp.933-945
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    • 2014
  • 역학 분야에서 질병 자료들은 종종 시간과 공간에 따라 축적되고, 경우에 따라서는 이들 자료의 시간과 공간 상관성이 복잡한 경우가 존재한다. 이런 공간과 시간의 복잡한 상관구조 때문에, 질병 자료를 분석하기 위하여 최근에 베이지안 공간시간 분석 방법에 관한 연구가 관심을 받고 있다. 본 논문에서는 이런 공간시간 상관성이 있는 질병 자료를 분석하기 위한 공간시간 모델링에 관한 기본적인 개념을 소개하고, 베이지안 공간시간 모형들에 관해 소개하였다. 그리고, 국내 A형 간염 발생자 자료를 논문에서 소개된 통계 모형을 이용하여 분석하여, 공간시간 모형의 중요성을 제시하였다.

신뢰성 해석을 위한 결합분포함수의 통계모델링 (Statistical Modeling of Joint Distribution Functions for Reliability Analysis)

  • 노유정;이상진
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권5호
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    • pp.2603-2609
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    • 2014
  • 기계시스템의 신뢰성 해석을 위해서는 기계시스템에 성능을 미치는 변수의 확률 분포와 파라미터를 결정하는 통계적 모델링은 반드시 필요하다. 하지만, 신뢰성 해석에서 상당수의 변수는 상관관계가 있음에도 불구하고 독립변수로 취급되거나 실험데이터 수가 부족하다는 이유로 통계 모델에 대한 잘못된 가정을 하는 경우가 많다. 본 연구에서는 베이지안 방법을 이용하여 상관관계를 갖는 데이터의 결합분포함수를 copula를 이용하여 모델링함으로써 적은 수의 데이터로부터 정확한 입력모델을 산정하는 방법을 제안하였으며, 방법의 검증을 위해 다양한 상관계수와 데이터 수에 대해 통계 시뮬레이션을 수행하였다. 그 결과 Bayesian방법은 상관계수가 낮아 후보함수가 유사하거나 샘플수가 적어 정확한 모델을 산정하기 어려운 경우에도 후보 copula 중 실제 copula와 가장 근사한 후보 copula를 선정하였다. 이러한 근사 후보 copula는 신뢰성 해석결과 역시 실제 copula 함수를 이용한 신뢰성 해석 결과와 유사한 결과를 가짐을 확인할 수 있으므로 베이지안 방법은 신뢰성 해석을 위해 정확한 통계모델링을 제공함을 알 수 있다.

화원 위치 추정을 위한 베이시안 추정 기반의 모델링 및 시뮬레이션 연구 (Study on Modeling and Simulation for Fire Localization Using Bayesian Estimation)

  • 김태완;김수찬;김종환
    • 대한조선학회논문집
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    • 제58권6호
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    • pp.424-430
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    • 2021
  • Fire localization is a key mission that must be preceded for an autonomous fire suppression system. Although studies using a variety of sensors for the localization are actively being conducted, the fire localization is still unfinished due to the high cost and low performance. This paper presents the modeling and simulation of the fire localization estimation using Bayesian estimation to determine the probabilistic location of the fire. To minimize the risk of fire accidents as well as the time and cost of preparing and executing live fire tests, a 40m × 40m-virtual space is created, where two ultraviolet sensors are simulated to rotate horizontally to collect ultraviolet signals. In addition, Bayesian estimation is executed to compute the probability of the fire location by considering both sensor errors and uncertainty under fire environments. For the validation of the proposed method, sixteen fires were simulated in different locations and evaluated by calculating the difference in distance between simulated and estimated fire locations. As a result, the proposed method demonstrates reliable outputs, showing that the error distribution tendency widens as the radial distance between the sensor and the fire increases.

Bayesian 적응 방식을 이용한 잡음음성 인식에 관한 연구 (A Study on Noisy Speech Recognition Using a Bayesian Adaptation Method)

  • 정용주
    • 한국음향학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.21-26
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    • 2001
  • 본 논문에서는 잡음에 강인한 음성인식을 위해서 expectation-maximization (EM) 방식을 이용하여 잡음의 평균값을 추정하는 새로운 알고리듬을 제안하였다. 제안된 알고리듬에서는 온라인상의 인식용 음성이 직접 Bayesian 적응을 위해서 사용되며, 또한 훈련데이터를 이용하여 잡음의 평균값에 대한 사전 (prior) 분포를 알아낸 후 Bayesian 적응시에 이용한다. 잡음 음성의 모델링을 위해서는 PMC (parallel model combination) 방식을 이용하였고, 제안된 방식을 이용하여 자동차 잡음 환경 하에서 인식 실험을 수행한 결과, 기존의 PMC 방식에 비해서 향상된 인식성능을 보임을 알 수 있었다.

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시변환 스트레스 조건에서의 와이블 분포의 모수 및 가속 모수에 대한 베이시안 추정을 사용하는 이산 시간 접근 방법 (A Discrete Time Approximation Method using Bayesian Inference of Parameters of Weibull Distribution and Acceleration Parameters with Time-Varying Stresses)

  • 정인승
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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    • pp.1331-1336
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    • 2008
  • This paper suggests a method using Bayesian inference to estimate the parameters of Weibull distribution and acceleration parameters under the condition that the stresses are time-dependent functions. A Bayesian model based on the discrete time approximation is formulated to infer the parameters of interest from the failure data of the virtual tests and a statistical analysis is considered to decide the most probable mean values of the parameters for reasoning of the failure data.

