Communications for Statistical Applications and Methods
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제21권4호
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pp.349-361
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2014
This paper compares of lasso type estimators in various high-dimensional data situations with sparse parameters. Lasso, adaptive lasso, fused lasso and elastic net as lasso type estimators and ridge estimator are compared via simulation in linear models with correlated and uncorrelated covariates and binary regression models with correlated covariates and discrete covariates. Each method is shown to have advantages with different penalty conditions according to sparsity patterns of regression parameters. We applied the lasso type methods to Arabidopsis microarray gene expression data to find the strongly significant genes to distinguish two groups.
본 연구에서는 다중 변화점 탐색과 관련하여 최근 많은 관심을 받고 있는 ${\ell}_0$-벌점 최소제곱법과 fused-라쏘-회귀(fused lasso regression; FLR)방법을 모의 실험을 통하여 비교하였다. 모의 실험의 결과로 FLR방법은 비-변화점을 변화점으로 잘못 탐색하는 경향이 ${\ell}_0$-벌점 최소제곱법과 비교할 때 상대적으로 높게 나타났으며 ${\ell}_0$-벌점 최소제곱법이 전반적으로 FLR방법에 비하여 좋은 성능을 보였다. 더불어 ${\ell}_0$-벌점 최소제곱법은 동적프로그래밍을 통하여 FLR 방법과 유사하게 효율적인 계산이 가능하다.
본 논문에서는 질병과 연관성을 갖는 국소 공간 군집을 검출할 수 있는 벌칙 가능도 방법을 제안한다. 핵심적인 계산 알고리즘은 Tibshirani와 Taylor (2011)에 의해 제안된 일반화된 라소(generalized lasso)에 기반한다. 제안된 방법은 현재 널리 사용되고 있는 국소 공간 군집 방법인 Kulldorff의 기법에 비해 두가지 주요 장점을 가지고 있다. 첫째로, 제안된 방법은 사전에 군집의 크기를 미리 결정해 줄 필요가 없다. 둘째로, 임의의 설명변수를 공간 군집 탐색 기법에 고려할 수 있기 때문에 인구학적인 변수를 보정하였을 때 나타나는 국소 공간 군집을 찾는 것이 가능하다. 우리는 제안된 방법을 서울시 결핵 자료를 사용하여 설명한다.
Park, Minsu;Kim, Tae-Hun;Cho, Eun-Seok;Kim, Heebal;Oh, Hee-Seok
Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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제27권12호
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pp.1678-1683
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2014
This study considers a problem of genomic selection (GS) for adjacent genetic markers of Yorkshire pigs which are typically correlated. The GS has been widely used to efficiently estimate target variables such as molecular breeding values using markers across the entire genome. Recently, GS has been applied to animals as well as plants, especially to pigs. For efficient selection of variables with specific traits in pig breeding, it is required that any such variable selection retains some properties: i) it produces a simple model by identifying insignificant variables; ii) it improves the accuracy of the prediction of future data; and iii) it is feasible to handle high-dimensional data in which the number of variables is larger than the number of observations. In this paper, we applied several variable selection methods including least absolute shrinkage and selection operator (LASSO), fused LASSO and elastic net to data with 47K single nucleotide polymorphisms and litter size for 519 observed sows. Based on experiments, we observed that the fused LASSO outperforms other approaches.
Journal of the Korean Data and Information Science Society
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제28권6호
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pp.1257-1260
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2017
최근 1인 가구가 급격히 증가하고 있으며, 그 증가의 원인 중 하나는 독거노인 수의 증가이다. 이러한 거주형태 변화는 필연적으로 정책적인 변화를 요구하므로 1인 가구의 공간적인 분포를 파악하는 것은 중요한 문제로 볼 수 있다. 또한 공간적인 군집이 나타나게 된 요인들에 대해 이해하는 것은 효율적인 정책 수립에 유리 할 것이다. 본 연구에서는 사회경제적인 불평등을 반영하는 박탈지수 (deprivation index)를 설명변수로 고려하면서 1인 가구와 저소득 독거노인에 대한 공간 군집 탐색을 하였다. 이를 위해서 fused lasso를 이용한 공간 군집 탐색방법이 사용되었다. 이 방법을 통하여 낮은 사회경제적 수준이 l인가구와 저소득 독거노인의 수에 얼마나 영향을 미치는지 확인하고, 박탈정도의 효과가 보정된 공간군집을 살펴보았다. 또한 정수형 자료에서 벌칙가능도함수를 이용한 공간 군집 탐색을 할 수 있도록 구현된 R패키지의 사용법을 자세히 소개하였다.