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Bayesian pooling for contingency tables from small areas

  • Jo, Aejung;Kim, Dal Ho
    • Journal of the Korean Data and Information Science Society
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    • 제27권6호
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    • pp.1621-1629
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    • 2016
  • This paper studies Bayesian pooling for analysis of categorical data from small areas. Many surveys consist of categorical data collected on a contingency table in each area. Statistical inference for small areas requires considerable care because the subpopulation sample sizes are usually very small. Typically we use the hierarchical Bayesian model for pooling subpopulation data. However, the customary hierarchical Bayesian models may specify more exchangeability than warranted. We, therefore, investigate the effects of pooling in hierarchical Bayesian modeling for the contingency table from small areas. In specific, this paper focuses on the methods of direct or indirect pooling of categorical data collected on a contingency table in each area through Dirichlet priors. We compare the pooling effects of hierarchical Bayesian models by fitting the simulated data. The analysis is carried out using Markov chain Monte Carlo methods.

Bayesian Statistical Modeling of System Energy Saving Effectiveness for MAC Protocols of Wireless Sensor Networks: The Case of Non-Informative Prior Knowledge

  • Kim, Myong-Hee;Park, Man-Gon
    • 한국멀티미디어학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.890-900
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    • 2010
  • The Bayesian networks methods provide an efficient tool for performing information fusion and decision making under conditions of uncertainty. This paper proposes Bayes estimators for the system effectiveness in energy saving of the wireless sensor networks by use of the Bayesian method under the non-informative prior knowledge about means of active and sleep times based on time frames of sensor nodes in a wireless sensor network. And then, we conduct a case study on some Bayesian estimation models for the system energy saving effectiveness of a wireless sensor network, and evaluate and compare the performance of proposed Bayesian estimates of the system effectiveness in energy saving of the wireless sensor network. In the case study, we have recognized that the proposed Bayesian system energy saving effectiveness estimators are excellent to adapt in evaluation of energy efficiency using non-informative prior knowledge from previous experience with robustness according to given values of parameters.

A hierarchical Bayesian model for spatial scaling method: Application to streamflow in the Great Lakes basin

  • Ahn, Kuk-Hyun
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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    • pp.176-176
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    • 2018
  • This study presents a regional, probabilistic framework for estimating streamflow via spatial scaling in the Great Lakes basin, which is the largest lake system in the world. The framework follows a two-fold strategy including (1) a quadratic-programming based optimization model a priori to explore the model structure, and (2) a time-varying hierarchical Bayesian model based on insights found in the optimization model. The proposed model is developed to explore three innovations in hierarchical modeling for reconstructing historical streamflow at ungaged sites: (1) information of physical characteristics is utilized in spatial scaling, (2) a time-varying approach is introduced based on climate information, and (3) heteroscedasticity in residual errors is considered to improve streamflow predictive distributions. The proposed model is developed and calibrated in a hierarchical Bayesian framework to pool regional information across sites and enhance regionalization skill. The model is validated in a cross-validation framework along with four simpler nested formulations and the optimization model to confirm specific hypotheses embedded in the full model structure. The nested models assume a similar hierarchical Bayesian structure to our proposed model with their own set of simplifications and omissions. Results suggest that each of three innovations improve historical out-of-sample streamflow reconstructions although these improvements vary corrsponding to each innovation. Finally, we conclude with a discussion of possible model improvements considered by additional model structure and covariates.

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사무실 이벤트 검색을 위한 베이지안 네트워크 기반 사용자 선호도 모델링 (Modeling User Preference based on Bayesian Networks for Office Event Retrieval)

  • 임수정;박한샘;조성배
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제14권6호
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    • pp.614-618
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    • 2008
  • 인터넷 서비스의 급속한 발전으로 멀티미디어 데이타의 양이 크게 증가함에 따라, 이를 분석하여 유용한 정보를 얻기 위해 사용자 개개인에 초점을 맞춘 효율적인 검색기술이 필요하게 되었다. 하지만 최근 웹사이트에서 제공하는 사용자 모델링 서비스는 텍스트 기반 페이지 구성이나 추천 검색 등에만 국한되어 있는 단점이 있다. 본 논문에서는 사용자 모델링 기법을 동영상 검색에 적용하기 위해 사용자의 선호도를 베이지안 네트워크로 모델링하고, 추론된 확률 값을 검색에 반영하는 방법을 제안한다. 이를 위해 실제 연구실 환경 내에 존재하는 컨텍스트 정보를 정의하였고, 설치된 카메라로부터 얻어진 동영상이 포함하는 컨텍스트 정보를 텍스트의 형태로 주석을 달았다. 사용자로부터 입력받은 사용자 개인의 정보는 설계된 베이지안 네트워크 모델의 증거 값으로 사용되어, 그로부터 사용자의 선호도를 추론하도록 하였다. 베이지안 네트워크의 추론 결과로 얻어진 확률 값은 검색에 반영되어 각 사용자의 선호도에 맞는 검색 결과를 보여준다. 사용자 평가 결과, 제안하는 모델을 사용하여 선택된 결과의 만족도가 일반적인 검색의 결과에 비해 높음을 확인하였다.

Bayesian Modeling of Mortality Rates for Colon Cancer

  • Kim Hyun-Joong
    • Communications for Statistical Applications and Methods
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    • 제13권1호
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    • pp.177-190
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    • 2006
  • The aim of this study is to propose a Bayesian model for fitting mortality rate of colon cancer. For the analysis of mortality rate of a disease, factors such as age classes of population and spatial characteristics of the location are very important. The model proposed in this study allows the age class to be a random effect in addition to its conventional role as the covariate of a linear regression, while the spatial factor being a random effect. The model is fitted using Metropolis-Hastings algorithm. Posterior expected predictive deviances, standardized residuals, and residual plots are used for comparison of models. It is found that the proposed model has smaller residuals and better predictive accuracy. Lastly, we described patterns in disease maps for colon cancer.