Scheduled inspections of common crossings are one of the main cost drivers of railway maintenance. Prognostics and health management (PHM) approach and modern monitoring means offer many possibilities in the optimization of inspections and maintenance. The present paper deals with data driven prognosis of the common crossing remaining useful life (RUL) that is based on an inertial monitoring system. The problem of scheduled inspections system for common crossings is outlined and analysed. The proposed analysis of inertial signals with the maximal overlap discrete wavelet packet transform (MODWPT) and Shannon entropy (SE) estimates enable to extract the spectral features. The relevant features for the acceleration components are selected with application of Lasso (Least absolute shrinkage and selection operator) regularization. The features are fused with time domain information about the longitudinal position of wheels impact and train velocities by multivariate regression. The fused structural health (SH) indicator has a significant correlation to the lifetime of crossing. The RUL prognosis is performed on the linear degradation stochastic model with recursive Bayesian update. Prognosis testing metrics show the promising results for common crossing inspection scheduling improvement.
KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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제10권11호
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pp.5476-5496
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2016
Energy efficiency of resource-constrained wireless sensor networks is critical in applications such as real-time monitoring/surveillance. To improve the energy efficiency and reduce the energy consumption, the time series data can be compressed before transmission. However, most of the compression algorithms for time series data were developed only for single variate scenarios, while in practice there are often multiple sensor nodes in one application and the collected data is actually multivariate time series. In this paper, we propose to compress the time series data by the Lasso (least absolute shrinkage and selection operator) approximation. We show that, our approach can be naturally extended for compressing the multivariate time series data. Our extension is novel since it constructs an optimal projection of the original multivariates where the best energy efficiency can be realized. The two algorithms are named by ULasso (Univariate Lasso) and MLasso (Multivariate Lasso), for which we also provide practical guidance for parameter selection. Finally, empirically evaluation is implemented with several publicly available real-world data sets from different application domains. We quantify the algorithm performance by measuring the approximation error, compression ratio, and computation complexity. The results show that ULasso and MLasso are superior to or at least equivalent to compression performance of LTC and PLAMlis. Particularly, MLasso can significantly reduce the smooth multivariate time series data, without breaking the major trends and important changes of the sensor network system.
FLSA는 총변동벌점을 이용해 구간별상수인 평균 구조를 구현하는 벌점모형으로 다중변화점 탐색을 위해 활용되고 있다. 한편, FLSA는 변화점 탐색에 있어서 점근적 일치성이 만족되지 않으므로 잡음의 크기가 0에 가깝게 수렴하는 경우에도 다수의 거짓 변화점이 식별될 수 있다는 단점이 있다. 이 연구에서는 이러한 FLSA의 문제점을 해결하기 위한 사후추론 방법으로 순열검정 방법을 제안한다. 단일변화점 모형과 관련된 순열검정 방법은 Antoch와 Hušková (2001)에 의해 제안된 바 있다. 이 연구에서는 Antoch와 Hušková (2001)의 검정절차를 확장하여 다중변화점 식별에 사용되는 FLSA와 결합함으로써 다중변화점 모형에 적용할 수 있는 순열검정절차를 제안한다. 모의실험 결과, 제안된 방법은 z-검정과 CUSUM 통계량의 극한분포에 기반을 둔 검정방법에 비해 전반적으로 우수하였으며 거짓 변화점의 식별에 유용함을 확인할 수 있었다.
구간별 상수 구조를 가지는 관측값으로부터 변화점을 식별하기 위해 FLSA가 자주 사용되고 있다. FLSA는 총변동벌점을 이용하기 때문에 평균 수준이 단조성을 가지는 경우에는 변화점 식별에서의 일치성이 보장되지 않는다는 특징이 있다. ℓ1 추세필터는 오차제곱합과 기울기 차이에 대한 ℓ1 벌점의 합을 목적함수로 가지는 구간별 선형 구조 추정방법으로 구간별 선형 구조에서의 변화점을 식별하기 위해 활용할 수 있다. 한편, ℓ1 추세필터의 경우에도 총변동벌점을 이용하므로 FLSA와 마찬가지로 변화점 식별에 있어서 비일치성을 보일 것으로 예상할 수 있는데 이와 관련된 연구는 아직까지 많이 이루어져 있지 않다. 이 연구에서는 모의실험을 통해 구간별 선형 모형에서 변화점을 식별하기 위해 사용되는 ℓ1 추세필터의 비일치성에 대해 살펴본다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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